CN204516901U - 一种适用于wlan的高隔离度mimo天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，包括介质基板、两个天线辐射单元、铜块，所述铜块为三个，介质基板的形状为凹形，介质基板的凹形空缺处与一个矩形的铜块物理连接，介质基板两侧凹处各连接一个长条形的铜块，介质基板的上表面的左上角设有一个天线辐射单元，介质基板上还设有接地面，介质基板的下表面的右上角设置另一个天线辐射单元；本实用新型采用两个在空间上正交异面放置、加载短路接线的天线辐射单元技术，实现了MIMO天线系统中微带天线的高隔离度、低损耗、全向性、高增益工作，同时，天线在工作频段内既能够向不同的空间方位发射信号，也能够接收来自不同空间方位的信号，具有较好的MIMO功能。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，涉及天线领域。
背景技术
随着无线通讯业的迅猛发展，无线通讯装置已普遍应用到人们的日常生活当中。在各类可内置于无线通讯设备的天线形式中，微带天线具有低轮廓、重量轻、结构紧凑以及易于制作和集成到固态器件等优点而广泛应用于各类无线电系统中。
近年来，无线局域网（Wireless Local Area Networks,WLAN）得到了广泛的推广与应用。WLAN是基于IEEE802.11标准，允许在局域网络环境中使用无需授权的ISM(Industrial Scientific Medical)频段中的2.45GHz射频波段，在此频段可进行免费无线连接，其可用于进行传输数据、音频和视频信号等。
MIMO表示多输入多输出技术，其在系统的信号发射端和接收端按一定的规则排列多个天线单元，以实现能够同时发送和接收多个空间方位的信号，提高通信系统的容量、频谱利用率以及信道的可靠性，从而在一定程度上缓解现今频谱资源不足的问题。
对于目前无线通讯设备终端MIMO天线趋近于小型化、高隔离度的发展趋势以及需满足能够发射和接收来自空间不同方位信号等方面的要求，但是将传统的无线局域网微带天线安置于MIMO天线系统中存在天线单元之间隔离度较低且相互干扰严重等缺点。因此，如何提高MIMO天线系统中各微带天线单元之间的隔离度、使其适用于更多的小型化、多功能的无线通讯设备，从而进一步推广微带天线在MIMO天线系统中的应用就成为了现阶段需要解决的关键问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，采用两个在空间上正交异面放置、加载短路接线的天线辐射单元技术，该天线的工作频段为2.36-2.53GHz，带宽为170MHz，天线在中心工作频率2.45GHz处的隔离度为-17.27dB，工作频段内驻波比小于2.0:1，天线最大增益约为2.87dBi，实现了MIMO天线系统中微带天线的高隔离度、低损耗、全向性、高增益工作，同时，天线在工作频段内既能够向不同的空间方位发射信号，也能够接收来自不同空间方位的信号，具有较好的MIMO功能。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，包括介质基板、两个天线辐射单元、铜块，其特征在于：所述铜块为三个，介质基板的形状为凹形，介质基板的凹形空缺处与一个矩形的铜块物理连接，介质基板两侧凹处各连接一个长条形的铜块，介质基板的上表面的左上角设有一个天线辐射单元，介质基板上还设有接地面，介质基板的下表面的右上角设置另一个天线辐射单元。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述天线辐射单元为 η 形。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述介质基板的材料为FR4，厚度为0.8mm。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述天线辐射单元和接地面的材料为铜。
作为本实用新型的进一步优化方案，还包括短路接线，所述短路接线一端连接天线辐射单元的长臂端，所述短路接线的另一端连接接地面。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述天线辐射单元和短路接线的线宽为0.6mm。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述天线的工作频段为2.36GHz-2.53GHz。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型采用两个在空间上正交异面放置、加载短路接线的天线辐射单元技术，该天线的工作频段为2.36-2.53GHz，带宽为170MHz，天线在中心工作频率2.45GHz处的隔离度为-17.27dB，工作频段内驻波比小于2.0:1，天线最大增益约为2.87dBi，实现了MIMO天线系统中微带天线的高隔离度、低损耗、全向性、高增益工作，同时，天线在工作频段内既能够向不同的空间方位发射信号，也能够接收来自不同空间方位的信号，具有较好的MIMO功能。
附图说明
图1是一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线的上表面示意图；
图2是本实用新型的下表面示意图；
图3是本实用新型的正视图；
图4是在馈电端口3馈电的情况下的天线整体S参数示意图；
图5是在馈电端口3馈电的情况下的天线整体驻波比曲线图；
其中，1-天线辐射单元，2-短路接线，3-馈电端口，4-铜块，5-介质基板，6-接地面。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
本实用新型的结构模型示意图如图1所示，一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，包括介质基板、两个天线辐射单元、铜块，所述铜块为三个，介质基板的形状为凹形，介质基板的凹形空缺处与一个矩形的铜块物理连接，介质基板两侧凹处各连接一个长条形的铜块，介质基板的上表面的左上角设有一个天线辐射单元，介质基板上还设有接地面，介质基板的下表面的右上角设置另一个天线辐射单元。
结合图1、图2以及图3，一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，包括两个天线辐射单元和一个介质基板和三个铜块，介质基板的上、下表面均设置有接地面，两个天线辐射单元分别贴合于介质基板一侧的非接地面内且与接地面通过短路接线相连接，从而实现两个天线辐射单元互相错开且正交异面放置在介质基板的上、下表面上。
天线辐射单元为微带天线，且天线辐射单元呈 η 形，其一端为馈电端口。介质基板由FR4材料制成，在介质基板的顶部及其左右两侧，去除三块FR4材料，以三个铜块代替，且铜块与介质基板物理相连，构成一个长方体。
本实用新型各部分的具体尺寸以及材质如下，介质基板的厚度为0.8mm，长度为55.0mm，宽度为38.0mm，三个铜块均呈长方形，三者的厚度均为0.8mm，其中，图1中位于x轴负半轴方向的铜块长为29.0mm，宽为10.0mm，图1中位于y轴正半轴方向上的铜块长为29.0mm，宽为1.5mm，图1中位于y轴负半轴方向上的铜块长为26.0mm，宽为1.5mm。接地面和天线辐射单元的铜面厚度均为0.035mm，
如图4所示,给出了天线在馈电端口3馈电的情况下的S参数的仿真曲线图，从图中可以看到天线辐射单元1工作频段为2.36-2.53GHz，两个天线辐射单元之间的隔离度低于-17.27dB。实现了天线在工作频段内高隔离度的工作，天线整体性能满足WLAN系统的指标需求。
如图5所示，给出天线在馈电端口馈电的情况下的驻波比参数的仿真曲线图，从图中可以看到天线辐射单元1的驻波比系数VSWR1、VSWR2在2.36GHz-2.53GHz，频段内均小于2.0:1。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，包括介质基板、两个天线辐射单元、铜块，其特征在于：所述铜块为三个，介质基板的形状为凹形，介质基板的凹形空缺处与一个矩形的铜块物理连接，介质基板两侧凹处各连接一个长条形的铜块，介质基板的上表面的左上角设有一个天线辐射单元，介质基板的上表面和下表面均设有接地面，介质基板的下表面的右上角设置另一个天线辐射单元。
2.如权利要求1所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述天线辐射单元为η形。
3.如权利要求1所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述介质基板的材料为FR4，厚度为0.8mm。
4.如权利要求1所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述天线辐射单元和接地面的材料为铜。
5.如权利要求1所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：还包括短路接线，所述短路接线一端连接天线辐射单元的长臂端，所述短路接线的另一端连接接地面。
6.如权利要求1或5所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述天线辐射单元和短路接线的线宽为0.6mm。
7.如权利要求6所述的一种适用于WLAN的高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述天线的工作频段为2.36GHz-2.53GHz。
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| CN112310641A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-02-02 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 天线模组及应用该天线模组的终端设备 |
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