CN208753522U - 一种mimo双频全向终端偶极天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种MIMO双频全向终端偶极天线，包括：两介质板，均设有偶极单元，该两所述介质板各自的偶极单元连接不同的馈电线，所述偶极单元包括偶极振子臂和接地振子臂，所述偶极振子臂包括馈入部及连接于所述馈入部的第一辐射振子臂、第二辐射振子臂，且所述第一辐射振子臂与所述第二辐射振子臂的长度不相等；以及接地板，该两所述介质板的下端均固定于所述接地板，且两介质板侧端相接并形成有夹角，所述偶极振子臂设于所述介质板背离所述夹角的一面。本实用新型技术方案能够在实现多路天线在多频段工作的同时保持低相关性。

Description

一种MIMO双频全向终端偶极天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种MIMO双频全向终端偶极天线。

背景技术

MIMO多输入多输出无线通信技术能在不增加带宽的情况下极大地提高信道容量和降低发射功率，同时可减小信号在空间中的覆盖盲点。MIMO技术本身是一个时变的不平稳的多入多出系统，具有空间多样性，传输的路程就有长有短，提高多路接收天线相互进隔离干涉效应是非常有必要的，因此多根天线之间要保持相互的低相关性，同时移动终端的天线受到体积、重量、和成本等限制，在放置多根天线实现同时输入输出信号的同时还应使该多路天线的工作频率覆盖范围广以提高多路天线的实用性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种MIMO双频全向终端偶极天线，旨在实现多路天线在多频段工作的同时保持低相关性。

为实现上述目的，本实用新型提出的MIMO双频全向终端偶极天线，包括：

两介质板，均设有偶极单元，该两所述介质板分别设有馈电点以连接不同的馈电线，所述偶极单元包括偶极振子臂和接地振子臂，所述偶极振子臂包括馈入部及连接于所述馈入部的第一辐射振子臂、第二辐射振子臂，且所述第一辐射振子臂与所述第二辐射振子臂的长度不相等；以及

接地板，该两所述介质板的下端均固定于所述接地板，且两介质板侧端相接并形成有夹角，所述偶极振子臂设于所述介质板背离所述夹角的一面。

优选地，所述偶极振子臂设于所述介质板的一面，所述接地振子臂设于该所述介质板的另一面。

优选地，所述夹角的角度设置为90度。

优选地，所述介质板的介电常数设为4.4至4.6，厚度设为1.5mm至3mm。

优选地，所述接地振子臂设于所述介质板的下端，且所述接地振子臂包括连接所述接地板的接地部和连接所述接地部的第一接地振子臂、第二接地振子臂，所述介质板对应所述接地振子臂的另一面设有接地覆金属带。

优选地，所述第一接地振子臂的长度不同于所述第二接地振子臂。

优选地，所述介质板在设有所述偶极振子臂的面还设有导通所述偶极振子臂和所述馈电点的微带传输线，且所述微带传输线与所述接地振子臂之间局部重叠设置。

优选地，所述微带传输线设有阻抗变换段和匹配枝节。

优选地，两所述介质板在所述接地部之间电连接有电感组件。

优选地，所述电感组件包括磁环及一端连接一所述介质板的接地部、另一端连接所述另一所述介质板的接地部，并缠绕于所述磁环的漆包线。

本实用新型技术方案一方面将设有偶极单元的两介质板共用一块接地板，两介质板固定在所述接地板并相接，所述接地板还用于连接接地振子臂从而实现该天线装置的平衡馈电，使得两介质板和接地板的结构较为紧凑，从而减小了该天线装置的体积，且两介质板竖立固定在接地板上相接形成一定的角度，并将产生辐射的偶极振子臂背离夹角的一面，使得两介质板表面的偶极单元之间的电磁辐射干扰较小，保持了低相关性，提高了两个天线单元的隔离度；另一方面偶极单元设置具有不同电长度的辐射振子臂的偶极振子臂，从而可实现在较小的天线装置体积内兼容两个频段使用，使得该天线装置的频谱利用率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型MIMO双频全向终端偶极天线一实施例的结构示意图；

图2为图1中MIMO双频全向终端偶极天线的剖视图；

图3为图1中一介质板的结构示意图；

图4为图3的介质板另一视角的结构示意图；

图5为图1中另一介质板的结构示意图；

图6为图5的介质板另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	介质板	10	偶极单元
11	偶极振子臂	111	馈入部
				112	第一辐射振子臂	113	第二辐射振子臂
12	接地振子臂	121	接地部
				122	第一接地振子臂	123	第二接地振子臂
2	接地板	13	固定金属带
				131	穿配孔	132	插接部
14	接地金属带	15	微带传输线
				151	匹配枝节	152	馈电点
153	阻抗变换段	3	电感组件
				31	磁环	32	漆包线
4	外罩	5	底座
				6	同轴馈线	7	安装组件
8	射频接头

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种MIMO双频全向终端偶极天线。

在本实用新型实施例中，如图1至图4所示，该MIMO双频全向终端偶极天线，包括：

两介质板1，均设有偶极单元11，该两介质板1分别设有馈电点152以连接不同的馈电线，偶极单元11包括偶极振子臂11和接地振子臂12，偶极振子臂11包括馈入部111及连接于馈入部111的第一辐射振子臂112、第二辐射振子臂113，且第一辐射振子臂112与第二辐射振子臂113的长度不相等；以及

接地板2，该两介质板1的下端均固定于接地板2，且两介质板1侧端相接并形成有夹角，偶极振子臂11设于介质板1背离夹角的一面。

本实用新型技术方案一方面将设有偶极单元11的两介质板1共用一块接地板2，两介质板1固定在接地板2并相接，所述接地板2还用于连接接地振子臂12从而实现该天线单元的馈电网络，使得两介质板1和接地板2的结构较为紧凑，从而减小了该天线装置的体积，且两介质板1竖立固定在接地板2上相接形成一定的角度，并将产生辐射的偶极振子臂11背离夹角的一面，使得两介质板1表面的偶极单元11之间的电磁辐射干扰较小，保持了低相关性，提高了两个天线单元的隔离度；另一方面偶极单元11设置具有不同电长度的辐射振子臂的偶极振子臂11，从而可实现在较小的天线装置体积内兼容两个频段使用，使得该天线装置的频谱利用率高，提高了实用性。

具体地，在本实施例中，具体参照图1和图2，夹角设置为90度，两介质板1在侧边沿以90度直角对接固定，且两介质板1的下端固定到接地板2上。通过直角交叉，一是使得两介质板1产生的辐射电场干涉影响小；二是偶极单元11的振子为金属，直角时，振子横截面小，对另一偶极单元11辐射电磁波遮挡或反射小。

具体参照图3至图6，进一步地，在本实施例中，对应偶极振子臂11具有长度不等的第一辐射振子臂112、第二辐射振子臂113，接地振子臂12包括接地部121、连接接地部121的第一接地振子臂122、第二接地振子臂123，第一接地振子臂122、第二接地振子臂123与接地部121相连，然后再焊接到接地板2。第一接地振子臂122的末端到接地部121的长度不相等于第二接地振子臂123的末端到接地部121的长度，第一接地振子臂122、第二接地振子臂123的一长一短有利于形成双频辐射。

进一步地，在本实施例中，偶极振子臂11设于介质板1的一面，接地振子臂12设于该介质板1的另一面，从而可缩小介质板1的尺寸，同时当馈电线采用同轴馈线6时，便于同轴馈线6连接到偶极振子臂11及接地振子臂12。

进一步地，在本实施例中，接地板2水平设置，两介质板1垂直固定在接地板2上，偶极振子臂11设于介质板1的上端，接地振子臂12设于介质板1的下端，通过将介质板1下端固定到接地板2，同时实现第一接地振子臂122、第二接地振子臂123与接地板2直接连接。

进一步地，在本实施例中，介质板1在设有偶极振子臂11的面还设有连通偶极振子臂11和馈电点152的微带传输线15，通过微带传输线15传输电流给偶极振子臂11，且微带传输线15与接地部121之间局部重叠设置，在本实施例中，在重叠的部位开设一小孔，设为偶极单元11的馈电点152，馈电线采用同轴馈线6，同轴馈线6的接地网连接到小孔一面的连接接地振子臂12的接地部121，同轴馈线6的馈电芯线则穿过该小孔并连接到另一面的微带传输线15，形成馈电网络和天线辐射，同时，实现了该连接到接地板2的接地部121与微带传输线15相连通，使连接到同轴馈线6接地网的接地部121与微带传输线15构成巴伦的形式实现同轴馈线6电流传输从非平衡结构到平衡结构的转换，从而使得同轴馈线6达到对偶极单元10的平衡馈电。在本实施例中，通过印刷覆铜技术将偶极振子臂11和接地振子臂12、微带传输线15设为铜箔固定在介质板1上。

进一步地，在本实施例中，一介质板1侧边设有穿配孔131，另一介质板1对应穿配孔131设有插接部132，且穿配孔131和插接部132上均设有固定金属带13，插接部132对接穿配孔131后焊接固定覆铜带从而实现两介质板1之间的连接固定；同样地，两介质板1的下端插入接地板2中，且插入部设有接地金属带14，通过焊接接地覆铜带从而将两介质板1固定到接地板2上，且接地覆铜带连通并设于对应接地振子臂12的另一面，接地振子臂12设于介质板1下端与接地板2连接，接地金属带14连通接地振子臂12的同时固定焊接到接地板2，从而加宽了接地振子臂12，加大了接地面积，利于扼制表面电流，拓展低频带宽，进行阻抗匹配。其中，固定金属带13和接地金属带14可以设为但不限于覆铜带，可以理解，选用铜带焊接较为可靠，且设为接地覆铜带时其导流效果较佳。

进一步地，在本实施例中，微带传输线15设有匹配枝节151与阻抗变换段153，可通过变换阻抗枝节151的尺寸以调节馈线与振子之间的电流阻抗，从而拓展阻抗带宽，阻抗变换段153连接到馈入部111，实现微带传输线15与偶极振子臂11馈电的阻抗匹配。

进一步地，在本实施例中，两介质板1上的接地部121之间电连接电感组件3，该电感组件3包括磁环31及一端连接一介质板1上的接地部121、另一端连接另一介质板1上的接地部121，并缠绕于磁环31的漆包线32。漆包线32焊接两组介质板1的接地振子臂12，以进行阻抗匹配，拓展频率带宽。然本设计不限于此，在其他实施例中，也可采用非裸露式线圈的电感。

进一步地，在本实施例中，第一辐射振子臂112、第二辐射振子臂113各设有两条，对称连接于馈入部111，形成“H”型对称的辐射振子臂组，如此，可扩大该MIMO双频全向终端偶极天线的各自频段的工作带宽，使得该MIMO双频全向终端偶极天线具有超宽带的优点。其中，第一辐射振子臂112为长部，第二辐射振子臂113为短部，第一辐射振子臂112相对第二辐射振子臂113辐射低频段信号，第一辐射振子臂112设为具有切角的矩形贴片，可进一步增加低频段的频率带宽。

进一步地，由于介质板1的介电常数越高，厚度越大，波长就越小，也就是天线振子尺寸越小，在本实施例中，介质板1的介电常数设为4.4至4.6，厚度设为1.5mm至3mm，通过设置高介电常数和厚度，适当的增加厚度可展宽带宽，并在满足一定的频带范围内，减小天线振子尺寸，从而减小天线装置的体积。在本实施例中，介质板1的介电常数优选设为4.4的环氧介质板1，厚度为2mm。

进一步地，在本实施例中，该MIMO双频全向终端偶极天线还包括底座5及天线罩，天线罩及底座5构成该MIMO双频全向终端偶极天线的外壳，外壳可以但不限于设置圆柱型，圆柱型的外壳较为美观且抗风性较好。接地板2设置在底座5上，两介质板1竖立固定在外罩4中，偶极振子臂11及连接偶振子臂的微带传输线15设在介质板1朝向天线罩的外侧面，接地振子臂12设置在内侧面，两条同轴馈线6一端连接射频接头8，另一端穿设底座5及接地板2，设于两介质板1形成的夹角中，依次连接接地振子臂12的接地部122和微带传输线15，形成馈电网络和天线辐射。如此，进一步使得该天线的部件紧凑，占据的体积小。进一步地，在射频接头8与底座5之间设有用于安装该天线装置的安装组件7，安装组件7包括三个穿设两同轴馈线6组合安装的法兰件。

本实施例的MIMO双频全向终端偶极天线的主要技术指标如下：

频率范围：698-960/1710-2700MHz；

极化方式：垂直极化；

电压驻波比：≤3.0/≤3.0；

增益：1.5/2.5dBi；

天线尺寸：φ50×88mm；

天线重量：320g；

安装方式：车载法兰安装。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，包括：

两介质板，均设有偶极单元，且该两所述介质板分别设有馈电点以连接不同的馈电线，所述偶极单元包括偶极振子臂和接地振子臂，所述偶极振子臂包括馈入部及连接于所述馈入部的第一辐射振子臂、第二辐射振子臂，且所述第一辐射振子臂与所述第二辐射振子臂的长度不相等；以及

接地板，该两所述介质板的下端均固定于所述接地板，且两介质板侧端相接并形成有夹角，所述偶极振子臂设于所述介质板背离所述夹角的一面。

2.如权利要求1所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述偶极振子臂设于所述介质板的一面，所述接地振子臂设于该所述介质板的另一面。

3.如权利要求2所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述夹角的角度设置为90度。

4.如权利要求1所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述介质板的介电常数设为4.4至4.6，厚度设为1.5mm至3mm。

5.如权利要求1至4任一项所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述接地振子臂设于所述介质板的下端，且所述接地振子臂包括连接所述接地板的接地部和连接所述接地部的第一接地振子臂、第二接地振子臂，所述介质板对应所述接地部的另一面设有接地覆金属带。

6.如权利要求5所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述第一接地振子臂的长度不同于所述第二接地振子臂。

7.如权利要求5所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述介质板在设有所述偶极振子臂的面还设有导通所述偶极振子臂和所述馈电点的微带传输线，且所述微带传输线与所述接地部之间局部重叠设置。

8.如权利要求7所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述微带传输线设有阻抗变换段和匹配枝节。

9.如权利要求5所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，两所述介质板在所述接地部之间电连接有电感组件。

10.如权利要求9所述的MIMO双频全向终端偶极天线，其特征在于，所述电感组件包括磁环及一端连接一所述介质板的接地部、另一端连接所述另一所述介质板的接地部，并缠绕于所述磁环的漆包线。