CN209344323U - 一种多输入多输出天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多输入多输出天线，包括主板(10)，以及设置在所述主板上的复数个天线辐射体(20)，其特征在于，所述主板(10)包含U形的净空区(11)，所述复数个天线辐射体(20)安装于于所述净空区(11)内；所述天线辐射体(20)包括天线主体(21)、以及形成于所述天线主体的接地部(22)、馈电部(23)以及谐振调整件(24)。本实施例可以在有限的空间里让车载MIMO天线具有良好的辐射和隔离度。

Description

一种多输入多输出天线

技术领域

本实用新型属于天线领域，具体涉及一种多输入多输出天线。

背景技术

随着无人驾驶技术的快速发展，对于高性能MIMO天线(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)的设计要求日益升高。现有技术中，适用于手机平板等智能终端的MIMO天线大多基于2×2MIMO天线技术，难以满足车载信息娱乐系统终端的高性能通讯需求。因此，现有技术中，难以在有限的空间里让车载MIMO天线具有良好的辐射和隔离度，并在不改变信道的前提下提升数据传输的速率。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对上述难以在有限的空间里让车载的多输入多输出天线具有良好的辐射和隔离度这一问题，提出了一种多输入多输出天线，利用这种天线，能够解决上述问题。

本实用新型提供了一种多输入多输出天线，包括主板10，以及设置在所述主板上的复数个天线辐射体20，其特征在于，

所述主板10包含U形的净空区11，所述复数个天线辐射体20安装至所述净空区11内；

每个所述天线辐射体20包括天线主体21、以及形成于所述天线主体21上的接地部22、馈电部23和谐振调整件24。

本实用新型实施例中，所述复数个天线辐射体至少包括：

两个第一天线辐射体30，所述两个第一天线辐射体30对称放置于所述净空区11的两末端，其中，每个所述第一天线辐射体30包括：用于激发第一频段信号的第一主体31，以及形成于所述第一主体31上的第一馈电部32、第一接地部33和第一谐振调整件34；

两个第二天线辐射体40，所述两个第二天线辐射体40对称放置于所述净空区11的两末端之间的中间部的两端，其中，每个所述第二天线辐射体40包括：用于激发第二频段信号的第二主体41，以及形成于所述第二主体41上的第二馈电部42、第二接地部43和第二谐振调整件44。

本实用新型实施例中，所述第一谐振调整件34包括：设置于所述第一主体上的第一开槽35，用于激发第三频段信号。

本实用新型实施例中，所述第二谐振调整件44包括：

设置于所述第二主体上的第二开槽45，所述第二开槽45用于激发第四频段信号；以及，

自所述第二接地部43向外延伸形成的高频分支46，所述高频分支46耦合连接至所述第二主体41，用于激发第五频段信号。

本实用新型实施例中，所述第一主体31与第二主体41形成以空间弯折结构。

本实用新型实施例中，所述第一主体31形成的立体结构的三维尺寸为 48mm×20mm×10mm，所述第二主体41形成的立体结构的三维尺寸为 58mm×20mm×10mm。

本实用新型实施例中，本实用新型实施例中，所述高频分支46与所述第二主体41之间存在耦合间隙47，以使得所述高频分支46得以耦合连接至所述第二主体41上的第二馈电部42。

本实用新型实施例中，所述高频分支46的长度为18mm，所述耦合间隙47 的宽度为1mm。

本实用新型实施例中，所述净空区11末端所属侧边的长度为120mm，所述净空区11中间部所属侧边的长度为230mm，所述净空区11的宽度为20mm。

本实用新型实施例中，所述复数个天线辐射体20为4个天线辐射体20。

本实用新型实施例中，上述第一开槽的长度为70mm，宽度为2mm，通过调节上述第一开槽的长短，得以调节上述第三谐振的频率范围。

本实用新型实施例中，上述第二开槽的长度为65mm，宽度为2mm，通过调节上述第二开槽的长短，得以调节上述第四谐振的频率范围。

本实用新型实施例中，天线主体21的工作频率范围为699MHz～960MHz谐振调整件24的工作频率范围为1710MHz～2710MHz和/或2500MHz～2700MHz。

本实用新型实施例中，第一开槽35的工作频率范围为1710MHz～2710MHz。

本实用新型实施例中，第二开槽45的工作频率范围为1710MHz～2710MHz、高频分支46的工作频率范围为2500MHz～2700MHz。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:利用以上技术方案，相较于现有技术，本实施例可以在有限的空间里让车载MIMO 天线具有良好的辐射和隔离度。

应当理解，上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举说明本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文的示例性实施例的详细描述，本领域普通技术人员将明白本文所述的有点和益处以及其他优点和益处。附图仅用于示出示例性实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的标号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据本实用新型一实施例的MIMO天线示意图；

图2为根据本实用新型另一实施例的MIMO天线示意图；

图3为根据本实用新型一实施例的天线示意图。

图4为根据本实用新型一实施例的天线示意图。

图5为根据本实用新型一实施例的0.5-3GHz下的回波损耗示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型中，应理解，在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

针对背景技术中的问题，本实用新型实施例提供一种MIMO天线。

请参照图1，本实用新型实施例提供的MIMO天线包括主板10，以及设置在上述主板上的复数个天线辐射体20，其中，

上述主板10包含一U形的净空区11，上述复数个天线辐射体20安装于上述净空区11内；

每个上述天线辐射体20包括天线主体21、以及形成于上述天线主体的接地部22、馈电部23以及谐振调整件24。

例如，如图1所示，示出一矩形主板10，从该主板10的侧边12、侧边13、侧边14分别向内延伸一预设宽度，即可形成一类似U形的净空区11(图1中虚线与三侧边围设出的区域)。复数(本实施例中以4个为例进行描述)个天线辐射体20均匀放置于该净空区11中，比如可以放置于该矩形主板10的四个端点附近。可选地，主板10上侧边15可以用来连接端口。

天线主体21为空间弯折结构，包含依次垂直的片状部分，因而天线主体21形成一沟槽。该天线主体21一端的片状部分固定于上述主板10上，这样可以保证主板10与天线主体21的稳定连接。天线主体21应用于低频部分的辐射，由于其面积大，走线宽，因此具有较大的有效辐射面积，通过弯折改变表面激励电流路径，可以实现天线小型化。

天线主体21上形成有馈电部23和接地部22。其中，馈电部23为一条状片体，可与主板10中系统信号馈入点电性连接，为本MIMO天线提供信号馈入作用。接地部22为一条状片体，与馈电部23设置在同一平面内，可与主板10 中系统接地点电性连接，为本MIMO天线提供接地作用。天线的所述馈电部23 与接地部22与主板10的连接方式皆为公知技术，此处不再赘述。

天线主体21上形成有谐振调整件24，具体用于生成中高频的辐射，以及对天线辐射性能的调节。可选地，上述谐振调整件24可以是天线主体21上形成的频段调节缝隙、也可以是天线主体21向外延伸上形成的频段调节分支，在此不做限制。

通过以上技术方案，可以在有限的空间里让MIMO天线具有良好的辐射和隔离度。

基于图1的MIMO天线，本申请的一些实施例还提供了该MIMO天线的一些具体实施方案，以及扩展方案，下面进行说明。

在本实用新型一实施方式中，上述复数个天线辐射体20至少包括：两个第一天线辐射体30和两个第二天线辐射体40。

如图2所示，两个第一天线辐射体30可以包括天线301与天线302，天线 301与天线302对称放置于上述净空区11的两末端，具体固定在第一净空区111 和第二净空区112上。两个第二天线辐射体40具体可以包括天线401与天线 402，天线401与天线402对称放置于上述净空区11的两末端之间的中间部(侧边13)的两端，具体固定在第三净空区113和第四净空区114上。

可以理解，通过采用对称设置的两个第一天线辐射体30，和对称设置的两个第二天线辐射体40，可以在不改变信道的前提下提升数据传输的速率。

具体地，如图2所示，本实施例以主板左侧的天线301、天线401为例进行描述，对称放置于主板右侧的天线302、天线402与天线301、天线401具有完全镜像的结构，在此不再赘述。

如图3所示，天线301包括：用于激发第一频段信号的第一主体31，和形成于上述第一主体31上的第一馈电部32、第一接地部33和第一谐振调整件34。

在本实用新型一实施方式中，第一主体31形成以空间弯折结构。通过弯折改变表面激励电流路径，可以实现天线小型化。

在本实用新型一实施方式中，上述第一主体31形成立体结构的三维尺寸为 48mm×20mm×10mm。进一步地，第一主体31激发第一频段信号的频率范围为 690MHz～960MHz。

可选地，形成于上述第一主体31上的第一馈电部32、第一接地部33具体位于远离净空区11的末端的位置。

在本实用新型一实施方式中，上述第一谐振调整件34可以是设置于上述第一主体31上的第一开槽35。

该第一开槽35可以是第一主体31上的立体开槽，其一端源自于第一馈电部32与第一接地部33的中间位置，另一端延伸至第一主体31中第一垂直部分 311的底部区域。该第一开槽35可以用于激发第三频段信号。可以理解，由于第一主体31上设置有第一开槽35，以将上述第一主体31划分为多个辐射区域，从而当天线301工作时，信号由第一馈电部32进入后，将分别沿不同的辐射区域进行传播，以获得不同长度的传播路径，并产生不同的电流信号，进而使得天线301能产生中频信号。可以理解，通过调整第一开槽35的长度，可以调整第三频段信号的频率范围。通过调整第一开槽35的形成位置，可以调整天线 301的阻抗匹配。

在本实用新型一实施方式中，上述第一开槽35的长度可以为70mm，上述第一开槽35的宽度可以为2mm。进一步地，第三频段信号的频率范围为1710 MHz～2710MHz。

如图4所示，天线401包括：用于激发第二频段信号的第二主体41，和形成于上述第二主体41上的第二馈电部42、第二接地部43和第二谐振调整件44。

在本实用新型一实施方式中，所述第二主体41形成以空间弯折结构。通过弯折改变表面激励电流路径，可以实现天线小型化。

在本实用新型一实施方式中，所述第二主体41形成立体结构的三维尺寸为 58mm×20mm×10mm。进一步地，第二主体41激发第二频段信号的频率范围为 690MHz～960MHz。

可选地，形成于上述第二主体41上的第二馈电部42、第二接地部43具体位于偏向内侧的位置。

在本实用新型一实施方式中，上述第二谐振调整件44包括设置于上述第二主体上的第二开槽45，上述第二开槽45用于激发第四频段信号；上述第二谐振调整件44还包括自第二接地部43向外延伸形成的高频分支46，上述高频分支46耦合连接至第二主体41，用于激发第五频段信号。

具体地，该第二开槽45可以是第二主体41上的立体开槽，其一端源自于第二馈电部42与第二接地部43的中间位置，另一端延伸至第二主体41中第二垂直部分411的上部区域。该第二开槽45可以用于激发第四频段信号。可以理解，由于第二主体41上设置有第二开槽45，以将上述第二主体41划分为多个辐射区域，从而当天线401工作时，信号由第二馈电部42进入后，将分别沿不同的辐射区域进行传播，以获得不同长度的传播路径，并产生不同的电流信号，进而使得天线401能产生中频信号。可以理解，通过调整第二开槽45的长度，可以调整第四频段信号的频率范围。通过调整第二开槽45的形成位置，可以调整上述天线401的阻抗匹配。

在本实用新型一实施方式中，上述第二开槽45的长度可以为65mm，上述第二开槽45的宽度可以为2mm。进一步地，第四频段信号的频率范围为1710～ 2710MHz。

具体地，该高频分支46为一空间弯折的直条形片体，一部分布设于上述第二接地部43所在平面上，另一部分布设于第二主体41的上平面上。该高频分支46的一端连接至第二接地部43上，并与第二主体41平行设置。

在本实用新型一实施方式中，上述高频分支46与第二主体41之间存在耦合间隙47，以使得上述高频分支46得以耦合连接至第二主体41上的第二馈电部42。可以理解，通过调整高频分支46的尺寸，可以调整上述第五频段信号的频率范围，通过调整上述高频分支46与上述第二主体41之间耦合间隙47 的宽度，可以调整该高频分支46的阻抗匹配。

在本实用新型一实施方式中，上述高频分支46的长度可以为18mm，上述耦合间隙47的宽度可以为1mm。进一步地，第五频段信号的频率范围为 2500MHz～2700MHz。

在本实用新型一实施方式中，上述净空区11末端所属侧边的长度，也即侧边12和侧边14的长度可以为120mm，上述净空区11中间部，也即侧边13的长度可以为230mm，上述净空区11的宽度可以为20mm。本实施例中各天线之间的距离由于上述尺寸而具有良好的隔离度

在本实用新型一实施方式中，上述复数个天线辐射体20为4个天线辐射体 20，上述MIMO天线具体为4×4MIMO天线。

如图3所示，本实施例提供的MIMO天线的天线301、天线302、天线401、天线402的回波损耗的实验数据，其中，S1指代天线301、S2指代天线302、 S3指代天线401、S4指代天线402。该MIMO天线基本覆盖了699MHz～960MHz、 1710MHz～2710MHz、2500MHz～2700MHz的频段范围。且在这些频段内，天线的回波损耗基本在-5dB以下，本实施例基本可以满足工程实践中对天线回波损耗的要求。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本实用新型的精神和原理，但是应该理解，本实用新型并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本实用新型旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种多输入多输出天线，包括主板(10)，以及设置在所述主板上的复数个天线辐射体(20)，其特征在于，

所述主板(10)包含U形的净空区(11)，所述复数个天线辐射体(20)安装至所述净空区(11)内；

每个所述天线辐射体(20)包括天线主体(21)、以及形成于所述天线主体(21)上的接地部(22)、馈电部(23)和谐振调整件(24)。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述复数个天线辐射体(20)至少包括：

两个第一天线辐射体(30)，所述两个第一天线辐射体(30)对称放置于所述净空区(11)的两末端，其中，每个所述第一天线辐射体(30)包括：用于激发第一频段信号的第一主体(31)，以及形成于所述第一主体(31)上的第一馈电部(32)、第一接地部(33)和第一谐振调整件(34)；

两个第二天线辐射体(40)，所述两个第二天线辐射体(40)对称放置于所述净空区(11)的两末端之间的中间部的两端，其中，每个所述第二天线辐射体(40)包括：用于激发第二频段信号的第二主体(41)，以及形成于所述第二主体(41)上的第二馈电部(42)、第二接地部(43)和第二谐振调整件(44)。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一谐振调整件(34)包括：设置于所述第一主体上的第一开槽(35)，用于激发第三频段信号。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第二谐振调整件(44)包括：

设置于所述第二主体上的第二开槽(45)，所述第二开槽(45)用于激发第四频段信号；以及，

自所述第二接地部(43)向外延伸形成的高频分支(46)，所述高频分支(46)耦合连接至所述第二主体(41)，用于激发第五频段信号。

5.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一主体(31)与第二主体(41)形成以空间弯折结构。

6.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一主体(31)形成的立体结构的三维尺寸为48mm×20mm×10mm，所述第二主体(41)形成的立体结构的三维尺寸为58mm×20mm×10mm。

7.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述高频分支(46)与所述第二主体(41)之间存在耦合间隙(47)，以使得所述高频分支(46)得以耦合连接至所述第二主体(41)上的第二馈电部(42)。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述高频分支(46)的长度为18mm，所述耦合间隙(47)的宽度为1mm。

9.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述净空区(11)的末端所属侧边的长度为120mm，所述净空区(11)中间部所属侧边的长度为230mm，所述净空区(11)的宽度为20mm。

10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述复数个天线辐射体(20)为4个天线辐射体(20)。