CN213782259U - 双频双馈高增益mimo天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种双频双馈高增益MIMO天线，它包括天线外壳、内置在壳体内的至少两组天线辐射单元。天线辐射单元通过螺栓固定在天线外壳底板上，并通过同轴半柔线缆与固定在底板上的射频接头相连。所述外壳底板为金属反射底板；天线辐射单元距离金属反射底板左或右边缘10‑20mm，与金属反射底板的垂直距离为10‑20mm。所述天线辐射单元包括一对2.4GHz偶极子A、A'和一对5GHz偶极子B、B'；2.4GHz偶极子A和5GHz偶极子B与同轴半柔线缆中的信号线相连，2.4GHz偶极子A'和5GHz偶极子B'与同轴半柔线缆中的地线相连。本实用新型具有多频段、高增加、大功率、宽辐射面的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种MIMO天线，尤指一种双频双馈高增益MIMO天线。本实用新型属于天线制造技术领域。
背景技术
随着通信和电子技术的快速发展，各式各样的天线已广泛应用于智能手机、导航、无线路由等终端设备中。在较大的公共场所或室外开阔区域，为保证通信质量，通常在终端设备中安装一种信道容量大、辐射面宽的MIMO天线。
现有的MIMO天线种类繁多，性能各不相同，有的MIMO天线具有高增益宽辐射面的性能，但是不具有多频道收发的性能，有的具有多频道收发的性能，但天线增益不高、信号灵敏度低，有的虽然信号增益高，但是功率低。
实用新型内容
鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种双频双馈高增益宽辐射面的MIMO天线。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种双频双馈高增益MIMO天线，它包括天线外壳、内置在壳体内的至少两组天线辐射单元；所述天线外壳由前盖和底板构成，所述天线辐射单元通过螺栓固定在所述底板上，并通过同轴半柔线缆与固定在所述底板上的射频接头相连；其特征在于：所述底板为金属反射底板；所述天线辐射单元距离所述金属反射底板左、右边缘10-20mm，与所述金属反射底板的垂直距离为10-20mm；
所述天线辐射单元包括一对2.4GHz偶极子A、A'和一对5GHz偶极子B、B'；所述2.4GHz偶极子A、A'和5GHz偶极子B、B'均由金属材料制成，所述2.4GHz偶极子A和5GHz偶极子B与所述同轴半柔线缆中的信号线相连，所述2.4GHz偶极子A'和5GHz偶极子B'与所述同轴半柔线缆中的地线相连。
在本实用新型较佳实施例中，所述2.4GHz偶极子A、A'为刀条形金属弹片，其前端窄后端宽，其前端宽度(Wa1)为1.5-4.5mm，其后端宽度(Wa2)为4-8mm，所述2.4GHz偶极子A和A'相加总长度为35-60mm；
所述5GHz偶极子B、B'为长条形金属弹片，其宽度(Wb1)为3-7mm，所述5GHz偶极子B和B'相加总长度为25-40mm；
所述2.4GHz偶极子A和5GHz B的末端相连，所述2.4GHz偶极子A'和5GHz B'的末端相连，所述2.4GHz偶极子A和A'之间、所述5GHz偶极子B和B'之间的间距(S2)为0.5-2mm；所述2.4GHz偶极子A和5GHz B之间、所述2.4GHz偶极子A'和5GHz B'之间的间距(S1)为1-4mm。
在本实用新型较佳实施例中，所述每组辐射单元具有ESD结构设计。
在本实用新型较佳实施例中，所述同轴半柔线缆的金属线芯直径为1.0mm，在所述金属线芯外包裹一层PTFE材质的绝缘层，在所述绝缘层外又包裹一层镀锡铜线编织层，包裹所述镀锡铜线编织层后浸锡处理，浸锡处理后所述同轴半柔线缆的直径为3.6mm，在所述镀锡铜线编织层外又包裹一层绝缘橡胶护套层，包裹绝缘橡胶护套层后所述同轴半柔线缆外径为4.3mm；所述同轴半柔线缆的功率容量为100W。
在本实用新型较佳实施例中，所述金属反射底板为铝合金材质，其表面氧化处理；所述2.4GHz偶极子A、A'和5GHz偶极子B、B'均由金属不锈钢材质制成
本实用新型提供的双频双馈高增益MIMO天线，包含至少两组辐射单元Ⅰ、Ⅱ，每组辐射单元中含有2.4GHz和5GHz偶极子，满足2.4GHz和5GHz双频段工作要求，且随着辐射单元的增多信道容量呈线性增加，使并行数据流可以同时发送，显著克服信道衰落，降低误码率。另外，通过调节辐射单元与金属反射底板边缘的距离，以及与金属反射底板的垂直距离，提高天线增益，本实用新型2.4GHz频段其增益达8.75dBi，3dB角度达106°，5GHz频段增益达8.87dBi，3dB角度达158°，功率容量达100W，实现2.4GHz/5GHz双频段信号收发的同时，且满足高增益大功率宽辐射面的性能要求。
附图说明
图1为本实用新型双频双馈高增益MIMO天线的前视图；
图2为本实用新型双频双馈高增益MIMO天线的后视图；
图3为本实用新型双频双馈高增益MIMO天线内部结构示意图；
图4为构成本实用新型的辐射单元结构示意图；
图5为本实用新型2.4GHz天线信号辐射图；
图6为本实用新型5GHz天线信号辐射图；
图7为本实用新型两组辐射单元隔离度图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本实用新型的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本实用新型的特征显而易见。
如图1、图2、图3所示，本实用新型公开的双频双馈高增益MIMO天线包括天线外壳1、内置在壳体内的至少两组天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ。
所述天线外壳1由前盖11和金属反射底板12构成。天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ通过螺钉固定在金属反射底板12上。
如图4所示，每组天线辐射单元包括一对2.4GHz偶极子A、A'和一对5GHz偶极子B、B'。2.4GHz偶极子A、A'为刀条形金属弹片，其前端窄后端宽，其前端宽度Wa1为1.5-4.5mm，其后端宽度Wa2为4-8mm，偶极子A和A'相加总长度L1为35-60mm。5GHz偶极子B、B'为长条形金属弹片，其宽度Wb1为3-7mm，偶极子B和B'相加总长度L2为25-40mm。偶极子A和B的末端相连，偶极子A'和B'的末端相连，相连后的偶极子A和A'(即偶极子B和B')之间的间距S2为0.5-2mm；偶极子A和B(即偶极子A'和B')之间的间距S1为1-4mm。
为使天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ具有防静电、防雷电功能，如图4所示，每组辐射单元具有ESD结构设计，即相连的偶极子A和B的后部与相连的偶极子A'和B'的后部通过金属片3相连。构成天线辐射单元的2.4GHz偶极子A、A'和5GHz偶极子B、B'成为一整体金属弹片。
天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ通过螺栓固定在金属反射底板12上，通过调节天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ距离金属反射底板12左或右边缘的距离L3，以及距离金属反射底板12的垂直距离，调节天线的增益、辐射角度及隔离度，实现2.4GHz/5G双频段信号最佳性能的收发。
在本实用新型较佳实施例中，辐射单元Ⅰ和Ⅱ距离金属反射底板12边缘的距离L3为10-20mm和距离金属反射底板12的垂直距离为10-20mm。本实用新型调节辐射单元距离金属反射底板12边缘的距离L3和距离底板的垂直距离，如图5所示，本实用新型2.4GHz频段增益Gain可达到8.75dBi且3dB角度为106°，如图6所示，5GHz频段增益Gain可达到8.87dBi且3dB角度为158°，如图7所示，辐射单元Ⅰ和Ⅱ之间隔离度＜-25dB。
为使本实用新型具有较大的信道容量、较宽的辐射面，如图3所示，本实用新型包含有两组天线辐射单元，多辐射单元的应用使并行数据流可以同时发送，以显著地克服信道衰落，降低误码率。
如图2、图3所示，在金属反射板12上还安装有两个射频接头4，两根同轴半柔线缆5，每组天线辐射单元通过同轴半柔线缆5与射频接头4相连。天线辐射单元中的偶极子A和B与同轴半柔线缆5中的信号线相连，偶极子A'和B'与同轴半柔线缆5中的地线相连，同轴半柔线缆5与固定在金属反射板12上的射频接头4相连。
在本实用新型较佳实施例中，构成外壳1的前盖11为塑胶材质；构成外壳1的金属反射底板12为铝合金材质，以实现轻量化的目的，且其表面氧化处理以防止生锈。天线辐射单元Ⅰ和Ⅱ采用金属不锈钢材质制成，每组辐射单元通过同轴半柔线缆与对应射频接头相连固定，塑胶外壳前盖与金属反射底板相连固定，加工简便，易于量产。
在本实用新型较佳实施例中，所述同轴半柔线缆的金属线芯直径约1.0mm，在金属线芯外包裹一层PTFE材质的绝缘层，在绝缘层外又包裹一层镀锡铜线编织层，包裹镀锡铜线编织层后再进行浸锡处理，浸锡处理后同轴半柔线缆的直径约3.6mm，最后再包裹一层绝缘橡胶护套层，包裹绝缘橡胶护套层后线缆外径约4.3mm，功率容量达100W。
如图2所示，本实用新型组装完毕后，通过螺栓和螺母2固定在建筑物或终端设备或固定架上即可。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种双频双馈高增益MIMO天线，它包括天线外壳、内置在壳体内的至少两组天线辐射单元；所述天线外壳由前盖和底板构成，所述天线辐射单元通过螺栓固定在所述底板上，并通过同轴半柔线缆与固定在所述底板上的射频接头相连；其特征在于：
所述底板为金属反射底板；所述天线辐射单元距离所述金属反射底板左、右边缘10-20mm，与所述金属反射底板的垂直距离为10-20mm；
所述天线辐射单元包括一对2.4GHz偶极子A、A'和一对5GHz偶极子B、B'；所述2.4GHz偶极子A、A'和5GHz偶极子B、B'均由金属材料制成，所述2.4GHz偶极子A和5GHz偶极子B与所述同轴半柔线缆中的信号线相连，所述2.4GHz偶极子A'和5GHz偶极子B'与所述同轴半柔线缆中的地线相连。
2.根据权利要求1所述的双频双馈高增益MIMO天线，其特征在于：所述2.4GHz偶极子A、A'为刀条形金属弹片，其前端窄后端宽，其前端宽度(Wa1)为1.5-4.5mm，其后端宽度(Wa2)为4-8mm，所述2.4GHz偶极子A和A'相加总长度为35-60mm；
所述5GHz偶极子B、B'为长条形金属弹片，其宽度(Wb1)为3-7mm，所述5GHz偶极子B和B'相加总长度为25-40mm；
所述2.4GHz偶极子A和5GHz B的末端相连，所述2.4GHz偶极子A'和5GHz B'的末端相连，所述2.4GHz偶极子A和A'之间、所述5GHz偶极子B和B'之间的间距(S2)为0.5-2mm；所述2.4GHz偶极子A和5GHz B之间、所述2.4GHz偶极子A'和5GHz B'之间的间距(S1)为1-4mm。
3.根据权利要求2所述的双频双馈高增益MIMO天线，其特征在于：所述每组天线辐射单元具有ESD结构设计。
4.根据权利要求3所述的双频双馈高增益MIMO天线，其特征在于：所述同轴半柔线缆的金属线芯直径为1.0mm，在所述金属线芯外包裹一层PTFE材质的绝缘层，在所述绝缘层外又包裹一层镀锡铜线编织层，包裹所述镀锡铜线编织层后浸锡处理，浸锡处理后所述同轴半柔线缆的直径为3.6mm，在所述镀锡铜线编织层外又包裹一层绝缘橡胶护套层，包裹绝缘橡胶护套层后所述同轴半柔线缆外径为4.3mm；所述同轴半柔线缆的功率容量为100W。
5.根据权利要求4所述的双频双馈高增益MIMO天线，其特征在于：所述金属反射底板为铝合金材质，其表面氧化处理。
6.根据权利要求5所述的双频双馈高增益MIMO天线，其特征在于：所述2.4GHz偶极子A、A'和5GHz偶极子B、B'均由金属不锈钢材质制成。
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2020
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