CN104505590A - Wifi终端的mimo天线结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种WIFI终端的MIMO天线结构，包括主体以及设置在主体上的接地板与MIMO天线结构，还包括陷地结构以及匹配电路模块，所述接地板的一端开设有对称的第一缺口以及第二缺口，分别形成第一天线净空区以及第二天线净空区所述MIMO天线结构包括第一天线辐射体、第一馈电部、第二天线辐射体以及第二馈电部；所述条形凸块的下端设有开口槽，所述陷地结构位于开口槽处；所述匹配电路模块设置于第一天线辐射体与第二天线辐射体之间，并且匹配电路模块的两端分别连接第一天线辐射体与第二天线辐射体。本发明的MIMO天线结构采用陷地结构以及匹配电路模块的设计，占地空间小，具有较好的隔离效果，并且天线通信质量较佳。

Description

WIFI终端的MIMO天线结构

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种WIFI终端的MIMO天线结构。

背景技术

迄今为止，WIFI(2.4GHz～2.484GHz，5.2GHz～5.9GHz)终端不断发展，802.11系列也不断发展。WIFI终端中的天线也从早期的单输入输出天线发展到多输入输出天线方式发展，传输速率不断提升。但在数据卡等小尺寸终端上，由于空间有限，天线放置就存在很大的问题，如采用下方一个天线在中部放置一个天线的结构方式，两个天线的实际辐射和接受能力差异较大，对于数据传输会存在不利影响，起不到MIMO天线的作用。参阅图1及图2，图1为现有技术中的MIMO天线结构，从图1中可以看出，该MIMO天线结构包括接地板1以及对称设置的第一天线辐射体21及第二天线辐射体22，第一天线辐射体21及第二天线辐射体22各自通过第一馈电部31及第二馈电部32与接地板1连接。图2为现有技术中MIMO天线的阻抗特性曲线图，从图2中可以看出，初始状态下，MIMO天线的S11参数可以满足-6dB的要求，但是隔离度非常差，只能到-6dB。在采用完全对称的结构方式设计天线时，由于尺寸限制和布局，天线的空间距离会距离非常近，导致隔离度不理想的问题产生。为此，有必要对上述的MIMO天线结构进行进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种占地空间小、对称设置的天线隔离度较佳，通信性能较好的WIFI终端的MIMO天线结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种WIFI终端的MIMO天线结构，包括主体以及设置在主体上的接地板与MIMO天线结构，还包括陷地结构以及匹配电路模块，

所述接地板的一端开设有对称的第一缺口以及第二缺口，第一缺口及第二缺口之间剩有条形凸块；所述第一缺口形成第一天线净空区并位于接地板的左侧侧壁，第二缺口形成第二天线净空区并位于接地板的右侧侧壁；

所述MIMO天线结构包括第一天线辐射体、第一馈电部、第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射***于第一天线净空区，所述第二天线辐射***于第二天线净空区，所述第一天线辐射体与第二天线辐射体对称设置，并且第一天线辐射体通过第一馈电部与接地板连接，第二天线辐射体通过第二馈电部与接地板连接；

所述条形凸块的下端设有开口槽，所述陷地结构位于开口槽处；所述匹配电路模块设置于第一天线辐射体与第二天线辐射体之间，并且匹配电路模块的两端分别连接第一天线辐射体与第二天线辐射体。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术中的MIMO天线结构采用完全对称的结构方式设计天线时，由于尺寸限制和布局，天线的空间距离会距离非常近，导致隔离度不理想的问题，本发明提供了一种WIFI终端的MIMO天线结构，主要包括接地板、MIMO天线结构、陷地结构以及匹配电路模块，MIMO天线结构包括对称的第一天线辐射体以及第二天线辐射体并分别设置接地板中长条凸块的两侧，陷地结构位于长条凸块的开口槽中，而匹配电路模块连接第一天线辐射体以及第二天线辐射体，通过陷地结构以及匹配电路模块，能够取得较佳的天线间隔离效果，并且天线的通信质量好。另外，本发明结构简单、占地面积，容易实施，生产成本低。

附图说明

图1为现有技术中MIMO天线结构的结构示意图；

图2为现有技术中MIMO天线结构的阻抗特性曲线图；

图3为本发明WIFI终端的MIMO天线结构的结构示意图；

图4为WIFI终端的MIMO天线结构加入陷波结构后的阻抗特性曲线图；

图5为本发明WIFI终端的MIMO天线结构另一实施例的结构示意图；

图6为图5的立体结构示意图；

图7为WIFI终端的MIMO天线结构加入匹配电路模块后的阻抗特性曲线图；

图8为三种MIMO天线结构的阻抗特性曲线对比示意图；

图9为图8中三种MIMO天线结构的天线效率图。

标号说明：

1、接地板；11、条形凸块；21、第一天线辐射体；22、第二天线辐射体；

31、第一馈电部；32、第二馈电部；4、陷地结构；5、匹配电路模块；

61、第一天线净空区；62、第二天线净空区；7、天线基材；8、开口槽。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:MIMO天线结构包括对称的第一天线辐射体以及第二天线辐射体并分别设置接地板中长条凸块的两侧，陷地结构位于长条凸块的开口槽中，而匹配电路模块连接第一辐射体以及第二辐射体，通过陷地结构以及匹配电路模块，能够取得较佳的天线间隔离效果，并且天线的通信质量好。

请参照图5以及图6，一种WIFI终端的MIMO天线结构，包括主体以及设置在主体上的接地板1与MIMO天线结构，还包括陷地结构4以及匹配电路模块5，

所述接地板1的一端开设有对称的第一缺口以及第二缺口，第一缺口及第二缺口之间剩有条形凸块11；所述第一缺口形成第一天线净空区61并位于接地板1的左侧侧壁，第二缺口形成第二天线净空区62并位于接地板1的右侧侧壁；

所述MIMO天线结构包括第一天线辐射体21、第一馈电部31、第二天线辐射体22以及第二馈电部32，所述第一天线辐射体21位于第一天线净空区61，所述第二天线辐射体22位于第二天线净空区62，所述第一天线辐射体21与第二天线辐射体22对称设置，并且第一天线辐射体21通过第一馈电部31与接地板1连接，第二天线辐射体22通过第二馈电部32与接地板1连接；

所述条形凸块11的下端设有开口槽8，所述陷地结构4位于开口槽8处；所述匹配电路模块5设置于第一天线辐射体21与第二天线辐射体22之间，并且匹配电路模块5的两端分别连接第一天线辐射体21与第二天线辐射体22。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于现有技术中的MIMO天线结构采用完全对称的结构方式设计天线时，由于尺寸限制和布局，天线的空间距离会距离非常近，导致隔离度不理想的问题，本发明提供了一种WIFI终端的MIMO天线结构，主要包括接地板1、MIMO天线结构、陷地结构4以及匹配电路模块5，MIMO天线结构包括第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22分别设置接地板1中长条凸块的两侧，陷地结构4位于长条凸块的开口槽8中，而匹配电路模块5连接第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22，通过陷地结构4以及匹配电路模块5，能够取得较佳的天线间隔离效果，并且天线的通信质量好。

进一步的，所述第一天线辐射体21的底部与条形凸块11的底部预留有隔离缝隙，隔离缝隙，而第二天线辐射体22的底部与条形凸块11的底部预留有隔离缝隙。隔离缝隙的设置能够使接地板1与第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22具有较佳的隔离效果。

进一步的，所述第一天线辐射体21与条形凸柱的左侧壁形成有隔离空间，而第二天线辐射体22与条形凸柱的右侧壁形成有隔离空间。该隔离空间连同陷地结构4能够进一步提高第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22的隔离效果，保证各自天线辐射体收发信号。

进一步的，还包括设置第一天线净空区61以及第二天线净空区62的天线基材7，所述第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22均设置天线基材7上。天线基材7便于第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22的固定安装，固定方式稳固，整个天线的电性能较好。

进一步的，所述匹配电路模块5为一电感组件。该电感组件串接在第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22之间，通过该电感组件能够更进一步的提高天线隔离效果。电感组件可以一个电感或者串接的多个电感。

进一步的，所述第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22分别支持频率为2.4GHz-2.48GHz低频段以及频率为5.2GHz-5.9GHz的高频段。所述第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22可以根据具体的设置来支持高频段以及低频段，适合整个的WIFI频段，并且在全频段效率大于60％的情况下，能够将隔离度改善至-10dB以下。

进一步的，所述第一天线辐射体21以及第二天线辐射体22的电长度为低频频率对应的1/4波长。

请参照图3，本发明的另一实施例：一种WIFI终端的MIMO天线结构，包括主体以及设置在主体上的接地板1与MIMO天线结构，还包括陷地结构4，所述接地板1的一端开设有对称的第一缺口以及第二缺口，第一缺口及第二缺口之间剩有条形凸块11；所述第一缺口形成第一天线净空区61并位于接地板1的左侧侧壁，第二缺口形成第二天线净空区62并位于接地板1的右侧侧壁；所述MIMO天线结构包括第一天线辐射体21、第一馈电部31、第二天线辐射体22以及第二馈电部32，所述第一天线辐射体21位于第一天线净空区61，所述第二天线辐射体22位于第二天线净空区62，所述第一天线辐射体21与第二天线辐射体22对称设置，并且第一天线辐射体21通过第一馈电部31与接地板1连接，第二天线辐射体22通过第二馈电部32与接地板1连接；所述条形凸块11的下端设有开口槽，所述陷地结构4位于开口槽处。

参阅图4，图4为WIFI终端的MIMO天线结构加入陷地结构后的阻抗特性曲线图，从图4可以看出，加入陷地结构后低频隔离度能够优化到-8dB，高频前后端隔离度也能够到-10dB，中间突起部分能够到-8dB，相对初始状态有一定优化。

下面通过一个具体的示例来说明MIMO天线的各项性能。接地板板的尺寸为20mmx80mm,天线为PCB印刷天线,天线的净空为7mm*20mm，2个天线的中间间隔为6mm。但是，上面的数值只是这个实例中所用物体的大小，并不代表以上的数值是针对本案天线的最佳或最小值。参阅图7，图7为WIFI终端的MIMO天线结构加入匹配电路模块后的阻抗特性曲线图，本方案在第一天线辐射体以及第二天线辐射体之间直接引入电感进行优化，从结果看整个WIFI需要到2.4GHz～2.484GHz，5.2GHz～5.9GHz隔离度S21均能够到达-10dB以下，而S11能够满足-6dB的设计需求。参阅图8及图9，图8为三种MIMO天线结构的阻抗特性曲线对比示意图，图9为图8中三种MIMO天线结构的天线效率图，从图8及图9中可以看出，本方案的从结果看最终状态相对其他两个状态有一定幅度的提升，所以方案在提升天线的辐射性能的前提下改善了***的隔离度。

综上所述，本发明提供的WIFI终端的天线结构，包括接地板、MIMO天线结构、陷地结构以及匹配电路模块，其中，MIMO天线结构包括对称的第一天线辐射体以及第二天线辐射体并分别设置接地板中长条凸块的两侧，陷地结构位于长条凸块的开口槽中，而匹配电路模块连接第一天线辐射体以及第二天线辐射体，通过陷地结构以及匹配电路模块，能够取得较佳的天线间隔离效果，并且天线的通信质量好。另外，本发明结构简单、占地面积，容易实施，生产成本低。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种WIFI终端的MIMO天线结构，包括主体以及设置在主体上的接地板与MIMO天线结构，其特征在于，还包括陷地结构以及匹配电路模块，

所述接地板的一端开设有对称的第一缺口以及第二缺口，第一缺口及第二缺口之间剩有条形凸块；所述第一缺口形成第一天线净空区并位于接地板的左侧侧壁，第二缺口形成第二天线净空区并位于接地板的右侧侧壁；

所述MIMO天线结构包括第一天线辐射体、第一馈电部、第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射***于第一天线净空区，所述第二天线辐射***于第二天线净空区，所述第一天线辐射体与第二天线辐射体对称设置，并且第一天线辐射体通过第一馈电部与接地板连接，第二天线辐射体通过第二馈电部与接地板连接；

所述条形凸块的下端设有开口槽，所述陷地结构位于开口槽处；所述匹配电路模块设置于第一天线辐射体与第二天线辐射体之间，并且匹配电路模块的两端分别连接第一天线辐射体与第二天线辐射体。

2.根据权利要求1所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，所述第一天线辐射体及第二天线辐射体的底部分别与条形凸块的底部预留有隔离缝隙。

3.根据权利要求1所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，所述第一天线辐射体与条形凸柱的左侧壁以及第二天线辐射体与条形凸柱的右侧壁均形成有隔离空间。

4.根据权利要求1所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，还包括设置第一天线净空区以及第二天线净空区的天线基材，所述第一天线辐射体以及第二天线辐射体均设置天线基材上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，所述匹配电路模块为一电感组件。

6.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，所述第一天线辐射体以及第二天线辐射体分别支持频率为2.4GHz-2.48GHz低频段以及频率为5.2GHz-5.9GHz的高频段。

7.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI终端的MIMO天线结构，其特征在于，所述第一天线辐射体以及第二天线辐射体的电长度均为低频频率对应的1/4波长。