CN104577330A - 多输入多输出天线 - Google Patents
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Abstract
一种MIMO天线，设置于基板上，所述基板包括印刷于基板上的接地层，所述MIMO天线包括第一天线、第二天线、桥接部。所述桥接部印刷于所述基板上，且连接于所述第一天线与第二天线之间，其中在所述接地层与所述桥接部之间设置有隔离槽，使得所述接地层与所述桥接部不相连。本发明通过将该第一天线和第二天线制作成金属与微带线结合的立体天线结构并通过桥接部将第一天线与第二天线相连，且在桥接部与接地层之间设置隔离槽，提高第一天线与第二天线间的隔离度、效率，从而提高了MIMO天线的通信品质。
Description
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及一种多输入多输出天线。
背景技术
随着无线通信技术的突飞猛进，尤其是网络电视的普及（InteractivePersonality TV，IPTV），使得电视能够接入宽度网络，该类型的网络电视包括无线通信模块。
上述网络电视一般需要设计成较薄的厚度，多输入多输出(MultipleInput Multiple Output，MIMO)天线是其必备的组件之一，由于其厚度较薄，电视内部的液晶金属面板与MIMO天线的距离过近，进而对MIMO天线性能产生影响，如：MIMO天线的隔离度变差、效率变低、增益变大。因此，如何设计出一种MIMO天线来克服上述问题则是一大挑战，也成为当前业界急需改进的目标。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种MIMO天线，能减小电视内部的液晶金属面板对天线性能的影响并具有优良的辐射性能。
本发明一实施方式提供一种MIMO天线，设置于基板上，所述基板包括印刷于基板表面的接地层。所述MIMO天线包括第一天线、第二天线及桥接部。所述桥接部印刷于所述基板上，且连接于所述第一天线与第二天线之间。其中在所述接地层与所述桥接部之间设置有隔离槽，使得所述接地层与所述桥接部不相连。
优选地，所述第一天线与所述第二天线是立体的铁件天线。
优选地，所述第一天线与所述第二天线中心对称设置于所述桥接部接部的两端。
优选地，所述第一天线包括第一辐射部及第一馈入部。所述第一辐射部包括第一竖直部、第二竖直部及第一主体。所述第一竖直部自所述第一主体的一末端垂直向下延伸并与所述基板连接，所述第一竖直部与所述基板的连接点为第一固定部，所述第二竖直部自所述第一主体的另一末端垂直向下延伸并与所述第一馈入部连接，所述第二竖直部与所述第一馈入部的连接点为第一馈入点。所述第二天线包括第二辐射部及第二馈入部。所述第二辐射部包括第三竖直部、第四竖直部及第二主体。所述第三竖直部自所述第二主体的一末端垂直向下延伸并与所述基板连接，所述第三竖直部与所述基板的连接点为第二固定部，所述第四竖直部自所述第二主体的另一末端垂直向下延伸并与所述第二馈入部连接，所述第四竖直部与所述第二馈入部的连接点为第二馈入点。
优选地，所述第一固定部与所述第二固定部分别位于所述基板相对的两个边缘。
优选地，所述桥接部包括矩形部、第一连接部及第二连接部。所述第一连接部一端连接于所述矩形部，另一端连接于所述第一天线的第一馈入点。所述第二连接部一端连接于所述矩形部，另一端连接于第二天线的第二馈入点。
优选地，所述第一连接部、第二连接部均为L型结构。
优选地，所述隔离槽的两端分别沿所述第一主体、所述第二主体的方向延伸，所述隔离槽的长度小于所述桥接部的长度。
优选地，所述隔离槽为设在所述基板的条状结构。
优选地，所述桥接部的长度等于所述天线发射接收的电磁波的波长的二分之一。
本发明通过将该第一天线和第二天线制作成金属与微带线结合的立体天线结构并通过桥接部将第一天线与第二天线相连，且在桥接部与接地层之间设置隔离槽，提高第一天线与第二天线间的隔离度、效率，从而提高了MIMO天线的通信品质。
附图说明
图1为本发明MIMO天线一实施方式中的立体示意图。
图2为本发明MIMO天线一实施方式中的俯视尺寸示意图。
图3为本发明第一天线的第一辐射部一实施方式中的后视尺寸示意图。
图4为本发明一实施方式中第一天线与第二天线之间隔离度的示意图。
主要元件符号说明
MIMO天线 100
基板 10
接地层 20
第一天线 30
第一辐射部 31
第一主体 310
第一圆盘 310a
第一竖直部 312
第一固定部 314
第二竖直部 316
第一条形部 316a
第一***部 316b
第一馈入点 318
第一馈入部 32
第二天线 40
第二辐射部 41
第二主体 410
第二圆盘 410a
第三竖直部 412
第二固定部 414
第四竖直部 416
第二条形部 416a
第二***部 416b
第二馈入点 418
第二馈入部 42
桥接部 50
第一连接部 502
矩形部 504
第二连接部 506
隔离槽 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1为本发明一实施方式中MIMO天线100的立体示意图。在本实施方式中，MIMO天线100设置于基板10上，基板10上设有接地层20，接地层20为印刷于基板10上的金属层。MIMO天线100包括用于收发电磁波的第一天线30、用于收发电磁波的第二天线40、桥接部50。其中，在接地层20与桥接部50之间还设置有隔离槽60，使得接地层20与桥接部50不相连。
第一天线30包括第一辐射部31及第一馈入部32。第一馈入部32为设置于基板10上的微带线，用于馈入电磁波信号。第一辐射部31为金属铁件结构，用于辐射电磁波信号。
在本实施方式中，第一辐射部31包括第一主体310、第一竖直部312、第一固定部314及第二竖直部316。第一主体310为第一辐射部31的辐射主体，第一主体310上还设有第一圆盘310a，以方便贴片机贴装第一辐射部31于基板10上。第一固定部314用于将第一辐射部31固定于基板10上。第一竖直部312自第一主体310的一末端垂直向下延伸，并与基板10相接于第一固定部314。第二竖直部316自第一主体310的另一末端垂直向下延伸并与第一馈入部32连接，第二竖直部316与第一馈入部32的连接点为第一馈入点318，第一馈入点318将第一馈入部32馈入的电磁波信号传输至第一辐射部31。
在本实施例中，第一主体310、第一竖直部312及第二竖直部316构成一个n形或缺口矩形形状。第一主体310于第一圆盘310a处比其他处要宽，第一圆盘310a为圆形结构。第一竖直部312呈长条状。第一固定部314呈L形状。第二竖直部316包括第一条形部316a及第一***部316b。
第二天线40包括第二辐射部41及第二馈入部42。第二馈入部42为设置于基板10上微带线，用于馈入电磁波信号。第二辐射部41为金属铁件结构，用于辐射电磁波信号。
在本实施方式中，第二辐射部41包括第二主体410、第三竖直部412、第二固定部414及第四竖直部416。第二主体410为第二辐射部41的辐射主体，第二主体410上还有第二圆盘410a，以方便贴片机贴装第二辐射部41于基板10上。第二固定部414用于将第二辐射部41固定于基板10上。第三竖直部412自第二主体410的一末端垂直向下延伸并与基板10相接于第二固定部414。第四竖直部416自第二主体410的另一末端垂直向下延伸并与第二馈入部42连接，第四竖直部416与第二馈入部42的连接点为第二馈入点418，第二馈入点418将第二馈入部42馈入的电磁波信号传输至第二辐射部41。
在本实施例中，第二主体410、第三竖直部412及第四竖直部416构成一个n形或缺口矩形形状。第二主体410于第二圆盘410a处比其他处要宽，第二圆盘410a为圆形结构。第三竖直部412呈长条状。第二固定部414呈L形状。第四竖直部416包括第二条形部416a及第二***部416b。
在本实施方式中，第一固定部314贴片焊接于基板10的正面，第一***部316b穿过基板10并焊接于基板10的反面，第一条形部316a一末端与第一主体310相连，第一条形部316a的另一末端与第一馈入点318相连。第二固定部414贴片焊接于基板10的正面，第二***部416b穿过基板10并焊接于基板10的反面，第二条形部416a一末端与第二主体410相连，第二条形部416a的另一末端与第二馈入点418相连。在其他实施方式中，亦可以根据不同需求改变不同焊接方式。
在本实施方式中，第一馈入部32及第二馈入部42均为矩形结构。在本发明的其它实施方式中，第一馈入部32与第二馈入部42也可为其他几何形状的结构。
在本实施方式中，第一辐射部31与第二辐射部41结构相同，第一辐射部31与第二辐射部41可共用一套模具，且第一辐射部31与第二辐射部41中心对称设置于桥接部50的两端，也即第一天线30与第二天线40中心对称设置于桥接部50的两端。
桥接部50用于连接第一天线30与第二天线40，桥接部50包括矩形部504、第一连接部502及第二连接部506。在本实施方式中，桥接部50印刷于基板10上。在本实施方式中，第一连接部502及第二连接部506均为L型结构，第一连接部502一端连接于矩形部504，另一端连接于第一天线30的第二竖直部316及第一馈入点318。第二连接部506一端连接于矩形部504，另一端连接于第二天线40的第四竖直部416及第二馈入点418。在本实施方式中，桥接部50的长度等于第一连接部502的外边缘至第二连接部506的外边缘的直线距离，桥接部50的长度优选为MIMO天线100发射或接收的电磁波的波长的一半，第一天线30与第二天线40通过桥接部50连接在一起，增加第一天线30与第二天线40之间的隔离度，降低由于电视内部的液晶金属面板与MIMO天线100的距离过近对天线性能产生影响，使得MIMO天线100增益更稳定，亦提高MIMO天线100的效率。
隔离槽60设置于接地层20与桥接部50之间，从而使得接地层20与桥接部50不相连，具体为在接地层20与桥接部50之间的直线的条状结构。隔离槽60的两端分别沿第一天线30的第一主体310及第二天线40的第二主体410的方向延伸。在本实施方式中，隔离槽60的长度小于桥接部50的长度。隔离槽60避免接地层20的边缘电流对第一天线30与第二天线40的干扰，增加第一天线30与第二天线40之间的隔离度，进而提高MIMO天线100的通信品质。
需要注意的是，为了进一步增加第一天线30与第二天线40的隔离度，第一天线30与第二天线40分别设置于基板10的两端，第一天线30的第一固定部314与第二天线40的第二固定部414位于基板10相对的两个边缘，进而增加了第一天线30与第二天线40的物理距离，提高第一天线30与第二天线40的隔离度。
图2为本发明一实施方式中MIMO天线100的俯视尺寸示意图。在本实施方式中，基板10的宽度为40.0毫米，第一馈入部32与第二馈入部42的宽度相同，均为1.0毫米。第一辐射部31的长度为9.7毫米，宽度为4.5毫米，第一主体310的宽度为2.0毫米，第一圆盘310a的直径为3.0毫米，第二辐射部41的各部分尺寸与第一辐射部31的各部分尺寸相同。桥接部50的长度为19.7毫米，隔离槽60的长度与宽度分别为14.3毫米、0.8毫米。第一天线30的第一竖直部312与第二天线40的第三竖直部412的间距为37.4毫米。然而，本发明不限定以上尺寸，在本发明的其它实施例中，上述各部件也可具有其它尺寸。
图3为本发明一实施方式中第一天线30的第一辐射部31的后视尺寸示意图。在本实施方式中，因第一天线30的第一辐射部31与第二天线40的第二辐射部41结构相同，故在此仅给出第一天线30的第一辐射部31的尺寸示意图，且以下仅以第一天线30的第一辐射部31的尺寸进行详细说明。
在本实施方式中，第一辐射部31的第一主体310的长度为9.7毫米，第一竖直部312的长度为4.0毫米，第二竖直部316的长度为5.0毫米，第一固定部314的宽度为2.5毫米。然而，本发明不限定以上尺寸，在本发明的其它实施例中，第一辐射部31也可具有其它尺寸。
图4为本发明一实施方式中第一天线30与第二天线40之间隔离度的示意图。其中，X轴为MIMO天线100工作的频段，Y轴为第一天线30与第二天线40之间隔离度。从图中可知，当MIMO天线100工作于2.4GHz、2.45GHz及2.5GHz三个频率时，第一天线30与第二天线40之间隔离度分别为-14.42dB、-16.57dB及-10.36dB，均小于-10dB，亦均具有较好的隔离度。
本发明通过将该第一天线30和第二天线40制作成金属与微带线结合的立体天线结构并通过桥接部50将第一天线30与第二天线40相连，且在桥接部50与接地层20之间设置隔离槽60，提高第一天线30与第二天线40间的隔离度、效率，从而提高了MIMO天线的通信品质。
Claims (17)
1.一种多输入多输出天线，设置于基板上，所述基板包括印刷于基板表面的接地层，所述多输入多输出天线包括第一天线与第二天线，其特征在于，所述多输入多输出天线还包括桥接部，所述桥接部印刷于所述基板上，且连接于所述第一天线与第二天线之间，其中，在所述接地层与所述桥接部之间设置有隔离槽，使得所述接地层与所述桥接部不相连。
2.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线是立体的铁件天线。
3.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线中心对称设置于所述桥接部的两端。
4.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述桥接部呈倒M形结构。
5.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一天线包括第一辐射部及第一馈入部，所述第一辐射部包括第一竖直部、第二竖直部及第一主体，所述第一竖直部自所述第一主体的一末端垂直向下延伸并与所述基板连接，所述第一竖直部与所述基板的连接点为第一固定部，所述第二竖直部自所述第一主体的另一末端垂直向下延伸并与所述第一馈入部连接，所述第二竖直部与所述第一馈入部的连接点为第一馈入点；
所述第二天线包括第二辐射部及第二馈入部，所述第二辐射部包括第三竖直部、第四竖直部及第二主体，所述第三竖直部自所述第二主体的一末端垂直向下延伸并与所述基板连接，所述第三竖直部与所述基板的连接点为第二固定部，所述第四竖直部自所述第二主体的另一末端垂直向下延伸并与所述第二馈入部连接，所述第四竖直部与所述第二馈入部的连接点为第二馈入点。
6.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一主体上还设有第一圆盘，所述第一主体于所述第一圆盘处比其他处的宽度宽，所述第二主体上还设有第二圆盘，所述第二主体于所述第二圆盘处比其他处的宽度宽。
7.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一固定部与所述第二固定部分别位于所述基板相对的两个边缘。
8.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一固定部、所述第二固定部均为L型结构。
9.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一竖直部、所述第三竖直部均为长条状结构。
10.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第二竖直部包括：
第一条形部，一端连接于第一主体，另一端连接于第一馈入点；
第一***部，一端连接于第一条形部与第一馈入点，另一端穿过基板并焊接于基板反面；
所述第四直部包括：
第二条形部，一端连接于第二主体，另一端连接于第二馈入点；
第二***部，一端连接于第二条形部与第二馈入点，另一端穿过基板并焊接于基板反面。
11.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一主体、所述第一竖直部及所述第二竖直部构成一个n形结构，所述第二主体、所述第三竖直部及所述第四竖直部构成一个n形结构。
12.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述隔离槽的两端分别沿所述第一主体、所述第二主体的方向延伸，所述隔离槽的长度小于所述桥接部的长度。
13.如权利要求5所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述桥接部包括：
矩形部；
第一连接部，一端连接于所述矩形部，另一端连接于所述第一天线的第一馈入点；
第二连接部，一端连接于所述矩形部，另一端连接于第二天线的第二馈入点。
14.如权利要求13所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一连接部、第二连接部均为L型结构。
15.如权利要求13所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述第一连接部连接于所述矩形部之宽度比连接于所述第一天线的第一馈入点的宽度宽，所述第二连接部连接于所述矩形部之宽度比连接于所述第二天线的第二馈入点的宽度宽。
16.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述隔离槽为设在所述基板的条状结构。
17.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其特征在于，所述桥接部的长度等于所述天线发射接收的电磁波的波长的二分之一。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180224 Address after: 201613 Shanghai city south of Songjiang Export Processing Zone Road No. 1925 Patentee after: Ambit Microsystems (Shanghai) Ltd. Address before: 201613 Shanghai City, Songjiang District Songjiang Export Processing Zone South Road No. 1925 Co-patentee before: HON HAI PRECISION INDUSTRY Co.,Ltd. Patentee before: Ambit Microsystems (Shanghai) Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191111 Address after: Room 2, west of the second floor, No. 355, Huanbei West Road, Weitang street, Jiashan County, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Jiashan Weitang Asset Management Co.,Ltd. Address before: 201613 Shanghai city south of Songjiang Export Processing Zone Road No. 1925 Patentee before: Ambit Microsystems (Shanghai) Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: MIMO antenna Effective date of registration: 20210531 Granted publication date: 20180213 Pledgee: Weitang sub branch of Zhejiang Jiashan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Jiashan Weitang Asset Management Co.,Ltd. Registration number: Y2021980004130 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231018 Granted publication date: 20180213 Pledgee: Weitang sub branch of Zhejiang Jiashan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Jiashan Weitang Asset Management Co.,Ltd. Registration number: Y2021980004130 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Multiple input multiple output antenna Effective date of registration: 20231127 Granted publication date: 20180213 Pledgee: Weitang sub branch of Zhejiang Jiashan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Jiashan Weitang Asset Management Co.,Ltd. Registration number: Y2023330002807 |