CN210468129U

CN210468129U - 一种双频带mimo天线

Info

Publication number: CN210468129U
Application number: CN201922003898.9U
Authority: CN
Inventors: 张志超
Original assignee: Shanghai Chuanggong Telecom Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Chuanggong Telecom Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2029-11-19

Abstract

本实用新型公开了一种双频带MIMO天线，包括介质基板，所述介质基板的两侧分别设有一天线模组；两个所述天线模组关于两者的中线镜像对称；各所述天线模组包括至少一个天线模块，所述天线模块包括两个天线单元；两个所述天线单元关于两者的中线镜像对称；两个所述天线单元的馈点之间连接有第一中和线，所述第一中和线关于自身中线镜像对称；两个所述天线单元的馈点之间还连接有第二中和线，所述第二中和线关于自身中线镜像对称；所述第一中和线的长度大于所述第二中和线的长度。该双频带MIMO天线具有小型化、双频带工作和相邻的两个天线单元之间隔离度高的优点，在5G领域具有广泛的应用前景。

Description

一种双频带MIMO天线

技术领域

本实用新型涉及天线领域，尤其涉及一种双频带MIMO天线。

背景技术

现有技术中，针对手机等智能终端的MIMO(multiple-in multipleout，多进多出)天线的解耦方案主要有以下几种：极化解耦、引入EBG(Electromagnetic Band Gap，电磁场带隙)结构、地板开槽和地板增加解耦枝节等，这些解耦方式存在解耦结构体积过大、结构过于复杂和只能对单频点解耦等不足。专利申请号为201410259148.7、名称为“用于智能机的多频带MIMO天线”的中国专利，公开了在第一寄生单元和第二寄生单元连接中和线实现解耦。但该专利只能对一个较窄的频段解耦，无法满足双频段解耦的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双频带MIMO天线，来实现双频解耦。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双频带MIMO天线，包括介质基板，所述介质基板的两侧分别设有一天线模组；两个所述天线模组关于两者的中线镜像对称；

各所述天线模组包括至少一个天线模块，所述天线模块包括两个天线单元；两个所述天线单元关于两者的中线镜像对称；

两个所述天线单元的馈点之间连接有第一中和线，所述第一中和线关于自身中线镜像对称；两个所述天线单元的馈点之间还连接有第二中和线，所述第二中和线关于自身中线镜像对称；所述第一中和线的长度大于所述第二中和线的长度。

可选的，所述介质基板的第一板面连接有接地板；所述天线单元包括开设于所述接地板上的辐射缝隙、穿设于所述介质基板内的同轴内芯和设于所述介质基板的第二板面的微带馈线，所述微带馈线通过所述同轴内芯连接所述辐射缝隙。

可选的，两个所述天线模组关于第一对称线镜像对称，所述介质基板为矩形介质基板，所述第一对称线为所述矩形介质基板的长度向中心线。

可选的，所述天线模块内的两个所述天线单元关于第二对称线镜像对称，所述第二对称线和所述第一对称线垂直。

可选的，所述微带馈线为T形微带馈线，所述T形微带馈线包括横向馈线和纵向馈线，所述纵向馈线与所述横向馈线的中部连接；所述第一中和线的两端分别与两个所述天线单元的纵向馈线上的馈点连接，所述第二中和线的两端分别与两个所述天线单元的纵向馈线上的馈点连接。

可选的，同一所述天线模块中，两个所述天线单元的辐射缝隙之间通过所述接地板的隔离部分隔；所述第一中和线的中部朝所述接地板的隔离部凸出形成凸出部，所述第一中和线的凸出部的宽度等于所述接地板的隔离部的宽度。

可选的，所述第二中和线呈三段线段组成的“凵”形，所述第二中和线的两端分别和所述第一中和线的两端对应连接。

可选的，所述辐射缝隙包括第一矩形缝隙，所述第一矩形缝隙的中部连接有第二矩形缝隙，所述第二矩形缝隙贯通所述接地板的长度向侧面；

所述第一矩形缝隙的第一端连接有第一L形缝隙，所述第一矩形缝隙的第二端连接有第二L形缝隙。

可选的，所述第一L形缝隙包括互相连通的第一短边缝隙和第一长边缝隙，所述第一矩形缝隙的第一端连接所述第一短边缝隙，所述第一长边缝隙指向所述第二矩形缝隙；

第二L形缝隙包括第二宽度向短边和第二长度向长边，所述第一矩形缝隙的第二端连接所述第二宽度向短边，所述第二长度向长边指向所述第二矩形缝隙。

一种终端，包括如前所述的双频带MIMO天线，两所述天线模组分别设于所述终端的相对两侧边。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的双频带MIMO天线在馈点位置引入两条不同长度且均为镜像对称结构的中和线来提升双频的隔离度，解决了现有解耦方式只能对单频点解耦导致MIMO天线***隔离度差的问题。进一步的，该双频带MIMO天线在馈点位置引入中和线，可有效提升解耦的效果，两条中和线距离近，可避免增大天线尺寸。此外，该双频带MIMO天线将两个天线模组分设于介质基板的两侧，使天线可放置于手机等智能终端的两侧长边框内，利用于实现天线的小型化。综上，该双频带MIMO天线具有小型化、双频带工作和相邻的两个天线单元之间隔离度高的优点，在5G领域具有广泛的应用前景。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的双频带MIMO天线的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为本实用新型实施例提供的双频带MIMO天线未加载中和线时，相邻天线单元间的隔离度示意图；

图4为本实用新型实施例提供的双频带MIMO天线加载第一中和线和第二中和线时，相邻天线单元间的隔离度示意图；

图5为本实用新型实施例提供的双频带MIMO天线加载第一中和线和第二中和线时，天线单元在谐振点3.5GHz处的电流分布示意图；

图6为本实用新型提供的双频带MIMO天线加载第一中和线和第二中和线时，第一天线单元和第二天线单元的效率示意图。

图示说明：1、接地板；11、隔离部；2、天线单元；21、辐射缝隙；211、第一矩形缝隙；212、第二矩形缝隙；213、第一L形缝隙；214、第二L形缝隙；22、微带馈线；31、第一中和线；32、第二中和线。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型实施例提供了一种双频带MIMO天线，通过两条中和线达到双频待高隔离的效果。

请参考图1，双频带MIMO天线包括介质基板，介质基板的两侧分别设有一天线模组，两个天线模组为镜像对称结构。

各天线模组包括至少一个天线模块，天线模块包括两个天线单元2，两个天线单元2为镜像对称结构。

两个天线单元2的馈点之间连接有第一中和线31，第一中和线31为镜像对称结构。两个天线单元2的馈点之间还连接有第二中和线32，第二中和线32为镜像对称结构。第一中和线31的长度大于第二中和线32的长度。

本实用新型提供的双频带MIMO天线在馈点位置引入两条不同长度的中和线来提升双频的隔离度，解决了现有解耦方式只能对单频点解耦导致MIMO天线***隔离度差的问题。具体的，第一中和线31可实现3.4-3.6GHz带宽解耦，第二中和线32可实现5.1-6.2GHz带宽解耦，该双频带MIMO天线可用于5G的Sub-6 GHz通信频段。

进一步的，该双频带MIMO天线在馈点位置引入中和线，可有效提升解耦的效果，两条中和线距离近，可避免增大天线尺寸。更进一步的，本实用新型将第一中和线31和第二中和线32均设置为镜像对称结构，由于相邻的两个天线单元2为镜像对称结构，只有中和线镜像对称，中和线上的电流才能实现等幅反向，起到电流相互抵消的作用，达到解耦效果。

此外，本实用新型将两个天线模组分设于介质基板的两侧，使天线可放置于手机等智能终端的两侧长边框内，利用于实现天线的小型化。

综上，该双频带MIMO天线具有小型化、双频带工作和相邻的两个天线单元2之间隔离度高的优点，在5G领域具有广泛的应用前景。

在本实施例中，各两天线模组优选包括两个天线模块，即该双频带MIMO天线一共包括八个天线单元2，为双频带八单元MIMO天线。

在本实施例中，介质基板的第一板面连接有接地板1。天线单元2包括开设于接地板1上的辐射缝隙21、穿设于介质基板内的同轴内芯和设于介质基板的第二板面的微带馈线22，微带馈线22通过同轴内芯连接辐射缝隙21。

该双频带MIMO天线通过微带-缝隙耦合馈电，只需要对接地板1进行小范围的开槽即可形成辐射单元，无需对接地板1进行大范围的切割，利于实现天线的小型化和宽带特性。

具体的，两个天线模组关于第一对称线镜像对称，介质基板为矩形介质基板，第一对称线为矩形介质基板的长度向中心线。天线模块内的两个天线单元2关于第二对称线镜像对称，第二对称线和第一对称线垂直。

微带馈线22为T形微带馈线，T形微带馈线包括横向馈线和纵向馈线，纵向馈线与横向馈线的中部连接。第一中和线31的两端分别与两个天线单元2的纵向馈线上的馈点连接，第二中和线32的两端分别与两个天线单元2的纵向馈线上的馈点连接。

在本实施例中，同一天线模块中，两个天线单元2的辐射缝隙21之间通过接地板1的隔离部11分隔。第一中和线31的中部朝接地板1的隔离部11凸出形成凸出部，第一中和线31的凸出部的宽度等于接地板1的隔离部11的宽度。第一中和线31具体由五段线段组成“凸”形上端结构，“凸”形上端结构指“凸”形去除下端“凵”形所剩余的结构。

第二中和线32呈三段线段组成的“凵”形，第二中和线32的两端分别和第一中和线31的两端对应连接。

在本实施例中，辐射缝隙21包括第一矩形缝隙211，第一矩形缝隙211的中部连接有第二矩形缝隙212，第二矩形缝隙212贯通接地板1的长度向侧面。

第一矩形缝隙211的第一端连接有第一L形缝隙213，第一矩形缝隙211的第二端连接有第二L形缝隙214。

第一L形缝隙213包括互相连通的第一短边缝隙和第一长边缝隙，第一矩形缝隙211的第一端连接第一短边缝隙，第一长边缝隙指向第二矩形缝隙212，第一长边缝隙朝向第一短边缝隙的一端收缩形成颈部。

第二L形缝隙214包括第二宽度向短边和第二长度向长边，第一矩形缝隙211的第二端连接第二宽度向短边，第二长度向长边指向第二矩形缝隙212。

本实用新型实施例还提供了一种包括前述双频带MIMO天线的终端，两天线模组分别设于终端的相对两长侧边。

本实用新型实施例对第一中和线31和第二中和线32解耦的效果进行了相关测试。将图1中左上角的两个天线单元2定义为第一天线单元和第二天线单元，图1中右上角的两个天线单元2定义为第三天线单元和第四天线单元。

请参考图3，图3展示了本实用新型提供的双频带MIMO天线未加载中和线时相邻天线单元2间的隔离度。图3中，S2,1表示第一天线单元和第二天线单元之间的隔离度，S3,2表示第二天线单元和第三天线单元之间的隔离度，S4,3表示第三天线单元和第四天线单元之间的隔离度。从图3可看出，在低频和高频的谐振最深点，天线单元2间的隔离度小于8dB，说明天线单元2间具有很强的耦合效应。

请参考图4，图4展示了本实用新型提供的双频带MIMO天线加载第一中和线31和第二中和线32时相邻天线单元2间的隔离度。其中，S21表示第一天线单元和第二天线单元之间的隔离度，S32表示第二天线单元和第三天线单元之间的隔离度，S43表示第三天线单元和第四天线单元之间的隔离度。从图4中可看出，加载了第一中和线31和第二中和线32后，对于低频和高频，第一天线单元和第二天线单元之间以及第三天线单元和第四天线单元之间的隔离度，即S21和S43均大于12dB。而第二天线单元和第三天线单元之间由于间距较大，隔离度也大于12dB。

请参考图5，图5展示了本实用新型提供的双频带MIMO天线加载第一中和线31和第二中和线32时，天线单元2在谐振点3.5GHz处的电流分布，由图5可知，当激励第一天线单元时，第一天线单元耦合到第二天线单元的电流和第一中和线31耦合到第二天线单元的电流有抵消作用，从而使第一天线单元和第二天线单元之间的隔离度有显著提高。在高频处，第二中和线32的作用和第一中和线31在低频的作用类似，即第一天线单元端口耦合到第二天线单元端口的电流与通过第二中和线32耦合到第二天线单元端口的电流进行抵消，从而提高高频的隔离度。

请参考图6，图6展示了本实用新型提供的双频带MIMO天线加载第一中和线31和第二中和线32时，第一天线单元和第二天线单元的效率。从图中可知，第一天线单元和第二天线单元在工作频带的效率均高于55％。

通过测试可证明，本实用新型提供的双频带MIMO天线，通过第一中和线31和第二中和线32实现了低频和高频的高隔离，并且天线单元2在低频和高频的效率并未因引入中和线而降低。

本实用新型提供的双频带MIMO天线，通过引入两条不同长度的中和线，能同时对低频和高频进行解耦。通过调节两条中和线的长度，两个谐振点可以灵活地移动到所需的频段，即解耦的频段可根据需求设计。采用中和线解耦可避免对接地板1的破坏，结构较为简单，解耦效果好。

进一步的，该双频带MIMO天线在馈点位置引入中和线，可有效提升解耦的效果，两条中和线距离近，可避免增大天线尺寸。

更一步的，该双频带MIMO天线将两个天线模组分设于介质基板的两侧，使天线可放置于手机等智能终端的两侧长边框内，天线具体通过微带-缝隙耦合馈电，只需要对接地板1进行小范围的开槽即可形成辐射单元，无需对接地板1进行大范围的切割，利用于实现天线的小型化和宽带特性。

综上，本实用新型提供的双频带MIMO天线具有小型化、双频带工作和相邻的两个天线单元2之间隔离度高的优点，在5G领域具有广泛的应用前景。

以上所述，以上实施例仅用以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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims

1.一种双频带MIMO天线，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板的两侧分别设有一天线模组；两个所述天线模组关于两者的中线镜像对称；

2.根据权利要求1所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述介质基板的第一板面连接有接地板；所述天线单元包括开设于所述接地板上的辐射缝隙、穿设于所述介质基板内的同轴内芯和设于所述介质基板的第二板面的微带馈线，所述微带馈线通过所述同轴内芯连接所述辐射缝隙。

3.根据权利要求2所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，两个所述天线模组关于第一对称线镜像对称，所述介质基板为矩形介质基板，所述第一对称线为所述矩形介质基板的长度向中心线。

4.根据权利要求3所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述天线模块内的两个所述天线单元还关于第二对称线镜像对称，所述第二对称线和所述第一对称线垂直。

5.根据权利要求2所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述微带馈线为T形微带馈线，所述T形微带馈线包括横向馈线和纵向馈线，所述纵向馈线与所述横向馈线的中部连接；所述第一中和线的两端分别与两个所述天线单元的纵向馈线上的馈点连接，所述第二中和线的两端分别与两个所述天线单元的纵向馈线上的馈点连接。

6.根据权利要求2所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，同一所述天线模块中，两个所述天线单元的辐射缝隙之间通过所述接地板的隔离部分隔；所述第一中和线的中部朝所述接地板的隔离部凸出形成凸出部，所述第一中和线的凸出部的宽度等于所述接地板的隔离部的宽度。

7.根据权利要求2所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述第二中和线呈三段线段组成的“凵”形，所述第二中和线的两端分别和所述第一中和线的两端对应连接。

8.根据权利要求2所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述辐射缝隙包括第一矩形缝隙，所述第一矩形缝隙的中部连接有第二矩形缝隙，所述第二矩形缝隙贯通所述接地板的长度向侧面；

9.根据权利要求8所述的一种双频带MIMO天线，其特征在于，所述第一L形缝隙包括互相连通的第一短边缝隙和第一长边缝隙，所述第一矩形缝隙的第一端连接所述第一短边缝隙，所述第一长边缝隙指向所述第二矩形缝隙；

10.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一权利要求所述的双频带MIMO天线，两所述天线模组分别设于所述终端的相对两侧边。