CN210897629U

CN210897629U - 一种mimo天线

Info

Publication number: CN210897629U
Application number: CN201922386121.5U
Authority: CN
Inventors: 秦中杰
Original assignee: Shanghai Chuanggong Telecom Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Chuanggong Telecom Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-26

Abstract

本实用新型公开了一种MIMO天线，用于实现宽频带。本实用新型实施例的MIMO天线包括金属边框、地板、和多个馈电部。其中，金属边框环绕所述地板的边缘设置，地板上设有多个馈电接口，MIMO天线设有多个天线单元。每一所述天线单元包括设置在所述金属边框上的第一开槽和第二开槽，所述第二开槽环绕所述第一开槽布置。一所述馈电部穿过一所述天线单元的第一开槽和第二开槽后，延伸至一所述馈电接口。这样，通过第一开槽和第二开槽的设置，在天线单元上可产生多个谐振点，从而形成宽带特性，在MIMO天线上实现了宽频带。

Description

一种MIMO天线

技术领域

本实用新型涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种MIMO天线。

背景技术

现有的MIMO天线，在地板上环绕一圈金属边框，在金属边框上设置天线单元，通过馈电部将金属边框上的信号馈电至地板上的馈电接口。

这样的设置方式，导致MIMO天线大多数只工作在单频段或者双频段，难以工作在宽频段。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MIMO天线，用于实现宽频带。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种MIMO天线，包括金属边框、地板、和多个馈电部；

所述金属边框环绕所述地板的边缘设置；

所述地板上设有多个馈电接口；

所述MIMO天线设有多个天线单元；

每一所述天线单元包括设置在所述金属边框上的第一开槽和第二开槽，所述第二开槽环绕所述第一开槽布置；

一所述馈电部穿过一所述天线单元的第一开槽和第二开槽后，延伸至一所述馈电接口。

可选地，所述第一开槽为“T”型结构。

可选地，所述第一开槽包括延伸轨迹为直线的第一支线开槽和第二支线开槽；

所述第一支线开槽从所述金属边框的边沿往所述地板所在的方向延伸，所述第二支线开槽的延伸轨迹平行于所述地板所在的平面，所述第一支线开槽的一端和所述第二支线开槽的中部连通。

可选地，所述第二开槽为“C”型结构。

可选地，所述第二开槽包括多个分支槽体；

多个所述分支槽体依次连通，多个所述分支槽体两两垂直，多个所述分支槽体环绕所述第一开槽布置。

可选地，所述MIMO天线还包括多个缺陷地结构；

所述缺陷地结构为从所述金属边框延伸至所述地板的开槽；

一所述缺陷地结构位于两相邻的所述天线单元之间。

可选地，所述缺陷地结构包括直线开槽和目标开槽；

所述直线开槽从所述金属边框的边沿延伸至所述地板；

所述目标开槽设置在所述地板上；

所述直线开槽和所述目标开槽连通。

可选地，所述目标开槽包括第一目标支线槽、第二目标支线槽、和第三目标支线槽；

所述第三目标支线槽的延伸轨迹垂直于所述第一目标支线槽的延伸轨迹和所述第二目标支线槽的延伸轨迹；

所述直线开槽的延伸轨迹垂直于所述第三目标支线槽的延伸轨迹；

所述第三目标支线槽的一端连接所述第一目标支线槽的中部；

所述第三目标支线槽的另一端连接所述第二目标支线槽的中部；

所述直线开槽连接所述第三目标支线槽的中部。

可选地，所述馈电部包括第一馈电分部和第二馈电分部；

所述第一馈电分部的延伸轨迹和所述第二馈电分部的延伸轨迹为直线，所述第一馈电分部的延伸轨迹垂直于所述第二馈电分部的延伸轨迹；

所述第一馈电分部设置在所述金属边框上，所述第二馈电分部从所述金属边框延伸至所述馈电接口。

可选地，多个所述天线单元设置在所述金属边框相对的两侧面上；

所述MIMO天线呈轴对称方式设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实施例的MIMO天线包括金属边框、地板、和多个馈电部。其中，金属边框环绕地板的边缘设置，地板上设有多个馈电接口，MIMO天线设有多个天线单元。每一天线单元包括设置在金属边框上的第一开槽和第二开槽，第二开槽环绕第一开槽布置。一馈电部穿过一天线单元的第一开槽和第二开槽后，延伸至一馈电接口。这样，通过第一开槽和第二开槽的设置，在天线单元上可产生多个谐振点，从而形成宽带特性，在MIMO天线上实现了宽频带。

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。

图1为本实用新型实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图；

图2为图1所示的MIMO天线的结构展开图；

图3为图2所示的MIMO天线的局部A的放大图；

图4为MIMO天线的第一开槽的长度和输入阻抗的关系示意图；

图5为MIMO天线的第二开槽的宽度和输入阻抗的关系示意图；

图6为MIMO天线未添加缺陷地结构时隔离度和频率的关系示意图；

图7为MIMO天线添加缺陷地结构时隔离度和频率的关系示意图；

图8为MIMO天线未添加缺陷地结构时电流分布示意图；

图9为MIMO天线添加缺陷地结构时电流分布示意图。

图中：

1、金属边框；2、地板；3、馈电部；31、第一馈电分部；32、第二馈电分部；4、馈电接口；5、第一开槽；51、第一支线开槽；52、第二支线开槽；6、第二开槽；61、分支槽体；7、缺陷地结构；71、直线开槽；72、目标开槽。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种多输入多输出(Multi Input Multi Output，MIMO)天线，用于实现宽频带。

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。

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。

图1为本实用新型实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图，图2为图1所示的MIMO天线的结构展开图，图3为图2所示的MIMO天线的局部A的放大图。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种MIMO天线包括金属边框1、地板2、和多个馈电部3。

其中，馈电部3用于耦合馈电，金属边框1用于收发信号。

如图1所示，金属边框1环绕地板2的边缘设置。在本实用新型实施例中，金属边框1和地板2可以为一体件。

在本实用新型实施例中，地板2上设有多个馈电接口4，MIMO天线设有多个天线单元。其中，天线单元、馈电部3、和馈电接口4的数量相同。

每一天线单元包括设置在金属边框1上的第一开槽5和第二开槽6，第二开槽6环绕第一开槽5布置。在一具体的实现方式中，可以在金属边框1上腐蚀出第一开槽5和第二开槽6。

一馈电部3穿过一天线单元的第一开槽5和第二开槽6后，延伸至一馈电接口4。这样，馈电部3获取第一开槽5和第二开槽6上的信号后传送至馈电接口4。通过第一开槽5和第二开槽6的设置，在天线单元上可产生多个谐振点，例如，在3.3GHz,3.8GHz,4.9GHz and5.9GHz处产生4个谐振点，从而形成宽带特性，在MIMO天线上实现了宽频带。

关于第一开槽5的实现方式有多种，例如，第一开槽5为“L”型结构、折线型的不规则结构等，本实用新型实施例对此不作具体限定。

在一个具体的实现方式中，如图2和图3所示，第一开槽5为“T”型结构。

例如，第一开槽5包括延伸轨迹为直线的第一支线开槽51和第二支线开槽52。第一支线开槽51从金属边框1的边沿往地板2所在的方向延伸，第二支线开槽52的延伸轨迹平行于地板2所在的平面，第一支线开槽51的一端和第二支线开槽52的中部连通。

关于第二开槽6的实现方式有多种，例如，第二开槽6为“L”型结构、折线型的不规则结构等，本实用新型实施例对此不作具体限定。

在一个具体的实现方式中，如图2和图3所示，第二开槽6为“C”型结构。

例如，第二开槽6包括多个分支槽体61，多个分支槽体61依次连通，多个分支槽体61两两垂直，以及，多个分支槽体61环绕第一开槽5布置。

其中，第二开槽6的一端可位于金属边框1的边沿。

为了增加天线单元之间的隔离度，可选地，MIMO天线还包括多个缺陷地结构7。其中，缺陷地结构7为从金属边框1延伸至地板2的开槽。

如图1和图2所示，一缺陷地结构7位于两相邻的天线单元之间。在地板2，可利用缺陷地结构7来抑制地板2表面波，从而可提高天线单元之间的隔离度。

在本实用新型实施例中，隔离度描述的是两个天线单元之间的信号互扰程度。

缺陷地结构7有多种具体的实现方式，例如延伸轨迹为直线的开槽。

在一个具体的实现方式中，如图1和图2所示，缺陷地结构7包括直线开槽71和目标开槽72。

其中，直线开槽71从金属边框1的边沿延伸至地板2。目标开槽72设置在地板2上。直线开槽71和目标开槽72连通。

目标开槽72有多种具体的实现方式，例如，目标开槽72为“H”型结构。具体来说，如图2所示，目标开槽72包括第一目标支线槽、第二目标支线槽、和第三目标支线槽。

第三目标支线槽的延伸轨迹垂直于第一目标支线槽的延伸轨迹和第二目标支线槽的延伸轨迹。直线开槽71的延伸轨迹垂直于第三目标支线槽的延伸轨迹。

在具体的连接关系中，第三目标支线槽的一端连接第一目标支线槽的中部，第三目标支线槽的另一端连接第二目标支线槽的中部。这样，目标开槽72为“H”型结构。另外，直线开槽71连接第三目标支线槽的中部。

这样设置的缺陷地结构7能产生较高的隔离度。

应该理解，在本实用新型的一些实施例中，缺陷地结构7的长度可以为接收的波长的1/4。

在本实用新型实施例中，MIMO天线通过馈电部3馈电。馈电部3的具体实现方式有多种，例如为直线延伸的导线。

在一个具体的实现方式中，馈电部3呈L型。具体来说，如图1所示，馈电部3包括第一馈电分部31和第二馈电分部32。

其中，第一馈电分部31的延伸轨迹和第二馈电分部32的延伸轨迹为直线，第一馈电分部31的延伸轨迹垂直于第二馈电分部32的延伸轨迹。

第一馈电分部31设置在金属边框1上，第二馈电分部32从金属边框1延伸至馈电接口4。其中，第一馈电分部31和第二馈电分部32皆可穿过一天线单元的第一开槽5和第二开槽6。

在本实用新型实施例中，可选地，如图1所示，多个天线单元设置在金属边框1相对的两侧面上。MIMO天线呈轴对称方式设置。

例如，如图1所示，MIMO天线呈长方体结构，在两相对的侧面上分别设有4个天线单元。每一天线单元包括第一开槽5、第二开槽6、和馈电部3。其中馈电部3延伸到一馈电接口4上。以位于MIMO天线中间的直线为对称轴，其中该对称轴位于设有天线单元的两侧面之间，MIMO天线呈轴对称。

下面对本实用新型实施例的MIMO天线的有益效果进行验证说明。

图4为MIMO天线的第一开槽5的长度和输入阻抗的关系示意图，其中，MIMO天线可为图1所示的MIMO天线。图4中的不同线段表示应用不同长度的第一开槽5时，天线单元的频率和输入阻抗的关系。其中，第一开槽5的长度例如为5、9、和13毫米。由图4可知，改变第一开槽5的长度可影响3.8,4.9,5.9GHz三个频点。

图5为MIMO天线的第二开槽6的宽度和输入阻抗的关系示意图。其中，MIMO天线可为图1所示的MIMO天线。图5中的不同线段表示应用不同宽度的第二开槽6时，天线单元的频率和输入阻抗的关系。其中，第二开槽6的宽度例如为0.5、2.5、和4.5毫米。由图5可知，改变第二开槽6的宽度，主要改变3.3,4.9GHz两个频点。

通过合理调节第一开槽5的长度和第二开槽6的宽度，可以达到一个良好的匹配，以实现宽频。

图6为MIMO天线未添加缺陷地结构7时隔离度和频率的关系示意图，图7为MIMO天线添加缺陷地结构7时隔离度和频率的关系示意图，其中，MIMO天线可为图1所示的MIMO天线，图6和图7中的S-参数表示隔离度。在图6和图7中，不同线段表示不同天线单元之间的隔离度和频率的关系。由图6和图7可知，MIMO天线添加了缺陷地结构7以后，隔离度可以提高。

图8为MIMO天线未添加缺陷地结构7时电流分布示意图，图9为MIMO天线添加缺陷地结构7时电流分布示意图。其中，MIMO天线可为图1所示的MIMO天线。

由图8和图9可知，MIMO天线未添加缺陷地结构7时有较强的电流耦合到邻近端口；添加缺陷地结构7后，电流主要围绕着地板2上的缺陷地结构7分布，减弱了耦合到邻近端口的电流，从而提高了端口之间的隔离度。

另外根据实验，可以验证本实用新型实施例的MIMO天线可以工作在3.3-6GHz频段，而且隔离度在整个带宽内可达到18dB，具体来说，缺陷地结构7的设置可使隔离度达到18dB，以及，效率可在50％以上。

本实用新型实施例的MIMO天线对每一天线单元利用在金属边框1上开两个不同的开槽，以产生四个谐振，从而实现宽频。以及，在两相邻的天线单元之间引入缺陷地结构7，可增加天线单元之间的隔离度，例如使得在宽频带内的隔离度达到18dB。另外，本实用新型实施例的MIMO天线在工作频带内的效率得到提高，例如效率能高50％。

应该理解，本实用新型实施例的MIMO天线可应用于手机、和平板电脑等电子设备上。

综上所述，本实用新型实施例的MIMO天线包括金属边框1、地板2、和多个馈电部3。其中，金属边框1环绕地板2的边缘设置，地板2上设有多个馈电接口4，MIMO天线设有多个天线单元。每一天线单元包括设置在金属边框1上的第一开槽5和第二开槽6，第二开槽6环绕第一开槽5布置。一馈电部3穿过一天线单元的第一开槽5和第二开槽6后，延伸至一馈电接口4。这样，通过第一开槽5和第二开槽6的设置，在天线单元上可产生多个谐振点，从而形成宽带特性，在MIMO天线上实现了宽频带。

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MIMO天线，其特征在于，包括金属边框、地板、和多个馈电部；

所述金属边框环绕所述地板的边缘设置；

所述地板上设有多个馈电接口；

所述MIMO天线设有多个天线单元；

2.根据权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，

所述第一开槽为“T”型结构。

3.根据权利要求2所述的MIMO天线，其特征在于，

所述第一开槽包括延伸轨迹为直线的第一支线开槽和第二支线开槽；

4.根据权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，

所述第二开槽为“C”型结构。

5.根据权利要求4所述的MIMO天线，其特征在于，

所述第二开槽包括多个分支槽体；

6.根据权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，

所述MIMO天线还包括多个缺陷地结构；

所述缺陷地结构为从所述金属边框延伸至所述地板的开槽；

一所述缺陷地结构位于两相邻的所述天线单元之间。

7.根据权利要求6所述的MIMO天线，其特征在于，

所述缺陷地结构包括直线开槽和目标开槽；

所述直线开槽从所述金属边框的边沿延伸至所述地板；

所述目标开槽设置在所述地板上；

所述直线开槽和所述目标开槽连通。

8.根据权利要求7所述的MIMO天线，其特征在于，

所述目标开槽包括第一目标支线槽、第二目标支线槽、和第三目标支线槽；

所述直线开槽连接所述第三目标支线槽的中部。

9.根据权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，

所述馈电部包括第一馈电分部和第二馈电分部；

10.根据权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，

多个所述天线单元设置在所述金属边框相对的两侧面上；

所述MIMO天线呈轴对称方式设置。