[实用新型]一种小型三频四单元MIMO天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，具体涉及一种小型三频四单元MIMO天 线。

背景技术

随着现代无线通信技术的迅速发展，移动通信系统对天线的要求越来越高， 设计一种小型三频四单元MIMO天线是近年来研究的热点。多入多出 Multiple-input-multiple-output(MIMO)技术，因为能够大幅度地增加信道容 量，同时不需要额外的增加频谱范围和输入功率，日益成为天线设计新的重要 研究方向。随着移动通信设备小型化的发展，要求天线的体积越来越小，但MIMO 天线的体积减小会导致隔离度变差，不同天线端口间的相互干扰增大。为了解 决这一矛盾，近些年来，小型化同时具备高隔离度的的MIMO天线逐渐受到重视。 考虑到工作在不同通信系统间的工作频段可能互不相同，比如无线局域网系统 wirelesslocalareanetwork(WLAN)的2.4GHz-2.484GHz,5.15GHz-5.35 GHz,5.725GHz-5.825GHz，全球微波互联接入系统WiMAX(Worldwide InteroperabilityforMicrowaveAccess)的3.4GHz-3.69GHz,5.25GHz-5.85 GHz，这两大通信系统的工作频段就不完全相同，进而要求天线能够工作在多个 不同的频段，即要求天线往多通带方向发展。最常见、最广泛的实行形式是多 通带的二单元MIMO。三单元MIMO天线要求两两间隔120°，四单元MIMO天线 为保证高隔离度一般是两两正交组阵(工程中广泛应用的正交45°双极化基站 天线正是基于此大大缩减了天线体积和架设成本)，但这方面的研究都较少。也 就是说，设计小型化多通带的四单元MIMO天线，是天线领域当前重要的研究方 向。

多通带MIMO天线的实现方法主要是通过多个不同长度和形状的蜿蜒结构的 枝节线来实现。传统的四单元MIMO天线，由于尺寸的限制,往往只能取得一个 窄频带的解耦效果。不能在多频甚至宽频的情况下也实现较好的隔离性能。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种小型三频四单 元MIMO天线。

本实用新型采用传统的微带线馈电方法，首先采用了正交极化解耦结构， 其次采用了地板上切角和刻槽的技术来解耦，来实现天线在阻抗匹配所覆盖的 多个频带范围内，满足高隔离度的要求。

同时，天线结构紧凑，总面积仅为60×60mm²。并通过合理地设计其中3个 长度不同的特殊弯折的枝节来覆盖3个不同的工作频带，其中1个枝节从地板 上延伸出来，通过耦合进行馈电，另外2个枝节，直接馈电，并通过另外一个 新的枝节接地。天线整体尺寸紧凑，结构简单，加工制造成本低，工程实用性 高。

本实用新型采用如下技术方案：

一种小型三频四单元MIMO天线，包括介质基板，所述介质基板正面分别印 制四个结构相同的天线辐射单元及四块结构相同的地板，所述四块地板分别与 四个天线辐射单元连接，且一一对应，所述四个天线辐射单元之间相互正交， 所述天线辐射单元包括第一、第二倒L形枝节、与馈电点连接的馈线、寄生地 板延伸枝节和S形短路接地枝节，所述第一倒L形枝节的长边分别与馈线及S 形短路接地枝节连接，所述第二倒L形枝节的短边与S形短路接地枝节连接， 所述寄生地板延伸枝节及S形短路接地枝节分别与地板连接。

所述地板为带一个圆角的矩形，所述四个地板位于介质基板的四个角，地 板的圆角靠近介质基板的中心点。

所述地板内还设有平直矩形地板刻槽及倾斜矩形地板刻槽，所述倾斜矩形 地板刻槽位于圆角的中点，所述平直矩形地板刻槽设置在地板边缘与介质基板 边缘重合处，所述平直矩形地板刻槽垂直水平面或平行水平面。

所述S形短路接地枝节、第一倒L形枝节以及与馈电点连接的馈线构成倒F 形单极子天线的结构。

所述馈电线的末端开口与地板之间留有一矩形空间，馈电线由同轴电缆的 内芯馈电，同轴电缆外导体接地。

第一倒L形枝节和S形短路接地枝节构成的枝节长度为2.43GHz频率的四 分之一波长。

所述寄生地板延伸枝节由地板延伸出来，与馈线电磁耦合馈电。

所述圆角半径为10毫米。

所述寄生地板延伸枝节为L形，L形的长边与地板连接。

本实用新型的有益效果：