[发明专利]紧凑型激励地板正交辐射的高隔离度天线及其MIMO通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动终端设备天线技术，特别涉及的是一种紧凑型激励地板正交辐射的高隔离度天线及其MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)通信系统。

背景技术

移动通信终端业务的快速发展带动了无线终端天线产业的繁荣，同时对终端天线也提出了更高的要求，要求天线具有多频带、小体积、高效率等性能。而目前的无线网络传输速率，已无法满足当前高数据传输率的应用要求，越来越多提高数据传输率的技术应用而生，MIMO就是其中一种，MIMO技术是指在无线信道中采用多个天线实现收发，在不增加带宽的情况下，可以成倍地提高通信系统的容量，但多天线系统的技术瓶颈在于天线间的耦合效应会使得多天线间的输出信号具有很大的相关性，严重干扰无线信号的传输。为了降低信号之间的相关性，必须想办法提高MIMO系统中天线之间的隔离度。

解决天线之间耦合效应的最简单的方法为拉大天线之间的距离，但是，当前无线终端系统的空间有限，而且耦合问题随着天线数量的增多更加严重。

发明内容

本发明提供一种紧凑型激励地板正交辐射的高隔离度天线及其MIMO通信系统，利用电流的正交性，可以在非常有限的空间内实现高隔离度双频覆盖，隔离度可以达25dB以上。

为解决上述问题，本发明提供一种紧凑型激励地板正交辐射的高隔离度天线，包括：

一PCB地板，在一边缘上具有净空区；

一环路地辐射天线，设置在所述PCB地板的净空区上，且与所述PCB地板的非净空区连接，所述环路地辐射天线的两个分支激励PCB地板辐射形成两条谐振回路；及

一对称单极子天线，设置在所述PCB地板的净空区的上方，包括馈线、低频对称分支和高频对称分支，所述低频对称分支和高频对称分支通过馈线连接所述PCB地板的非净空区，通过所述低频对称分支和高频对称分支激励PCB地板辐射形成两条谐振通路；

其中，所述环路地辐射天线和对称单极子天线在每个频段激励PCB地板生成的电流正交。

根据本发明的一个实施例，所述对称单极子天线的低频对称分支和高频对称分支位于所述馈线的同侧或异侧，馈线一端连接在低频对称分支的对称线和高频对称分支的对称线上、另一端连接所述PCB地板的非净空区。

根据本发明的一个实施例，所述低频对称分支的对称两侧等长、形状相同；高频对称分支的对称两侧等长、形状相同。

根据本发明的一个实施例，所述低频对称分支包括两个开口相对的U型金属片，且两U型金属片的开口单侧相连，所述高频对称分支包括两个直金属片，且两直金属片的一端相连；

或者，所述低频对称分支包括两个直金属片，且两直金属片的一端相连，所述高频对称分支包括两个开口相对的U型金属片，且两U型金属片的开口单侧相连；

或者，所述低频对称分支和所述高频对称分支均包括两个直金属片，且两直金属片的一端相连；

或者，所述低频对称分支和所述高频对称分支均由包括两个开口相对的U型金属片，且两U型金属片的开口单侧相连。

根据本发明的一个实施例，所述低频对称分支和/或所述高频对称分支由两个L型金属片的竖部自由端连接形成。

根据本发明的一个实施例，所述对称单极子天线位于所述PCB地板的净空区的正上方。

根据本发明的一个实施例，所述PCB地板为单面覆铜介质板，且在所述净空区不覆铜。

根据本发明的一个实施例，所述环路地辐射天线包括：

T型导带分支，包括构成横向部分的第一分支和第二分支、构成竖向部分的第三分支，所述第一分支和第二分支向所述第三分支的两侧延伸，且所述第一分支的末端通过第一集总电容连接到PCB地板的非净空区上；第二分支的末端通过第二集总电容连接到PCB地板的非净空区上；

第四分支，一端连接到第三分支，另一端连接到PCB地板的非净空区上，且与PCB地板非净空区的连接处连接馈源；

所述第四分支、第三分支、第一分支、第一集总电容与PCB地板的非净空区构成第一谐振回路，所述第四分支、第三分支、第二分支、第二集总电容与PCB地板的非净空区构成第二谐振回路。

根据本发明的一个实施例，所述环路地辐射天线还包括有第五分支，所述第五分支的一端连接到第三分支的末端，另一端通过第三集总电容连接到PCB地板的非净空区上；所述第四分支、第五分支、第三集总电容与PCB地板的非净空区构成匹配回路。