[发明专利]一种用于路由器的MIMO双圆极化天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线设计领域，特别是涉及一种用于路由器的MIMO双圆极化天线。

背景技术

目前，wifi可支持2.4GHz频段和5GHz频段，市场上流行的路由器天线形式为单极子外置棒状天线。这种设计的天线占据了较大的空间，并且天线是单谐振点设计。在现在的市场中，由于PIFA和单极子天线结构的局限性，所有的路由器天线设计都为线极化，而手机由于尺寸的限制也通常为线极化的天线。当实用线极化终端天线和线极化的路由器天线通信时，必定会存在一个使两个天线极化垂直的终端设备放置角度造成极化完全失配。在这个位置角度上，移动终端将完全不能接受信号。而圆极化天线与线极化天线就不会出现极化完全失配的情况。

但是，目前在微带天线圆极化设计中，通常天线都是在对称正方形铜箔上开槽的结构。这种结构的天线长度和宽度相同，尺寸较大，不适合用于路由器。而倒F天线的性能稳定且尺寸较小，但是其圆极化设计十分少见。

另外，为了支持更快的通信速率和改善信道衰落，MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术被应用到路由器系统中。多天线技术在信道容量上具有明显优势，但在天线设计特别是多个天线之间的隔离度上有一定难度。隔离度较差的MIMO天线会发生严重的相互耦合串扰，大大降低传输可靠性。

因此，如何提供一种隔离度好的用于路由器的MIMO双圆极化天线是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于路由器的MIMO双圆极化天线，能够作为圆极化天线且具有较好的隔离度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于路由器的MIMO双圆极化天线，包括基板以及设置于所述基板上的正方形金属地板、两个相互垂直的倒F天线和十字形地分支；所述倒F天线以及所述十字形地分支均为导体；

所述十字形地分支呈45°角向外设置于所述金属地板的一个顶点处；

两个所述倒F天线分别设置于所述十字形地分支所在顶点相邻的、所述金属地板的两条边上，且均朝向所述十字形地分支并设置于所述金属地板的外部。

优选地，每个所述倒F天线包括一个L型部分以及F型部分；其中，L型部分包括成90°弯折的、长度不等的两个第一导体线段，较短的第一导体线段垂直于金属地板设置且其自由端连接所述金属地板上远离所述十字形地分支的顶点，较长的第一导体线段平行于金属地板设置且其自由端朝向所述十字形地分支；

所述F型部分包括成90°弯折的四个第二导体线段，垂直于所述金属地板设置的两个所述第二导体线段作为垂直段均朝向所述金属地板，且长度不等且较长的所述垂直段与较长的第一导体线段的自由端连接，且其靠近所述金属地板的一端通过一段与自身等宽的导体段后，连接所述金属地板的边上设置的馈点，较短的所述垂直段靠近所述十字形地分支；平行于所述金属地板设置的两个所述第二导体线段作为平行段；靠近所述金属地的所述平行段的宽度小于较长的所述第一导体线段，且距离自身平行的所述金属地板边的距离小于较长的所述第一导体线段到同一条边的距离，距离所述金属地板较远的所述平行段的两端分别与两个所述垂直段距所述金属地板较远的一端连接。

优选地，所述金属地板为PCB板。

优选地，所述基板为正方形基板。

优选地，所述基板为FR4基板。

优选地，所述基板边长110mm；所述金属地板边长88mm；所述L型部分中较短的第一导体线段宽1.8mm，长6.8mm；所述L型部分中较长的第一导体线段宽1.8mm，长13.2mm；所述F型部分中较长的所述垂直段宽2.5mm，长10.5mm；较短的所述垂直段宽2.2mm，长4mm；远离所述金属地板的所述平行段宽1.8mm，长7mm；靠近所述金属地板的所述平行段宽1.5mm，长5.2mm；分别与馈点和较长的所述垂直段连接的导体段长2.5mm；所述十字形地分支中连接所述金属地板的导体段宽3mm，长29.8mm；所述十字形地分支中未连接所述金属地板的导体段宽2.5mm，长30mm。

优选地，所述倒F天线以及所述十字形地分支均由与所述金属地板材质相同的金属线段组成。

本发明提供了一种用于路由器的MIMO双圆极化天线，在正方形的金属地板的一角设置一个呈45°朝外的十字形地分支，在该十字形地分支相邻的、金属地板的两条边上设置两个倒F天线，该到F天线朝向十字形地分支设置。通过实验结果可知，该结构的天线能够在路由器工作的两个频段内呈现圆极化，并且通过设置十字形地分支，可以有效增加天线的隔离度。