[實用新型]支持MIMO技術的寬帶無線數據卡天線

有效

• 申請號: 201120171260.7
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN202127085U
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 賀連星
• 申請（專利權）人: 上海聯能科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/52;H01Q21/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習群

技術領域

????本實用新型涉及一種無線數據卡天線，特別涉及一種支持MIMO技術的寬帶無線數據卡天線。

背景技術

未來的無線網絡必將是集IP、寬帶、移動、多媒體一體化的融合網絡。而基于IEEE?802.16系列標準的WiMAX?作為最新的寬帶無線接入技術，具有IP化、移動化、寬帶化和多業務支持等特點，代表了未來高速移動互聯網的發展方向。因此目前全球無線城市的建設基本都采用的是WiFi+WiMax的無線網狀網技術，這也是無線網絡最基本的技術，在未來一段時間，該技術都不會被新的無線技術取代。WIMAX這一新技術的主要優點體現在如下幾個方面：

首先，WiMAX建網速度快，建設及運營成本低。WiMAX低成本、易管理、覆蓋范圍廣、可實現無縫切換和平滑升級的特點，能夠讓運營商實現快速的網絡部署，并降低網絡的建設與運營成本；WiMAX可實現多種覆蓋模式，既能在人煙稀少的地區實現大范圍覆蓋，又能在人流集中的地區很好地實現熱點區域的覆蓋。?其次，WiMAX傳輸速率高。從理論上講，WiMAX可以提供的最高接入速率可達70Mb/s，便于運營商為用戶提供高速的移動互聯網業務。另外，WiMAX應用場景豐富。WiMAX能夠提供固定、游牧、便攜、簡單移動和全移動五種應用場景，能夠與現有2G/3G移動網絡融合，豐富2G/3G網絡的業務，從而可使運營商提升整網的業務融合能力，從而提升整體競爭力。作為一種新興的無線寬帶技術，WiMAX將引領我們走向無線寬帶新時代。

而MIMO多天線技術的性能是決定WiMAX產品核心競爭力的重要因素之一。優良的多天線技術將大幅提升頻譜效率，降低每比特成本，有效提升用戶體驗，還可以提高覆蓋，改善小區邊緣用戶的吞吐率，減少基站數目，降低建網及維護成本。通過適當的發射信號形式和接收機設計，多天線技術可以在不顯著增加無線通信系統成本的同時，提高系統量，從而成為增強WiMAX核心競爭力的利器。從技術上講，采用多天線技術后，可獲得下列增益：

1）功率增益（Power?Gain）：采用多天線發射時，由于有n個發射通道，發射的總功率相當于單天線發射的n倍，因此可以獲得10log（n）dB的功率增益。雖然在單天線發射時也可以增加發射功率，但對功放的要求將提高，實現難度增大，從而成本也會相應增加；

2）陣列增益（Array?Gain）：陣列增益是指在發射總功率相同的前提下，對接收端平均信噪比的改善量。通過對信號的相干合并，各種多天線系統都可以獲得陣列增益。也就是說，采用多天線技術后，可提高接收信噪比；

3）空間分集增益（S?p?a?c?e?Di?v?e?r?s?i?t?yGain）：由于無線信道的衰落特性，單天線系統的信號可能存在深衰落。采用多天線技術后，通常各天線間隔足夠遠，可保證不同天線的信號衰落相對獨立。因此，合并后的接收信號的信噪比波動將變得平穩，從而改善了接收信號質量，這就是空間分集增益；

4）干擾抑制增益（C?o?c?h?a?n?n?e?lInterference?Reduction?Gain）：在蜂窩移動通信系統中，由于存在頻率復用，因此小區間干擾不可忽視。與白噪聲不同，干擾信號為有色噪聲，可在接收端通過適當的多天線空域加權，合并期望信號的同時，抑制干擾信號，從而獲得對接收端平均信干噪比的改善，這就是干擾抑制增益；

5）空間復用增益（Spatial?MultiplexingGain）：空間復用增益是指在相同發射功率和相同帶寬的前提下，對數據吞吐量/傳輸速率的改善。空間復用增益可通過在相同的時頻資源上傳送多個并行的數據流獲得，而這些復用的數據流通過不同的天線來區分。

作為增強WiMAX核心競爭力的多天線MIMO技術，在高端筆記本現已獲得廣泛應用，尤其是在無線數據卡的應用上。當前筆記本電腦用支持MIMO技術的WIMAX無線數據卡天線主要有兩個,一個是收發兩用天線,另一個為單一接收天線。天線的工作頻率帶寬均為2.5GHz～2.7GHz。為了保證兩天線之間的隔離度，當前采用的布置方法主要有兩種,一是數據卡電路部分與天線分開,天線外置通過長的同軸電纜與電路板相連，這種情況下數據卡與筆記本電腦實際上類一體化的設計；而另一種對可分離的數據卡而言兩天線的布置往往是一個置頂,一個放在側面，這極大地制約了無線數據卡的小型化，成為無線數據卡“U”盤化發展的主要瓶頸。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種幾何尺寸小，成本低的支持MIMO技術的寬帶無線數據卡天線。