[發(fā)明專(zhuān)利]可用于WLAN/WiMAX/5G的三頻二元MIMO天線

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010197159.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111293432A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜成珠;趙卓琳;靳高雅;鄭煒晴;徐家銘;李凱佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/38
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q9/30;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q5/28;H01Q5/307;H01Q5/10
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 王懷瑜

本發(fā)明涉及一種可用于WLAN/WiMAX/5G的三頻二元MIMO天線，包括基板、天線和地板，其特征在于，所述的天線包括兩個(gè)輻射單元，所述的輻射單元上設(shè)有高頻枝節(jié)，所述的地板與輻射單元對(duì)應(yīng)設(shè)置，兩個(gè)地板上均設(shè)有低頻枝節(jié)，所述的低頻枝節(jié)相鄰，所述的高頻枝節(jié)位于輻射單元遠(yuǎn)離低頻枝節(jié)的一側(cè)，所述的天線整體為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有較好的隔離度、低損耗、小型化等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種MIMO天線，尤其是涉及一種可用于WLAN/WiMAX/5G的三頻二元MIMO天線。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，新的服務(wù)和應(yīng)用層出不窮，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的暴漲將給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的移動(dòng)流量需求，勢(shì)必要發(fā)展新一代5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)相較于其他的網(wǎng)絡(luò)，它的速度更快，容量更大，傳輸過(guò)程中的時(shí)延大大縮短，使得網(wǎng)絡(luò)連接更加廣泛迅速，處理數(shù)據(jù)的速度和數(shù)量顯著提升，能夠真正實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)之間的互聯(lián)互通。2017年11月，國(guó)家工信部發(fā)布了關(guān)于5G移動(dòng)通信的使用頻段為3300MHz-3600MHz和4800MHz-5000MHz，因此設(shè)計(jì)一款天線適用于5G的工作頻段具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

隨著無(wú)線通信對(duì)數(shù)據(jù)量的需求日益增加，一定容量的頻譜資源卻在很大程度上限制著通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，一系列研究表明MIMO天線技術(shù)是通信中提高信道容量的關(guān)鍵技術(shù)。早在20世紀(jì)末，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Foschini和Telatar等人基于對(duì)系統(tǒng)信道容量的探究初次提出多天線復(fù)用的概念，這也是MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)研究的開(kāi)端。MIMO技術(shù)最大的難點(diǎn)就在于多天線的設(shè)計(jì)，需要重點(diǎn)考慮天線元及其數(shù)量這兩個(gè)參數(shù)，當(dāng)把數(shù)目較多的天線放置在移動(dòng)通信的基站端時(shí)，由于設(shè)備體積因素的限制較小，因此不會(huì)影響天線實(shí)際應(yīng)用。但是對(duì)于小型化的移動(dòng)終端設(shè)備來(lái)說(shuō)，放入多個(gè)天線并使天線性能保持良好是一個(gè)棘手的問(wèn)題，因此移動(dòng)終端天線的設(shè)計(jì)過(guò)程中的兩大難點(diǎn)就是天線單元間距和數(shù)目，如何在小型化設(shè)備中嵌入多個(gè)天線并保證天線元間具有較高的隔離度是當(dāng)前MIMO技術(shù)的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有較高隔離度的用于WLAN/WiMAX/5G的三頻二元MIMO天線。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種可用于WLAN/WiMAX/5G的三頻二元MIMO天線，包括基板、天線和地板，所述的天線包括兩個(gè)輻射單元，所述的輻射單元上設(shè)有高頻枝節(jié)，所述的地板與輻射單元對(duì)應(yīng)設(shè)置，兩個(gè)地板上均設(shè)有低頻枝節(jié)，所述的低頻枝節(jié)相鄰，所述的高頻枝節(jié)位于輻射單元遠(yuǎn)離低頻枝節(jié)的一側(cè)，所述的天線整體為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。

所述的兩個(gè)地板之間通過(guò)中和線連接。

所述的中和線為幾字形，幾字形的凸起方向與低頻枝節(jié)的延伸方向相同。

所述的高頻枝節(jié)為L(zhǎng)形。

所述的地板上設(shè)有凹槽，所述的凹槽位于地板與對(duì)應(yīng)輻射單元交接處。

所述的輻射單元為矩形單極子輻射貼片。

所述的天線尺寸為30mm*56mm。

所述的天線為共面波導(dǎo)饋電天線。

所述的基板為FR4材料制成的基板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)共面波導(dǎo)饋電：采用共面波導(dǎo)(CPW)饋電，相較于側(cè)饋而言更易于集成設(shè)計(jì)，信號(hào)傳輸線和地板在介質(zhì)板的同一側(cè)，如此可以實(shí)現(xiàn)與其他微波器件的串聯(lián)或者并聯(lián)連接，而不必在基片上鉆孔，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電路的小型化和信號(hào)的完整性；共面波導(dǎo)的輻射損耗也相對(duì)較小，可以提高天線的極化純度和工作效率。