宽波束MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽波束MIMO天线，包括：接收单元，用于接收电磁波信号；发射单元，与所述接收单元结构相同，用于发射电磁波信号；去耦合金属板，连接在所述接收单元和所述发射单元之间。通过上述技术方案，一方面，本实用新型专利技术提供的宽波束MIMO天线，结构紧凑易于加工；另一方面，独立的接收单元和发射单元能提供更高的数据传输速率和更大的信道容量，同时，接收单元和发射单元之间的去耦合金属板可以保证两者之间不会相互影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线
，具体地，涉及一种宽波束MIMO天线。
技术介绍
在通信
中，4G通信采用的是多输入多输出技术，即MIMO技术，MIMO技术不仅能够提供更高的数据传输速率还能提供更大的信道容量。在MIMO技术中，信号的接收和发送是相对独立的，他们可以同时进行，然而由于采用了多个输入、输出端口，无法能保证天线工作时各个端口之间不会相互影响，另外，随着终端设备小型化的发展趋势，单个天线难以达到更广的覆盖面积。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种宽波束MIMO天线，该天线不仅结构紧凑，易于加工，而且还能提供更高的数据传输速率以及更大的信道容量。为了实现上述目的，本技术提供一种宽波束MIMO天线，包括：接收单元，用于接收电磁波信号；发射单元，与所述接收单元结构相同，用于发射电磁波信号；去耦合金属板，连接在所述接收单元和所述发射单元之间。可选地，所述接收单元包括：金属腔体，形成为上端开放的长方形箱体结构，包括四个侧壁和一个底壁；介质基板，盖合在所述金属腔体的上端，与所述底壁平行并与所述四个侧壁相连；槽形天线，贴设于所述介质基板的上表面，包括矩形贴片和U形贴片，所述U形贴片的两端与所述矩形贴片的长度方向的两端相连，所述槽形天线的外边缘与所述介质基板的边缘对齐；馈线，贴设于所述介质基板的上表面；同轴电缆，穿设于所述金属腔体的底壁和所述介质基板，包括内导体和外导体，所述内导体与所述馈线相连。可选地，所述馈线包括倒П形微带线和扇形微带线，所述倒П形微带线包括第一条带以及与该第一条带垂直的第二条带和第三条带，所述扇形微带线包括梯形贴片和半圆形贴片，所述梯形贴片的短底边与所述第一条带的中部相连，所述半圆形贴片与所述梯形贴片相连，所述半圆形贴片的圆心位于所述梯形贴片的长底边上，并且所述半圆形贴片的直径与所述梯形贴片的长底边的长度相等，所述同轴电缆的内导体与所述半圆形贴片相连。可选地，所述第一条带、所述第二条带以及第三条带的宽度均为2.5mm-3.5mm，所述第一条带的长度为29.5mm-31mm，所述第二条带和第三条带的长度均为24.92mm-25.9mm，所述梯形贴片的短底边的宽度为0.8mm-1.2mm，所述梯形贴片的长底边的宽度为1.8mm-2.1mm，所述半圆形贴片的半径为1.5mm-2.2mm。可选地，所述矩形贴片上形成有梯形槽孔和半圆形槽孔，所述梯形槽孔的长底边位于所述矩形贴片的内侧边缘上，所述半圆形槽孔的圆心位于所述梯形槽孔的短底边上，并且所述半圆形槽孔的直径与所述梯形槽孔的短底边的长度相等，所述半圆形贴片位于所述半圆形槽孔中。可选地，所述槽形天线的长度为78mm-81mm，宽度为67mm-69mm，所述矩形贴片的宽度为12.87mm-13.07mm，所述U形贴片的两内侧壁之间的距离为13.5mm-15mm，所述梯形槽孔的长底边长度为9.2mm-10mm，所述梯形槽孔的短底边长度为4mm-4.5mm，所述半圆形槽孔的半径为2.1mm-2.5mm。可选地，所述去耦合金属板形成为矩形板，并且包括相互平行的第一长边和第二长边以及相互平行第一短边和第二短边，所述第一长边和所述第二长边分别与所述接收单元的金属腔体的一个侧壁和所述发射单元的金属腔体的一个侧壁相连。可选地，所述去耦合金属板的厚度为1mm-1.4mm，所述第一长边67mm-68.5mm，第一短边19mm-21mm。可选地，所述去耦合金属板上开设有U形槽和L形槽，所述U形槽包括沿所述去耦合金属板的宽度方向延伸且邻近所述第一短边设置的第一槽以及沿所述去耦合金属板的长度方向延伸的第二槽和第三槽，所述第二槽的末端延伸至所述第二短边，所述L形槽位于所述第二槽和第三槽之间，并且包括相互垂直的第一段和第二段，所述第一段与所述第三槽相连，所述第二段沿着所述去耦合金属板的长度方向延伸。可选地，所述第二槽的宽度为2.5mm-3.2mm，长度62.8mm-63.5mm，所述第一段和所述第二段的宽度0.8mm-1.1mm，所述第二段的长度为19mm-20.1mm，所述第一段长度3.3mm-4.3mm。通过上述技术方案，一方面，本技术提供的宽波束MIMO天线，结构紧凑易于加工；另一方面，独立的接收单元和发射单元能提供更高的数据传输速率和更大的信道容量，同时，接收单元1和发射单元2之间的去耦合金属板3可以保证两者之间的不会相互影响。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的结构示意图；图2是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的主视图；图3是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的俯视图；图4是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的俯视图；图5是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的|S21|和频率的关系曲线图；图6是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的驻波比和频率的关系曲线图；图7是根据本技术的一个实施方式的宽波束MIMO天线的增益在1.75GHz、2.05GHz、2.25GHz和角度的关系曲线图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。如图1和图2所示，本技术提供的一种宽波束MIMO天线，包括接收单元1、发射单元2以及位于两者之间的去耦合金属板3，这里，需要说明的是，接收单元1和发射单元2的结构完全相同，接收单元1用于接收电磁波信号，发射单元2用于发射电磁波信号，耦合金属板3用于在有限的空间内减少接收单元1和发射单元2之间的相互影响。通过上述技术方案，一方面，本技术提供的宽波束MIMO天线，结构紧凑易于加工；另一方面，独立的接收单元和发射单元能提供更高的数据传输速率和更大的信道容量，同时，接收单元1和发射单元2之间的去耦合单元3可以保证两者之间的不会相互影响。具体地，如图1和图3所示，接收单元1包括金属腔体10，本技术中金属腔体10可以形成为上端开放的长方形箱体结构，包括四个侧壁和一个底壁，底壁上形成有空洞以供同轴电缆14穿过，金属腔体10的上表面设置有介质基板11，这里，介质基板11盖合在金属腔体10的上端，与金属腔体10的底壁平行放置，并且与金属腔体10的四个侧壁相连，介质基板11上同样形成有空洞以供同轴电缆14穿过；另外，介质基板11上贴设有槽型天线12和馈线13，槽形天线12的外边缘与介质基板11的边缘对齐，本技术中，槽型天线12由两部分组成，矩形贴片121和U形贴片122，U形贴片122的两端与矩形贴片121的长度方向的两端相连。这里，金属腔体10的作用是可以使得原本向后辐射的能量在金属腔体10的底壁被反射回来，使能量更多的往上方辐射，进而可以得到相当宽的波束角度；另外，通过改变金属腔体10和介质基板11的长度或者是宽度，即，改变槽型天线12的长度或者是宽度，可以直接改变天线的工作频段范围。具体地，如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽波束MIMO天线，其特征在于，包括：接收单元，用于接收电磁波信号；发射单元，与所述接收单元结构相同，用于发射电磁波信号；去耦合金属板，连接在所述接收单元和所述发射单元之间。

【技术特征摘要】
1.一种宽波束MIMO天线，其特征在于，包括：接收单元，用于接收电磁波信号；发射单元，与所述接收单元结构相同，用于发射电磁波信号；去耦合金属板，连接在所述接收单元和所述发射单元之间。2.根据权利要求1所述的宽波束MIMO天线，其特征在于，所述接收单元包括：金属腔体，形成为上端开放的长方形箱体结构，包括四个侧壁和一个底壁；介质基板，盖合在所述金属腔体的上端，与所述底壁平行并与所述四个侧壁相连；槽形天线，贴设于所述介质基板的上表面，包括矩形贴片和U形贴片，所述U形贴片的两端与所述矩形贴片的长度方向的两端相连，所述槽形天线的外边缘与所述介质基板的边缘对齐；馈线，贴设于所述介质基板的上表面；同轴电缆，穿设于所述金属腔体的底壁和所述介质基板，包括内导体和外导体，所述内导体与所述馈线相连，所述外导体与所述介质基板相连。3.根据权利要求2所述的宽波束MIMO天线，其特征在于，所述馈线包括倒П形微带线和扇形微带线，所述倒П形微带线包括第一条带以及与该第一条带垂直的第二条带和第三条带，所述扇形微带线包括梯形贴片和半圆形贴片，所述梯形贴片的短底边与所述第一条带的中部相连，所述半圆形贴片与所述梯形贴片相连，所述半圆形贴片的圆心位于所述梯形贴片的长底边上，并且所述半圆形贴片的直径与所述梯形贴片的长底边的长度相等，所述同轴电缆的内导体与所述半圆形贴片相连。4.根据权利要求3所述的宽波束MIMO天线，其特征在于，所述第一条带、所述第二条带以及第三条带的宽度均为2.5mm-3.5mm，所述第一条带的长度为29.5mm-31mm，所述第二条带和第三条带的长度均为24.92mm-25.9mm，所述梯形贴片的短底边的宽度为0.8mm-1.2mm，所述梯形贴片的长底边的宽度为1.8mm-2.1mm，所述半圆形贴片的半径为1.5mm-2.2mm。5.根据权利要求3所述的宽波束MIMO天线，其特征在于，所述矩形贴片上形成有梯形槽孔和半圆形槽孔，所述梯形槽孔的长底边位于所述矩形贴片的内侧边缘上...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明春，陈英，陈晓明，李梅，曾孝平，
申请(专利权)人：重庆大学，深圳天珑无线科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50