一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，包括接地板、第一天线、第二天线和悬浮式环形降耦结构，所述第一天线和第二天线配置于接地板上且所述第一天线和第二天线之间邻近设置或电性相连设置，所述悬浮式环形降耦结构为狭长的闭环结构，长边方向的两侧区域产生强电流分布且电流模式相反，长边方向的中间区域产生弱电流分布，所述第一天线和第二天线配置于悬浮式环形降耦结构的长边方向的中间区域。本发明专利技术的悬浮式环形降耦合结构具有结构简单、集成度高、安装灵活等特点，并且可以兼容多种天线类型，从而可构成高度紧凑、单元间距近的紧凑型MIMO天线系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统
本专利技术涉及通信天线的
，更具体地涉及一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统。
技术介绍
天线已经成为各种无线设备中的必备装置，用以发射和接收电磁波信号。MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术采用多个天线装置同时收发，可大幅提高无线传输速率，无需增大发射功率或增加工作频谱，是第四代移动通信和第五代通信系统的核心技术之一。为保证优异的MIMO特性，必须实现天线之间的高隔离度或低耦合，以降低天线之间相关度。但是，由于现代无线设备的空间有限，天线间距较小，天线间的信号干扰变大，严重影响MIMO系统的性能。传统方法依靠拉大天线之间距离来实现高隔离度，难以将更多的天线装置集成到无线设备内部，因而不能满足当前对高传输速率传输的需求。尤其随着第五代通信系统(5G)的布局和推广，大规模天线阵列成为一种趋势，从而对紧凑型的MIMO天线系统的需求越来越高。而现有技术主要通过引入寄生共振、引入降耦网络、利用正交模式等方法来提高天线之间的隔离度。一方面，在两个天线之间引入新的寄生结构是改善隔离度的最常见的方法之一，寄生结构可生成一个相位相反的耦合路线，以抵消天线之间的原始耦合，从而改善天线隔离度。寄生结构的类型可以是槽缝、环型、条带状、悬浮结构等。但是该方法需要引入额外的结构体,占用的空间较大，不利于天线的小型化设计，此外该方法很难实现高度紧凑的MIMO天线系统。另一方面，降耦网络通常采用集总元件电路或中和线等方法来抵消天线之间的耦合，可有效地实现紧凑型MIMO天线设计。但是该方法需要较多的元器件或占用较大的电路面积，且目前仅适用于单极子天线或倒F天线。此外，将天线正交放置或激发正交电流模式，可以很好地实现高隔离度和紧凑的MIMO天线系统，而不需要额外的降耦结构或电路。但是该方法需要的天线尺寸较大，难以实现MIMO天线系统的集成化和小型化。上述的现有技术或不能实现紧凑型MIMO系统，或具有较复杂的降耦合结构，或具有很大的应用局限性，或具有较大的天线尺寸。因而，有必要提出一种新型且高效的降耦合技术，以兼容不同的天线类型，从而避免传统方法中耗时的个例分析与调试，节约开发周期；有必要提出一种高度集成、高度紧凑、结构简易的MIMO天线系统。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于悬浮式环形降耦合结构的紧凑型MIMO天线系统，其中悬浮式环形降耦合结构具有结构简单、集成度高、安装灵活等特点，并且可以兼容多种天线类型，从而可构成高度紧凑、单元间距近的紧凑型MIMO天线系统。本专利技术可适用于各种无线通信设备中，尤其适用于大规模阵列在终端设备中的应用。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，包括接地板、第一天线、第二天线和悬浮式环形降耦结构，所述第一天线和第二天线配置于接地板上且所述第一天线和第二天线之间邻近设置或电性相连设置，所述悬浮式环形降耦结构为狭长的闭环结构，长边方向的两侧区域产生强电流分布且电流模式相反，长边方向的中间区域产生弱电流分布，所述第一天线和第二天线配置于悬浮式环形降耦结构的长边方向的中间区域。优选地，所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线的下侧或者所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线的上侧或者所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线之间。优选地，所述第一天线为偶极子天线、单极子天线、倒F天线、环形天线或者贴片天线，所述第二天线为偶极子天线、单极子天线、倒F天线、环形天线或者贴片天线。优选地，所述第一天线和第二天线为对称设置的同一类型天线。优选地，所述第一天线为第一偶极子天线，所述第二天线为第二偶极子天线，所述第一偶极子天线包括第一馈电、第一共振线和第二共振线，第一共振线和第二共振线分别连接在第一馈电的两侧；所述第二偶极子天线包括第二馈电、第三共振线和第四共振线，第三共振线和第四共振线分别连接在第二馈电的两侧。优选地，所述第一天线为第一单极子天线，所述第二天线为第二单极子天线，所述第一单极子天线包括第三馈电和第五共振线，第五共振线的一端与第三馈电连接，另一端开口，第三馈电连接接地板；所述第二单极子天线包括第四馈电和第六共振线，第六共振线的一端与第四馈电连接，另一端开口，第四馈电连接接地板。优选地，所述第一天线为第一倒F天线，所述第二天线为第二倒F天线，所述第一倒F天线包括第五馈电、第一激励线和第七共振线，第七共振线一端与接地板连接，另一端开口；第一激励线的一端与第五馈电连接，另一端与第七共振线连接，第五馈电连接接地板；所述第二倒F天线包括第六馈电、第二激励线和第八共振线，第八共振线一端与接地板连接，另一端开口；第二激励线的一端与第六馈电连接，一端与第八共振线连接，第六馈电连接接地板。优选地，所述第一天线为第一环形天线，所述第二天线为第二环形天线，所述第一环形天线包括第七馈电和第九共振线，第九共振线的一端与第七馈电连接，另一端与接地板连接，第七馈电连接接地板；所述第二环形天线包括第八馈电和第十共振线，第十共振线的一端与第八馈电连接，另一端与接地板连接，第八馈电连接接地板。优选地，所述第一天线为第一贴片天线，所述第二天线为第二贴片天线，所述第一贴片天线包括第九馈电、第一馈电线和第一贴片；所述第二贴片天线包括第十馈电、第二馈电线和第二贴片。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的紧凑型MIMO天线系统中的悬浮式环形降耦结构是一种新型且高效的降耦合技术，无需与接地板或者天线连接，一方面可实现悬浮式环形降耦结构的模块化设计，实现批量化生产，一方面亦可通过其它常用加工工艺嵌入到无线终端设备内，因而在制造、安装上具有灵活性强、集成度高等特点；2、本专利技术的紧凑型MIMO天线系统中的悬浮式环形降耦合技术可兼容不同的天线类型，构成具有高隔离度的紧凑式MIMO天线系统，在实现高隔离度和低相关性的同时，具有结构简单、高度紧凑、单元间距近等特点，具有更广阔的应用前景。附图说明图1a展示了本专利技术中紧凑型MIMO天线系统例1的总体结构示意图(未连接接地板状态)；图1b展示了本专利技术中紧凑型MIMO天线系统例2的总体结构示意图(未连接接地板状态)；图1c展示了本专利技术中紧凑型MIMO天线系统例1的总体结构示意图(连接有接地板状态)；图1d展示了本专利技术中紧凑型MIMO天线系统例2的总体结构示意图(连接有接地板状态)；图1e展示了本专利技术中紧凑型MIMO天线系统中悬浮式环形降耦结构上产生的电流分布图；图2a、2b是本专利技术实施例一中紧凑型MIMO天线系统的天线为偶极子天线的结构示意图；图3是本专利技术实施例二中紧凑型MIMO天线系统的天线为单极子天线的结构示意图；图4a、4b、4c是本专利技术实施例三中紧凑型MIMO天线系统的天线为倒F天线的结构示意图；图5a、5b是本专利技术实施例四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，包括接地板、第一天线、第二天线和悬浮式环形降耦结构，所述第一天线和第二天线配置于接地板上且所述第一天线和第二天线之间邻近设置或电性相连设置，所述悬浮式环形降耦结构为狭长的闭环结构，长边方向的两侧区域产生强电流分布且电流模式相反，长边方向的中间区域产生弱电流分布，所述第一天线和第二天线配置于悬浮式环形降耦结构的长边方向的中间区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，包括接地板、第一天线、第二天线和悬浮式环形降耦结构，所述第一天线和第二天线配置于接地板上且所述第一天线和第二天线之间邻近设置或电性相连设置，所述悬浮式环形降耦结构为狭长的闭环结构，长边方向的两侧区域产生强电流分布且电流模式相反，长边方向的中间区域产生弱电流分布，所述第一天线和第二天线配置于悬浮式环形降耦结构的长边方向的中间区域。


2.如权利要求1所述的一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线的下侧或者所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线的上侧或者所述悬浮式环形降耦结构配置于第一天线和第二天线之间。


3.如权利要求1所述的一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线为偶极子天线、单极子天线、倒F天线、环形天线或者贴片天线，所述第二天线为偶极子天线、单极子天线、倒F天线、环形天线或者贴片天线。


4.如权利要求3所述的一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线和第二天线为对称设置的同一类型天线。


5.如权利要求3所述的一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线为第一偶极子天线，所述第二天线为第二偶极子天线，所述第一偶极子天线包括第一馈电、第一共振线和第二共振线，第一共振线和第二共振线分别连接在第一馈电的两侧；所述第二偶极子天线包括第二馈电、第三共振线和第四共振线，第三共振线和第四共振线分别连接在第二馈电的两侧。


6.如权利要求3所述的一种基于悬浮式环形降耦结构的紧凑型MIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线为第一单极子天线，所述第二天线为第二单极子天线，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴海燕，曲龙跃，
申请(专利权)人：曲龙跃，
类型：新型
国别省市：广东;44