用于ＭＩＭＯ系统的高隔离多频带单极天线技术方案

本发明专利技术提供了一种高隔离多频带单极天线，其可以与ＭＩＭＯ系统一起使用。该天线包括各种组件来防止频带到频带的耦合以及提供与相邻天线的隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及天线。更具体地讲，本专利技术涉及能够与多输入和多输出(MIMO)系统一起使用的高隔离多频带单极天线。
技术介绍
在已知的MIMO系统中，希望利用该系统的多路径性能来增强系统性能。利用MIMO 系统的多路径性能的一种方法是在发射机和接收机端都并入多个天线或者多频带天线。 艮口，发射机从多个发射天线发送多波束，而这些波束由接收机端的多个接收天线来接收。希望的是从MIMO系统中的发射天线发送的波束较宽。因此，对于已知的MIMO系 统来说，必须包括彼此之间以预定距离隔开的多个天线或多频带天线。天线之间的这种分 隔防止多个波束之间的干扰，并且防止来自工作在不同频率的天线的波束之间的频带到频 市華禹合。然而，由于空间和尺寸限制，可能希望将MIMO系统的多个天线布置得彼此接近。 例如，这些天线的底座的尺寸可能有限。在这种情况下，将希望保证天线的宽波束，而同时 依然防止天线波束之间的干扰和频带到频带耦合。MIMO系统中彼此接近布置的已知天线存在几个缺点。首先，来自多个天线的相互 表面辐射会彼此耦合。因此，当天线被抬高到高于大的地面反射器时，小的天线底座会使主 波束辐射的反射散焦。最后，多个天线之间的低隔离会引入信号干扰。因此，正持续需要能与MIMO系统一起使用并且能布置在离第二天线很近的位置 处的一种天线。优选地，这种天线是高隔离多频带单极天线。附图说明图1是根据本专利技术的高隔离单极天线的侧视图；图2是根据本专利技术的一个实施例的天线的组件的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的天线的组件的示意图；图4A是根据本专利技术的安装在天线底座集线器上的多个天线的透视图；图4B是根据本专利技术的安装在天线底座集线器上的多个天线的俯视图；图4C是根据本专利技术的安装在天线底座集线器上的多个天线的侧视图；图5是根据本专利技术的多个天线在其上进行发射的信道的示意图；图6A是表示左侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线的天线波束的三维图；图6B是表示中间端口、工作在2. 45GHz的低频天线的天线波束的三维图6C是表示右侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线的天线波束的三维图；图6D是表示左侧端口、工作在5. 5GHz的高频天线的天线波束的三维图；图6E是表示中间端口、工作在5. 5GHz的高频天线的天线波束的三维图；图6F是表示右侧端口、工作在5. 5GHz的高频天线的天线波束的三维图；图7A是示出左侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与左侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7B是示出左侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与中间端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图； 图7C是示出左侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与右侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7D是示出中间端口、工作在2. 45GHz的低频天线与左侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7E是示出中间端口、工作在2. 45GHz的低频天线与中间端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7F是示出中间端口、工作在2. 45GHz的低频天线与右侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7G是示出右侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与左侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图7H是示出右侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与中间端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图；图71是示出右侧端口、工作在2. 45GHz的低频天线与右侧端口、工作在5. 5GHz的 高频天线之间的频带外隔离的曲线图。具体实施例方式虽然能够以多种不同形式的实施例来实现本专利技术，但是在附图中所示出的以及在 此将详细描述的是本专利技术的具体实施例，应当理解的是本公开应当被认为是本专利技术思想的 示范性体现。其目的不是将本专利技术限制为具体示出的实施例。本专利技术的实施例包括一种天线，其能够与MIMO系统一起使用，并且可以被布置在 靠近至少第二天线的位置处。优选地，根据本专利技术的天线是高隔离多频带单极天线。在本 专利技术的一些实施例中，能够实现MIMO系统中的多频带天线之间的40dB隔离。图1是根据本专利技术的高隔离单极天线10的外部的侧视图。如图1所示，根据本发 明的天线10可包括上部圆顶部分12和下部连接部分14。上部圆顶部分12能够容纳天线 10的各种组件，本文中将进一步详细讨论这些组件。连接器插脚可以从上部圆顶部分12向 下延伸到下部连接部分14。下部连接部分14和相关的连接器插脚可以连接至所属领域技 术人员已知的天线底座集线器(hub)。期望包括上部圆顶部分12的天线10具有预定尺寸。例如，上部圆顶部分12必须 大到足以容纳天线10的各种组件，但是应当小到足以适应包括天线底座集线器在内的周 围区域的任何空间和尺寸限制。图2是根据本专利技术的一些实施例的天线的组件的示意图。如图2所示，天线可以包括连接器插脚20、连接器体22和射频(RF)扼流圈24。图2中所示的组件可以由天线底 座(未示出)来支撑。连接器插脚20可以沿着天线的中心垂直轴垂直地延伸。连接器体22可以安装在 电外壳上并且在连接器插脚20的两侧上延垂直方向延伸，从而基本上与连接器插脚20平 行。虽然在图2中未示出，但是在连接器插脚20和连接器体22之间的空间中的连接器插脚20的每侧上可以布置绝缘材料。绝缘材料既可以用于机械目的也用于电气目的。例 如，绝缘材料可以保持图2所示的组件的物理隔离。绝缘材料还可以保持期望的输入阻抗 水平。连接器体22可以沿着连接器插脚20长度的垂直方向并且以环绕连接器插脚20 的环形波形式发射电流。图2的天线组件可以与用在MIMO系统中的天线一起使用。因此， 从连接器体22发射的电流可以激发辐射器，正如对MIMO系统所期望的一样。从连接器体22发射的电流可以激发天线元件以产生辐射，根据已知的天线理论， 辐射可以进行散射。射频(RF)扼流圈24可以集成到天线底座中以防止波束散射的反射干 扰从天线元件发射的主波束。即，射频(RF)扼流圈24可以防止表面辐射干扰波束辐射。在 本专利技术的实施例中，射频(RF)扼流圈24可以降低大约25%的反射干扰。当包含图2的组件的第一天线被布置在距离至少包含图2的组件的第二天线的预 定距离内时，每个天线中的射频(RF)扼流圈24还可以防止每个天线的波束辐射之间的干 扰。因此，根据本专利技术，来自相邻天线的波束之间的干扰可以被降低和/或基本上消除，而 不会使这些天线的波束变窄。图3是根据本专利技术的一些实施例的天线的组件的示意图。如图3所示，天线底座 30可以包括设置于其上的高通电路32。连接器插脚20可以从天线底座30伸出来，用以连 接至所属领域的技术人员已知的底座集线器。天线底座30还可以支撑其上设置有辐射器 36的印刷电路板(PCB)基板34。根据本专利技术，高通电路32仅仅允许至少具有预定频率的波束通过并且由辐射器 36进行发送。在本专利技术的实施例中，高通电路32仅仅允许至少具有5GHz频率的波束通过。 因此，防止辐射器36发送具有低于5GHz的频率的波束。当包含图3的组件并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括：天线底座；连接器插脚，其沿着基本上垂直于所述天线底座的中心垂直轴从所述天线底座的顶部和底部延伸；连接器体，其安装在带电体上，所述连接器体沿着基本上平行于所述连接器插脚的第一垂直轴和第二垂宜轴延伸；射频（ＲＦ）扼流圈，其安装在所述带电体上，所述射频（ＲＦ）扼流圈沿着基本上平行于所述连接器体的第三垂直轴和第四垂直轴延伸，其中所述连接器体提供电流来激发辐射器，使所述辐射器发射主辐射波束，所述主辐射波束散射成为多个散射波束，以及所述射频（ＲＦ）扼流圈防止所述多个散射波束的反射干扰所述主辐射波束。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：凯文T勒，杰西林，
申请(专利权)人：PCTEL公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]