一种双频多极化 MIMO 天线结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种双频多极化MIMO天线结构，所述MIMO天线结构包括第一频段天线和第二频段天线，所述第一频段天线包括第一极化阵列和第二极化阵列，所述第二频段天线包括第三极化阵列，所述第三极化阵列设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间。通过对高、低频段不同极化方式的天线阵列重新进行排布，合理利用了异频段天线阵列的宽度提升本频段的空间间隔，使得频段内的不同极化阵列相互影响变小，每个频段内不同极化方式阵列间相关性较低，隔离度指标更高，频段间的天线隔离度较好、双频同时工作时彼此影响较小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信
，尤其是指一种双频多极化MIMO (多进多出)天线结构。
技术介绍
目前，无线通信领域正朝着大容量、高速率、高可靠性方向快速发展，面对有限的频谱资源，多进多出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)技术成为增加通信容量和提高频谱利用率最重要的技术手段。MIMO技术突破了香农容量的理论限制，将通常认为不利的多径衰减转变成为有利因素，充分利用随即衰减和可能存在的多径传播来提高无线数据传输速率，使无线传输的容量达到有线传输的水平成为可能。MMO系统中采用多天线技术，为了保证多个收发信道间的独立性，多天线阵列中各天线之间必须具备较高的天线隔离度。对于此类型多天线间的隔离度主要通过空间隔离或极化隔离的方式进行:空间隔离即两根独立工作的天线，通过拉远两天线间的空间距离实现；极化隔离即两根天线工作于不同的极化方式下达到较高的天线隔离程度。在大多数情况下，同时使用空间隔离和极化隔离，以达到更加理想的天线隔离度。无线局域网(WirelessLocal Area Network, WLAN)目前开始广泛升级到802.1ln协议标准，该协议采用了正交频分复用技术0FDM、MIM0、聚合帧等技术，支持2.4GHz和5GHz双频带同时工作；其中MMO技术支持最高空间流数为4流，理论最高速率为600Mbps。同时，由系统厂商提供的主流接入点设备(Access Point, AP)也逐渐开始支持2.4GHz频段和5GHz频段双频同时工作，每个频段均采用2天线MMO或3天线MMO技术。封装在一个天线罩中的4根或6根天线也称为双频MIMO天线，天线罩中有4根天线的双频MIMO天线称为4阵元双频MMO天线，天线罩中有6根天线的双频MMO天线称为6阵元双频MMO天线。双频MIMO天线主要有两个设计需求:每个频段的多根天线具有足够高的隔离度:每个频段的多根天线隔离度越高，每个频段的MMO技术效果越好；两个频段间的天线具有足够高的隔离度:两个频段间的天线隔离度越高，两个频段间的互干扰越低，同时工作时对彼此的影响越小，每个频段的通信性能越高。目前，已有的6阵元双频MMO天线如图1所示，2.4GHz±45°极化阵列1、2.4GHz垂直极化阵列2、5GHz±45°极化阵列3及5GHz垂直极化阵列4从左至右依次排列。主要采用±45°加垂直极化形成频段内的三极化多天线，频段间隔离主要采用空间隔离方式；每个频段内，±45°极化两列天线自身形成正交极化，但垂直极化与±45°极化均会产生电磁分量，抑制了极化隔离程度，所以垂直极化与±45°极化独立成列，根据需要中间放置隔离条，并且要求一定的空间间隔提高频段内的隔离度(如图1所示)。因为天线整体尺寸的要求，每个频段的垂直极化与±45°的空间间隔不可能拉到理想的空间间隔状态，故每个频段的垂直极化天线与±45°极化天线的互耦程度明显，其隔离度指标较差。同时，2.4GHz与5GHz频段间亦使用空间间隔来提升隔离度，同样受限于天线尺寸的约束，不同频段间的空间间隔不可能足够大以保证较小的耦合程度，故频段间的隔离度指标亦不理想。对于天线阵列间放置隔离条可以改善隔离度来说，隔离条的高度会对隔离度指标的影响较大，但辐射方向图又受到隔离条高度的制约，故辐射方向图与隔离条改善隔离度两者存在矛盾。因此，已有6阵元WLAN AP双频MMO天线阵列方案具有如下缺点:每个频段不同极化天线间的相关性较高，隔离度指标较低:非正交极化方式阵列间由于电磁分量的耦合存在，导致其隔离度低；利用有限程度的空间间隔降低天线间的耦合程度，受限于天线整机的尺寸使得非正交极化天线阵列的隔离度改善不明显，从而导致每个频段内MMO天线的通信效果较差；频段间的天线隔离度较低、双频同时工作时彼此影响大:两个频段之间的天线隔离度主要依靠空间隔离，但受限于天线罩的尺寸空间隔离提供的隔离度不高，虽然两个频段间可根据需要引入隔离板进一步提高两个频段天线间的隔离度，但隔离板能够带来的隔离度提升也很有限，因此频段间的隔离度较低，双频同时工作时彼此影响大，导致每个频段的通信性能较差；另外，辐射方向图对隔离条的要求与提升隔离度对隔离条的要求也构成矛盾。
技术实现思路
根据以上，本技术技术方案的目的是提供一种双频多极化MMO天线结构，用于提高不同频段间的天线隔离度，使得双频同时工作时彼此影响较小以及降低同一频段内不同极化方式阵列部件的相关性，使得不同极化方式隔离度指标提高。本技术提供一种双频多极化多进多出MIMO天线结构，包括第一频段天线和第二频段天线，所述第一频段天线包括第一极化阵列和第二极化阵列，所述第二频段天线包括第三极化阵列，其中，所述第三极化阵列设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一极化阵列包括多个第一频段±45度极化振子，所述第二极化阵列包括多个第一频段垂直极化振子，所述第三极化阵列包括多个第二频段垂直极化振子。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第二频段天线还包括第四极化阵列，所述第四极化阵列包括多个第二频段±45度极化振子。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一极化阵列、所述第三极化阵列、所述第二极化阵列和所述第四极化阵列依次排列。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第四极化阵列也设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间，且所述第一极化阵列、所述第三极化阵列、所述第四极化阵列和所述第二极化阵列依次排列。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一频段天线的频率低于所述第二频段天线的频率。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一频段天线的频率为2.4GHz，所述第二频段天线的频率为5GHz。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一极化阵列、所述第三极化阵列、所述第二极化阵列和所述第四极化阵列两两之间分别设置隔离条。优选地，上述所述的MMO天线结构，所述第一极化阵列、所述第三极化阵列、所述第四极化阵列和所述第二极化阵列两两之间设置隔离条。本技术具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果:通过对高、低频段不同极化方式的天线阵列重新进行排布，合理利用了异频段天线阵列的宽度提升本频段的空间间隔，使得频段内的不同极化阵列相互影响变小，每个频段内不同极化方式阵列间相关性较低，隔离度指标更高，频段间的天线隔离度较好、双频同时工作时彼此影响较小。附图说明图1表示现有技术6阵列双频MMO天线的排列结构示意图；图2表示本技术第一实施例所述MMO天线结构的排列示意图；图3表示本技术第一实施例所述MIMO天线结构的立体示意图；图4表示本技术第二实施例所述MMO天线结构的排列示意图；图5表示本技术第二实施例所述MMO天线结构的立体示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本技术进行详细描述。本技术具体实施例所述MIMO天线结构，包括第一频段天线和第二频段天线，所述第一频段天线包括第一极化阵列和第二极化阵列，所述第二频段天线包括第三极化阵列，其中，所述第三极化阵列设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间。本技术具体实施例所述MMO天线结构，通过将不同频段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频多极化多进多出MIMO天线结构，包括第一频段天线和第二频段天线，所述第一频段天线包括第一极化阵列和第二极化阵列，所述第二频段天线包括第三极化阵列，其特征在于，所述第三极化阵列设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间。

【技术特征摘要】
1.一种双频多极化多进多出MIMO天线结构，包括第一频段天线和第二频段天线，所述第一频段天线包括第一极化阵列和第二极化阵列，所述第二频段天线包括第三极化阵列，其特征在于，所述第三极化阵列设置于所述第一极化阵列和所述第二极化阵列之间。2.如权利要求1所述的MMO天线结构，其特征在于，所述第一极化阵列包括多个第一频段±45度极化振子，所述第二极化阵列包括多个第一频段垂直极化振子，所述第三极化阵列包括多个第二频段垂直极化振子。3.如权利要求1或2所述的MMO天线结构，其特征在于，所述第二频段天线还包括第四极化阵列，所述第四极化阵列包括多个第二频段±45度极化振子。4.如权利要求3所述的MMO天线结构，其特征在于，所述第一极化阵列、所述第三极化阵列、所述第二极化阵列和所述第四极化阵列依次排列。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：许灵军，刘奇，石萌，王安娜，马欣，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：实用新型
国别省市：