隔离度可调的MIMO天线和电子产品的制作方法

隔离度可调的mimo天线和电子产品
技术领域
1.本技术属于天线技术领域，尤其涉及一种隔离度可调的mimo天线和电子产品。


背景技术：

2.多进多出(multiple
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in multiple
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out，mimo)通信系统天线对隔离度要求较高，在整机设计阶段，天线方案的隔离度如果效果不好，往往需要通过切割印制电路板(printed circuit board，pcb)金属走线调节天线隔离度，还需要重新打样pcb验证最终的调试结果，这种方式存在三个问题，一个是调试难度大，二是一致性差，三是研发周期加长。
3.针对上述缺陷，目前有提出在不改变天线方案的前提下，从电路层面进行信号抵消，实现隔离度可调。但是这种方式需要占用硬件电路的资源，并且会增加电路损耗，降低天线系统的辐射效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种隔离度可调的mimo天线和电子产品，以解决现有调节天线隔离度的方式调试效率低的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种隔离度可调的mimo天线，设置于一基板上，所述基板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述mimo天线包括设置于所述第一表面的至少两个辐射体，所述mimo天线还包括可调隔离度结构，所述可调隔离度结构包括与各个所述辐射体分别耦接的至少两个连接部，各个所述连接部之间设有多个用于调节隔离度的可导通路径。
6.可选地，各个所述连接部的第一端与对应的所述辐射体耦接，各个所述连接部分别具有相对设置的短接边，各个所述短接边之间设置有多个用于调节隔离度的可导通路径。
7.可选地，各个所述连接部为对称设置的倒“l”型结构。
8.可选地，所述可调隔离度结构还包括与设于所述第一表面的接地金属板连接的接地支节，各个所述连接部的第一端与对应的所述辐射体耦接，各个所述连接部的第二端和所述接地支节相互连接，各个所述连接部分别具有多个相互间隔的连接段，相邻的两个所述连接段之间设置有用于调节隔离度的可导通路径。
9.可选地，所述可调隔离度结构为“t”型结构。
10.可选地，所述可导通路径包括两个可焊接导体的焊盘。
11.可选地，所述导体包括电容、二极管、开关器件、电阻、金属线和焊锡中的一项或多项。
12.可选地，至少两个所述辐射体对称设置。
13.可选地，所述辐射体包括倒“u”型辐射部和“l”型辐射部，所述“l”型辐射部位于所述可调隔离度结构和所述倒“u”型辐射部之间，所述倒“u”型辐射部靠近所述可调隔离度结构的一边与所述“l”型辐射部连接；
14.所述倒“u”型辐射部用于工作在第一频段，所述“l”型辐射部用于工作在第二频段。
15.可选地，所述第一频段为2g频段，所述第二频段为5g频段。
16.可选地，所述mimo天线还包括设于所述第一表面的接地金属板以及设于所述第二表面的至少两个馈电结构，所述接地金属板与所述辐射体间隔相对，一个所述馈电结构与一个所述辐射体耦合。
17.此外，还提供了一种电子产品，包括基板和设于所述基板上的、如上述的隔离度可调的mimo天线。
18.本技术提供的感应装置的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的mimo天线在各个辐射体之间设置可调隔离度结构，该可调隔离度结构可以通过改变各个辐射体之间的耦合电流传导路径调节天线的隔离度，这种调节天线隔离度方式，不占用硬件电路资源，调节一致性高、不增加物料成本、适用范围广，调试效率高、缩短研发周期；并且工作频段可以通过天线结构优化设计实现宽频段工作，性能一致性取决于天线辐射体的走线公差，浮动较小，天线系统一致性高。利用该隔离度调节方案不局限于2*2mimo系统天线方案隔离度可调，还可以拓展到3*3、4*4甚至更多的mimo系统天线方案。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例一提供的隔离度可调的mimo天线的第一表面结构示意图；
21.图2为本技术实施例二提供的隔离度可调的mimo天线的第二表面结构示意图；
22.图3为本技术实施例二提供的隔离度可调的mimo天线的第一表面结构示意图；
23.图4为本技术实施例三提供的隔离度可调的mimo天线的第一表面结构示意图；
24.图5为本技术实施例提供的可调隔离度结构的结构示意图；
25.图6为本技术实施例二中的mimo天线中可导通路径全关断的驻波比图；
26.图7为本技术实施例二中的mimo天线中其中一个可导通路径导通的驻波比图；
27.图8为本技术实施例二中的mimo天线中不同可导通路径导通的驻波比图；
28.图9为本技术实施例的mimo天线中两个不同频段天线的反射系数特性曲线图；
29.图10为本技术实施例的mimo天线工作在2.45ghz的方向图；
30.图11为本技术实施例的mimo天线工作在5.5ghz的方向图。
具体实施方式
31.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
33.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.请参阅图1，本技术实施例中，隔离度可调的mimo天线设置于一基板10上，基板10比如是印刷电路板，基板10具有第一表面11和与第一表面11相对的第二表面12。
36.mimo天线包括设置于第一表面11的至少两个辐射体100，以及可调隔离度结构200，可调隔离度结构200包括与各个辐射体100分别耦接的至少两个连接部210，各个连接部210之间设有多个用于调节隔离度的可导通路径220。控制不同的可导通路径220通断，可以实现该天线的隔离度可调。在这种高效率的调节天线隔离度方案的前提下，不增加物料成本，缩短研发周期，减少研发开销。
37.请参阅图2和图3，可选地，mimo天线还包括设于第一表面11的接地金属板300以及设于第二表面12的至少两个馈电结构400，接地金属板300与辐射体100间隔相对，各个馈电结构400与各个辐射体100一一对应耦合。
38.其中，接地金属板300可以是与辐射体100数量相同至少两块，分别与对应的辐射体100耦合；也可以是一整块，同时与至少全部辐射体100耦合。馈电结构400设置在基板10的第二表面12，本实施例中，馈电结构400为倒锥形结构，其顶部与辐射体100耦合，底部通过过孔连通到第一表面11，以连接同轴线缆的内导体，接地金属板300连接同轴线缆的外导体。
39.接地金属板300具有向辐射体100方向延伸的凸起301，与第二表面12的馈电结构400形成一定的容性，用于实现双频阻抗匹配；倒锥形结构的辐射体100用于扩展阻抗带宽，提高馈电效率，实现宽频段，高辐射效率特性。
40.请参阅图3，可选地，各个连接部210的第一端与对应的辐射体100耦接，各个连接部210分别具有相对设置的短接边212，各个短接边212之间设置有多个用于调节隔离度的可导通路径220，以提供不同的短接电流中和走线，每个可导通路径220可以实现某个特定频点的隔离度提升。进一步地，本实施例中相邻的两个连接部210的第二端相互固定连接，以提供默认的短接电流中和走线221。在短接边212特定点处增加数个可导通路径220，通过控制不同的可导通路径220通断，可以实现该天线的隔离度可调。
41.一般地，各个辐射体100对称设置，那么，利用该隔离度调节方案不局限于如附图1所示的2*2mimo隔离度可调天线，还可以拓展到3*3、4*4甚至更多的mimo系统天线方案。可选地，各个连接部210也是对称设置的倒“l”型结构，以保持高一致性的天线性能。
42.请参阅图4，提供了另一种可调隔离度结构200，可调隔离度结构200还包括与设于第一表面11的接地金属板连接的接地支节230，各个连接部210的第一端与对应的辐射体100耦接，各个连接部210的第二端和接地支节230相互连接，各个连接部210分别具有多个
相互间隔的连接段214，相邻的两个连接段214之间设置有用于调节隔离度的可导通路径220。可选地，可调隔离度结构200为“t”型结构。
43.如图4所示的印制mimo天线方案，在天线的中间设计一个“t”型可调隔离度结构200，该结构也作为接地支节，可以实现天线的某个特定频点的隔离度提升。在该天线的t型支节特定点处增加数个划锡焊盘，通过控制不同的划锡焊盘通断，可以实现该天线的隔离度可调。
44.请参阅图5，可导通路径220包括两个可焊接导体223的焊盘222。两个焊盘222在接通的情况下则能提供短接电流中和走线221，以实现天线的某个特定频点的隔离度提升。可选地，导体包括电容、二极管、开关器件、电阻、金属线和焊锡中的一项或多项。
45.请参阅图2，在一个实施例中的辐射体100包括倒“u”型辐射部102和“l”型辐射部104，“l”型辐射部104位于可调隔离度结构200和倒“u”型辐射部102之间，倒“u”型辐射部102靠近可调隔离度结构200的一边与“l”型辐射部104连接，本实施例中，倒“u”型辐射部102靠近可调隔离度结构200的一边的端部连接到l”型辐射部104的弯折处。倒“u”型辐射部102用于工作在第一频段，“l”型辐射部104用于工作在第二频段。
46.可选地，第一频段为2g频段，第二频段为5g频段。倒“u”型辐射部102可以达到天线小型化的目的，同时倒“u”型辐射部102引入一定的容性，最终在2g频段实现较好的阻抗匹配。“l”型辐射部104的长边和短边共同形成5g谐振，达到5g频段宽频匹配。
47.请参阅图3和图6，当没有隔离度可调结构200时，该mimo天线在2.45ghz处隔离度约为5.2db。。
48.请参阅图3和图7，当隔离度可调结构200的从上往下数第3和第4导通路径导通220时，该mimo天线方案在2.45ghz处隔离度约为20db。
49.请参阅图3和图8，当隔离度可调结构200的所有导通路径220都断开时，，即仅以短接电流中和走线221接通时，该mimo天线在2.45ghz处隔离度约为11db。
50.请参阅图3和图8，分别示出了可导通路径220从上往下编号为1、2、3、4号导通路径分别通断时的驻波比曲线，各个编号的可导通路径220分别通断时，2.45ghz处隔离度见下表1：
51.表1：
52.1号可导通路径2号可导通路径3号可导通路径4号可导通路径2.45ghz隔离度断开断开断开断开约11db导通断开断开断开约10db断开导通断开断开约13db断开断开导通断开约15db断开断开断开导通约20db断开断开导通导通约20db断开导通导通导通约18db
53.请参阅图3和图9，从反射系数结果图，天线具有明显的双频特性，具有宽频匹配特性，当前天线在2.4～2.5ghz、5.15～5.85ghz阻抗匹配良好，天线通过参数调节，工作频率可以依据实际需求来调整。
54.请参阅图3和图10，2.45ghz的方向图(可以拓展到第一个工作频点)(辐射效率
96％)；请参阅图3和图11，5.5ghz的方向图(可以拓展到第二个工作频点)(辐射效率98％)，从方向图结果来看，天线在其两个工作频段呈现好的全向辐射特性，并且具有高辐射效率。
55.此外，还提供了一种电子产品，包括基板10和设于基板10上的、如上述的隔离度可调的mimo天线。
56.本技术提供的感应装置的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的mimo天线在各个辐射体100之间设置可调隔离度结构200，该可调隔离度结构200可以通过改变各个辐射体100之间的耦合电流传导路径调节天线的隔离度，这种调节天线隔离度方式，不占用硬件电路资源，调节一致性高、不增加物料成本、适用范围广，调试效率高、缩短研发周期。并且工作频段可以通过天线结构优化设计实现宽频段工作，性能一致性取决于天线辐射体100的走线公差，浮动较小，天线系统一致性高。利用该隔离度调节方案不局限于2*2mimo系统天线方案隔离度可调，还可以拓展到3*3、4*4甚至更多的mimo系统天线方案。
57.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。