一种应用于便捷式设备超宽带MIMO天线及其终端的制作方法

一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线及其终端
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线及其终端。


背景技术：

2.近年来，第四代无线通信主要依靠三种主要技术，即正交频分多址(ofdma)、自适应调制编码(amc)和多输入多输出(mimo)技术。前两种技术描述了数据如何在无线信道中编码和传输，第三种技术(mimo)处理多天线的需求。而在多径衰落信道下，通过使用发射机多天线和接收端多天线可以实现数据的传输。由于数据是在多天线的帮助下发送的，我们可以期望在接收端得到一个很好的副本。最重要的是，数据速率也增加了，这是使用mimo天线技术的主要优势。此外，设计体积小、带宽或多频带工作、信道容量好、高度依赖互耦(隔离)的mimo天线对研究人员和工程技术人员来说是一项艰巨的任务。且超宽带技术自引入民用以来，因其信息量大、能耗低、便于定位等优点，引起了微波通信领域相关人员的关注。由于这些优点，超宽带技术在室内短距离通信、认知无线电、传感与成像系统、雷达、目标定位等领域得到了广泛应用。mimo技术因其具有降低多径衰落和提高传输容量等优点而备受关注。此外，uwb技术与mimo技术的结合已经被证明是解决短距离通信限制的一种解决方案，短距离通信要求设备传输极低的功率。因此应用于便捷式设备超宽带mimo天线的研究设计在移动终端中有广阔的应用前景。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线及其终端，天线覆盖了3300-6000mhz，因此包含了n77、n78、n79以及wifi5g频段，该天线性能良好、尺寸小巧，适合应用在便捷式设备中。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线，其包括一个介质基板以及印制在介质基板上四组成对配置的第一辐射贴片和第二辐射贴片，
6.4个第一辐射贴片呈中心对称印制在介质基板的上表面，每个第一辐射贴片包括第一矩形枝节、第二矩形枝节和第一半环枝节；第一矩形枝节的一端延伸至介质基板的对应侧边；第一矩形枝节的另一端连接第一半环枝节的一端，第二矩形枝节的一端配置在第一半环枝节的圆心处，第二矩形枝节的另一端连接第一半环枝节的另一端；
7.4个第二辐射贴片印制在介质基板的下表面并与第一辐射贴片一一对应，每个第二金属辐射贴片包括一个圆环枝节、一个第三矩形枝节和一个第二半环枝节；第三矩形枝节的一端配置在第二半环枝节的圆心处并通过过孔与介质基板上表面的第二矩形枝节连接，第三矩形枝节的另一端连接第二半环枝节的另一端，圆环枝节同心套设在第二半环枝节外；
8.介质基板的下表面的四边角分别设有一个开槽矩形枝节，开槽矩形枝节与介质基
板上表面的第一矩形枝节相对，且开槽矩形枝节对应圆形贴片一侧设有圆弧状开槽，并通过圆弧状开槽与圆环枝节间隙配合，圆弧状开槽与第二半环枝节的圆心为同心设置；四个开槽矩形枝节相互间隔设置。
9.进一步地，每个第一辐射贴片连接一微带线的一端。
10.进一步地，每个第二辐射贴片的第三矩形枝节上的过孔为2个，第二辐射贴片采用共面波导馈电的方式。
11.进一步地，介质基板采用fr4材料成型。
12.进一步地，介质基板上中的第一半圆环枝节和第二矩形枝节的投影位于介质基板下的圆环枝节的内部且没有交涉到。
13.进一步地，介质基板的下表面上印制有一个十字枝节，十字枝节的连接点位于4个第二辐射贴片的对称中心，十字枝节的每个枝节分别位于对应侧的相邻两个第二辐射贴片之间的间隙位置。
14.进一步地，天线的整体空间尺寸为60*60*1.5mm。
15.一种终端，采用所述的一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线。
16.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：覆盖了3300-6000mhz频段，因此包含了n77、n78、n79以及wifi5g频段，天线具有较好的端口阻抗，可以实现天线宽阻抗带宽。该天线性能良好、尺寸小，适合应用在便捷式设备中。
附图说明
17.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
18.图1为便捷式设备超宽带mimo天线的立体图-1；
19.图2为便捷式设备超宽带mimo天线的介质基板上表面结构示意图；
20.图3为便捷式设备超宽带mimo天线的介质基板下表面结构示意图；
21.图4为便捷式设备超宽带mimo天线的上下表面结构投影示意图；
22.图5为便捷式设备超宽带mimo天线vswr测试结果；
23.图6为便捷式设备超宽带mimo天线isolation测试结果；
24.图7为便捷式设备超宽带mimo天线ant1方向图结果；
25.图8为便捷式设备超宽带mimo天线ant2方向图结果；
26.图9为便捷式设备超宽带mimo天线ant3方向图结果；
27.图10为便捷式设备超宽带mimo天线ant4方向图结果。
28.图中，1、第一矩形枝节，2、第一半环枝节，3、第二矩形枝节，4、过孔，5、第三矩形枝节，6、第二半环枝节，7、圆环枝节，8、开槽矩形枝节，9、十字枝节，10、介质基板。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.如图1至图10任一所示，本实用新型公开了一种应用于便捷式设备超宽带mimo天线，其包括一个介质基板10以及印制在介质基板10上四组成对配置的第一辐射贴片和第二辐射贴片，
31.4个第一辐射贴片呈中心对称印制在介质基板10的上表面，每个第一辐射贴片包括第一矩形枝节1、第二矩形枝节3和第一半环枝节2；第一矩形枝节1的一端延伸至介质基板10的对应侧边；第一矩形枝节1的另一端连接第一半环枝节2的一端，第二矩形枝节3的一端配置在第一半环枝节2的圆心处，第二矩形枝节3的另一端连接第一半环枝节2的另一端；
32.4个第二辐射贴片印制在介质基板10的下表面并与第一辐射贴片一一对应，每个第二金属辐射贴片包括一个圆环枝节7、一个第三矩形枝节5和一个第二半环枝节6；第三矩形枝节5的一端配置在第二半环枝节6的圆心处并通过过孔4与介质基板10上表面的第二矩形枝节3连接，第三矩形枝节5的另一端连接第二半环枝节6的另一端，圆环枝节7同心套设在第二半环枝节6外；
33.介质基板10的下表面的四边角分别设有一个开槽矩形枝节8，开槽矩形枝节8与介质基板10上表面的第一矩形枝节1相对，且开槽矩形枝节8对应圆形贴片一侧设有圆弧状开槽，并通过圆弧状开槽与圆环枝节7间隙配合，圆弧状开槽与第二半环枝节6的圆心为同心设置；四个开槽矩形枝节8相互间隔设置。
34.进一步地，每个第一辐射贴片连接一微带线的一端。
35.进一步地，每个第二辐射贴片的第三矩形枝节5上的过孔4为2个，第二辐射贴片采用共面波导馈电的方式。
36.进一步地，介质基板10采用fr4材料成型。
37.进一步地，介质基板10上中的第一半圆环枝节7和第二矩形枝节3的投影位于介质基板10下的圆环枝节7的内部且没有交涉到。
38.进一步地，介质基板10的下表面上印制有一个十字枝节9，十字枝节9的连接点位于4个第二辐射贴片的对称中心，十字枝节9的每个枝节分别位于对应侧的相邻两个第二辐射贴片之间的间隙位置。
39.进一步地，天线的整体空间尺寸为60*60*1.5mm。
40.具体地，天线采用的是单极子天线的形式，第一金属辐射贴片采用以过孔4为圆心的半环在fr4介质基板10的正面和第一、第二矩形枝节3相连，第二矩形枝节3通过过孔4与下表面的第二金属辐射贴片相连，fr4介质基板10的下表面贴附有一个十字枝节9、一个开槽矩形枝节8和四个第二金属辐射贴片，每个第二金属辐射贴片包括一个圆环、一个第三矩形枝节5和一个第二半环枝节6，并且通过过孔4与上表面辐射贴片相连，第二金属辐射贴片中第二半环枝节6与第三矩形枝节5相连，并且与第一金属辐射贴片中的其他枝节其耦合谐振，覆盖3300-4000mhz频段，第二金属辐射贴片中圆环枝节7与其他枝节耦合谐振产生5150-5850mhz频段，并调节3300-3600mhz频段的阻抗，介质基板10下表面的十字枝节9用来调节3300-3600mhz频段的隔离，上下表面之间的过孔4用来增加带宽，第一辐射贴片中的第二矩形枝节3与其他辐射贴片的耦合调节4000-4200mhz的阻抗。
41.一种设备，设备包括上述应用于便捷式设备超宽带mimo天线。作为一种实施例，该天线的整体空间尺寸约为60*60*1.6mm，天线的主体尺寸即金属辐射贴片。该天线在3300-6000mhz的vswr＜2.0。图4所示为便捷式设备超宽带mimo天线电压驻波比vswr的测试结果图。图5为便捷式设备超宽带mimo天线isolation测试结果。
42.本实用新型采用以上技术方案，如图5至9所示，与现有技术相比，本发明具有以下优点：覆盖了3300-6000mhz频段，因此包含了n77、n78、n79以及wifi5g频段，天线具有较好
的端口阻抗，可以实现天线宽阻抗带宽。该天线性能良好、尺寸小，适合应用在便捷式设备中。
43.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。