一种高隔离度天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种高隔离度天线。

背景技术

随着无线通信技术的发展，在3G、4G发展的基础上，5G技术正在被广泛研究，多天线技术是无线移动通信领域内天线技术的重大突破。多天线技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统采用的关键技术。

为了提高多天线系统的隔离度，传统的布局是将天线摆放的位置尽量远，但是目前终端产品对外观要求越来越高，产品的小型化已经成为未来必然的趋势，这就限定了天线之间的距离不可能放置的很理想，天线的隔离度也不能满足要求。

此外，在相同尺寸空间、相同规格条件下，现有的多天线系统的隔离度只有约15dB，隔离度较低，全向性也较差，难以满足目前802.11AX协议的天线设计要求。并且常见模块天线采用双层PCB结构，利用微带线馈电，但是微带线的阻抗控制要求较高，因此不仅结构复杂，成本也很高。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高隔离度天线，结构简单，能够有效提高多天线之间的隔离度，优化多天线系统的整体性能。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种高隔离度天线，包括：基板、至少一个第一天线金属件、至少一个第二天线金属件和至少两根射频电缆馈线；

所述基板的第二表面设置有金属层，且设置有缺陷地结构；

所有所述第一天线金属件和所述第二天线金属件设置在所述基板的第一表面，且每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均固定在所述基板上；

所有所述射频电缆馈线位于所述基板的第二表面，且每一所述射频电缆馈线与根据每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚所预设的共面波导结构相连接。

进一步的，所述缺陷地结构包括在所述基板的第二表面的中心位置交叉开设的两条槽路和在所述两条槽路交叉处开设的圆形通孔。

进一步的，所述第一天线金属件的数量和所述第二天线金属件的数量相等。

进一步的，所述第一天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第二天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第一天线金属件与所述第二天线金属件间隔设置，且均靠近所述基板的第一表面的边缘设置。

进一步的，所述每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均通过焊盘固定在所述基板上。

进一步的，所述第一天线金属件和所述第二天线金属件均采用倒F天线。

进一步的，所述第一天线金属件的工作频段为2.5GHz，所述第二天线金属件的工作频段为5GHz。

进一步的，所述基板采用CEM-1材质的单面板。

相对于现有技术，本发明实施例提供的一种高隔离度天线的有益效果在于：通过在基板的第二表面设置有金属层，且设置有缺陷地结构；所有所述第一天线金属件和所述第二天线金属件设置在所述基板的第一表面，且每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均固定在所述基板上；所有所述射频电缆馈线位于所述基板的第二表面，且每一所述射频电缆馈线与根据每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚所预设的共面波导结构相连接。本发明实施例结构简单，成本较低，能够有效提高多天线之间的隔离度，优化多天线系统的整体性能。

附图说明

图1是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中基板的第一表面的结构示意图；

图2是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中基板的第二表面的结构示意图；

图3是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中第一天线金属件的结构示意图；

图4是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中第二天线金属件的结构示意图；

图5是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾45°的方向图；

图6是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾30°的方向图；

图7是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾15°的方向图；

图8是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾45°的方向图；

图9是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾30°的方向图；

图10是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾15°的方向图；

图11是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾45°的方向图；

图12是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾30°的方向图；

图13是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾15°的方向图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中基板的第一表面的结构示意图，图2是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中基板的第二表面的结构示意图。所述高隔离度天线，包括：基板1、至少一个第一天线金属件2、至少一个第二天线金属件3和至少两根射频电缆馈线4；

所述基板1的第二表面设置有金属层，且设置有缺陷地结构；

所有所述第一天线金属件2和所述第二天线金属件3设置在所述基板1的第一表面，且每一所述第一天线金属件2或所述第二天线金属件3的馈电插脚均固定在所述基板1上；

所有所述射频电缆馈线4位于所述基板1的第二表面，且每一所述射频电缆馈线4与根据每一所述第一天线金属件2或所述第二天线金属件3的馈电插脚所预设的共面波导结构5相连接。

需要说明的是，在所述基板的第二表面，每一个第一天线金属件或第二天线金属件的馈电插脚上都预设有共面波导结构，且所述共面波导结构包括中心带，每一所述射频电缆馈线的一端与共面波导结构的中心带相连接，另一端与射频端相连接。

本实施例通过在基板的第二表面设置有缺陷地结构，有效切断了天线之间在基板上的耦合路径，从而实现分割基板上的电流，提升天线之间的隔离度；通过对预设的共面波导结构的尺寸进行设计，可以获得特定的带阻特性，以达到优化带内匹配，抑制带外辐射的目的，从而优化多天线系统的整体性能。

在另一个优选实施例中，所述缺陷地结构包括在所述基板的第二表面的中心位置交叉开设的两条槽路和在所述两条槽路交叉处开设的圆形通孔。

需要说明的是，在所述基板的第二表面的中心位置交叉开设的两条槽路，所述两条槽路之间的角度可以根据所述基板的尺寸进行调整，以实现最优分割电流，提升天线之间的隔离度。

在又一个优选实施例中，所述第一天线金属件的数量和所述第二天线金属件的数量相等。

具体的，由于所述第一天线金属件和所述第二天线金属件均对称设置在所述基板的第一表面，且所述第一天线金属件与所述第二天线金属件间隔设置，所以所述第一天线金属件的数量和所述第二天线金属件的数量相等，以保证所述高隔离度天线具有良好的全向性。

在又一个优选实施例中，所述第一天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第二天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第一天线金属件与所述第二天线金属件间隔设置，且均靠近所述基板的第一表面的边缘设置。

在又一个优选实施例中，所述每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均通过焊盘固定在所述基板上。

请参阅图3和图4，图3是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中第一天线金属件的结构示意图，图4是本发明提供的一种高隔离度天线的一个优选实施例中第二天线金属件的结构示意图

在又一个优选实施例中，所述第一天线金属件和所述第二天线金属件均采用倒F天线，以降低天线的高度，实现产品小型化的目的。

在又一个优选实施例中，所述第一天线金属件的工作频段为2.5GHz，所述第二天线金属件的工作频段为5GHz。

在又一个优选实施例中，所述基板采用CEM-1材质的单面板，以此降低成本。

在具体实施时，所述基板采用CEM-1材质的单面板，所述第一天线金属件和所述第二天线金属件均采用倒F天线；所述基板的第二表面设置有金属层，且设置有缺陷地结构，所述缺陷地结构包括在所述基板的第二表面的中心位置交叉开设的两条槽路和在所述两条槽路交叉处开设的圆形通孔；所有所述第一天线金属件和所述第二天线金属件设置在所述基板的第一表面，且每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均通过焊盘固定在所述基板上，所述第一天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第二天线金属件对称设置在所述基板的第一表面，所述第一天线金属件与所述第二天线金属件间隔设置，且均靠近所述基板的第一表面的边缘设置；所有所述射频电缆馈线位于所述基板的第二表面，且每一所述射频电缆馈线与根据每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚所预设的共面波导结构相连接。

请参阅图5、图6和图7，图5是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾45°的方向图，图6是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾30°的方向图，图7是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时下倾15°的方向图。

本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为2.44GHz时，当下倾45°、30°和15°，方向图无明显凸点，天线互补全向，具备良好的全向性，能够实现良好覆盖，提升多天线系统的整体性能。

请参阅图8、图9和图10，图8是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾45°的方向图，图9是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾30°的方向图，图10是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时下倾15°的方向图。

本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.20GHz时，当下倾45°、30°和15°，方向图无明显凸点，天线互补全向，具备良好的全向性，能够实现良好覆盖，提升多天线系统的整体性能。

请参阅图11、图12和图13，图11是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾45°的方向图，图12是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾30°的方向图，图13是本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时下倾15°的方向图。

本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段为5.80GHz时，当下倾45°、30°和15°，方向图无明显凸点，天线互补全向，具备良好的全向性，能够实现良好覆盖，提升多天线系统的整体性能。

由此可见，本发明提供的一种高隔离度天线在各工作频段均具有良好的全向性，信号覆盖范围广，提升多天线系统的整体性能。

需要说明的是，本发明的发明人在研发过程中，在一定条件下经过测试获得本发明提供的一种高隔离度天线在工作频段2.4～2.5GHz和5.15～5.85GHz内天线回波损耗小于-10dB，信号传输效率较高。同时，该高隔离度天线中2G天线带内隔离度整体大于20dB，5G天线带内隔离度整体大于25dB，2G天线和5G天线在5.15～5.85GHz工作频段的带间隔离度整体大于25dB，由此可见，该高隔离度天线中天线之间的隔离度较高。但是上述测试数据只是在一定通信条件、测试条件获得，具体应用时，有可能与上述测试数据不同，上述数据并不是对本发明所达到的隔离度的限定。

本发明实施例提供的一种高隔离度天线，通过在基板的第二表面设置有金属层，且设置有缺陷地结构；所述缺陷地结构包括在所述基板的第二表面的中心位置交叉开设的两条槽路和在所述两条槽路交叉处开设的圆形通孔；所有所述第一天线金属件和所述第二天线金属件设置在所述基板的第一表面，且每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚均固定在所述基板上；所有所述射频电缆馈线位于所述基板的第二表面，且每一所述射频电缆馈线与根据每一所述第一天线金属件或所述第二天线金属件的馈电插脚所预设的共面波导结构相连接。本发明实施例结构简单，成本较低，能够有效提高多天线之间的隔离度，优化多天线系统的整体性能。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。