一种适用于5G笔记本的宽带MIMO天线的制作方法

一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信领域，特别涉及一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线。


背景技术：

2.mimo：多入多出技术，多组天线及射频系统同时进行收发信息，可以在系统的带宽不变，信噪比不变的情况下成倍提高系统的吞吐量。因此需要设计合适的天线，并满足天线之前10db以上的隔离度。
3.吞吐量：表示通信系统在单位时间/带宽内能够传输的信号量，由于通信系统的本质就是进行信号传输，因此吞吐量是衡量一个通信系统最重要的系统指标之一。
4.天线q值：指天线在谐振点附近的储能和耗能的比值，同时也表征天线谐振特性对频率的灵敏度，q值越高，天线谐振对频率的灵敏度越高，相应的反射系数带宽则越窄。
5.传统笔记本电脑天线一般包含wifi的2.4ghz，5g移动通信时代，笔记本为了兼容5g的微基站，会需要能够兼容3.4-3.6ghz或4.8-5.0ghz频段。现阶段5g笔记本电脑天线方案基本都是集成天线的形式，而且需要占用笔记本电脑的m.2或者usb接口，在笔记本电脑内部寸土寸金的空间来说，占用额外的接口就会降低笔记本电脑的可拓展性，从而限制笔记本电脑的性能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线，解决目前笔记本电脑没有成熟的同时满足双频wifi和5g的天线方案的问题。
7.为解决上述问题，本实用新型提供一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线，其特征在于，包括介质板、第一馈电点、第二馈电点、依次横向设置，结构和尺寸完全相同的第一辐射结构和第二辐射结构；所述介质板包括地板结构、依次横向设置，矩形结构且尺寸完全相同的第一天线净空区和第二天线净空区；所述第一馈电点设置于所述第一辐射结构上；所述第二馈电点设置于所述第二辐射结构上；所述第一辐射包括从上至下依次层叠设置的第一天线枝节、第二天线枝节和第三天线枝节，并设有耦合带条。
8.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一天线净空区和所述第二天线净空区的长度为16.4
±
1.6mm，宽度为5.6
±
0.5mm。
9.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一天线净空区和所述第二天线净空区之间的距离为15.6
±
1.5mm。
10.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一辐射结构和所述第二辐射结构之间的距离为8.6
±
0.8mm。
11.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一天线枝节、所述第二天线枝节、所述第三天线枝节和所述耦合带条相互平行设置。
12.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一馈电点距离所述第一辐射结构上边缘的距离为0.8
±
0.01mm，距离所述第一辐射结构左边缘的距离为
0.6
±
0.01mm；所述第二馈电点距离所述第二辐射结构上边缘的距离为0.8
±
0.01mm，距离所述第一辐射结构左边缘的距离为0.6
±
0.01mm。
13.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第一天线枝节的长度为24.2
±
2.4mm，宽度为0.2
±
0.02mm。
14.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第二天线枝节的长度为17.2
±
1.7mm，宽度为0.2
±
0.02mm。
15.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述第三天线枝节的长度为18.6
±
1.8mm，宽度为1.2
±
0.1mm。
16.可选的，在所述的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线中，所述耦合带条的长度为12
±
1.2mm，宽度为0.4
±
0.04mm。
17.本实用新型的有益效果是：
18.提供由两个天线组成的mimo天线系统，可以同时实现2～5ghz的谐振，并且两个天线之间具有良好的隔离度，可以实现良好的全向辐射特性，有利于从各个方向接收信号，解决了目前笔记本电脑同时实现双频wifi和5g的方案尚不成熟的问题，为未来万物互联的互联网前景提供技术可能性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的结构图；
21.图2为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的反射系数仿真图；
22.图3为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的隔离度仿真图；
23.图4为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在2.4ghz频段下的表面电流仿真图；
24.图5为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在3.9ghz频段下的表面电流仿真图；
25.图6为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在4.8ghz频段下的表面电流仿真图；
26.图7为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的效率仿真图；
27.图8为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在2.4ghz频段下的辐射方向仿真图；
28.图9为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在3.9ghz频段下的辐射方向仿真图；
29.图10为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在4.8ghz频段下的辐射方向仿真图；
30.其中，各附图标记说明如下：
31.1-地板结构；2-第一净空区；3-第一辐射结构；4-第二辐射结构；5-第二净空区；6-第一馈电点；7-第二馈电点；31-第一天线枝节；32-第二天线枝节；33-第三天线枝节；34-耦合带条。
具体实施方式
32.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线作进一步详细说明。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本实用新型的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、的方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、的方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.图1为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的结构图，如图1所示，本实施例提供一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线，包括介质板、第一馈电点6、第二馈电点7、依次横向设置，结构和尺寸完全相同的第一辐射结构3和第二辐射结构4；所述介质板包括地板结构1、依次横向设置，矩形结构且尺寸完全相同的第一天线净空区2和第二天线净空区5；所述第一馈电点6设置于所述第一辐射结构3上；所述第二馈电点7设置于所述第二辐射结构4上；所述第一辐射3包括从上至下依次层叠设置的第一天线枝节31、第二天线枝节32、第三天线枝节33，并设有耦合带条34。
35.更佳的，所述第一天线净空区2和所述第二天线净空区5的长度为16.4
±
1.6mm，宽度为5.6
±
0.5mm，所述第一天线净空区2和所述第二天线净空区5之间的距离为15.6
±
1.5mm；所述第一天线净空区2和所述第二天线净空区5的面积较大，相应的，天线的q值也较大，天线辐射的带宽也较宽。
36.在本实施例中，所述第一天线枝节的优选长度为24.2
±
2.4mm，宽度为0.2
±
0.02mm，用于决定天线在2.4ghz频段处的谐振；所述第二天线枝节的优选长度为17.2
±
1.7mm，宽度为0.2
±
0.02mm，用于决定天线在2.4ghz频段处的谐振；所述第三天线枝节的长度为18.6
±
1.8mm，宽度为1.2
±
0.1mm，用于决定天线在2.4ghz频段处的谐振；所述耦合带条的长度为12
±
1.2mm，宽度为0.4
±
0.04mm，用于决定天线在2.4ghz频段处的谐振。
37.进一步的，在本实施例中，所述第一馈电点6距离所述第一辐射结构3上边缘的距离为0.8
±
0.01mm，距离所述第一辐射结构3左边缘的距离为0.6
±
0.01mm；所述第二馈电点7距离所述第二辐射结构4上边缘的距离为0.8
±
0.01mm，距离所述第一辐射结构4左边缘的距离为0.6
±
0.01mm，如此设置馈电点可以实现可以保证合适的馈电输入阻抗。
38.图2为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的反射系数仿真图，从图中可以看出，天线在2.4～3.2ghz和3.8～5.0ghz实现了谐振，反射系数＜-6db，可以覆盖2.4ghzwifi频段和4.8-5.0ghz的5ghz频段，且带宽足够，也可作为lte天线。
39.图3为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的隔离度仿真图，隔离度仿真结果显示天线在谐振频段内的隔离度＞15db，实现了很好的隔离，能保证mimo天线单元之间互相不干扰的收发信号，从而提高系统的吞吐量。实现较好隔离度的关键是地板净空区的设置，地板净空区不仅保证了天线的反射系数带宽，也提高了天线单元之间的隔离度。
40.图4为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在2.4ghz频段下的表面电流仿真图，图5为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在3.9ghz频段下的表面电流仿真图，图6为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在4.8ghz频段下的表面电流仿真图，结合图4、图5和图6可以看出，天线在2.4ghz、3.9ghz和4.8ghz的频段下电流分布较为均匀，而在天线辐射枝节附近的电流分布较好，因此，天线实现了良好的辐射。
41.图7为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线的效率仿真图，该天线在谐振频点的峰值效率接近90％，说明实现了很好的谐振，满足实际实用的需求。
42.图8为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在2.4ghz频段下的辐射方向仿真图，图9为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在3.9ghz频段下的辐射方向仿真图，图10为本实施例所提供的一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线在4.8ghz频段下的辐射方向仿真图，结合图8、图9和图10可以看出，天线对应的方向图在2.4ghz、3.9ghz和4.8ghz均实现了很好的全向性，实现了均匀的辐射特性，这对终端通信系统而言是一种有益的方向图。
43.综上所述，本实施例提供一种适用于5g笔记本的宽带mimo天线，其特征在于，包括介质板、第一馈电点、第二馈电点、依次横向设置，结构和尺寸完全相同的第一辐射结构和第二辐射结构；所述介质板包括地板结构、依次横向设置，矩形结构且尺寸完全相同的第一天线净空区和第二天线净空区；所述第一馈电点设置于所述第一辐射结构上；所述第二馈电点设置于所述第二辐射结构上；所述第一辐射包括从上至下依次层叠设置的第一天线枝节、第二天线枝节、第三天线枝节，并设有耦合带条；可以同时实现2～5ghz的谐振，并且两个天线之间具有良好的隔离度，可以实现良好的全向辐射特性，有利于从各个方向接收信号，解决了目前笔记本电脑同时实现双频wifi和5g的方案尚不成熟的问题，为未来万物互联的互联网前景提供技术可能性。
44.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。