[发明专利]应用于智能电网无线传感器的MIMO天线

说明书

本发明公开了一种应用于智能电网无线传感器的MIMO天线，包括：四个对称的IFA三频天线元件、介质基板和地板缺陷结构；介质基板包括模拟无线传感器主板的底层介质基板和模拟无线传感器边框的垂直介质基板；底层介质基板下表面印刷有金属接地板；地板缺陷结构蚀刻在金属接地板上；四个对称的IFA三频天线元件被印刷在垂直介质基板，IFA三频天线元件的馈线被印刷在底层介质基板上，IFA三频天线元件采用耦合馈电，两水平辐射枝节采用多分支弯折结构，在实现多频段操作的同时，降低了天线剖面。相比于现有的应用于智能电网无线传感器的天线，本发明可以实现大规模的MIMO通信，同时缩小天线单元结构。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及应用于智能电网无线传感器的MIMO天线。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

MIMO天线单元之间要求具有高隔离度，这样才能实现高的通信容量和频谱利用率。随着智能电网无线传感器的小型化、多频段、多天线化的技术发展，现有用于智能电网无线传感器的MIMO天线常被配置在狭小的空间，天线单元之间由于距离过近会产生耦合效应，这会极大影响MIMO天线的正常工作。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于智能电网无线传感器的MIMO天线，包括：四个对称的IFA三频天线元件、介质基板和地板缺陷结构；介质基板包括模拟无线传感器主板的底层介质基板和模拟无线传感器边框的垂直介质基板；底层介质基板下表面印刷有金属接地板；地板缺陷结构蚀刻在金属接地板上；

四个对称的IFA三频天线元件被印刷在垂直介质基板，IFA三频天线元件的馈线被印刷在底层介质基板上，IFA三频天线元件采用耦合馈电。

本发明设计出了自解耦天线元件：四个对称的IFA三频天线元件，这种天线元件本身既是辐射元件，又是解耦元件。天线单元减少距离，紧密贴合在介质基板两侧，可以同时实现良好的辐射性能和隔离性能，可以实现大规模的MIMO通信，同时缩小天线单元结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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。在附图中：

图1为本发明实施例中应用于智能电网无线传感器的MIMO天线结构示意图；

图2为本发明实施例中三频天线元件的结构示意图；

图3为本发明实施例中三频天线的仿真S₁₁示意图；

图4为本发明实施例中三频天线工作枝节的电流分布示意图，其中，(a)2.4GHz；(b)3.5GHz；(c)5.0GHz；

图5为本发明实施例中T型槽的尺寸示意图；

图6为本发明实施例中添加缝隙前后的地平面电流分布示意图；

图7为本发明实施例中不同GL长度下的回波损耗对比图；

图8为本发明实施例中不同GL长度下的隔离度对比图；

图9为本发明实施例中蚀刻T型槽前后的回波损耗对比图；

图10为本发明实施例中蚀刻T型槽前后的隔离度对比图；

图11为本发明实施例中MIMO天线在E平面(XOZ面)的方向图；

图12为本发明实施例中MIMO天线在H平面(YOZ面)的方向图。

具体实施方式