[发明专利]一种宽带水平极化水平全向覆盖MIMO天线对

说明书

本发明公开了一种宽带水平极化水平全向覆盖MIMO天线对，涉及天线工程技术领域。本发明主要是为了解决现有的路由器天线带宽较窄、水平极化缺失、MIMO性能受限的问题。天线对由两个单侧开口的金属腔体天线背向结合构成，实现了整体的水平全向覆盖，金属腔体天线辐射水平极化波，两个馈电端口之间保持比较高的隔离度，具备较好的MIMO性能。天线对通过高度缩短、辐射口面半封口等方法实现宽带和小型化。因此，本发明能够广泛应用到支持Wi‑Fi 6E的无线路由器等设备中。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及一种宽带水平极化水平全向覆盖MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)天线对。

背景技术

随着无线通信技术的发展，支持Wi-Fi功能的无线路由器进入到千家万户，Wi-Fi标准也在不断地发展和更新，传输速率日益提升。但随着室内需要接入无线网络的智能设备数量显著增多，过往的Wi-Fi标准面临着的信道容量和通信速率的压力越来越大。近年来，Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E相继通过认证，其中Wi-Fi 6E增加了新的6GHz频段，能够显著提升信道容量，有效缓解传统2.4GHz和5GHz频段拥塞的问题。而新频段的加入往往意味着路由器天线数量的增加，美观度下降，生产成本也明显提升。另外，传统的无线路由器天线结构和尺寸限制决定了其难以覆盖6GHz频段的较宽频带。因此，为减少路由器天线数量，降低生产成本，设计一款能够同时覆盖5GHz和6GHz频段的小型天线十分必要。

传统的无线路由器天线主要包括单极子天线、偶极子天线以及其他基于这两种变形的天线。天线的形式以及尺寸的限制使得其难以覆盖新加入的6GHz频段。当前市场上的路由器基本都支持MIMO技术，一般情况下，通过增加天线数量，可以提升MIMO性能。但对于上述目前路由器天线中常用的垂直极化天线而言，两个垂直极化的天线在近距离情况下难以实现高隔离度，这使得在有限空间下，增加天线数量会引起隔离度的恶化，最终会直接限制MIMO性能的提升。此外，这样的天线结构决定其发射和接收的电磁波只能是垂直极化，而现实场景中人们对于手机的持握和放置往往是接近水平状态，此时手机发射和接收的电磁波是水平极化。这种路由器天线和手机天线之间的极化失配只能由电磁波在富散射环境中传播时发生极化旋转来解决，牺牲了通信速率和信号的传输范围。综上所述，当前的路由器天线仍然存在带宽、极化以及MIMO技术受限的问题。因此，设计一款宽带水平极化水平全向覆盖的MIMO天线对，既能够更好的适应Wi-Fi 6E标准的宽带需求，也能引入水平极化，提高通信速率和范围，又能够在原本相同的空间下，置入两倍数量的天线，显著增加天线数量，充分发挥新技术的优势。

金属腔体天线形状多变，模式更多，容易实现水平极化。但相同工作频率下，金属腔体天线相较于单极子天线和偶极子天线尺寸明显较大，用于无线路由器会占用更多空间，限制总体天线数量，又影响产品的整体美观度，但是减小腔体尺寸又会减小天线的工作带宽。所以，在新标准更宽的带宽要求下，设计一款小型化又能保持宽带性能的腔体天线极具需求和挑战。

发明内容

为了克服现有无线路由器天线的缺点，适应Wi-Fi 6E标准对天线的需求，解决现有的路由器天线带宽较窄、水平极化缺失、MIMO性能受限的问题，本发明的目的在于提供一种宽带水平极化水平全向覆盖MIMO天线对，能够同时覆盖5GHz和6GHz频段，且具备小型化特点，在既满足新标准带宽的同时，又能发挥水平极化的优势，在同样空间内有效增加天线数量，利用MIMO技术提升通信性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种宽带水平极化水平全向覆盖MIMO天线对，由完全相同的金属腔体天线一和金属腔体天线二背向对称结合构成，其特征在于，所述金属腔体天线一和金属腔体天线二的辐射口面分别位于二者的结合面的相对侧，除辐射口面之外，二者的其余侧面均为金属封闭面。

所述金属腔体天线一和金属腔体天线二结合面为共用的金属片一，二者通过金属片一隔断。