一种用于sub-6GHz5G频段的透明多输入多输出（MIMO）天线

本技术涉及5g移动通信，具体是一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线。

背景技术：

1、目前移动通信进入5g时代，5g的出现带来了最小的延迟，将使现有的通信技术进一步发展。5g分为sub-6ghz和毫米波频段，允许以更大的容量传输数据，正成为近年来无线通信的最佳选择。多输入多输出(mimo)技术是满足高用户容量需求的最佳无线通信解决方案。采用mimo技术的天线系统在发射端和接收端都有多个天线。它显著提高了无线通信质量和数据速率。

2、国内外针对5g通信系统中具有宽带的mimo天线进行了大量的研究，大部分研究和设计的5g天线采用fr4材料，光学透明度较低将使天线结构不紧凑，不太能满足更高容量的需求，所以如何提高透明度，满足更高容量和更多用户的需求是一个重点问题。

技术实现思路

1、一种克服空间要求的解决方案是透明天线，透明天线是传统天线的一个很好的替代品，因为它们提供了良好的导电性能以及光学透明度。这样的天线是使用各种氧化物，以及可以打印在透明材料构成的基片上的墨水来实现的，不会造成视觉混乱，可以在任何地方接口，没有任何位置问题。

2、本实用新型的目的是提供一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线；本实用新型与传统天线相比，具有结构简单，材料新颖，隔离度好的优点。

3、为了达到本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

4、一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，包括一个长方体介质基板，其特点是所述长方体介质基板采用有机玻璃材料，底部设有一接地板，作为部分地平面；所述介质基板的前方设有一矩形贴片，用于馈电；顶部设有一导电贴片，采用铟锡氧化物(ito)薄膜材料，使用一个大实心圆柱体包围在一个空心圆柱体中，空心圆柱体通过一矩形末梢连接；所述大实心圆柱体里面包含一小实心圆柱体，其上面开凿一个圆孔，同时在圆孔的下方开凿一个圆弧，加载在导电贴片的顶部。

5、作为优选，所述长方体作为介质基板，导电贴片用于天线馈电，圆孔槽和圆弧槽用于改善天线的阻抗匹配性能。

6、作为优选，所述长方体介质基板材质为有机玻璃，相对介电常数为2.3，长为35mm，宽为25mm，高度为1.48mm，导电贴片的一面为介质基板的正面，接地板的一面为介质基板的背面。

7、作为优选，所述的导电贴片呈圆形，位于基板正上方中心位置，所述的大实心圆柱体的半径为10mm，高度为0.177mm，圆心坐标为(17.5,12.5,1.48)；所述的空心圆柱体的半径为8.3mm，高度为0.177mm，圆心坐标为(17.5,12.5,1.48)；所述的小实心圆柱体的半径为5mm，高度为0.177mm，圆心坐标为(17.5,12.5,1.48)。

8、作为优选，所述开凿的圆孔槽的半径为2mm，高度为0.177mm，底面圆圆心与小实心圆柱体同心；所述开凿的圆弧由两个圆柱体相减之后保留下半部分得到，两个圆柱体的半径分别为4mm和3.7mm，高度为0.177mm。

9、作为优选，所述的矩形末梢的一端长为7.56mm，宽为1.3mm，高为0.177mm，与大实心圆柱体相连，另一端长为5.09mm，宽为1.3mm，高为0.177mm，与小实心圆柱体和空心圆柱体相连。

10、作为优选，所述的矩形贴片的长为1.48mm，宽为1.3mm，位于基板的正前方，上方与矩形末梢相连。

11、作为优选，所述接地板的长为35mm，宽为15mm，高为0.177mm，与介质基板的背面相连。

12、作为优选，所述导电贴片与接地板材质为铟锡氧化物(ito)薄膜，电导率为120000s/m。

13、相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

14、(1)本实用新型天线由50ω同轴线馈电，用于天线贴片覆盖4.6ghz-4.8ghz频段。

15、(2)本实用新型天线可覆盖目标频段，隔离度优于15db，具有良好的分集性能。

16、(3)本实用新型天线具有材料新颖，结构简单，隔离度好的优点，在物联网智能设备应用中具有很高的实用价值。

技术特征：

1.一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，包括一个长方体介质基板，其特点是所述长方体介质基板采用有机玻璃材料，底部设有一接地板，作为部分地平面；所述介质基板的前方设有一矩形贴片，用于馈电；顶部设有一导电贴片，采用铟锡氧化物(ito)薄膜材料，使用一个大实心圆柱体包围在一个空心圆柱体中，空心圆柱体通过一矩形末梢连接；所述大实心圆柱体里面包含一小实心圆柱体，其上面开凿一个圆孔，同时在圆孔的下方开凿一个圆弧，加载在导电贴片的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述长方体介质基板材质为有机玻璃，相对介电常数为2.3，长为35mm，宽为25mm，高度为1.48mm，导电贴片的一面为介质基板的正面，接地板的一面为介质基板的背面。

3.根据权利要求2所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述的导电贴片呈圆形，位于基板正上方中心位置，所述的大实心圆柱体的半径为10mm，高度为0.177mm，圆心坐标为17.5,12.5,1.48；所述的空心圆柱体的半径为8.3mm，高度为0.177mm，圆心坐标为17.5,12.5,1.48；所述的小实心圆柱体的半径为5mm，高度为0.177mm，圆心坐标为17.5,12.5,1.48。

4.根据权利要求3所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述开凿的圆孔槽的半径为2mm，高度为0.177mm，底面圆圆心与小实心圆柱体同心；所述开凿的圆弧由两个圆柱体相减之后保留下半部分得到，两个圆柱体的半径分别为4mm和3.7mm，高度为0.177mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述的矩形末梢的一端长为7.56mm，宽为1.3mm，高为0.177mm，与大实心圆柱体相连，另一端长为5.09mm，宽为1.3mm，高为0.177mm，与小实心圆柱体和空心圆柱体相连。

6.根据权利要求5所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述的矩形贴片的长为1.48mm，宽为1.3mm，位于基板的正前方，上方与矩形末梢相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述接地板的长为35mm，宽为15mm，高为0.177mm，与介质基板的背面相连。

8.根据权利要求7所述的一种用于sub-6ghz 5g频段的透明多输入多输出(mimo)天线，其特征在于，所述导电贴片与接地板材质为铟锡氧化物(ito)薄膜，电导率为120000s/m。

技术总结
本技术专利公开了一种用于sub‑6GHz 5G频段的透明多输入多输出(MIMO)天线，该天线包括一个长方体介质基板，其特点是所述长方体介质基板采用有机玻璃材料，底部设有一接地板，作为部分地平面；所述介质基板的前方设有一矩形贴片，用于馈电；顶部设有一导电贴片，使用一个大实心圆柱体包围在一个空心圆柱体中，空心圆柱体通过一矩形末梢连接；所述大实心圆柱体里面包含一个小实心圆柱体，其上面开凿一个圆孔，同时在圆孔的下方开凿一个圆弧，加载在导电贴片的顶部；所述导电贴片采用铟锡氧化物(ITO)薄膜材料。本技术可以覆盖4.6GHz‑4.8GHz频段，隔离度优于15dB。天线材料新颖，结构简单，在物联网智能设备应用中具有很高的实用价值。

技术研发人员：游睿,王仲根,杨明,穆伟东,聂文艳
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：20230420
技术公布日：2024/1/12