本实用新型专利技术公开了一种高隔离度双极化差分双频MIMO天线，包括介质基板，所述介质基板的其中一个面上设有贴片、地面以及四个分别与贴片连接的差分共面波导馈电端口，所述贴片上刻蚀有多个矩形缝隙，所述地面设置在贴片的周围，所述贴片和地面之间形成间隙；所述四个差分共面波导馈电端口形成两对相互正交的差分端口。本实用新型专利技术的MIMO天线采用结构简单的单层平面结构，并采用差分共面波导馈电，可以更容易与差分电路集成，两对差分馈电端口相互垂直放置，不仅可以实现双极化特性，而且可以实现极高的隔离度特性，整个天线具有设计简单，体积小，成本低，特性好的优点，还具有两个工作频段，可以应用在WiMAX/WLAN系统中。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种MIMO天线，尤其是一种高隔离度双极化差分双频MIMO天线，属于无线通信领域。
技术介绍
随着无线通信技术的迅猛发展，通信系统对高速率、大容量和高可靠性的移动通信质量需求越来越强烈，而应用传统的通信技术很难满足这一需求。多输入多输出(multiple-1nput-multiple-output, ΜΙΜΟ)技术在一个通信系统中应用多个收发天线来发射和接收信号，可以有效的克服多径衰落效应并提高系统容量和可靠性。在MIMO天线的设计中，最关键紧要的一个问题就是如何使降低各个天线单元之间的耦合度。目前减小天线单元间耦合的主要方法有:EBG地板结构，解耦网络，地板缝隙，反射单元，地板分支和Neutralizat1n线。以上的解親方法仅适用于窄带工作带宽中，不适用于超宽带系统，大多数结构设计复杂，所实现的隔离度一般在20dB左右。目前，射频电路通常采用差分技术传输信号，但是天线大多数被设计为单端口器件，不能直接与差分电路集成，通常需要采用巴伦把差分信号转换为单端口信号然后馈入天线。巴伦的使用会造成损耗，使系统效率降低，也增加了独立器件的数量，不利于系统高度集成和小型化。差分天线将天线设计为双端口形式，直接把差分信号馈进天线的两个端口，可以直接与差分电路集成，减少了巴伦器件的使用，提高系统效率。目前出现的MIMO天线中，只出现了一款采用差分馈电形式的，而且体积庞大，具有单个超宽带频段。另一方面，现在的短距离无线通信系统，如无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)和全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)系统，均有多个工作频段。WLAN工作在2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz频段，WiMAX工作在2.5GHz/3.5GHz/5.5GHz频段，因此设计具有多个工作频段的天线非常具有竞争力。据调查与了解，目前公开的现有技术如下:I)2014 年，Mao Chun Xu 和 Chu Qing Xin 在“IEEE TRANSACT1NS ON ANTENNASAND PROPAGAT1N” 发表题为“Compact Co-radiator UffB MIMO Antenna With DualPolarizat1n”的文章中，提出了一种共福射体的双端口超宽带MIMO天线，天线的两个馈电端口共用一个辐射体进行馈电，大大减小了天线体积。并且两个端口相互正交，实现了双极化特性。天线在辐射体上刻蚀了 T形缝隙，并且在地面上延伸了枝节，以此实现高隔离度。该天线工作在超宽带频段3GHz-llGHz，隔离度达到20dB。2)2015 年，He Huang 和 Ying Liu 等人在“IEEE ANTENNAS AND WIRELESSPROPAGAT1N LETTERS” 发表题为“Uniplanar Differentially Driven UltrawidebandPolarizat1n Diversity Antenna With Band-Notched Characteristics，，的文章中，提出了一种共缝隙的双端口超宽带MMO天线，天线的两对差分馈电端口共同对一个宽缝隙进行馈电，两对差分馈电端口相互垂直放置，不仅获得了理论上无穷大的隔离度，也获得了双极化特性，但是天线的体积庞大。该天线工作在超宽带UWB频段3GHz-llGHz。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种高隔离度双极化差分双频MMO天线，该MMO天线具有设计简单，体积小，成本低，特性好的优点，可以应用在WiMAX/WLAN系统中。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到:高隔离度双极化差分双频MMO天线，包括介质基板，所述介质基板的其中一个面上设有贴片、地面以及四个分别与贴片连接的差分共面波导馈电端口，所述贴片上刻蚀有多个矩形缝隙，所述地面设置在贴片的周围，所述贴片和地面之间形成间隙；所述四个差分共面波导馈电端口形成两对相互正交的差分端口。作为一种优选方案，所述贴片上刻蚀有四个矩形缝隙，所述四个矩形缝隙所在位置分别靠近贴片的四个边缘处。作为一种优选方案，所述贴片为正方形贴片，所述四个差分共面波导馈电端口分另IJ与正方形贴片的上侧、下侧、左侧和右侧连接。作为一种优选方案，所述地面为环形地面。作为一种优选方案，所述介质基板采用相对介电常数为4.4的介质基板。作为一种优选方案，所述贴片、地面以及四个差分共面波导馈电端口均采用金属材料构成。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果:1、本技术的MMO天线克服了传统MMO天线不易与差分电路集成的缺点，贴片和地面共同设置在介质基板的其中一个面上，形成结构简单的单层平面结构，并采用差分共面波导馈电，可以更容易与差分电路集成。2、本技术的MMO天线具有两对差分端口，两对差分端口不仅共用了中间的贴片，而且共用了地面，使得天线的结构紧凑，体积小。3、本技术的MMO天线的贴片上刻蚀有多个矩形缝隙(优选刻蚀有四个矩形缝隙)，可以达到双频工作的目的；经过电磁仿真表明，具有两个工作频段(3.2GHz?3.8GHz和5.2GHz?5.7GHz)，可以应用在WiMAX/WLAN系统中，而且整个天线结构简单，成本更低，加工更容易。4、本技术的MMO天线克服了传统MMO天线去耦结构复杂、隔离度不好的缺点，两对差分馈电端口相互垂直放置，不仅可以实现双极化特性，而且两对差分馈电端口正好处于彼此的虚拟地面上，因此可以天然去除彼此的耦合，不需采用任何去耦合结构，就可以达到了 55dB以上的隔离度。【附图说明】图1为本技术的高隔离度双极化差分双频MIMO天线结构示意图。图2为本技术的高隔离度双极化差分双频MIMO天线的电磁仿真奇模反射系数曲线图。图3为本技术的高隔离度双极化差分双频MIMO天线的电磁仿真隔离度曲线图。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
高隔离度双极化差分双频MIMO天线，包括介质基板，其特征在于：所述介质基板的其中一个面上设有贴片、地面以及四个分别与贴片连接的差分共面波导馈电端口，所述贴片上刻蚀有多个矩形缝隙，所述地面设置在贴片的周围，所述贴片和地面之间形成间隙；所述四个差分共面波导馈电端口形成两对相互正交的差分端口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文翱，涂治红，褚庆昕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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