一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，包括介质基板、接地板、两组MIMO天线单元、两组寄生结构和T型接地枝节。每组寄生结构均包括均为U型的寄生枝节A和寄生枝节B。两组MIMO天线单元的设置，可以实现3GHz

【技术实现步骤摘要】
一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线


[0001]本技术涉及MIMO天线
，特别是一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线。

技术介绍

[0002]在当今的无线通信中，超宽带技术因其低功耗、高数据速率、低复杂度和信道容量大等优点而越来越受欢迎。UWB范围的应用领域包括通信、传感器网络、跟踪和定位以及UWB消费者应用。研究发现，在多径环境下，信号衰落会降低超宽带系统的性能，导致信号传输效率降低，传输质量降低。在MIMO技术中，在发射机和接收机上放置多个天线元件，以提高传输质量和增加系统的容量。因此，它可以用于解决超宽带系统中的多径衰落问题。
[0003]由于UWB系统具有大带宽，因此UWB系统与MIMO技术的结合在目前的无线通信系统中占有重要地位。但是在某些实际的场景中，通信环境不单单只存在超宽带通信系统，也有一些窄带应用会在UWB频率范围内产生干扰，如WIMAX/C频段、WLAN频段和x频段，为了减少这种干扰，需要一个具有多频带抑制的超宽带天线。为了避免超宽带通信系统与这些窄带通信系统产生干扰，有必要在超宽带MIMO天线中添加陷波功能。
[0004]在MIMO系统中，由于MIMO天线单元之间的空间小，存在耦合的机会。这种耦合主要是由于自由空间的辐射、金属上的表面电流和介质中的表面波。因此，相互耦合会影响信号的传输，最终降低系统的整体性能。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，该具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线不仅能保证天线超宽带工作，且实现频段抑制功能。另外，天线整体尺寸仅32mm*24mm*0.8mm，体积小，且两组MIMO天线单元之间具有良好的隔离度。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0007]一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，包括介质基板、接地板、两组MIMO天线单元、两组寄生结构和T型接地枝节。
[0008]介质基板为长方体，具有与宽边相平行的对称轴X。
[0009]接地板印刷在介质基板的下表面，且与介质基板的一条长边A相对齐。
[0010]两组MIMO天线单元对称印刷在对称轴X两侧的介质基板上表面；每组MIMO天线单元朝向接地板的一侧各设置一根馈电枝节。
[0011]每组MIMO天线单元各加载一组所述寄生机构。
[0012]每组寄生结构均包括寄生枝节A和寄生枝节B；其中，寄生枝节A为大U型结构，寄生枝节B为小U型结构。
[0013]T型接地枝节印刷在两组MIMO天线单元之间的介质基板上表面，且关于对称轴X对称。
[0014]寄生枝节A和寄生枝节B的U型开口均朝向介质基板的长边A。
[0015]两根馈电枝节均关于对称轴X对称且均与对称轴X相平行。
[0016]寄生枝节A和寄生枝节B分别位于对应馈电枝节的两侧。
[0017]两个寄生枝节A关于对称轴X对称，两个寄生枝节B也关于对称轴X对称。
[0018]两组MIMO天线单元之间的距离不超过8mm。
[0019]每组MIMO天线单元的最大长度不超过10mm。
[0020]每组MIMO天线单元均呈口型，具有方形外轮廓和方形内轮廓；其中，方形外轮廓的四个边角均设置有弧形缺口。
[0021]介质基板为FR
‑
4介质基板，介质基板的相对介电常数为4.4，损耗角正切为0.02。
[0022]介质基板的长*宽*高尺寸分别为32mm*24mm*0.8mm。
[0023]本技术具有如下有益效果：
[0024]1、天线整体尺寸仅32mm*24mm*0.8mm，体积小。
[0025]2、两组MIMO天线单元利用单极子天线进行设计，通过对单极子天线进行分形技术处理和裁剪技术得到，可以实现3GHz
‑
11.5GHz的超宽带。
[0026]3、T型接地枝节的设置，能使得两组MIMO天线单元之间具有高于15dB的良好隔离度。
[0027]4、每组MIMO天线单元中加载的寄生结构，能实现天线的陷波功能。其中，寄生枝节A能实现5GHz
‑
6GHz的频带阻隔，寄生枝节B能实现7.2GHz
‑
8.6GHz的频带阻隔。
[0028]5、本申请的超宽带高隔离度MIMO天线，在工作频段内的包络相关系数小于0.05,且各天线单元在工作频段内具有良好的辐射效率和较强的工作效能。
附图说明
[0029]图1是本申请中一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线的结构示意图。
[0030]图2为本申请中一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线的尺寸标注示意图。
[0031]图3为含有寄生结构和馈电枝节的MIMO天线单元的尺寸标注示意图。
[0032]图4为MIMO天线单元在加载寄生结构时仿真的反射系数随频率变化曲线图。
[0033]图5为MIMO天线单元在加载寄生机构时仿真的传输系数随频率变化曲线图。
[0034]图6为两个MIMO天线单元的仿真反射系数随寄生枝节A尺寸变化曲线图。
[0035]图7为两个MIMO天线单元的仿真反射系数随寄生枝节B尺寸变化曲线图。
[0036]图8为两个MIMO天线单元之间的包络相关系数随频率变化曲线图。
[0037]图9为超宽带高隔离度MIMO天线在3.5GHz频率下的天线方向图。
[0038]图10为超宽带高隔离度MIMO天线在6GHz频率下的天线方向图。
[0039]图11为超宽带高隔离度MIMO天线在9GHz频率下的天线方向图。
[0040]其中有：
[0041]1.介质基板；11.长边A；
[0042]2.接地板；3.MIMO天线单元；
[0043]4.寄生结构；
[0044]41.寄生枝节A；411.长边腿；412.长底；
[0045]42.寄生枝节B；421.短边腿；422.短底；
[0046]5.馈电枝节；
[0047]6.T型接地枝节；61.横边；62.竖边。
具体实施方式
[0048]下面结合附图和具体较佳实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0049]本技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本技术的保护范围。
[0050]如图1所示，一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，包括介质基板1、接地板2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，其特征在于：包括介质基板、接地板、两组MIMO天线单元、两组寄生结构和T型接地枝节；介质基板为长方体，具有与宽边相平行的对称轴X；接地板印刷在介质基板的下表面，且与介质基板的一条长边A相对齐；两组MIMO天线单元对称印刷在对称轴X两侧的介质基板上表面；每组MIMO天线单元朝向接地板的一侧各设置一根馈电枝节；每组MIMO天线单元各加载一组所述寄生结构；每组寄生结构均包括寄生枝节A和寄生枝节B；其中，寄生枝节A为大U型结构，寄生枝节B为小U型结构；T型接地枝节印刷在两组MIMO天线单元之间的介质基板上表面，且关于对称轴X对称。2.根据权利要求1所述的具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，其特征在于：寄生枝节A和寄生枝节B的U型开口均朝向介质基板的长边A。3.根据权利要求2所述的具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，其特征在于：两根馈电枝节均关于对称轴X对称且均与对称轴X相平行。4.根据权利要求3所述的具有陷波功能的超宽带高隔离度MIMO天线，其特征在于：寄生枝节A和寄生枝节B...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，景梦娇，蔡洋，李森，柴恬怡，丁杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：新型
国别省市：