利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MIMO天线，该天线包括基板、天线单元一、天线单元二、系统地板、地板枝节一和地板枝节二；天线单元一和天线单元二与地板枝节一和地板枝节二分别形成重叠部分一和重叠部分二；天线单元一和天线单元二与系统地板分别形成重叠部分三和重叠部分四；系统地板、地板枝节一和天线单元一通过重叠部分一形成闭合电流回路一，系统地板、地板枝节二和天线单元二通过重叠部分二组成闭合电流回路二，系统地板和天线单元一通过重叠部分三组成闭合电流回路三，系统地板和天线单元二通过重叠部分四形成闭合电流回路四。本实用新型专利技术能有效地提高天线单元间的隔离度，从而减小地板表面波引起的互耦。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及两单元的MIMO(Multiple_Input Multiple-Output,多输入多输出)天线阵的
，更具体地说，涉及一种利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MMO天线。
技术介绍
第三代移动通信系统(3G)存在一些不足，包括通信速率较低，提供服务速率的动态范围不大，不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游，不能满足各种业务类型要求，以及分配给3G系统的频率资源已经趋于饱和等，故3G难以满足用户日益增长的需求，不能提供动态范围多速率业务。于是人们开始着手研究3G的长期演进LET (Long TermEvolution，长期演进)项目和第四代移动通信(4G)。MIMO技术被认为是LET项目和4G的关键技术之一。MMO技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。MMO技术利用多天线进行发射/接收分集，从而得到一定的分集增益;ΜΙΜ0技术利用多天线进行空间复用则可以提高频谱利用率，不增加系统的发射功率就可以大大地提高传输速率。MMO天线设计是MMO通信系统的关键技术。对于基站而言，因为可用空间大,多天线技术的应用容易得到实现。由于世界各地分配给LET以及4G通信系统频率不一样，宽带宽、隔离度高、性能稳、适用于手机等移动终端设备的小型MIMO天线的设计十分重要。但是对于手持设备(如手机)来说，将多个天线集成在小空间中，会引起很大的互耦，天线的性能如工作带宽、发射效率、辐射方向图等等，就会发射畸变。小型、宽带/多频、高隔离度的手机天线设计是目前MIMO
的重要研究方向。目前为了减小天线单元间的互耦，提高天线单元间的隔离度，已经发展形成了多种的方法。2004 年 Gaoming Chi, Binhong Li,和 Dongsheng Qi 等人在 MICROWAVE ANDOPTICAL TECHNOLOGY LETTERS 发表题为 “Dual-Band Printed Diversity Antenna for2.4/5. 2-GHz WLAN Application”的文章,在该文章中提出了利用T型地板枝节来提高两天线单元间的隔离度。2005年Kyeong-Sik Min等人在发表在欧洲微波会议上发表题为“ Improved MIMOAntenna by Mutual Coupling Suppression between Elements，，的文章，报道了寄生单兀可以减小天线单元间互耦，该文利用六个寄生单元，在5. 15-5. 35GHz (I S111 < -IOdB)频带内将隔离度提高到25dB。2007 年 Yuan Ding, Zhengwei Du, Ke Gong 等人在 IEEE TRANSACTIONS ONANTENNAS AND PROPAGATION 上发表了题为 “A Novel Dual-Band Printed DiversityAntenna for Mobile Terminals”的文章,该文提出利用两对L型地板枝节去减小地板表面波引起的互耦，从而提高MMO天线两单元间的隔离度。2008 年，Angus C. K. Mak, Corbett R. Rowell,和 Ross D. Murch 等人在 IEEE、TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION 上发表了题为 “Isolation EnhancementBetween Two Closely Packed Antennas”的文章，该文证实地板缝隙可以提高MIMO天线单元间的隔离度。可见减小耦合的主要方法有EBG地板结构、解耦网络、地板缝隙、反射单元、地板分支和中和线。然而以上的解耦方法仅仅适用于窄带工作带宽中，而且大多数结构设计复杂，难以实现小型、宽带/多频、高隔离度的设计要求
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MMO天线，该MMO天线结构简单、制作容易、带宽宽和隔离度高，适合作为如手机等移动终端的设备，并能够在多径通信环境中提供良好的分集增益，抵抗多径衰落，或提供复用增益，提高系统的信道容量。为了达到上述目的，本技术通过下述技术方案予以实现一种利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MIMO天线，包括基板，印制在基板正面的天线单元一、天线单元二、微带线一和微带线二，印制在基板背面的系统地板以及分别通过微带线一和微带线二连接天线单元一和天线单元二的激励端口一和激励端口二 ；所述天线单元一和天线单元二分别通过微带线一和微带线二进行馈电；其特征在于还包括印制在基板背面的地板枝节一和地板枝节二 ；所述印制在基板正面的天线单元一和天线单元二与印制在基板背面的地板枝节一和地板枝节二分别形成重叠部分一和重叠部分二 ；所述印制在基板正面的天线单元一和天线单元二与印制在基板背面的系统地板分别形成重叠部分三和重叠部分四；所述系统地板、地板枝节一和天线单元一通过重叠部分一形成闭合电流回路一，系统地板、地板枝节二和天线单元二通过重叠部分二组成闭合电流回路二，系统地板和天线单元一通过重叠部分三组成闭合电流回路三，系统地板和天线单元二通过重叠部分四形成闭合电流回路四；所述闭合电流回路一和闭合电流回路二同属于一类电流回路，闭合电流回路三和闭合电流回路四同属于另一类电流回路。通过上述方案，可得到一种结构简单，制作容易、高隔离度的宽带MMO天线，该MIMO天线的天线单元内形成闭合电流回路，将大部分分布在系统地板上的表面电流限制在闭合电流回路内，从而提高MMO天线单元间的隔离度，减小地板表面电流引起的互耦。更具体地说，所述微带线一和微带线二为50欧姆的微带线。所述天线单元一和天线单元二为三角形的天线单元，并相互垂直地印制在基板的正面。相互垂直的天线单元在理论上是失配的，这样设计有利于减小空间波引起的互耦。所述基板是相对介电常数为1-1000的介质基板。本技术MIMO天线的工作原理是这样的当天线单元一和天线单元二被激励时，会在系统地板上诱发比较大的耦合电流，而系统地板表面电流是产生两天线单元之间的强互耦的主要原因。在本技术提出的MIMO天线的工作带宽的低频处，本技术的天线单元一内部的闭合电流回路一能有效地将大部分天线单元一激励时产生的地板表面电流抑制在闭合电流回路一内，从而极大地减小了由激励端口一流向激励端口二的地板表面电流；同样原理，在本技术提出的MMO天线的工作带宽的低频处，天线单元二内部的闭合电流回路二能有效地将大部分天线单元二激励时产生的地板表面电流抑制在闭合电流回路二内，从而极大地减小了由激励端口二流向激励端口一的地板表面电流。在本技术提出的MIMO天线的工作带宽的高频处，本技术的天线单元一内部的闭合电流回路三能有效地将大部分天线单元一激励时产生的地板表面电流抑制在闭合电流回路三内，从而极大地减小了由激励端口一流向激励端口二的地板表面电流；同样原理，在本技术提出的MIMO天线的工作带宽的高频处，天线单元二内部的闭合电流回路四能有效地将大部分天线单元二激励时产生的地板表面电流抑制在闭合电流回路四内，从而极大地减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用天线单元内闭合电流回路提高隔离度的MIMO天线，包括基板，印制在基板正面的天线单元一、天线单元二、微带线一和微带线二，印制在基板背面的系统地板以及分别通过微带线一和微带线二连接天线单元一和天线单元二的激励端口一和激励端口二 ；所述天线单元一和天线单元二分别通过微带线一和微带线二进行馈电；其特征在于还包括印制在基板背面的地板枝节一和地板枝节二 ；所述印制在基板正面的天线单元一和天线单元二与印制在基板背面的地板枝节一和地板枝节二分别形成重叠部分一和重叠部分二；所述印制在基板正面的天线单元一和天线单元二与印制在基板背面的系统地板分别形成重叠部分三和重叠部分四；所述系统地板、地板枝节一和天线单元一通过重叠部分一形成闭合电流回路一，系统地板、地板枝节二和天线单元二通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，李健凤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：