專利名稱：一種mimo-ue天線組陣的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種MIMO-UE天線組陣的方法及系統，具體涉及一種用于可正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段的MMO-UE天線的組陣方法及系統。
背景技術：
隨著各種無線通信業務和寬帶數據業務的不斷發展，無線資源，尤其是頻譜資源 越來越緊張，如何更高效地利用這些有限的通信資源成為無線通信的焦點所在。研究表明，使用多天線的MMO技術能夠充分利用空間資源，在不增加系統帶寬天線總發射功率下，大大提高信道容量，是高速數據傳輸的優先技術之一。根據Bell實驗室公布的結果，采用8天線收發的D-BLAST系統可獲得42bps/Hz的頻譜利用率，是單天線收發系統的40多倍。MIMO多天線技術能夠提高系統的頻譜利用率，有效對抗無線信道衰落的影響，MIMO多天線技術不僅可以用于下一代移動通信中，也可以運用于無線互聯網中。同時，移動通信技術的迅速發展和應用，有力地推動了現代移動通信終端UE向小型化、集成化、多功能(多頻段、多極化和多用途)的方向發展，因而設計小型化、集成化、多功能天線己成為當前天線界研究的重點。MMO無線技術提高頻譜效率實現更高數據速率，是新一代移動通信的關鍵技術之一，其中MMO天線成為研究熱點，特別是在移動終端，由于其尺寸較小，MIMO天線距離往往很近，這會導致MMO天線端口隔離度較低，從而造成MIMO信道高相關性，急劇惡化MIMO系統系能，針對這一問題，為提高MIMO天線的隔離度，設計一種簡單有效的MMO天線組陣的方法成為MMO天線設計的重點。
發明內容
針對上述現有技術的MMO-UE多天線隔離度問題，本發明提供了一種MMOUE天線組陣的方法，其饋電網絡簡單，可以有效提高多天線的隔離度。本發明的基本原理是已知MMO雙天線，記為單元A，MMO天線隔離度不高，引入鏡像的MIMO雙天線，并對其進行移相，記為單元B，將單元A和單元B并聯組成新的雙端口MIMO天線系統，這樣新的雙端口 MIMO會有較高的隔離度。根據本發明的基本原理，提供一種MMO-UE天線組陣系統，包括MMO-UE PCB板、以及設置于所述MMO-UE PCB板上的MMO單元天線，所述MMO單元天線包括諧振技chipA和諧振技chip B,所述諧振技chip A的二次諧波諧振頻率與諧振枝chip B的諧振頻率接近，頻率差小于200MHz，進一步地，所述MIMO單元天線具體為-所述MIMO單元天線的數量為2個,這2個MIMO單元天線反對稱地設置在所述MIMO-UE PCB板任一端的左右兩側頂部位置，與這2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡分別為等幅同相激勵網絡和等幅反相激勵網絡；或者-所述MMO單元天線的數量為4個，這4個MMO單元天線左右反對稱及上下對稱地設置在所述MMO-UE PCB的4個頂部位置，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UEPCB板一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅同相激勵網絡，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB板另一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅反相激勵網絡。優選地，所述MMO單元天線工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段，具有多頻帶特性。優選地,所述MIMO單元天線的尺寸大小是24mm*9. 5mm,具有小型化特點。優選地，所述MMO-UE PCB板為FR4材料，介電常數為4. 4，尺寸大小是100mm*60mm,所述MMO-UE PCB板的主PCB板厚度為O. 8mm,天線PCB板厚度為1_。優選地，所述諧振技chip A諧振于900MHz,所述諧振技chip B的諧振于2GHz。根據本發明的另一個方面，提供一種MIMO-UE天線組陣的方法，包括如下步驟步驟一建立基于MMO-UE的MMO單元天線結構，其中，所述MMO單元天線包括諧振技chip A和諧振技chip B,所述諧振技chip A的二次諧波諧振頻率與諧振枝chip B·的諧振頻率接近，頻率差小于200MHz，因此可以起到一定展開帶寬的作用；步驟二 仿真得到所述MMO單元天線的S參數，使其可正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段；步驟三建立MMO-UE PCB板的結構模型，將所述MMO單元天線放置于所述MIMO-UE PCB板一端的一頂部位置；步驟四復制I個所述MMO單元天線，并反對稱放置在MMO-UE PCB板一端的另一頂部位置，此時，構成MMO雙天線結構，與這2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡分別為等幅同相激勵網絡和等幅反相激勵網絡；步驟五仿真得所述MMO雙天線的S參數，使兩個所述MMO單元天線均可正常工作在 GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段。優選地，還包括如下步驟步驟六復制2個所述MMO單元天線，使這4個MMO單元天線左右反對稱及上下對稱地放置在所述MIMO-UE PCB板的4個頂部位置，與這4個MIMO單元天線中位于所述MIMO-UE PCB板一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅同相激勵網絡，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB板另一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅反相激勵網絡，仿真驗證S參數，使這4個所述單元天線正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段。綜上，對于雙單元天線，兩個饋電網絡結構簡單，其中一個為等幅同相激勵網絡，另一個為等幅反相激勵網絡；對于四單元天線，PCB板一端的2個MIMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅同相激勵網絡，位于所述MMO-UE PCB板另一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅反相激勵網絡，驗證天線間的隔離度，滿足隔離度要求指標。本發明提供的MIMO-UE天線組陣的方法，其饋電網絡簡單，可以有效提高天線的隔離度。
圖I為MMO單元天線結構；圖2為MMO單元天線S參數；圖3為含一個MMO單元天線的PCB結構；圖4為雙MMO單元天線PCB結構；圖5為雙MMO單元天線S參數；
圖6為四MMO單元天線PCB結構；圖7為四MMO單元天線在單獨饋電下的S參數；圖8為四MMO單元天線在饋電網絡下的S參數。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。本發明設計了一種MMO-UE天線組陣方法，基本思路是在MMO-UE PCB板上的四個頂部左右反對稱及上下對稱放置四個MMO單元天線，組成MMO天線陣。具體實施步驟如下所示
步驟I :如圖I所示，建立基于MMO-UE的MMO單元天線結構，利用螺旋線彎折技 術實現小型化，附加諧振枝技術實現多頻段。本發明的單元天線主要由兩個諧振技chip A和chip B組成,諧振枝chip A諧振于900MHz左右，諧振枝chip B諧振于2GHz左右，諧振枝chip A的二次諧波諧振于I. 8GHz左右，與諧振枝chip B的諧振頻率較為接近，因此可以起到一定展開帶寬的作用。MIMO單元天線的尺寸大小是24mm*9. 5mm。步驟2 :如圖2所示，仿真可得MMO單元天線的S參數(反射系數)，使其可正常工作在 GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段(Sll〈_12dB)。步驟3 :如圖3所示，建立MMO-UE PCB結構模型，PCB板為FR4材料，介電常數為4. 4，主PCB板厚度為O. 8mm,天線PCB板厚度為1mm，PCB板的尺寸大小是100mm*60mm，并將MMO單元天線放置在MMO-UE PCB的左頂部位置。步驟4 :如圖4所示，復制MMO單元天線，并反對稱放置在MMO-UE PCB的右頂部位置，此時，構成MMO雙天線結構。步驟5 :如圖5所示，仿真得MMO雙天線的S參數，兩個天線均可正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段(Sll〈-10dB，S22〈_10dB)，但在這四頻段，雙天線之間的隔離度較差(S21〈-10dB)。步驟6 :如圖6所示，對于四單元天線的MM0-UE，四個單元天線左右反對稱及上下對稱地放置在MIMO-UE PCB的4個頂部位置，仿真驗證S參數,如圖7所示，四個單元天線同樣可正常工作在 GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段(Sll〈_10dB，S22<-10dB, S33〈_10dB，S44〈-10dB)。步驟7 :對于雙單元天線，兩個饋電網絡結構簡單，其中一個為等幅同相激勵網絡，另一個為等幅反相激勵網絡。同樣地，對于四單元天線，四個天線饋源分別兩組，其中天線饋源I和天線饋源2等幅同相激勵，天線饋源3和天線饋源4等幅反相激勵，驗證天線間的隔離度，滿足隔離度要求指標(在DCS/PCS/UMTS三頻段，S21〈-20dB)，仿真結果如圖8所
/Jn ο綜上，本發明提供的MMO-UE天線組陣方法，饋電網絡簡單，可以有效提高天線的隔尚度。以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之 內。
權利要求
1.一種MMO-UE天線組陣的系統，其特征在于，包括MMO-UE PCB板、以及設置于所述 MIMO-UE PCB板上的MIMO單元天線,所述MIMO單元天線包括諧振技chip A和諧振技chip B,進一步地,所述MIMO單元天線具體為-所述MMO單元天線的數量為2個，這2個MMO單元天線反對稱地設置在所述MMO-UE PCB板任一端的左右兩側頂部位置，與這2個MIMO單元天線對應的2個饋電網絡分別為等幅同相激勵網絡和等幅反相激勵網絡；或者-所述MIMO單元天線的數量為4個,這4個MIMO單元天線左右反對稱及上下對稱地設置在所述MMO-UE PCB的4個頂部位置，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB 板一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅同相激勵網絡，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB板另一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅反相激勵網絡。
2.根據權利要求I所述的MMO-UE天線組陣的系統，其特征在于，所述MMO單元天線工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段，具有多頻帶特性。
3.根據權利要求I所述的MMO-UE天線組陣的系統，其特征在于，所述MMO單元天線的尺寸大小是24mm*9. 5_，具有小型化特點。
4.根據權利要求I所述的MMO-UE天線組陣的系統，其特征在于，所述MMO-UEPCB板為FR4材料，介電常數為4. 4，尺寸大小是100mm*60mm，所述MMO-UE PCB板的主PCB板厚度為O. 8mm,天線PCB板厚度為1mm。
5.根據權利要求I所述的MMO-UE天線組陣的系統，其特征在于，所述諧振技chipA 諧振于900MHz,所述諧振技chip B的諧振于2GHz,可以起到一定展開帶寬的作用。
6.根據權利要求I所述的一種MMO-UE天線組陣的方法，雙單元天線MMO-UE組陣方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一建立基于MMO-UE的MMO單元天線結構，其中，所述MMO單元天線包括諧振技chip A和諧振技chip B,所述諧振技chip A的二次諧波諧振頻率與諧振枝chip B的諧振頻率接近，頻率差小于200MHz ；步驟二 仿真得到所述MMO單元天線的S參數，使其可正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段；步驟三建立MMO-UE PCB板的結構模型，將所述MMO單元天線放置于所述MMO-UE PCB板一端的一頂部位置；步驟四復制I個所述MIMO單元天線，并反對稱放置在MIMO-UE PCB板一端的另一頂部位置，此時，構成MMO雙天線結構，與這2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡分別為等幅同相激勵網絡和等幅反相激勵網絡；步驟五仿真得所述MMO雙天線的S參數，使兩個所述MMO單元天線均可正常工作在 GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段。
7.根據權利要求6所述的MMO-UE天線組陣的方法，四單元天線MMO-UE組陣的方法， 其特征在于，還包括如下步驟步驟六復制2個所述MMO單元天線，使這4個MMO單元天線左右反對稱及上下對稱地放置在所述MMO-UE PCB板的4個頂部位置，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB板一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅同相激勵網絡，與這4個MMO單元天線中位于所述MMO-UE PCB板另一端的2個MMO單元天線對應的2個饋電網絡為等幅反相激勵網絡，仿真驗證S參數，使這4個所述單元天線正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS 四頻段。
全文摘要
本發明提供了一種MIMO-UE天線組陣的方法，包括四個MIMO單元天線及饋電網絡，所述MIMO-UE天線可正常工作在GSM/DCS/PCS/UMTS四頻段。所述的MIMO-UE的兩個單元天線左右反對稱放置在PCB頂部，四個單元天線左右反對稱及上下對稱放置在PCB的四個頂部位置。所述的饋電網絡結構簡單，一個為等幅同相激勵網絡，另一個為等幅反相激勵網絡。本發明提供的MIMO-UE天線組陣方法，能夠有效提高天線間的隔離度。
文檔編號H01Q21/30GK102931478SQ20121024939
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者江勇, 彭宏利, 朱澤河, 徐琪皓 申請人:上海交通大學