一種超寬帶mimo天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超寬帶MIMO天線，其特征在于，它包括印制在介質基板背面的含Koch分形縫隙結構的地板、在基板正面與介質基板背面的Koch分形縫隙結構中的縫隙呈準互補結構的第一天線輻射單元、與第一天線單元關于基板中心對稱分布的第二天線輻射單元、以及連接第一天線輻射單元邊沿的微帶饋線一、連接第二天線輻射單元邊沿的微帶饋線二。本發明具有結構緊湊，不需要額外增加隔離措施而實現高隔離度，易于集成的特點，可用于移動通信終端設備。
【專利說明】
一種超寬帶MI MO天線
技術領域
[0001]本發明涉及移動通信技術領域，特別是涉及基于分形結構的準互補超寬帶MMO天線。
【背景技術】
[0002]無線通信技術正在日新月異的變化，人們對通信系統的通信容量和信息傳輸速率有了更高的要求。多輸入多輸出(MIMO)技術可以在不增加額外帶寬和發射功率的前提下，將不利的多徑衰落轉化為有利因素，充分利用隨機衰落和可能存在的多徑傳播來成倍提高數據傳輸速率。超寬帶(UWB)技術具有傳輸速率快、信道容量大、抗干擾能力強、功率低等優點。如果將M頂O技術和UWB技術結合，更能成倍增大通信容量，提高通信速率。
[0003]在傳統的超寬帶MMO天線中，常采用單極子實現超寬帶，采用附加隔離技術如地板縫隙結構提高隔離度，這導致天線尺寸大，結構復雜，不利于小型化設備設計。如中國專利，授權號CN103904438A，名稱為“一種超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線”該發明公布了一種半切圓形超寬帶MIMO天線，采用半切圓形的單極子和地板實現超寬帶天線，采用在天線單元間的地板增加縫隙結構提高單元間隔離度，然而該發明尺寸較大，且需要額外的隔離結構，增加了設計復雜程度，同時不便于與其它器件集成。如何保證緊湊尺寸條件下，同時具備覆蓋超寬帶頻帶且保持較高隔離度是本發明的重點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種不僅結構簡單，而且具有緊湊尺寸和高隔離度的超寬帶MIMO天線。
[0005]本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的:一種超寬帶MMO天線，其特征在于，它包括印制在介質基板背面的含Koch分形縫隙結構的地板、在介質板正面與介質基板背面的Koch分形縫隙結構中的縫隙呈準互補結構的第一天線輻射單元、與第一天線單元關于基板中心對稱分布的第二天線輻射單元、以及連接第一天線輻射單元邊沿的微帶饋線一、連接第二天線輻射單元邊沿的微帶饋線二。
[0006]作為上述方案的進一步說明，所述介質基板背面的Koch分形縫隙結構由半圓形和矩形縫隙組成，半圓形縫隙邊沿采用Koch分形結構，Koch分形結構能延長電流路徑，實現小型化設計。
[0007]所述第一天線單元采用半圓形單極子形式，半圓形單極子邊沿設置為Koch分形結構，Koch分形結構能延長電流路徑，實現小型化設計；第一天線單元與地板形成準互補結構，其定向輻射的特性可用于提高天線隔離度。
[0008]所述第二天線單元形式與第一天線單元形式一樣，且關于地板中心對稱，與地板縫隙形成準互補結構。
[0009]所述微帶饋線為兩段寬度不同的微帶線，形成階梯結構，增加阻抗匹配可調變量。
[0010]所述超寬帶MMO天線整體尺寸數據如下:(H*W*D)(23-25)mm*(35-37mm)*(0.8-1.2)mm，在類似性能天線中，體積大幅壓縮;超寬帶MMO天線阻抗帶寬能覆蓋2.5-13GHz，滿足超寬帶頻帶覆蓋要求;該超寬帶MIMO天線在不增加任何隔離措施的情況下，大部分頻段隔離度大于17dB，全頻段隔離度大于15dB。
[0011]本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是:
[0012]本發明通過對地板縫隙和輻射單元邊沿采用Koch分形結構，延長了天線電流路徑，實現了小型化設計，通過準互補結構的定向輻射特性，在不增加任何隔離措施的情況下增加MMO天線隔離度，通過階梯結構的微帶饋線，提高了阻抗匹配性能。與現有天線相比，其具有結構緊湊、設計簡單、易于集成的特點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的天線結構示意圖；
[0014]圖2為本發明的天線地板結構示意圖；
[0015]圖3為本發明超寬帶MBTO天線電磁仿真反射系數曲線圖；
[0016]圖4為本發明超寬帶MBTO天線電磁仿真隔離度曲線圖。
[0017]附圖標記說明:l、Koch分形縫隙結構2、地板3、Koch分形邊沿4、第一天線輻射單元5、第二天線福射單元6、微帶饋線一 7、微帶饋線二。
【具體實施方式】
[0018]以下結合具體實施例對本技術方案作詳細的描述。
[0019]如圖1-圖4所示，本發明是一種超寬帶MMO天線，它包括印制在介質基板背面的含Koch分形縫隙結構I的地板2、在介質基板正面與介質基板背面的Koch分形縫隙結構中的縫隙呈準互補結構的含Koch分形邊沿3的第一天線輻射單元4、與第一天線單元關于基板中心對稱分布的第二天線輻射單元5、以及連接第一天線輻射單元邊沿的微帶饋線一6、連接第二天線輻射單元邊沿的微帶饋線二 7。介質基板背面的Koch分形縫隙結構由半圓形和矩形縫隙組成，半圓形縫隙邊沿采用Koch分形結構，Koch分形結構能延長電流路徑，實現小型化設計。
[0020]所述第一天線單元采用半圓形單極子形式，半圓形單極子邊沿設置為Koch分形結構，Koch分形結構能延長電流路徑，實現小型化設計；第一天線單元與地板形成準互補結構，其定向輻射的特性可用于提高天線隔離度。第二天線單元形式與第一天線單元形式一樣，且關于地板中心對稱，與地板縫隙形成準互補結構。
[0021]所述微帶饋線為兩段寬度不同的微帶線，形成階梯結構，增加阻抗匹配可調變量。
[0022]其中，地板Koch分形縫隙結構中半圓形二階Koch分形結構單元尺寸為5.2mm，矩形縫隙長*寬尺寸為7.2111111*1.51]1111，地板長*寬尺寸為241]1111*361]1111，基板采用介電常數為4.4的FR-4介質板，尺寸長*寬*厚度為24mm*36mm*lmm，福射單元與地板縫隙呈準互補分布，半圓形二階Koch分形單元尺寸為4_，微帶饋線為兩個矩形微帶線組成的階梯結構，尺寸分別為長*寬=5.和長*寬= 4.2mm*l.8mm。
[0023]超寬帶MIMO天線整體尺寸(H*W*D)24mm*36mm*lmm，在類似性能天線中，體積大幅壓縮;超寬帶MMO天線阻抗帶寬能覆蓋2.5-13GHZ，滿足超寬帶頻帶覆蓋要求；該超寬帶MHTO天線在不增加任何隔離措施的情況先，大部分頻段隔離度大于17dB，全頻段隔離度大于15dB。
[0024]以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種超寬帶MMO天線，其特征在于，它包括印制在介質基板背面的含Koch分形縫隙結構的地板、在介質基板正面與介質基板背面的Koch分形縫隙結構中的縫隙呈準互補結構的第一天線輻射單元、與第一天線單元關于基板中心對稱分布的第二天線輻射單元、以及連接第一天線輻射單元邊沿的微帶饋線一、連接第二天線輻射單元邊沿的微帶饋線二。2.根據權利要求1所述的一種超寬帶MMO天線，其特征在于，所述介質基板正面的Koch分形縫隙結構由半圓形和矩形縫隙組成，半圓形縫隙邊沿采用Koch分形結構。3.根據權利要求1所述的一種超寬帶MIMO天線，其特征在于，所述第一天線單元采用半圓形單極子形式，半圓形單極子邊沿設置為Koch分形結構；第一天線單元與地板形成準互補結構。4.根據權利要求1所述的一種超寬帶MIMO天線，其特征在于，所述第二天線單元形式與第一天線單元形式一樣，且關于地板中心對稱，與地板縫隙形成準互補結構。5.根據權利要求1所述的一種超寬帶MIMO天線，其特征在于，所述微帶饋線為兩段寬度不同的微帶線，形成階梯結構。
【文檔編號】H01Q1/52GK106025536SQ201610581375
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】章玉濤, 黃嘉能, 岳震震, 鄧崇礎, 胡軼, 黃紹明
【申請人】廣東盛路通信科技股份有限公司