高隔離度雙極化差分雙頻mimo天線的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種MIMO天線，尤其是一種高隔離度雙極化差分雙頻MIMO天線，屬于無線通信領域。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信技術的迅猛發展，通信系統對高速率、大容量和高可靠性的移動通信質量需求越來越強烈，而應用傳統的通信技術很難滿足這一需求。多輸入多輸出(multiple-1nput-multiple-output, ΜΙΜΟ)技術在一個通信系統中應用多個收發天線來發射和接收信號，可以有效的克服多徑衰落效應并提高系統容量和可靠性。在MIMO天線的設計中，最關鍵緊要的一個問題就是如何使降低各個天線單元之間的耦合度。目前減小天線單元間耦合的主要方法有:EBG地板結構，解耦網絡，地板縫隙，反射單元，地板分支和Neutralizat1n線。以上的解親方法僅適用于窄帶工作帶寬中，不適用于超寬帶系統，大多數結構設計復雜，所實現的隔離度一般在20dB左右。
[0003]目前，射頻電路通常采用差分技術傳輸信號，但是天線大多數被設計為單端口器件，不能直接與差分電路集成，通常需要采用巴倫把差分信號轉換為單端口信號然后饋入天線。巴倫的使用會造成損耗，使系統效率降低，也增加了獨立器件的數量，不利于系統高度集成和小型化。差分天線將天線設計為雙端口形式，直接把差分信號饋進天線的兩個端口，可以直接與差分電路集成，減少了巴倫器件的使用，提高系統效率。目前出現的MIMO天線中，只出現了一款采用差分饋電形式的，而且體積龐大，具有單個超寬帶頻段。另一方面，現在的短距離無線通信系統，如無線局域網(Wireless Local Area Networks,WLAN)和全球微波互聯接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)系統，均有多個工作頻段。WLAN工作在2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz頻段，WiMAX工作在
2.5GHz/3.5GHz/5.5GHz頻段，因此設計具有多個工作頻段的天線非常具有競爭力。
[0004]據調查與了解，目前公開的現有技術如下:
[0005]I)2014 年，Mao Chun Xu 和 Chu Qing Xin 在“IEEE TRANSACT1NS ON ANTENNASAND PROPAGAT1N” 發表題為“Compact Co-radiator UffB MIMO Antenna With DualPolarizat1n”的文章中，提出了一種共福射體的雙端口超寬帶MIMO天線，天線的兩個饋電端口共用一個輻射體進行饋電，大大減小了天線體積。并且兩個端口相互正交，實現了雙極化特性。天線在輻射體上刻蝕了 T形縫隙，并且在地面上延伸了枝節，以此實現高隔離度。該天線工作在超寬帶頻段3GHz-llGHz，隔離度達到20dB。
[0006]2)2015 年，He Huang 和 Ying Liu 等人在“IEEE ANTENNAS AND WIRELESSPROPAGAT1N LETTERS” 發表題為“Uniplanar Differentially Driven UltrawidebandPolarizat1n Diversity Antenna With Band-Notched Characteristics，，的文章中，提出了一種共縫隙的雙端口超寬帶MMO天線，天線的兩對差分饋電端口共同對一個寬縫隙進行饋電，兩對差分饋電端口相互垂直放置，不僅獲得了理論上無窮大的隔離度，也獲得了雙極化特性，但是天線的體積龐大。該天線工作在超寬帶UWB頻段3GHz-llGHz。【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種高隔離度雙極化差分雙頻MMO天線，該MMO天線具有設計簡單，體積小，成本低，特性好的優點，可以應用在WiMAX/WLAN系統中。
[0008]本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到:
[0009]高隔離度雙極化差分雙頻MMO天線，包括介質基板，所述介質基板的其中一個面上設有貼片、地面以及四個分別與貼片連接的差分共面波導饋電端口，所述貼片上刻蝕有多個矩形縫隙，所述地面設置在貼片的周圍，所述貼片和地面之間形成間隙；所述四個差分共面波導饋電端口形成兩對相互正交的差分端口。
[0010]作為一種優選方案，所述貼片上刻蝕有四個矩形縫隙，所述四個矩形縫隙所在位置分別靠近貼片的四個邊緣處。
[0011]作為一種優選方案，所述貼片為正方形貼片，所述四個差分共面波導饋電端口分另IJ與正方形貼片的上側、下側、左側和右側連接。
[0012]作為一種優選方案，所述地面為環形地面。
[0013]作為一種優選方案，所述介質基板采用相對介電常數為4.4的介質基板。
[0014]作為一種優選方案，所述貼片、地面以及四個差分共面波導饋電端口均采用金屬材料構成。
[0015]本實用新型相對于現有技術具有如下的有益效果:
[0016]1、本實用新型的MMO天線克服了傳統MMO天線不易與差分電路集成的缺點，貼片和地面共同設置在介質基板的其中一個面上，形成結構簡單的單層平面結構，并采用差分共面波導饋電，可以更容易與差分電路集成。
[0017]2、本實用新型的MMO天線具有兩對差分端口，兩對差分端口不僅共用了中間的貼片，而且共用了地面，使得天線的結構緊湊，體積小。
[0018]3、本實用新型的MMO天線的貼片上刻蝕有多個矩形縫隙(優選刻蝕有四個矩形縫隙)，可以達到雙頻工作的目的；經過電磁仿真表明，具有兩個工作頻段(3.2GHz?
3.8GHz和5.2GHz?5.7GHz)，可以應用在WiMAX/WLAN系統中，而且整個天線結構簡單，成本更低，加工更容易。
[0019]4、本實用新型的MMO天線克服了傳統MMO天線去耦結構復雜、隔離度不好的缺點，兩對差分饋電端口相互垂直放置，不僅可以實現雙極化特性，而且兩對差分饋電端口正好處于彼此的虛擬地面上，因此可以天然去除彼此的耦合，不需采用任何去耦合結構，就可以達到了 55dB以上的隔離度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的高隔離度雙極化差分雙頻MIMO天線結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的高隔離度雙極化差分雙頻MIMO天線的電磁仿真奇模反射系數曲線圖。
[0022]圖3為本實用新型的高隔離度雙極化差分雙頻MIMO天線的電磁仿真隔離度曲線圖。
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