一种紧凑型三频带MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种紧凑型三频带MIMO天线，包括矩形介质基板、第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线、第二微带馈线、第一中和线、第二中和线及矩形接地面，所述矩形接地面印刷在矩形介质基板的背面，矩形接地面的三侧边缘与矩形介质基板背面的三侧边缘部分重合，余下的一侧边缘位于矩形介质基板背面的中部；所述第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线、第二微带馈线、第一中和线、第二中和线均印制在介质基板的正面上，第一辐射单元、第二辐射单元为镜像对称结构。该天线体积小、结构简单、易集成、成本低，能够有效地提高辐射单元在2.3GHz、3.5GHz、5.5GHz三个频段上的隔离度。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型三频带MIMO天线
本技术涉及无线通信
，具体是一种紧凑型三频带MIMO天线。
技术介绍
随着无线通信技术的高速发展，人们对无线通信服务的质量和业务要求越来越高，这也就要求移动通信能够提供更高速率、更多工作频段，进而要求天线具有高容量、多频工作特性。相比于原有的天线系统中的单输入单输出Single-InputSingle-Output(SISO)技术，多输入多输出Multiple-InputMultiple-Output(MIMO)技术由于其具有提高系统容量及分集增益等众多突出的优点，已成为当今无线通信系统中研究的热点课题之一。其在第四代无线通信的发展中，特别是在长期演进LongTermEvolution(LTE)和全球微波接入互操作性WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess(WiMAX)方面一直备受关注。然而，移动终端朝着小型化、多功能方向发展，在空间受限的移动终端中嵌入多根天线会产生强烈耦合，造成天线带宽、辐射方向图等性能恶化，进而影响整个MIMO系统的性能。为了提高天线阵元各个端口间的隔离度，去耦网络、缺陷地结构、中和线结构及电磁带隙结构等去耦技术逐渐应运而生。去耦网络需要引入两条特征阻抗与MIMO天线单元的输入阻抗相等的传输线及集总元件，但是这种隔离度的提高是以牺牲天线的阻抗匹配为代价换来的，为此需要加入阻抗匹配网络。这不仅会增加天线设计、加工的难度及天线的制作成本，而且还会给天线系统带来额外的损耗，不适合应用到多频或者宽带MIMO天线中；公开号为CN206850019U的专利公开了一种减小耦合的DGS结构微带天线，该天线采用五个相同的DGS单元级联作为去耦结构，实现了一种单频段小型化的MIMO天线；在论文《AnovelEBG-basedMIMOantennawithenhancedisolationforWLANapplication》中，提出了一款应用于WLAN的双频段高隔离度的EBG去耦结构，EBG单元由一个E形及内嵌两个矩形结构组合而成，并将其进行2×10的阵列形成去耦结构，在2.4GHz-3GHz及4.6GHz-5.53GHz宽带范围内获得了大于20dB的隔离度，但是设计相对复杂，占用面积大。目前大多数研究集中在减少单频段天线单元间的相互耦合，对于多个频段的去耦结构设计还很少，如何保证在移动通信设备的小型化基础上，降低多个频段间的耦合度是当前急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种能够在多个频段内保证低耦合性能的二单元MIMO天线，同时满足了移动设备小型化、多功能的要求，并且天线增益较高。采用多个长度及宽度不同的蜿蜒线作为辐射单元，并将其进行镜像对称放置，去耦结构为两条宽度及长度不同的中和线，能够有效地减少两个端口间的信号干扰。本技术采用如下技术方案：一种紧凑型三频带MIMO天线，其特征在于，包括矩形介质基板(1)、第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)及矩形接地面(10)，所述矩形接地面(10)印刷在矩形介质基板(1)的背面，矩形接地面(10)的三侧边缘与矩形介质基板(1)背面的三侧边缘部分重合，余下的一侧边缘位于矩形介质基板(1)背面的中部；所述第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)均印制在介质基板的正面上，第一辐射单元、第二辐射单元为镜像对称结构，分别印制在矩形介质基板(1)正面的左、右两侧。第一辐射单元包含第一“己”型分支(2)和第一“弓”型分支(3)，第一“己”型分支(2)的底部右侧与第一“弓”型分支(3)的底部左侧通过一横向单元相连接；第二辐射单元包含第二翻转“己”型分支(4)和第二翻转“弓”型分支(5)，第二翻转“己”型分支(4)的底部左侧与第二翻转“弓”型分支(5)的底部右侧通过一横向单元相连接。第一“己”型分支(2)、第二翻转“己”型分支(4)的顶部均与矩形介质基板(1)的顶部重合，第一“己”型分支(2)的左侧与矩形介质基板(1)的左边缘重合，第二翻转“己”型分支(4)的右侧与矩形介质基板(1)的右边缘重合；第二中和线(9)的两端分别与第一“弓”型分支(3)的左侧中间段、第二翻转“弓”型分支(5)的右侧中间段连接；第一微带馈线(6)的一端与第一辐射单元的横向单元连接，第二微带馈线(7)的一端与第二辐射单元的横向单元连接，第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)的另一端分别与矩形介质基板(1)的左边缘、右边缘重合，第一中和线(8)的两端分别与第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)的中段相连。第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)均以矩形介质基板(1)的纵向中心线为镜像线呈对称放置。所述第二微带馈线(7)为“L”型，其上端与第二辐射单元的横向单元连接，其右侧与矩形介质基板(1)的右边缘重合；所述第一微带馈线(6)为翻转“L”型，其上端与第一辐射单元的横向单元连接，其左侧与矩形介质基板(1)的左边缘重合。所述第一中和线(8)为三段直线组成的近似“U”型的结构，第二中和线(9)为5段构成的方框型、底部中段开口的结构，其底部中段开口处左、右两侧分别与第一“弓”型分支(3)的中段、第二翻转“弓”型分支(5)的中段连接，其顶部与矩形介质基板(1)的上边缘处重合。与现有技术相比，本技术天线具有的突出优势是：本技术通过两个辐射单元的左右两个分支，可以使天线工作在2.3GHz/3.5GHz/5.5GH三个频段，满足移动设备多功能发展趋势的要求；采用微带馈线进行馈电，易于集成，且两天线单元间距仅为4mm，满足移动设备小型化发展趋势的要求；利用天线背对背布局结构，减小了低频段的隔离度。通过引入两个中和线，两个端口间的隔离性能得到了显著改善。通过改变中和线的长度及宽度，可以调节耦合度的大小及去耦频段；本技术二单元MIMO天线的辐射增益较高；天线结构简单，体积小，成本低。附图说明图1是本技术紧凑型三频带MIMO天线一种实施例的正面结构示意图。图2是本技术紧凑型三频带MIMO天线一种实施例的背面结构示意图。图3是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线加入去耦结构后S曲线图。图4是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线加入去耦结构前后S21曲线图图5是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线的包络相关系数曲线图。图6是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线在2.3GHz的辐射方向图。图7是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线在3.5GHz的辐射方向图。图8是本技术实施例1的紧凑型三频带MIMO天线在5.5GHz的辐射方向图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术提供的一种紧凑型三频带MIMO天线(简称MIMO天线，参见图1-2)，包括矩形介质基板(1)、第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)及矩形接地面(10)，所述矩形接地面(10)印刷在矩形介质基板(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型三频带MIMO天线，其特征在于，包括矩形介质基板(1)、第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)及矩形接地面(10)，所述矩形接地面(10)印刷在矩形介质基板(1)的背面，矩形接地面(10)的三侧边缘与矩形介质基板(1)背面的三侧边缘部分重合，余下的一侧边缘位于矩形介质基板(1)背面的中部；所述第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)均印制在介质基板的正面上，第一辐射单元、第二辐射单元为镜像对称结构，分别印制在矩形介质基板(1)正面的左、右两侧；第一辐射单元包含第一“己”型分支(2)和第一“弓”型分支(3)，第一“己”型分支(2)的底部右侧与第一“弓”型分支(3)的底部左侧通过一横向单元相连接；第二辐射单元包含第二翻转“己”型分支(4)和第二翻转“弓”型分支(5)，第二翻转“己”型分支(4)的底部左侧与第二翻转“弓”型分支(5)的底部右侧通过一横向单元相连接；第一“己”型分支(2)、第二翻转“己”型分支(4)的顶部均与矩形介质基板(1)的顶部重合，第一“己”型分支(2)的左侧与矩形介质基板(1)的左边缘重合，第二翻转“己”型分支(4)的右侧与矩形介质基板(1)的右边缘重合；第二中和线(9)的两端分别与第一“弓”型分支(3)的左侧中间段、第二翻转“弓”型分支(5)的右侧中间段连接；第一微带馈线(6)的一端与第一辐射单元的横向单元连接，第二微带馈线(7)的一端与第二辐射单元的横向单元连接，第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)的另一端分别与矩形介质基板(1)的左边缘、右边缘重合，第一中和线(8)的两端分别与第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)的中段相连；第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)均以矩形介质基板(1)的纵向中心线为镜像线呈对称放置；所述第二微带馈线(7)为“L”型，其上端与第二辐射单元的横向单元连接，其右侧与矩形介质基板(1)的右边缘重合；所述第一微带馈线(6)为翻转“L”型，其上端与第一辐射单元的横向单元连接，其左侧与矩形介质基板(1)的左边缘重合；所述第一中和线(8)为三段直线组成的近似“U”型的结构，第二中和线(9)为5段构成的方框型、底部中段开口的结构，其底部中段开口处左、右两侧分别与第一“弓”型分支(3)的中段、第二翻转“弓”型分支(5)的中段连接，其顶部与矩形介质基板(1)的上边缘处重合。...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型三频带MIMO天线，其特征在于，包括矩形介质基板(1)、第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)及矩形接地面(10)，所述矩形接地面(10)印刷在矩形介质基板(1)的背面，矩形接地面(10)的三侧边缘与矩形介质基板(1)背面的三侧边缘部分重合，余下的一侧边缘位于矩形介质基板(1)背面的中部；所述第一辐射单元、第二辐射单元、第一微带馈线(6)、第二微带馈线(7)、第一中和线(8)、第二中和线(9)均印制在介质基板的正面上，第一辐射单元、第二辐射单元为镜像对称结构，分别印制在矩形介质基板(1)正面的左、右两侧；第一辐射单元包含第一“己”型分支(2)和第一“弓”型分支(3)，第一“己”型分支(2)的底部右侧与第一“弓”型分支(3)的底部左侧通过一横向单元相连接；第二辐射单元包含第二翻转“己”型分支(4)和第二翻转“弓”型分支(5)，第二翻转“己”型分支(4)的底部左侧与第二翻转“弓”型分支(5)的底部右侧通过一横向单元相连接；第一“己”型分支(2)、第二翻转“己”型分支(4)的顶部均与矩形介质基板(1)的顶部重合，第一“己”型分支(2)的左侧与矩形介质基板(1)的左边缘重合，第二翻转“己”型分支(4)的右侧与矩形介质基板(1)的右边缘重合；第二中和线(9)的两端分别与第一“弓”型分支(3)的左侧中间段、第二翻转“弓”型分支(5)的右侧中间段连接；第一微带馈线(6)的一端与第一辐射单元的横向单元连接，第二微带馈线(7)的一端与第二辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏兴，安星，高振斌，王蒙军，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12