一种八单元超宽带MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种八单元超宽带MIMO天线，包括介质基板、设于介质基板下层的接地板、分别对称设置于所述介质基板上层四个周角位置的四个相同的辐射区域，辐射区域包括位于介质基板周角的形状为一摆锤型第一地支结构，摆锤端与介质基板周线重合；沿第一地支结构中心轴对称分布的第一和第二天线单元，第一和第二天线单元正交馈电连接，在第一天线单元靠第一地支结构沿线侧有第一L型凹槽，第一馈线一端与第一天线单元相连，另一端设有第一馈电端口；在第二天线单元靠第一地支结构沿线侧有第二L型凹槽，第二馈线一端与第一天线单元相连，另一端设有第二馈电端口。本实用新型专利技术的八单元超宽带MIMO天线，具有高隔离度低互耦、尺寸小，低成本的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信
，具体涉及一种超宽带MMO天线。
技术介绍
宽带化是未来通信系统发展必然的趋势。超宽带(UWB)技术是一种新型的无线通信技术。它具有抗衰落、抗干扰、容量大、速率高、功率低等突出优点，被认为是无线通信领域具有革命性的技术。早期，超宽带天线主要用于军事上面的雷达领域。自2002年2月14日起，美国联邦通信委员会(FCC)批准将3.lGHz-10.6GHz的波段用于民用，应用领域主要是室内无线通信、雷达定位系统。超宽带天线从此称为学术界和工业界研究的热点。多输入多输出(MHTO)技术同样也是近年以来宽带无线通信的重要技术之一，该技术在不额外增加频谱资源和天线发射功率的情况下，能够成倍的提高系统的信道容量，大大地提高了频谱效率，被视为下一代移动通信的核心技术。Mnro天线设计的难点在于如何实现在有限的空间里集成多个天线单元，并且获得较低的互耦系数。将超宽带技术和M頂O天线相结合能够很好的提高系统的链路可靠性以及适配能力。与窄带无线通信相比，它能够将多径衰落降到最低，进一步的提高传输速度和质量。而且对于目前已有的超宽带MMO天线设计报道来看，绝大部分还停留在二单元和四单元，其中大部分设计的带宽都很窄，隔离度也不高，尺寸还比较大，根本无法满足移动设备小型化发展的需要。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种八单元超宽带MMO天线，其具有隔离度高、结构简单、体积小的优点，符合当下无线通信设备小型化的趋势。此夕卜，由于采用八个天线单元，大大提高了无线传输效率，增加了信道容量，满足人们日益增长的对高的无线传输速率的需求。本技术提出的一种八单元超宽带MMO天线，采用了如下的技术方案:—种八单元超宽带MMO天线，包括介质基板、设于介质基板下层的接地板、分别对称设置于所述介质基板上层四个周角位置的四个相同的辐射区域，其中，所述辐射区域包括，位于介质基板周角位置的第一地支结构，其形状为一摆锤型，摆锤端与介质基板周线重合；沿所述第一地支结构中心轴对称分布的第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元和第二天线单元正交馈电连接，两个天线单元垂直间距为2.5mm-3.0mm，并且第一天线单元与所述第一地支结构沿介质基板边线垂直间隔距离为0.4mm-0.6mm ；在第一天线单元靠第一地支结构沿线侧有一第一 L型凹槽，第一馈线一端与第一天线单元相连，另一端设有第一馈电端口 ；在第二天线单元靠第一地支结构沿线侧有一第二 L型凹槽，第二馈线一端与第一天线单元相连，另一端设有第二馈电端口。优选地，在所述各个地支结构底部两侧均设置一矩形凹槽。优选地，在所述接地板四条周线中间位置均设置一谐振槽，四个谐振槽相对于所述接地板中心对称。优选地，所述八单元超宽带Mnro天线采用印刷单极子。优选的，所述八单元超宽带MHTO天线适用于3.lGHz-10.6GHz频段。本技术可以获得以下的有益效果:(I)、本技术设计的具有八个天线单元的超宽带MHTO天线，具有高隔离度、低互耦、结构紧凑、尺寸小，低成本，适用于绝大部分无线传输设备。(2)、本技术采用正交馈电方式，各个天线单元间隔离度都很高。每个天线单元都能独立工作，且具有良好的辐射特性。(3)、本技术所设计的摆锤形地支隔离结构，有效的在整个频段上减小了各辐射区域中两个天线单元之间的耦合系数，且结构简单，易于实现。(4)、本技术所设计的置于地支结构底部两侧的矩形凹槽隔离结构，有效的扩展了带宽，并进一步减小了各辐射区域中两个天线单元之间的耦合系数。(5)、本技术所设计的谐振槽隔离结构有效的减小了各辐射区域间相邻天线单元之间的耦合系数。(6)、本技术所设计的天线各个天线单元之间的隔离度均大于15dB。(7)、本技术采用印刷单极子，平面结构设计，方便集成到电路板中，适用于小型移动通信设备。(8)、本技术所设计的八单元超宽带MM)天线，以很小的尺寸面积，频率覆盖了超宽带通信所需的3.lGHz-10.6GHz频段。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是本技术的八单元超宽带Mnro天线结构示意图；图2是本技术的八单元超宽带MHTO天线的辐射区域示意图；图3是本技术所设计的八单元超宽带MMO天线回波损耗以及其它隔离度S参数示意图；图4是本技术所设计的八单元超宽带MHTO天线四个辐射区域中第一天线单元Ia和第二天线单元Ib之间隔离度S12参数示意图；图5是本技术所设计的八单元超宽带M頂O天线四个辐射区域之间第一天线单元Ia和第八天线单元8a之间隔离度S18参数示意图；图6是本技术所设计的八单元超宽带MHTO天线尺寸示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图一所示，本技术的八单元超宽带MMO天线，它包括了相对介电常数为4.4、损耗正切值为0.02，厚度为0.8mm的FR4介质基板13、设于介质基板下层的接地板10，分别设置于所述介质基板上层四个周角位置的第一辐射区域1、第二辐射区域2、第三辐射区域3、第四辐射区域4，这四个辐射区域结构大小完全一致且彼此之间两两对称。如图二所示，以第一辐射区域I为例介绍其内部结构，第一辐射区域I包括位于介质基板周角的第一地支结构11a，其形状为一摆锤形，摆锤端与介质基板周线重合；沿第一地支结构Ila中心轴对称分布的第一天线单元Ia和第二天线单元lb，且第一天线单元与第二天线单元采用正交馈电方式连接，第一馈线Id —端与第一天线单元相连，另一端设有第一馈电端口 Ip ;第二馈线2d—端与第二天线单元相连，另一端设有第二馈电端口 2p。第一地支结构Ila用于改善第一天线单元与第二天线单元之间的接地电流和空间电流，使得关于其中心轴对称分布的第一天线单元和第二天线单元之间保持良好的隔离度。在第一天线单元上层靠第一地支结构沿线侧设有第一 L型凹槽，在第二天线单元上层靠第一地支结构沿线侧设有第二 L型凹槽，这些L型凹槽相当于一个低频谐振器，将辐射区域的电流很好的引入L型凹槽短边端以减小第一天线单元和第二天线单元间的空间电流影响，大大改善了低频段的隔离度。分别在各个摆锤形地支结构底部两侧开槽来改善高频段的隔离度。八单元超宽带MHTO天线划分为四个辐射区域，在这四个辐射区域下方的接地板上设置四个谐振槽，以改善这四个辐射区域之间相邻的天线单元(如第一天线单元Ia和第八天线单元8a、第二天线单元2a和第三天线单元3a、第四天线单元4a和第五天线单元5a、第六天线单元6a和第七天线单元7a)之间的隔离度。八单元超宽带MHTO天线具有八个结构完全相同的辐射单元，并采用印刷单极子天线，平面结构对称布局，充分减小了所述天线的尺寸。本实施例中的八单元超宽带MIMO天线可以人为的划分为四个辐射区域，每个区域中关于地支结构相互对称的天线单元均采用正交馈电的方式。其中每个辐射区域中互为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种八单元超宽带MIMO天线，包括介质基板(13)、设于介质基板下层的接地板(10)，其特征在于，还包括分别对称设置于介质基板上层四个周角位置的四个相同的辐射区域，其中，所述辐射区域包括，位于介质基板周角位置的第一地支结构(11a)，其形状为一摆锤型，摆锤端与介质基板周线重合；沿所述第一地支结构中心轴对称分布的第一天线单元(1a)和第二天线单元(1b)，第一天线单元(1a)和第二天线单元(1b)正交馈电连接，两个天线单元垂直间距为2.5mm‑3.0mm，并且第一天线单元(1a)与所述第一地支结构沿介质基板边线垂直间隔距离为0.4mm‑0.6mm；在第一天线单元靠第一地支结构沿线侧有一第一L型凹槽，第一馈线(1d)一端与第一天线单元相连，另一端设有第一馈电端口(1p)；在第二天线单元靠第一地支结构沿线侧有一第二L型凹槽，第二馈线(2d)一端与第一天线单元相连，另一端设有第二馈电端口(2p)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王友保，杨健，吴士杰，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32