一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线制造技术
A single radiator compact monolayer structure of three polarization antenna based on MIMO
A compact monolayer structure three MIMO single polarization antenna radiator based on antenna, which belongs to the field of communication technology. Using a radiator that patch antenna in different positions of excitation metal patch, achieve three orthogonal radiation pattern with a resonant frequency in the same radiator; the three radiation pattern has the orthogonal direction graph two magnetic dipole and an electric dipole electric field can be obtained. The electric field of two orthogonal horizontal polarization and a vertical polarization, a three polarization antenna; in order to make the antenna work three polarization in the same frequency band, between the metal patch and ground metal plate to add a certain amount of metal vias, the resonant frequency of vertical electric field polarization mode is reduced, at the same time the resonant frequency of the horizontal electric field polarization mode is improved, the work in the same frequency band effect.
【技术实现步骤摘要】
一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线
本专利技术涉及一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线，属于通信技术的天线领域。
技术介绍
众所周知，电磁场是一个矢量场，因此，为了更充分的利用其矢量特性，需要开发能够同时对其多个极化状态产生响应的矢量天线或称为多极化天线。这种天线可以更充分地利用电磁场的矢量信息，在通信、定位、导航、目标识别和成像等系统中都具有重要的应用前景。在无线通信系统中，通过多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术，在发射端和接收端同时采用多个天线，结合空时信号处理技术，能成倍地提高通信系统的频谱效率和信道容量，因此MIMO技术已成为802.11n，802.16，LTE和5G等无线通信系统中的核心技术。在传统的基于单极化天线的MIMO系统中，为了获得足够大的空间自由度，要求发射阵和接收阵中天线单元的间距都要足够大。如果采用单极化的天线阵，在多径丰富的环境中所需的最小阵元间距为半个波长，而在多径稀疏的环境中可能要达到5-10个波长。由于基站和移动用户端的空间尺寸都很有限，...
【技术保护点】
一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线，其特征在于利用同一个辐射体即贴片天线，在金属贴片不同的位置激励，实现在同一个辐射体上获得同一个谐振频率下的三个相互正交的辐射模式；这三个辐射模式是具有正交方向图的两个磁偶极子和一个电偶极子，可以获得二个相互正交的水平极化的电场和一个垂直极化的电场，构成一个三极化天线；为了使三个极化的天线工作在相同频带，在金属贴片与接地金属板之间添加了一定数量的金属过孔，使垂直电场极化模式的谐振频率降低，同时使水平电场极化模式的谐振频率提高，使其达到工作在相同频带的效果。
【技术特征摘要】
1.一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线，其特征在于利用同一个辐射体即贴片天线，在金属贴片不同的位置激励，实现在同一个辐射体上获得同一个谐振频率下的三个相互正交的辐射模式；这三个辐射模式是具有正交方向图的两个磁偶极子和一个电偶极子，可以获得二个相互正交的水平极化的电场和一个垂直极化的电场，构成一个三极化天线；为了使三个极化的天线工作在相同频带，在金属贴片与接地金属板之间添加了一定数量的金属过孔，使垂直电场极化模式的谐振频率降低，同时使水平电场极化模式的谐振频率提高，使其达到工作在相同频带的效果。2.根据权利要求1所述的一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线，其特征在于在第一端口和第二端口利用同轴线馈电激励起微带贴片天线的两个正交极化模式，TM10和TM01，辐射特性等效为两个沿水平方向正交放置的磁偶极子；第三个端口同样利用同轴线馈电，通过添加金属过孔实现同一频段下的类似单极子天线辐射模式，即单极子贴片天线的TM02模式，辐射特性等效为一个沿竖直方向放置的电偶极子。3.根据权利要求1所述的一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化MIMO天线，其特征在于第一端口和第二端口分别馈电时，贴片上的电场方向平行于地板并且相互正交；第三端口馈电时，电场方向垂直于地...
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