一种天线制造技术

本申请提供了一种天线，所述天线从上到下依次包括人工电磁材料透镜和MIMO天线；所述人工电磁材料透镜，包括多个金属片和介质基板，所述金属片位于介质基板的上表面或下表面；所述多个金属片沿x方向尺寸和间距相同，沿y方向由中心到边缘的尺寸相同、间距递减，以实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布；所述MIMO天线设置在所述人工电磁材料透镜的正下方，用于发射电磁波。发射电磁波。发射电磁波。

【技术实现步骤摘要】
一种天线


[0001]本专利技术涉及天线领域，具体涉及一种宽波束、高隔离度MIMO天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，特别是定位技术和空间感知技术的发展，需要天线具有较宽的波束宽度。而传统的天线比如微带天线实现宽波束的方法是调节辐射贴片上的电流分布，其具有较复杂的工作机理，工程师在短时间内较难实现。
[0003]MIMO(多输入多输出)天线作为一种常见的天线形式，应用在通信领域的方方面面。其通常强调MIMO天线单元之间具有较高的隔离度。而传统的天线经常很难满足实际天线的需求。传统增加隔离度的方法如：增加去耦结构等往往限制了天线带宽。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种天线，所述天线从上到下依次包括人工电磁材料透镜和MIMO天线；
[0005]所述人工电磁材料透镜，包括多个金属片和介质基板，所述金属片位于介质基板的上表面或下表面；
[0006]所述多个金属片沿x方向尺寸和间距相同，沿y方向由中心到边缘的尺寸相同、间距递减，以实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布；
[0007]所述MIMO天线设置在所述人工电磁材料透镜的正下方，用于发射电磁波。
[0008]在一个可能的实现方式中，所述金属片的形状包括多边形或椭圆形或工字形或环形中的任意一种或多种的组合。
[0009]在一个可能的实现方式中，所述MIMO天线为单线极化天线、双线极化天线、圆极化天线或双圆极化天线的任意一种。
[0010]在一个可能的实现方式中，所述MIMO天线的排布方式为线阵，其沿着x方向一字排开，所述MIMO天线的中心位于xoz平面上。
[0011]在一个可能的实现方式中，所述人工电磁材料透镜上方还设置有一介质片。
[0012]在一个可能的实现方式中，所述人工电磁材料透镜下方还包含一层介质片。
[0013]在一个可能的实现方式中，所述介质片包括玻璃、塑料、陶瓷、PCB中的任意一种材料。
[0014]在一个可能的实现方式中，所述MIMO天线的排布方式为面阵，MIMO天线的中心位于xoz平面上。
[0015]另一方面，本申请提供了一种通信设备，包括权利要求1至7中任一项所述的天线。
[0016]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列有益效果：
[0017]本申请提供的天线通过在介质基板上设置多个金属片，且金属片位于介质基板的上表面或下表面。其沿x方向设置尺寸相同、间距相同的金属片，沿y方向由中心到边缘设置尺寸相同、间距递减的金属片，能够实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布。能够让y方
向上天线的口面场相位由中心到边缘具有较陡峭的变化趋势，进而实现天线方向图yoz面的宽波束及MIMO天线的高隔离。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例中天线的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例中人工电磁材料透镜的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术另一实施例中天线的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术另一实施例中人工电磁材料透镜的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例仿真的S参数结果图；
[0024]图6为本专利技术另一实施例仿真的S参数结果图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0026]本申请提供了一种天线，所述天线从上到下依次包括人工电磁材料透镜和MIMO天线；所述人工电磁材料透镜，包括多个金属片和介质基板，所述金属片位于介质基板的上表面或下表面；所述多个金属片沿x方向尺寸和间距相同，沿y方向由中心到边缘的尺寸相同、间距递减，以实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布；所述MIMO天线设置在所述人工电磁材料透镜的正下方，用于发射电磁波。人工电磁材料也称超材料，能够在传统材料基础上设计特殊电磁结构，实现特有的介电常数和磁导率。进而能够改变电磁波的传播特性。本申请通过在介质基板上设置多个金属片，且金属片位于介质基板的上表面或下表面。其沿x方向设置尺寸相同、间距相同的金属片，沿y方向由中心到边缘设置尺寸相同、间距递减的金属片，能够实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布。能够让y方向上天线的口面场相位由中心到边缘具有较陡峭的变化趋势，进而实现天线方向图yoz面的宽波束及MIMO天线的高隔离。
[0027]以下结合图1至图6对本专利技术做进一步详细阐述。
[0028]图1为本专利技术实施例的3D结构图。包括：人工电磁材料透镜1、MIMO天线2。其中MIMO天线为2*2天线，天线形式为微带天线，工作模式为TM01模式。微带天线包括第一辐射贴片2011、第二辐射贴片2012、第三辐射贴片2013、第四辐射贴片2014、介质基板202、地板203、第一激励点2041、第二激励点2042、第三激励点2043和第四激励点2044。激励点均位于对应辐射贴片的中轴线上。辐射贴片、地板203和介质基板202的形状均为长方体。图2为人工电磁材料透镜1结构示意图，包括一系列金属贴片101和基底102，且金属贴片101位于基底102的上表面。其中，金属贴片101的形状为正方形；基底102为塑料材料PPO，其为长方体结构。
人工电磁材料透镜1下表面和介质基板202的上表面平行，且介质基板202的中心和人工电磁材料透镜层1的中心连线垂直于人工电磁材料透镜1的下表面和介质基板202的上表面。优选的，人工电磁材料透镜1和介质基板202之间的最短间距为二分之一波长。x方向上，设置尺寸相同的金属贴片101，但从中心到两侧相邻金属贴片具有递减的间距分布，其能够修改馈源天线口面场x方向上的相位分布，使得口面场相位从中心到两侧具有更为陡峭的相位变化趋势，因此能够增加天线xoz面的波束宽度；y方向上，相邻金属贴片101具有相同的间距，且具有相同尺寸。
[0029]实施例二
[0030]图3为本专利技术实施例的3D结构图。包括：人工电磁材料透镜1、MIMO天线2、介质片3。其中MIMO天线为2*2天线，天线形式为微带天线，工作模式为TM01模式。微带天线包括第一辐射贴片2011、第二辐射贴片2012、第三辐射贴片2013、第四辐射贴片2014、介质基板202、地板203、第一激励点2041、第二激励点2042、第三激励点2043和第四激励点2044。激励点均位于对应辐射贴片的中轴线上。辐射贴片、地板203和介质基板202的形状均为长方体。介质片3位于人工电磁材料透镜1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，其特征在于，所述天线从上到下依次包括人工电磁材料透镜和MIMO天线：所述人工电磁材料透镜，包括多个金属片和介质基板，所述金属片位于介质基板的上表面或下表面；所述多个金属片沿x方向尺寸和间距相同，沿y方向由中心到边缘的尺寸相同、间距递减，以实现y方向由中心到边缘递增的折射率分布；所述MIMO天线设置在所述人工电磁材料透镜的正下方，用于发射电磁波。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属片的形状包括多边形或椭圆形或工字形或环形中的任意一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述MIMO天线为单线极化天线、双线极化天线、圆极化天线或双圆极化天线的任意一种。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王来军，
申请(专利权)人：上海安费诺永亿通讯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：