基于电磁带隙结构的天线阵制造技术

本公开实施例提供了一种基于电磁带隙结构的天线阵，包括：基板，包括相对的第一平面和第二平面，第二平面为接地平面；设置于第一平面的第一金属层，第一金属层具有电磁带隙结构，电磁带隙结构包括多个贴片、多个电容及多个电感，其中，多个贴片呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个贴片之间及列向上任意相邻两个贴片之间均设置有一个电容，每个电感与呈十字形排列的四个电容相邻、并与相邻的四个贴片中的至少三个贴片连接；以及，设置于接地平面的第二金属层，第二金属层通过过孔结构与多个贴片连接。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁带隙结构的天线阵
本公开涉及无线通信
，特别是涉及一种基于电磁带隙结构的天线阵。
技术介绍
近年来，随着5G的快速发展，高可靠性大容量无线通信已经成为研究人员高度感兴趣的通信技术。众所周知，采用MIMO(multipleinputmultipleoutput，多进多出)技术可以提高系统的可靠性和信道容量，而MIMO天线通常随着移动终端和无线设备小型化趋势占用很小的空间。当多个天线紧密放置时，带来的高度耦合是最严重的问题之一，高度耦合将会恶化MIMO天线的辐射性能和MIMO系统的信道容量。目前，为了提高端口隔离度，以改善高度耦合的问题，已经提出了多种方法，例如：缺陷地结构、电磁带隙(ElectromagneticBandGap，EBG)结构、加载寄生单元、和中和线技术等。每种方法都能有效增加端口隔离度，而加载EBG结构的方法因其隔离效果较为突出目前越来越受到重视。相关技术中，通常采用的天线阵结构为在两个天线单元之间加载EBG结构，EBG结构的宽度为8.4mm，EBG结构具体为：在金属层上设置多个周期性排列的矩形凹槽，但是该技术方案中的EBG结构的隔离度较低。
技术实现思路
本公开实施例的目的在于提供一种基于电磁带隙结构的天线阵，以提高天线阵的隔离度。本公开实施例提供了一种基于电磁带隙结构的天线阵，包括：基板，包括相对的第一平面和第二平面，所述第二平面为接地平面；设置于所述第一平面的第一金属层，所述第一金属层具有电磁带隙结构，所述电磁带隙结构包括多个贴片、多个电容及多个电感，其中，所述多个贴片呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个所述贴片之间及列向上任意相邻两个所述贴片之间均设置有一个所述电容，每个所述电感与呈十字形排列的四个所述电容相邻、并与相邻的四个所述贴片中的至少三个所述贴片连接；以及，设置于所述接地平面的第二金属层，所述第二金属层通过过孔结构与所述多个贴片连接。在一些实施例中，所述多个电感包括至少一个第一电感和至少一个第二电感，第一电感与相邻的四个所述贴片中的其中三个所述贴片连接，并与相邻的四个所述贴片中的另一个所述贴片断开，第二电感与相邻的四个所述贴片均连接。在一些实施例中，所述多个贴片排列为两列。在一些实施例中，所述电容为交趾电容。在一些实施例中，所述交趾电容包括间隔设置的多个第一金属条以及间隔设置的多个第二金属条，所述多个第一金属条和所述多个第二金属条交错设置，所述多个第一金属条与所述相邻两个贴片中的一个连接，所述多个第二金属条与所述相邻两个贴片中的另一个连接。在一些实施例中，所述电感包括呈2*2矩阵状排列的四个弯折电感。在一些实施例中，所述弯折电感呈方波形，且所述四个弯折电感连接于一点，位于左上方位和右下方位的弯折电感向列向延伸，位于左下和右上的弯折电感向行向延伸。在一些实施例中，所述第一金属层沿行向的尺寸范围为5-10mm。在一些实施例中，所述基于电磁带隙结构的天线阵还包括设置于所述第一平面的多个天线单元，以及与各所述天线单元连接的多个馈电探针，所述第一金属层为长条状，多个所述天线单元均布于所述第一金属层行向的两侧。在一些实施例中，所述天线单元为双枝节辐射单元。本公开实施例有益效果：本公开实施例提供的基于电磁带隙结构的天线阵，设置于第一平面的第一金属层具有电磁带隙结构，且电磁带隙结构中的多个贴片呈矩阵状间隔排布，多个贴片呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个贴片之间及列向上任意相邻两个贴片之间均设置有一个电容，每个电感与呈十字形排列的四个电容相邻、并与相邻的四个贴片中的至少三个贴片连接，由于电磁带隙结构包括多个电感和多个电容，因此，使得基于电磁带隙结构的天线阵的电感量和电容量均较大，能够更好地减小由公共地中表面电流引起的耦合，从而更好地隔离干扰源与受扰设备，即，更够提高天线阵的隔离度。当然，实施本公开的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开的一些实施例，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实施例。图1为本公开实施例的基于电磁带隙结构的天线阵的主视图；图2为图1所示基于电磁带隙结构的天线阵的后视图；图3为图1所示基于电磁带隙结构的天线阵的A处局部放大视图；图4为图3所示基于电磁带隙结构的天线阵的B处局部放大视图；图5为图3所示基于电磁带隙结构的天线阵的C处局部放大视图；图6a为参考天线和具有电磁带隙结构的天线阵的传输系数曲线和反射系数曲线的示意图；图6b为三种天线阵的传输系数曲线示意图；图7a为参考天线和具有开口电磁带隙结构的天线阵的天线单元在XOY面的测量远场辐射方向图；图7b为参考天线和具有开口电磁带隙结构的天线阵的天线单元在YOZ面的测量远场辐射方向图；图8为参考天线阵和具有开口电磁带隙结构的天线阵之间的信号包络相关系数对比图。具体实施方式下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。本公开实施例提供一种基于电磁带隙结构的天线阵，以提高天线阵的隔离度，从而在满足特定隔离度的前提下，能够尽量减小基于电磁带隙结构的天线阵的尺寸，以更好地适用小型移动终端。如图1和图2所示，本公开一些实施例提供的基于电磁带隙结构的天线阵，包括：基板1，包括相对的第一平面11和第二平面12，第二平面12为接地平面。如图3所示，设置于第一平面11的第一金属层13，第一金属层13具有电磁带隙结构131，电磁带隙结构131包括多个贴片132、多个电容133及多个电感134，其中，多个贴片132呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个贴片132之间及列向上任意相邻两个贴片132之间均设置有一个电容133，每个电感134与呈十字形排列的四个电容133相邻并与相邻的四个贴片132中的至少三个贴片132连接。以及，设置于接地平面的第二金属层121，第二金属层121通过过孔结构与多个贴片132连接。基板1通常可以为矩形薄板，其材质可以为FR4，相对介电常数为4.4，行向尺寸为55.15mm，列向尺寸为48mm，厚度为1.2mm。基板1上相对的两个平面分别为第一平面11和第二平面12，第二平面12为接地平面。其中，行向和列向如图1所示。基板1的第一平面11上设置有第一金属层13，第一金属层13具有电磁带隙结构131，电磁带隙结构131包括多个贴片132、多个电容133及多个电感134，其中，多个贴片132呈矩阵状间隔排布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电磁带隙结构的天线阵，其特征在于，包括：/n基板，包括相对的第一平面和第二平面，所述第二平面为接地平面；/n设置于所述第一平面的第一金属层，所述第一金属层具有电磁带隙结构，所述电磁带隙结构包括多个贴片、多个电容及多个电感，其中，所述多个贴片呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个所述贴片之间及列向上任意相邻两个所述贴片之间均设置有一个所述电容，每个所述电感与呈十字形排列的四个所述电容相邻、并与相邻的四个所述贴片中的至少三个所述贴片连接；/n以及，设置于所述接地平面的第二金属层，所述第二金属层通过过孔结构与所述多个贴片连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁带隙结构的天线阵，其特征在于，包括：
基板，包括相对的第一平面和第二平面，所述第二平面为接地平面；
设置于所述第一平面的第一金属层，所述第一金属层具有电磁带隙结构，所述电磁带隙结构包括多个贴片、多个电容及多个电感，其中，所述多个贴片呈矩阵状间隔排布，行向上任意相邻两个所述贴片之间及列向上任意相邻两个所述贴片之间均设置有一个所述电容，每个所述电感与呈十字形排列的四个所述电容相邻、并与相邻的四个所述贴片中的至少三个所述贴片连接；
以及，设置于所述接地平面的第二金属层，所述第二金属层通过过孔结构与所述多个贴片连接。


2.根据权利要求1所述的基于电磁带隙结构的天线阵，其特征在于，所述多个电感包括至少一个第一电感和至少一个第二电感，第一电感与相邻的四个所述贴片中的其中三个所述贴片连接，并与相邻的四个所述贴片中的另一个所述贴片断开，第二电感与相邻的四个所述贴片均连接。


3.根据权利要求1所述的基于电磁带隙结构的天线阵，其特征在于，所述多个贴片排列为两列。


4.根据权利要求1所述的基于电磁带隙结构的天线阵，其特征在于，所述电容为交趾电容。


5.根据权利要求4所述的基于电磁带...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓华，余浩，邓路，王卫民，施炜，
申请(专利权)人：慧博云通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11