一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，包含一个介质基板，其特征在于，所述长方体介质基板底部设有一个金属地板，所述地板的表面包含一个大矩形地板和一条弯折的地板枝节，大矩形地板上开凿M个矩形槽，N个十字型槽；所述介质基板的顶部均匀设有W个天线辐射单元，每个天线辐射单元由一条微带线，半圆和半正六边形组合体，以及其表面垂直刻蚀的“C”型和“U”型槽构成，天线辐射单元呈镜像对称分布。本发明专利技术提出的地板枝节可以起到解耦的作用，天线可以覆盖2.9

【技术实现步骤摘要】
一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线


[0001]本专利技术涉及移动通信
，具体是一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线。

技术介绍

[0002]移动终端通信技术研发的核心是满足数据高速传输，低时延，宽带，高容量等。由通信系统理论可知，信道容量越大，数据传输速率越高，而多输入多输出(MIMO)技术能很好地提高信道容量和传输率。通过研究发现，在多径环境下，随着发射和接收天线数目的增加，信道容量也在成倍地增加。
[0003]国内外针对小型化移动终端的MIMO天线进行了大量地研究。大部分设计的小型化天线仅能覆盖部分频段，天线频段窄且单一将使通讯不便，所以如何实现多频和宽带化是一个重点问题。
[0004]在小型化MIMO天线系统中，天线距离较近，天线之间的相关性将增加，天线之间的高耦合将影响天线正常工作，所以解决天线间的互耦也是一个重点研究问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线；该专利技术具有多频，频带宽，隔离度高，分集性能好等优点。
[0006]为了达到本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，包含一个介质基板，其特征在于，所述长方体介质基板底部设有一个金属地板，所述地板的表面包含一个大矩形地板和一条弯折的地板枝节，大矩形地板上开凿M个矩形槽，N个十字型槽；所述介质基板的顶部均匀设有W个天线辐射单元，每个天线辐射单元由一条微带线，半圆和半正六边形组合体，以及其表面垂直刻蚀的“C”型和“U”型槽构成；所述天线辐射单元由金属材质组成，加载在介质基板顶部。
[0008]作为优选，所述介质基板顶部的天线辐射单元呈镜像对称分布。
[0009]作为优选，所述长方体作为介质基板，微带线用于天线的馈电，“C”型、“U”型和矩形槽用于天线的阻抗匹配，弯折的地板枝节用于地板解耦，十字型槽用于提高天线间的隔离度。
[0010]作为优选，所述长方体介质基板材质为FR4，介电常数为4.4，长为30mm，宽为20mm，高度为1.6mm；印刷天线辐射单元的一面为介质基板的正面，印刷金属地板的一面则为介质基板的背面。
[0011]作为优选，所述的微带线呈“I”型，与半圆和半正六边形组合体相连；所述半圆形在半正六边形的上方，所述“C”型和“U”型槽呈垂直分布，刻蚀在半圆和半正六边形的表面，其中“C”型槽呈水平分布，“U”型槽呈竖直分布；所述微带线的长度为7.56mm，宽度为1.5mm，半圆和半正六边形的半径均为4.2mm，“C”型槽的整体尺寸为5mm
×
3mm，槽的宽度为0.2mm，
“
U”型槽的整体尺寸为2.5mm
×
2mm，槽的宽度为0.3mm。
[0012]作为优选，所述地板平面由弯折的地板枝节和其下面的大矩形地板组合而成，所述弯折的地板枝节镜像对称，横跨在大矩形地板上面并于其相连，枝节最低点到其下方的大矩形地板的距离为1mm，整体尺寸为11mm
×
6mm；所述矩形槽沿地板左右对称分布，沿大矩形地板上边沿开凿，距地板短边边缘5.25mm，其长度为3mm，宽度为1.5mm；十字型槽开凿在地板中间，距地板长边边缘1mm，它由两条“I”型槽垂直组成，平行于地板长边的“I”型槽的长度为8mm，宽度为1mm，另一条“I”型槽的长度为4mm，宽度为1mm。
[0013]作为优选，所述介质基板的背面按照地板的结构进行覆锡，在介质基板的正面按照天线辐射单元结构进行覆锡。
[0014]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0015](1)本专利技术的天线实测数据说明可以覆盖2.9
‑
7.3GHz，8.48
‑
12.3GHz，14.5
‑
22GHz，实测数据表明在频带范围内可实现良好的辐射特性。
[0016](2)本专利技术引入的弯曲地板枝节可当作中和线，用于地板电流解耦。
[0017](3)本专利技术引入的十字型槽基本上不影响天线的反射系数，可有效提高天线间的隔离度。
[0018](4)本专利技术的天线单元间的包络相关系数小于0.008，具有良好的分集性能。
[0019](5)本专利技术尺寸小，结构新颖，加工容易，制作成本低，在移动通信终端中具有很高的应用价值。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的结构示意图。
[0021]图2是本专利技术的天线辐射单元结构图。
[0022]图3是本专利技术的地板结构图。
[0023]图4是本专利技术在谐振频率下地板电流矢量分布图。
[0024]图5是本专利技术的Ant1的S
11
参数仿真和实测结果对比图。
[0025]图6是本专利技术在有无引入十字型槽下的S
12
参数仿真对比图。
[0026]图7是本专利技术的S
12
参数的仿真和实测对比图。
[0027]图8是本专利技术的天线Ant2仿真和实测辐射方向对比图。
[0028]图9是本专利技术的包络相关系数仿真计算结果图。
具体实施方式
[0029]以下通过具体实施例对本专利技术做进一步解释说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该意识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0030]如图1所示，一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，包括一介质基板1，所述介质基板的底部设置有地板8，在所述地板8的表面，开设了3个特定形状的槽。整个介质基板的长度为30mm，宽度为20mm，高度为1.6mm。所述介质基板1的顶部加载有两个天线辐射单元2，左右呈镜像对称，天线单元2由微带线3，半圆4和半正六边形5组合而成，同时在其表面刻蚀了“C”型槽6和“U”型槽7，用于改善天线的阻抗匹配性能。如图3所示，地板8由大矩形
地板9和弯折的地板枝节10组成。地板9上开凿的矩形槽9用于改善天线的反射系数，地板枝节10用于地板电流的解耦，位于大矩形地板9中间的十字型槽12用于提高天线间的隔离度。本专利技术结构新颖，尺寸小。
[0031]所述天线辐射单元2由微带线3，半圆4和半正六边形5组合而成；半圆4位于半正六边形5的上方，天线辐射单元2沿基板的长边分布。
[0032]所述“C”型槽6和“U”型槽7彼此垂直，开凿在天线辐射单元2的表面。
[0033]所述两个矩形槽11沿大矩形地板9的长边对称开凿，所述十字型槽12位于大矩形地板9的中间，由两个彼此垂直的“I”型槽13和14组成，槽13沿地板长边开凿，槽14沿地板短边开凿。
[0034]所述弯折的地板枝节10经6次弯折与下方的大矩形地板9相连，沿地板中轴线对称分布。
[0035]在本实施例中，所述微带线3的长度为7.56mm，宽度为1.5mm，位于介质基板的顶部；半圆4和半正六边形5的半径均为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，包含一个介质基板，其特征在于，所述长方体介质基板底部设有一个金属地板，所述地板的表面包含一个大矩形地板和一条弯折的地板枝节，大矩形地板上开凿M个矩形槽，N个十字型槽；所述介质基板的顶部均匀设有W个天线辐射单元，每个天线辐射单元由一条微带线，半圆和半正六边形组合体，以及其表面垂直刻蚀的“C”型和“U”型槽构成；所述天线辐射单元由金属材质组成，加载在介质基板顶部；所述介质基板顶部的天线辐射单元呈镜像对称分布。2.根据权利要求1所述的一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，其特征在于，所述长方体作为介质基板，微带线用于天线的馈电，“C”型、“U”型和矩形槽用于天线的阻抗匹配，弯折的地板枝节用于地板解耦，十字型槽用于提高天线间的隔离度。3.根据权利要求2所述的一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，其特征在于，所述长方体介质基板材质为FR4，介电常数为4.4，长为30mm，宽为20mm，高度为1.6mm；印刷天线辐射单元的一面为介质基板的正面，印刷金属地板的一面则为介质基板的背面。4.根据权利要求3所述的一种基于地板枝节解耦的小型化多频MIMO天线，其特征在于，所述的微带线呈“I”型，与半圆和半正六边形组合体相连；所述半圆形在半正六边形的上方，所述“C”型和“U”型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仲根，聂文艳，穆伟东，李琛璐，杨明，欧阳名三，陈静，王智，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：