一种具有强陷波特性的天线单元以及超宽带MIMO天线制造技术

本申请属于天线技术领域，涉及一种具有强陷波特性的天线单元以及超宽带MIMO天线。天线单元包括：介质基板以及设在介质基板正面的辐射贴片、微带线以及第一陷波贴片；微带线的一端与辐射贴片相连，另一端延伸至介质基板的边缘；第一陷波贴片包括：对称间隔设在微带线两侧的第一部分、第二部分以及第三部分；第一部分为平行于微带线的矩形结构，且矩形结构的两端朝向远离微带线的方向弯折四次形成对称的螺旋结构；第二部分为垂直于微带线的矩形结构，第二部分的一端与第一部分的中心相连，第二部分的另一端朝向远离辐射贴片的方向弯折三次并形成第三部分。本申请具有强陷波特性。本申请具有强陷波特性。本申请具有强陷波特性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有强陷波特性的天线单元以及超宽带MIMO天线


[0001]本申请涉及天线
，特别是涉及一种具有强陷波特性的天线单元以及超宽带MIMO天线。

技术介绍

[0002]随着科技的不断进步，作为无线通信中的基础器件的天线也在顺应潮流不断发展。由于无线通信的应用越来越多，通信环境越来越复杂，所以需要天线拥有更宽的带宽来接收信号。
[0003]超宽带天线是一种频段特别宽的天线类型，适用于如今复杂的通信环境，但一开始只在军事领域使用所以并没有被众多的学者研究。直到2002年时FCC将3.1
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10.6GHz频段作为商用和民用的使用范围之后，大家才开始重点研究超宽带天线。由于超宽带天线有着带宽非常宽、高速率、低功耗、抗多径干扰等优点，所以在用于民用之后就发展迅速，受到了很多学者的青睐。
[0004]目前超宽带天线主要面临着两个方面的问题：1）天线的超宽带特性导致天线接收到一些干扰信号，从而影响了通信系统的正常工作；2）在已有的超宽带陷波天线中天线的陷波特性还不是很好，只能在特定频点陷波最强而其他陷波频带内的陷波特性并不明显。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种具有强陷波特性的天线单元以及超宽带MIMO天线，具有强陷波特性。
[0006]一种具有强陷波特性的天线单元，包括：介质基板以及设在所述介质基板正面的辐射贴片、微带线以及第一陷波贴片；所述微带线的一端与所述辐射贴片相连，另一端延伸至介质基板的边缘；所述第一陷波贴片包括：对称间隔设在所述微带线两侧的第一部分、第二部分以及第三部分；所述第一部分为平行于所述微带线的矩形结构，且所述矩形结构的两端朝向远离所述微带线的方向弯折四次形成对称的螺旋结构；所述第二部分为垂直于所述微带线的矩形结构，所述第二部分的一端与所述第一部分的中心相连，所述第二部分的另一端朝向远离所述辐射贴片的方向弯折三次并形成所述第三部分。
[0007]在一个实施例中，所述第一陷波贴片还包括：第四部分以及第五部分；所述第四部分为垂直于所述第二部分的矩形结构，一端与所述第二部分的中点相连，另一端与所述第五部分相连；所述第五部分为圆环结构，且所述第五部分与所述第三部分分别设在所述第二部分的两侧。
[0008]在一个实施例中，还包括：设在所述介质基板背面的地板；所述地板为矩形结构且所述地板的长度小于所述微带线的长度；
所述地板设在与所述第一陷波贴片相对应的位置，所述地板上对称设有两个扇形的第一切槽，所述第二部分的另一端经过所述第一切槽内。
[0009]在一个实施例中，所述地板上还对称设有两个半圆形状的第二切槽。
[0010]在一个实施例中，还包括：设在所述介质基板背面且与所述地板之间具有间隔的第二陷波贴片；所述第二陷波贴片为垂直于所述微带线的矩形结构，且所述矩形结构的两端朝向远离所述地板的方向弯折四次形成对称的螺旋结构。
[0011]在一个实施例中，所述微带线的宽度、所述第一部分的宽度以及所述第二部分的宽度依次减小。
[0012]在一个实施例中，所述辐射贴片为椭圆形结构，且椭圆形结构的一个短轴顶点与所述微带线的一端相连。
[0013]一种超宽带MIMO天线，包括：四个具有强陷波特性的天线单元；四个天线单元呈旋转正交分布。
[0014]在一个实施例中，还包括：设在所述介质基板正面的隔离贴片，以隔离任意两个相邻的天线单元。
[0015]在一个实施例中，所述隔离贴片包括：与四个天线单元一一对应且间隔设置的四个隔离枝节；每个隔离枝节的一端设在介质基板的边缘中部，另一端向介质基板的中部延伸并朝对应天线单元的方向弯折。
[0016]上述具有强陷波特性的天线单元，将天线单元设置为微带贴片天线的形式，并关于微带线长度方向的中心线轴对称，在介质基板上设置了辐射贴片、微带线以及第一陷波贴片，其中，第一陷波贴片包括不同形状的结构，不同的结构在相近频点处产生不同的陷波，且各个结构之间相互作用，使某个特定频段的每个频点的电流都始终被集中在第一陷波贴片上的不同位置，对应同一陷波频点的电流集中位置可能是某一个或某几个结构，从而导致天线在跨越2GHz左右频带内的电磁波均被强力束缚，无法辐射出去，形成一段持续的强陷波，且该段陷波天线的S
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值趋近于
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5，陷波十分明显；区别于现有技术中的三角形陷波特征，本申请产生的是矩形陷波特征，实现了强陷波特性，可以更加强力地抑制干扰信号，确保抑制干扰信号的能力始终保持高强度，也就是在一个频段内均拥有很好的陷波，在该陷波频段内能够更好地抑制更多干扰信号的接收，从而使通信系统更加稳定地运行，提高系统的可靠性以及准确性；而且，还具有超宽带、高增益、全向性好等优点，通过简单的结构实现更优的性能。
附图说明
[0017]图1为一个实施例中具有强陷波特性的天线单元的正面示意图；图2为一个实施例中具有强陷波特性的天线单元的背面示意图；图3为一个实施例中超宽带MIMO天线的正面示意图；图4为另一个实施例中超宽带MIMO天线的正面示意图；图5为另一个实施例中超宽带MIMO天线的背面示意图；图6为另一个实施例中超宽带MIMO天线的整体示意图；
图7为一个实施例中超宽带MIMO天线的整体尺寸图；图8为一个实施例中超宽带MIMO天线的天线单元的正面尺寸图；图9为一个实施例中超宽带MIMO天线的天线单元的背面尺寸图；图10为一个实施例中超宽带MIMO天线的S
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曲线示意图；图11为另一个实施例中超宽带MIMO天线的S
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曲线示意图；图12为一个实施例中超宽带MIMO天线的S
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参数曲线示意图；图13为一个实施例中超宽带MIMO天线的增益曲线示意图；图14为一个实施例中超宽带MIMO天线在6GHz的E面辐射方向图；图15为一个实施例中超宽带MIMO天线在8GHz的E面辐射方向图；图16为一个实施例中超宽带MIMO天线在10GHz的E面辐射方向图。
[0018]附图标记：天线单元A；介质基板1，辐射贴片2，微带线3；第一陷波贴片4，第一部分41，第二部分42，第三部分43，第四部分44，第五部分45，第六部分46；地板5，第一切槽51，第二切槽52；第二陷波贴片6，第一部位61，第二部位62；隔离枝节7，第一枝节71，第二枝节72。
具体实施方式
[0019]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]需要说明，本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有强陷波特性的天线单元，其特征在于，包括：介质基板以及设在所述介质基板正面的辐射贴片、微带线以及第一陷波贴片；所述微带线的一端与所述辐射贴片相连，另一端延伸至介质基板的边缘；所述第一陷波贴片包括：对称间隔设在所述微带线两侧的第一部分、第二部分以及第三部分；所述第一部分为平行于所述微带线的矩形结构，且所述矩形结构的两端朝向远离所述微带线的方向弯折四次形成对称的螺旋结构；所述第二部分为垂直于所述微带线的矩形结构，所述第二部分的一端与所述第一部分的中心相连，所述第二部分的另一端朝向远离所述辐射贴片的方向弯折三次并形成所述第三部分。2.根据权利要求1所述的具有强陷波特性的天线单元，其特征在于，所述第一陷波贴片还包括：第四部分以及第五部分；所述第四部分为垂直于所述第二部分的矩形结构，一端与所述第二部分的中点相连，另一端与所述第五部分相连；所述第五部分为圆环结构，且所述第五部分与所述第三部分分别设在所述第二部分的两侧。3.根据权利要求2所述的具有强陷波特性的天线单元，其特征在于，还包括：设在所述介质基板背面的地板；所述地板为矩形结构且所述地板的长度小于所述微带线的长度；所述地板设在与所述第一陷波贴片相对应的位置，所述地板上对称设有两个扇形的第一切槽，所述第二部分的另一端经过所述第一切槽内。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高升，赵梓彤，张超，陈松旻，褚宏波，刘萌瑶，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：