一种小型化三频带自解耦MIMO天线制造技术

本发明专利技术涉及一种小型化三频带自解耦MIMO天线，包括：基板、天线和地板，所述天线包括两个镜像对称分布的天线单元，印制在所述基板的上表面，所述地板印制在所述基板的下表面，所述天线和所述地板通过贯穿所述基板的过孔连接，所述天线用于产生低频、中频和高频三个谐振点。本发明专利技术能够提供剖面较低且结构简单的三频带天线，基于方向图分集技术，可以在不增加任意的额外的去耦合结构的条件下，在三个工作频带内实现较低的耦合。频带内实现较低的耦合。频带内实现较低的耦合。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化三频带自解耦MIMO天线


[0001]本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种小型化三频带自解耦MIMO天线。

技术介绍

[0002]众所周知，高可靠性、大容量是无线通信的发展方向。多输入多输出(MIMO)技术可以在不增加频带宽度和天线发射功率的前提下，极大地提高系统的频谱利用率和信道容量。天线作为MIMO通信系统中的关键部件，天线单元之间的耦合会对天线的性能产生严重的影响，比如会使得天线的匹配变差、增益和效率降低以及方向图畸变等等。而多频段MIMO天线能够同时兼容多种通信标准，具有较高的通信容量和传输速率提升潜力，受到了研究人员的极大关注。因此，如何降低多频段MIMO天线单元之间的耦合成为MIMO天线系统设计的重点和难点。
[0003]目前针对MIMO天线的解耦方案主要集中在单频段MIMO天线，主要可以归结为以下三类：第一类为对消技术，即引入一条新的耦合路径，使其与两个天线单元之间原本存在的耦合相抵消，目前应用较为广泛的有中和线技术以及引入解耦单元等等；第二类为阻断技术，即通过引入一些带阻结构，比如缺陷地结构及电磁带隙结构等来阻断天线单元之间的耦合，从而实现天线单元之间较低的耦合；第三类为自解耦技术，即利用模式内部的解耦特性，比如模式正交及模式相消等方法，在不增加任意额外的解耦结构的情况下实现MIMO天线单元之间较低的耦合。虽然以上的解耦方法有较好的解耦效果，但是很难应用于多频段MIMO天线的解耦。因此，亟需一种小型化多频带自解耦MIMO天线来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种小型化三频带自解耦MIMO天线，采用方向图分集技术，在没有引入任意额外的去耦合结构的情况下，实现在三个频带内耦合较低，满足MIMO通信系统的高通信容量和小型化的需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种小型化三频带自解耦MIMO天线，包括：基板、天线和地板，所述天线包括两个镜像对称分布的天线单元，印制在所述基板的上表面，所述地板印制在所述基板的下表面，所述天线和所述地板通过贯穿所述基板的过孔连接，所述天线用于产生低频、中频和高频三个谐振点。
[0007]进一步地，所述基板采用介质基板，所述介质基板采用玻璃纤维环氧树脂材料；所述地板采用金属地板，所述金属地板采用金属铜材料。
[0008]进一步地，所述介质基板的相对介电常数为2.65
‑
4.4，厚度为0.5
‑
1.6mm，长宽比为5:3。
[0009]进一步地，所述天线单元包括弯折金属带和螺旋金属带，所述弯折金属带与所述螺旋金属带固定连接。
[0010]进一步地，所述弯折金属带包括第一竖直微带结构、第一水平微带结构、第二竖直
微带结构、第二水平微带结构、第三竖直微带结构和第三水平微带结构，所述第一竖直微带结构、第一水平微带结构、第二竖直微带结构、第二水平微带结构、第三竖直微带结构和第三水平微带结构依次连接。
[0011]进一步地，所述螺旋金属带包括第四竖直微带结构、第四水平微带结构、第五竖直微带结构、第五水平微带结构、第六竖直微带结构和第六水平微带结构，所述第四竖直微带结构、第四水平微带结构、第五竖直微带结构、第五水平微带结构、第六竖直微带结构和第六水平微带结构依次连接。
[0012]进一步地，所述过孔采用金属过孔，所述金属过孔设置在所述第一竖直微带结构的底端。
[0013]进一步地，所述天线还包括净空区，所述净空区设置在所述地板的顶端，所述净空区的顶端与所述基板的顶端齐平。
[0014]进一步地，所述天线单元采用同轴激励。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]本专利技术所提供天线的剖面较低且结构简单，除了能够覆盖常用的4G通信频段外，还可以有效地覆盖5G常用的sub 6GHz工作频段，更便于同微波电路进行集成；此外，本专利技术不同的天线单元的最大增益方向指向不同的方向，实现了方向图分集，可以在不增加任意的额外的去耦合结构的条件下，在三个工作频带内实现较低的耦合。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0018]图1为本专利技术实施例的一种小型化三频带自解耦MIMO天线的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例的一种小型化三频带自解耦MIMO天线的尺寸示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的MIMO天线的不同端口馈电时在3.52GHz频点处的辐射方向图；
[0021]图4为本专利技术实施例的MIMO天线的不同端口馈电时在4.88GHz频点处的辐射方向图；
[0022]图5为本专利技术实施例的MIMO天线的不同端口馈电时在5.17GHz频点处的辐射方向图；
[0023]其中，1
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介质基板，2
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天线单元，3
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金属过孔，4
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金属地板，5
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弯折金属带，6
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螺旋金属带，8
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净空区，51
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第一竖直微带结构，52
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第一水平微带结构，53
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第二竖直微带结构，54
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第二水平微带结构，55
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第三竖直微带结构，56
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第三水平微带结构，61
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第四竖直微带结构，62
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第四水平微带结构，63
‑
第五竖直微带结构，64
‑
第五水平微带结构，65
‑
第六竖直微带结构，66
‑
第六水平微带结构，A
‑
激励位置点。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]本实施例提供了一种小型化三频带自解耦MIMO天线，包括：基板、天线和地板，天线包括两个镜像对称分布的天线单元2，印制在基板的上表面，地板印制在基板的下表面，天线和地板通过贯穿基板的过孔连接，天线用于产生低频、中频和高频三个谐振点。
[0027]具体结构如图1所示，其中，基板采用介质基板1，材料为FR
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4(玻璃纤维环氧树脂)材料，相对介电常数为εr＝4.4，厚度h＝1.6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化三频带自解耦MIMO天线，其特征在于，包括：基板、天线和地板，所述天线包括两个镜像对称分布的天线单元(2)，印制在所述基板的上表面，所述地板印制在所述基板的下表面，所述天线和所述地板通过贯穿所述基板的过孔连接，所述天线用于产生低频、中频和高频三个谐振点。2.根据权利要求1所述的小型化三频带自解耦MIMO天线，其特征在于，所述基板采用介质基板(1)，所述介质基板(1)采用玻璃纤维环氧树脂材料；所述地板采用金属地板(4)，所述金属地板(4)采用金属铜材料。3.根据权利要求2所述的小型化三频带自解耦MIMO天线，其特征在于，所述介质基板(1)的相对介电常数为2.65
‑
4.4，厚度为0.5
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1.6mm，长宽比为5:3。4.根据权利要求1所述的小型化三频带自解耦MIMO天线，其特征在于，所述天线单元(2)包括弯折金属带(5)和螺旋金属带(6)，所述弯折金属带(5)与所述螺旋金属带(6)固定连接。5.根据权利要求4所述的小型化三频带自解耦MIMO天线，其特征在于，所述弯折金属带(5)包括第一竖直微带结构(51)、第一水平微带结构(52)、第二竖直微带结构(53)、第二水平微带结构(54)、第三竖直微...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩，周荷奕，万宸呈，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：