一种用于MIMO天线阵列的π型去耦网络制造技术

本申请提出一种用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，该MIMO天线具有多个天线单元，多个所述天线单元分别连接公共的基底，所述基底的远离所述天线单元侧配置有与所述天线单元数量匹配馈电网络，且相邻两天线单元的馈电网络的同极馈电端间配置有π型去耦网络，所述π型去耦网络用以提高相邻天线单元之间的同极化隔离度，通过该π型去耦网络能够有效地提高相邻天线之间的同极化隔离度。通过仿真验证该π型去耦网络在3.4

【技术实现步骤摘要】
Y.Yin,"Dual
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Band Metasurface
‑
Based Decoupling Method for Two Closely Packed Dual
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Band Antennas,"in IEEE Transactions on Antennas and Propagation,vol.68,no.1,pp.552
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557,Jan.2020,doi:10.1109/TAP.2019.2940316]中提出了一种由两种不同长度的切割线组成的超表面，这种结构置于阵列上方可以在2.5
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2.7GHz和3.4
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3.6GHz两个频带内将隔离度提高到25dB以上。文献[K.Wu,C.Wei,X.Mei and Z.Zhang,"Array
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Antenna Decoupling Surface,"in IEEE Transactions on Antennas and Propagation,vol.65,no.12,pp.6728
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6738,Dec.2017,doi:10.1109/TAP.2017.2712818.]中第一次提出了阵列天线去耦表面，用于减少大规模阵列天线中天线单元之间的相互耦合。对于阵列的去耦方法还有很多，除了需要考虑去耦效果外，还需要考虑阵列的小型化、增益、带宽，去耦结构的复杂性、适用性等问题。

技术实现思路

[0004]为克服上述的缺陷，本申请的目的在于：本申请提出一种基于传输线的π型去耦网络用于提高天线之间的同极化隔离度。
[0005]为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案，
[0006]一种用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，
[0007]所述MIMO天线阵列，具有多个天线单元，多个所述天线单元分别连接公共的基底，
[0008]所述基底的远离所述天线单元侧配置有与所述天线单元数量匹配馈电网络，且相邻两天线单元的馈电网络的同极馈电端间配置有π型去耦网络，所述π型去耦网络用以提高相邻天线单元之间的同极化隔离度。该去耦网络能够有效地提高相邻天线之间的同极化隔离度，且在3.4
‑
3.8GHz频段对天线的异极化隔离度不会产生较大的影响。同极馈电端即同侧馈电端(如第一馈电端111与第二馈电端112)。
[0009]优选的，该天线单元包括第一介质板及第二介质板，
[0010]所述基底的远离第一介质板侧配置有馈电网络，所述馈电网络通过探针连接至第一介质板，所述第二介质板配置于所述第一介质板的远离所述基底侧，且所述基底、第一介质板及第二介质板间隔配置。
[0011]优选的，该第二介质板的第一侧对着所述第二介质板，所述第一侧上配置有4个Y形探针，所述馈电网络通过探针连接至所述Y形探针。
[0012]优选的，该相邻两个天线单元间的中心距离约为0.48λ0，其中λ0为自由空间的波长。
[0013]优选的，该用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，包括2个天线单元，所述馈电网络包括：第一馈电端、第二馈电端、第三馈电端及第四馈电端，其中，第一馈电端与第二馈电端同极化，第三馈电端与第四馈电端同极化，
[0014]第一馈电端及第三馈电端组合用以对第一天线单元馈电，且第一馈电端与第三馈电端的相位相差180
°
，
[0015]第二馈电端及第四馈电端组合用以对第二天线单元馈电，且第二馈电端与第四馈电端的相位相差180
°
，
[0016]所述第一馈电端与所述第二馈电端之间配置有第一耦合路径，
[0017]所述第三馈电端与所述第四馈电端之间配置有第二耦合路径。
[0018]优选的，该第一馈电端包括：
[0019]第一传输线,其一端配置第二传输线及第三传输线，且所述第一传输线与第一耦合路径垂直，
[0020]所述第二传输线的端部配置有第一馈电端，所述第三传输线的端部配置有第二馈电端。该第一传输线的电长度可可通过计算式获得。
[0021]优选的，该第一传输线上配置有第一枝节，所述第一枝节与第一耦合路径平行或大致平行。
[0022]优选的，该第三馈电端包括：
[0023]第四传输线,其一端配置第五传输线及第六传输线，
[0024]所述第五传输线的端部配置有第三馈电端，第六传输线的端部配置有第四馈电端，所述第四传输线上配置有第二枝节。
[0025]优选的，该第二枝节与第二耦合路径平行或大致平行。
[0026]优选的，该第一馈电端、第二馈电端、第三馈电端及第四馈电端的组合呈四方形，且分别通过探针电连接至第一介质板，
[0027]所述第一馈电端与第二馈电端，第三馈电端与第四馈电端呈对角配置。
[0028]有益效果
[0029]与现有技术相比，本申请实施方式的去耦网络实现相邻天线同极化端口的高隔离度，且不会影响阵列的辐射性能。通过仿真验证本申请提出的的去耦天线具有较宽的阻抗带宽、低剖面、高隔离度等特点。
附图说明
[0030]图1为本申请实施例的基于传输线的π型去耦网络用于天线的示意图，
[0031]图1a为本申请实施例的天线的立体示意图，
[0032]图2为图1中隐去一天线第二介质板的示意图，
[0033]图3为图2中隐去一天线第一介质板及第二介质板且基底配置成透明的示意图，
[0034]图4为图1中一视角的仰视示意图，
[0035]图5为图1中俯视示意图，
[0036]图5a为图1中一视角的侧视示意图，
[0037]图6为本申请实施例的π型去耦网络的等效电路示意图，
[0038]图6a为图6中去耦网络的等效电路示意图，
[0039]图7为本申请实施例的天线的匹配网络的等效电路示意图，
[0040]图8a为本申请实施例的天线的阻抗匹配的仿真示意图，
[0041]图8b为本申请实施例的天线的隔离度的仿真示意图，
[0042]图9a/b为本申请实施例的天线的远场方向图的仿真示意图。
具体实施方式
[0043]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明
本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0044]本申请提供一种MIMO天线，其具有多个天线单元，相邻两天线单元间配置有π型去耦网络，通过该π型去耦网络能够有效地提高相邻天线之间的同极化隔离度，且通过仿真验证该天线在3.4
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3.8GHz频段对天线的异极化隔离度不会产生较大的影响。不会引起辐射方向图的明显畸变，具备小尺寸，低剖面，高隔离度等优势。这样的结构在馈电网络之间通过加载去耦网络引入一条耦合路径，与原始天线之间的耦合互相抵消，实现相邻天线同极化端口的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，所述MIMO天线阵列，具有多个天线单元，多个所述天线单元分别连接公共的基底，所述基底的远离所述天线单元侧配置有与所述天线单元数量匹配馈电网络，且相邻两天线单元的馈电网络的同极馈电端间配置有π型去耦网络，所述π型去耦网络用以提高相邻天线单元之间的同极化隔离度。2.如权利要求1所述的用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，所述天线单元包括：第一介质板及第二介质板，所述基底的远离第一介质板侧配置有馈电网络，所述馈电网络通过探针连接至第一介质板，所述第二介质板配置于所述第一介质板的远离所述基底侧，且所述基底、第一介质板及第二介质板间隔配置。3.如权利要求2所述的用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，所述第一介质板的第一侧对着所述第二介质板，所述第一侧上配置有4个Y形探针，所述馈电网络通过探针连接至所述Y形探针，所述Y形探针通过耦合馈电激励所述第二介质板上的贴片。4.如权利要求2所述的用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，相邻两个天线单元间的中心距离约为0.48λ0，其中，λ0为自由空间的波长。5.如权利要求2所述的用于MIMO天线阵列的π型去耦网络，其特征在于，包括：2个天线单元，所述馈电网络包括：第一馈电端、第二馈电端、第三馈电端及第四馈电端，其中，第一馈电端及第三馈电端组合用以对第一天线单元馈电，且第一馈电端与第三馈电端的相位相差180
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌荣，杨梦婷，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：