高隔离度解耦合贴片天线及无线通信设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高隔离度解耦合贴片天线及无线通信设备，天线包括第一层结构、第二层结构、第一激励端口和第二激励端口；第一层结构包括第一辐射贴片、第二辐射贴片、解耦结构和第一介质板，第一辐射贴片和第二辐射贴片对称设置在第一介质板上表面的两边，解耦结构设置在第一介质板上表面的中间；第二层结构包括第三辐射贴片、第四辐射贴片、第二介质板和金属地板，第三辐射贴片和第四辐射贴片对称设置在第二介质板上表面的两边，金属地板设置在第二介质板的下表面；第一激励端口通过金属地板馈电到第三辐射贴片和第一辐射贴片，第二激励端口通过金属地板馈电到第四辐射贴片和第二辐射贴片。本发明专利技术天线具有较高的带内隔离度和低剖面的优点。离度和低剖面的优点。离度和低剖面的优点。

【技术实现步骤摘要】
高隔离度解耦合贴片天线及无线通信设备


[0001]本技术涉及一种贴片天线，尤其是一种高隔离度解耦合贴片天线及无线通信设备，属于无线通信


技术介绍

[0002]随着无线通信系统的飞速发展，特别是第五代5G移动通信，多输入多输出MIMO技术被广泛应用于获取高数据传输速率和大信道容量。然而，由于MIMO天线元件之间的耦合而产生的电磁干扰是目前最重要也是最迫切的问题之一，它严重影响了MIMO系统的性能。在这种情况下，寻找简单而有效的解耦方法对MIMO天线具有重要意义。近年来，有关解耦方法的报道有超材料、缺陷地面结构DGS、寄生元素、中和线、解耦网络等等。通常采用超材料结构作为隔振器来阻隔天线之间的表面波和空间波。DGS可以起到带阻滤波器的作用，抑制天线单元之间的相互耦合。寄生元件或其他类似元件可以引入附加的耦合路径，以减少耦合。2*2贴片天线中，采用了短路阶跃阻抗结构来提高隔离性能的隔离性能。为了抵消不必要的耦合，采用中和线或其他电路桥接强耦合天线。与直接连接中和线不同，解耦网络是基于耦合谐振器或耦合电路来实现高端口到端口隔离。
[0003]然而，当天线元件的数目增加时，中和线和解耦网络都增加了电路的复杂性。尽管上述方法说明了很好的解耦性能，但它们也受到额外解耦结构带来的不便和复杂性的影响。由于通信需要，系统对基站天线的性能要求是比较严格的，在稳定的环境下，不仅仅要求要有高隔离度，同时要保证基站天线的辐射方向图是定向且稳定的，否则将会严重影响通信质量。虽然方向图分集的方法能够在不影响方向图的情况下提高隔离，但是由于基站天线辐射方向需要一致，所以这种方法也不适用。随着5G的到来，对于小型化天线的解耦技术需要更加迫切，这对研究者们提出了很高的挑战。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种高隔离度解耦合贴片天线，该天线具有较高的带内隔离度和低剖面的优点。
[0005]本技术的另一目的在于提供一种包含上述高隔离度解耦合贴片天线的无线通信设备。
[0006]本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0007]一种高隔离度解耦合贴片天线，包括第一层结构、第二层结构、第一激励端口和第二激励端口，所述第一层结构和第二层结构上下设置且相互贴合；
[0008]所述第一层结构包括第一辐射贴片、第二辐射贴片、解耦结构和第一介质板，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片对称设置在第一介质板上表面的两边，所述解耦结构设置在第一介质板上表面的中间；
[0009]所述第二层结构包括第三辐射贴片、第四辐射贴片、第二介质板和金属地板，所述第三辐射贴片和第四辐射贴片对称设置在第二介质板上表面的两边，所述金属地板设置在
第二介质板的下表面，所述金属地板通过短路针分别与第一辐射贴片、第二辐射贴片相连；
[0010]所述第一激励端口通过金属地板馈电到第三辐射贴片和第一辐射贴片，所述第二激励端口通过金属地板馈电到第四辐射贴片和第二辐射贴片。
[0011]进一步的，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片均为矩形结构，所述第一辐射贴片上设置有第一F形开槽，所述第二辐射贴片上设置有第二F形开槽，所述第一F形开槽和第二F形开槽相对称。
[0012]进一步的，所述第三辐射贴片和第四辐射贴片均为矩形结构。
[0013]进一步的，所述第一激励端口包括第一同轴线，所述第一同轴线的第一内导体通过金属地板馈电到第三辐射贴片和第一辐射贴片；
[0014]所述第二激励端口包括第二同轴线，所述第二同轴线的第二内导体通过金属地板馈电到第四辐射贴片和第二辐射贴片。
[0015]进一步的，所述金属地板的中间设置有矩形开槽。
[0016]进一步的，所述解耦结构为金属材质的矩形结构。
[0017]进一步的，所述解耦结构上设置有多个弓形槽，多个弓形槽分成平行设置的两排弓形槽。
[0018]进一步的，所述金属地板与第一辐射贴片之间的短路针为两个，金属地板与第二辐射贴片之间的短路针也为两个。
[0019]进一步的，所述第三辐射贴片和第四辐射贴片与第一介质板的下表面粘合。
[0020]本技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0021]一种无线通信设备，包括上述的高隔离度解耦合贴片天线。
[0022]本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0023]本专利技术天线采用辐射贴片和追加解耦结构实现了垂直水平极化，使得两个激励端口之间的电流耦合非常小；在加入了双层介质板结构后，使得该天线的隔离度和带宽得到进一步的增加；天线工作频段为3.37GHz
‑
5.00GHz，其相对阻抗带宽为3.9％。该天线具有较高的带内隔离度和较低的剖面，天线增益为2
‑
4.7dBi。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术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示出的结构获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的第一层辐射体以及解耦结构图。
[0027]图3为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的第二层辐射体结构图。
[0028]图4为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的金属地板以及馈电结构图。
[0029]图5为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的第一层辐射体俯视示意图。
[0030]图6为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的第二层辐射体俯视示意图。
[0031]图7为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的侧视示意图。
[0032]图8为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的反射系数曲线图。
[0033]图9为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的隔离度曲线图。
[0034]图10为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的增益曲线图。
[0035]图11为本专利技术实施例的高隔离度解耦合天线的辐射方向图。
[0036]其中，101
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第一辐射贴片，102
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第二辐射贴片，103
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第三辐射贴片，104
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第四辐射贴片，200
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解耦结构，301
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第一激励端口，302
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第二激励端口，303
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第一短路针，304
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第二短路针，305
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第三短路针，306
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第四短路针，401
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第一介质板，402
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第二介质板，501
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金属地板，601
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第一F形开槽，6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高隔离度解耦合贴片天线，其特征在于，包括第一层结构、第二层结构、第一激励端口和第二激励端口，所述第一层结构和第二层结构上下设置且相互贴合；所述第一层结构包括第一辐射贴片、第二辐射贴片、解耦结构和第一介质板，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片对称设置在第一介质板上表面的两边，所述解耦结构设置在第一介质板上表面的中间；所述第二层结构包括第三辐射贴片、第四辐射贴片、第二介质板和金属地板，所述第三辐射贴片和第四辐射贴片对称设置在第二介质板上表面的两边，所述金属地板设置在第二介质板的下表面，所述金属地板通过短路针分别与第一辐射贴片、第二辐射贴片相连；所述第一激励端口通过金属地板馈电到第三辐射贴片和第一辐射贴片，所述第二激励端口通过金属地板馈电到第四辐射贴片和第二辐射贴片。2.根据权利要求1所述的高隔离度解耦合贴片天线，其特征在于，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片均为矩形结构，所述第一辐射贴片上设置有第一F形开槽，所述第二辐射贴片上设置有第二F形开槽，所述第一F形开槽和第二F形开槽相对称。3.根据权利要求1所述的高隔离度解耦合贴片天线，其特征在于，所述第三辐射贴片和第四辐射贴片均为矩形结构。4.根据权利要求1所述的高隔离度解耦合贴片天线，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡悦，吴多龙，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：