一种天线及具有该天线的MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种天线，其包括第一介质基板与第二介质基板；所述第一介质基板上设置有金属片以及围绕所述金属片设置且通过耦合方式馈入所述金属片的馈线；所述第二介质基板覆盖于所述第一介质基板之上；所述金属片上至少镂空有非对称的第一微槽结构和第二微槽结构使得所述天线具有至少两个不同的谐振频段。本实用新型专利技术通过在第一介质基板上覆盖第二介质基板使得天线在低频工作时仍能保证其小型化和高性能，另外本实用新型专利技术在金属片上设置非对称的两个微槽结构使得天线至少具有两个谐振频段，易于实现多模化。同时，本实用新型专利技术还公开一种具有上述天线的MIMO天线，该MIMO天线具有高隔离度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于通信领域，具体地，涉及一种天线及具有该天线的MIMO天线。
技术介绍
在传统天线设计中当遇到天线使用空间小、工作频率低、工作在多模等问题时，天线的性能将极大的受制于天线体积大小。天线体积的减小对应的天线的电长度也将受到影响，天线辐射效率及工作频率将改变。传统的偶极子天线及PIFA天线在面对现有通讯终端小体积、宽频带等问题时就显得力不从心，设计难度极大最终也不能满足使用的要求。传统的天线在低频段设计中只用通过外部的匹配线路来实现多模的辐射要求，在天馈系统中加入匹配网络后功能上是可实现低频、多模的工作要求，但是其辐射效率将极大的降低因为非常大的一部分能量损失在匹配网络上。现有的超材料小天线，如公开号为CN201490337 的中国专利，在设计中集成了新型人工电磁材料，因此其辐射具有非常丰富的色散特性，可以形成多种辐射模式，即可免去繁琐的阻抗匹配网络，这种丰富的色散特性为多频点的阻抗匹配带来了极大的便利。尽管如此现有的超材料小天线在面对现有终端设备小体积、低工作频率、宽带多模等问题时，设计的过程中也受到了极大的制约。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种易于实现多模化并使得天线工作于低频时仍能保证其小型化和高性能的天线。本技术解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种天线，其包括第一介质基板与第二介质基板；所述第一介质基板上设置有金属片以及围绕所述金属片设置且通过耦合方式馈入所述金属片的馈线；所述第二介质基板覆盖于所述第一介质基板之上；所述金属片上至少镂空有非对称的第一微槽结构和第二微槽结构使得所述天线具有至少两个不同的谐振频段。进一步地，所述第一微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种。进一步地，所述第二微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种。进一步地，所述第一介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料或铁氧材料制成。进一步地，所述第二介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料或铁氧材料制成。进一步地，所述第一微槽结构和所述第二微槽结构通过蚀刻、钻刻、光刻、电子刻或离子刻镂空于所述金属片上。进一步地，所述馈线与所述第一金属片不接触，通过容性耦合方式馈入所述第一金属片O进一步地，所述馈线通过可短接点连接所述第一金属片使得所述馈线通过感性耦合方式馈入所述第一金属片。本技术还提供一种MIMO天线，所述MIMO天线包括多个权利要求1所述的天线。进一步地，所述MIMO天线中的所有馈线各自接入一接收/发射机，所有的接收/ 发射机均接入基带信号处理器。本技术通过在第一介质基板上覆盖第二介质基板使得天线的分布电容增大， 从而当天线在低频工作时仍能保证其小型化和高性能；另外本技术在金属片上设置非对称的两个微槽结构使得天线至少具有两个谐振频段，易于实现多模化。同时，本技术还公开一种具有上述天线的MIMO天线，该MIMO天线可以在不需要增加带宽或总发送功率损耗的前提下大幅度增加系统的信息吞吐量及传输距离，同时该MIMO天线还具有很高的隔离度，多个天线之间的抗干扰能力强。附图说明图1为本技术天线结构示意图；图2为本技术第一介质基板第一实施例正视图；图3为本技术第一介质基板第二实施例正视图；图4为本技术第一介质基板第三实施例正视图；图5a为互补式开口谐振环结构的示意图；图5b所示为互补式螺旋线结构的示意图；图5c所示为开口螺旋环结构的示意图；图5d所示为双开口螺旋环结构的示意图；图5e所示为互补式弯折线结构的示意图；图6a为图5a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；图6b为图5a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；图7a为三个图5a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图；图7b为两个图5a所示的互补式开口谐振环结构与图5b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；图8为四个图5a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。具体实施方式图1为本技术天线的结构示意图。为了更好的描述本技术天线结构，图1 采用透视图画法。如图1所示，本技术天线包括第一介质基板1以及覆盖于第一介质基板1上的第二介质基板2。第一介质基板1上设置有金属片10以及围绕金属片10设置的馈线11，金属片10上还镂空有非对称的第一微槽结构100以及第二微槽结构200。此处的非对称是指第一微槽结构100与第二微槽结构200的图案、尺寸和/或空间位置的不同， 所导致的第一微槽结构100与第二微槽结构200的谐振频率不一样。馈线11围绕金属片10设置以对金属片10耦合馈电，其耦合馈电的方式可以为感性耦合馈电方式也可以为容性耦合馈电方式。当采用感性耦合馈电方式时，需在馈线11与金属片10之间设置可短接节点，馈线11与金属片10通过可短接点相互连接。当采用容性耦合馈电方式时，馈线11与金属片10相互不接触，而是二者相对的部分构成耦合电容以形成容性耦合馈电。本技术的第一微槽结构100与第二微槽结构200可以是图5a所示的互补式开口谐振环结构、图5b所示的互补式螺旋线结构、图5c所示的开口螺旋环结构、图5d所示的双开口螺旋环结构、图5e所示的互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合或组阵得到的微槽结构。衍生分为两种，一种是几何形状衍生，另一种是扩展衍生，此处的几何形状衍生是指功能类似、形状不同的结构衍生，例如由方框类结构衍生到曲线类结构、三角形类结构及其它不同的多边形类结构；此处的扩展衍生即在图5a至图5e的基础上开设新的槽以形成新的微槽结构；以图5a所示的互补式开口谐振环结构为例，图6a 为其几何形状衍生示意图，图6b为其几何形状衍 生示意图。此处的复合是指，图5a至图5e 的微槽结构多个叠加形成一个新的微槽结构，如图7a所示，为三个图5a所示的互补式开口谐振环结构复合后的结构示意图；如图7b所示，为两个图5a所示的互补式开口谐振环结构与图5b所示为互补式螺旋线结构共同复合后的结构示意图。此处的组阵是指由多个图5a 至图5e所示的微槽结构在同一金属片上阵列形成一个整体的微槽结构，如图8所示，为多个如图5a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。但是本技术第一微槽结构100与第二微槽结构200是非对称的，具体非对称方式在下面实施方式中详细说明。由天线射频原理可知，电长度是描述电磁波波形变化频繁程度的物理量，电长度 =物理长度/波长。当天线工作于低频时，低频对应的电磁波波长较长，在需要保持电长度不变的前提下，增长物理长度就是必要的选择。然而增大物理长度必然不能满足天线小型化的要求。本技术在第一介质基板1上覆盖设置有第二介质基板2，当天线在接收或者发射电磁波时，电磁波均需要通过第二介质基板2才能被发射或者被接收从而使得天线整体的分布电容增大。根据公式f = 2;r^可知，增大分布电容能有效降低天线工作频率使得在不增加物理长度的前提下就可保持电长度不变。并且通过改变第二介质基板2与第一介质基板1的材质即可改变天线整体的分布电容从而针对不同的频率均可达到在不改变物理长度的前提下改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种天线，其特征在于：包括第一介质基板与第二介质基板；所述第一介质基板上设置有金属片以及围绕所述金属片设置且通过耦合方式馈入所述金属片的馈线；所述第二介质基板覆盖于所述第一介质基板之上；所述金属片上至少镂空有非对称的第一微槽结构和第二微槽结构使得所述天线具有至少两个不同的谐振频段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，徐冠雄，杨松涛，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94