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：馈线、第一金属片、第二金属片；馈线通过耦合方式馈入第一金属片，第二金属片与第一金属片相对设置且与馈线电连接；第一金属片上镂空有微槽结构以在第一金属片上形成金属走线，天线上设置有一个或多个供电子元件嵌入的预留空间。本实用新型专利技术通过在馈线相对面增设第二金属片使得馈线的辐射面积增大，当天线工作于低频时使得天线体积更小，性能更优良；同时本实用新型专利技术还在天线上根据需要嵌入多个电子元件，能方便调节天线的性能和所需响应的频段。同时，本实用新型专利技术还公开一种具有该天线的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】

本技术涉及无线通信领域，尤其涉及ー种用于无线通信的天线及具有该天线的MMO天线。
技术介绍
随着半导体エ艺的高度发展，对当今的电子系统集成度提出了越来越高的要求，器件的小型化成为了整个产业非常关注的技术问题。然而，不同于IC芯片遵循“摩尔定律”的发展，作为电子系统的另外重要组成一射频模块，却面临着器件小型化的高难度技术挑战。射频模块主要包括了混频、功放、滤波、射频信号传输、匹配网络与天线等主要器件。其中，天线作为最終射频信号的辐射单元和接收器件，其工作特性将直接影响整个电子系统的工作性能。然而天线的尺寸、带宽、増益、辐射效率等重要指标却受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。这些指标极限的基本原理使得天线的小型化技术难度远远超过了其它器件，而由于射频器件的电磁场分析的复杂性，逼近这些极限值都成为了巨大的技术挑战。同时，随着现代电子系统的复杂化，多模服务的需求在无线通信、无线接入、卫星通信、无线数据网络等系统中变得越来越重要。而多模服务的需求进ー步増大了小型化天线多模设计的复杂度。除去小型化的技术挑战，天线的多模阻抗匹配也成为了天线技术的瓶颈。另ー方面，多输入多输出系统(MIMO)在无线通信、无线数据服务领域的高速发展更进ー步苛刻地要求了天线尺寸的小型化并同时保证良好的隔离度、辐射性能以及抗干扰能力。然而，传统的終端通信天线主要基于电单极子或偶极子的辐射原理进行设计，比如最常用的平面反F天线(PIFA)。传统天线的辐射工作频率直接和天线的尺寸正相关，带宽和天线的面积正相关，使得天线的设计通常需要半波长的物理长度。在一些更为复杂的电子系统中，天线需要多模工作，就需要在馈入天线前额外的阻抗匹配网络设计。但阻抗匹配网络额外的増加了电子系统的馈线设计、増大了射频系统的面积同时匹配网络还引入了不少的能量损耗，很难满足低功耗的系统设计要求。因此，小型化、多模式的新型天线技术成为了当代电子集成系统的ー个重要技术瓶颈。图I为现有技术设计出的超材料射频小天线，具体的内容參照公开号为CN201490337的专利申请。此天线的设计突破传统天线设计的框架，不仅保证了天线的小型化和多模化，同时还省去了阻抗匹配网络的复杂设计。但是，上述天线在使用中将会遇到通用性及低频工作时馈线损耗大的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在干，针对现有技术的上述不足，提出一种能调节天线电磁參数并使天线在低频时仍然取得良好性能的天线及具有该天线的MIMO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，其包括馈线、第一金属片、第二金属片；所述馈线通过耦合方式馈入所述第一金属片，所述第二金属片与所述第一金属片相对设置且与所述馈线电连接；所述第一金属片上镂空有微槽结构以在所述第一金属片上形成金属走线，所述天线上设置有一个或多个供电子元件嵌入的预留空间。进ー步地，所述微槽结构包括互补式开ロ谐振环结构、互补式螺旋线结构、开ロ螺旋环结构、双开ロ螺旋环结构、互补式弯折线结构。进ー步地，所述预留空间设置于所述馈线和/或所述微槽结构之上，和/或所述预留空间设置于所述馈线与相邻所述馈线的金属走线之间并连接所述馈线与相邻所述第一馈线的金属走线 ，和/或所述预留空间设置于所述微槽结构相邻槽形成的金属走线之上并连接所述相邻槽。 进ー步地，所述电子元件为感性电子元件、容性电子元件或电阻。进ー步地,所述感性电子元件电感值范围为O至5uH。进ー步地，所述容性电子元件电容值范围为O至2pF。进ー步地，所述微槽结构通过蚀刻、钻刻、离子刻镂空于所述第一金属片。进ー步地，所述天线还包括填充于所述第一金属片与所述第二金属片之间的介质。进ー步地，所述第二金属片与所述第一馈线或所述第二馈线通过形成于所述介质上的金属化通孔电连接。本技术还提供一种MMO天线，其包括多个如权利要求I所述的天线，所述多个天线的每ー馈线各自接入接收/发射机，全部的所述接收/发射机均连接于基带信号处理器。本技术通过在馈线相对面增设第二金属片使得馈线的辐射面积增大，当天线工作于低频时使得天线体积更小，性能更优良；同时本技术还在天线上根据需要嵌入多个电子元件，能方便调节天线的性能和所需响应的频段。同时，本技术还公开ー种具有该天线的MIMO天线,该MIMO天线具有高隔离度。附图说明图I为本技术ー种天线结构示意图；图2为本技术一种天线第一较佳实施方式正视图；图3为本技术一种天线第二较佳实施方式正视图；图4为本技术一种天线第三较佳实施方式正视图；图5为本技术一种天线第四较佳实施方式正视图；图6为本技术一种天线第五较佳实施方式正视图；图7a为互补式开ロ谐振环结构的示意图；图7b所示为互补式螺旋线结构的示意图；图7c所示为开ロ螺旋环结构的示意图；图7d所示为双开ロ螺旋环结构的示意图；图7e所示为互补式弯折线结构的示意图；图8a为图7a所示的互补式开ロ谐振环结构其几何形状衍生示意图；图Sb为图7a所示的互补式开ロ谐振环结构其扩展衍生示意图；图9a为三个图7a所示的互补式开ロ谐振环结构的复合后的结构示意图；图9b为两个图7a所示的互补式开ロ谐振环结构与图7b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；图10为四个图7a所示的互补式开ロ谐振环结构组阵后的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例对本技术做进ー步的描述超材料是由具有一定图案形状的人造金属微结构按照特定方式周期排列于基材上而构成。人造金属微结构不同的图案形状和排列方式使得超材料具有不同的介电常数和不同的磁导率从而使得超材料具有不同的电磁响应。其中，当该人造金属微结构处于谐振频段时，该人造金属微结构将表现出高度的色散特性，所谓高度的色散特性是指该人造金属微结构的阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化。如图I所示，本技术天线包括馈线I、第一金属片2、第二金属片3，第一金属片2上镂刻有微槽结构100。微槽结构100以是图7a所示的互补式开ロ谐振环结构、图7b所 示的互补式螺旋线结构、图7c所示的开ロ螺旋环结构、图7d所示的双开ロ螺旋环结构、图7e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，另ー种是扩展衍生，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7a至图7e的基础上开设新的槽以形成新的微槽结构；以图7a所示的互补式开ロ谐振环结构为例，图8a为其几何形状衍生示意图，图8b为其几何形状衍生示意图。此处的复合是指，图7a至图7e的微槽结构多个叠加形成ー个新的微槽结构，如图9a所示，为三个图7a所示的互补式开ロ谐振环结构复合后的结构示意图；如图9b所示,为两个图7a所示的互补式开ロ谐振环结构与图7b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7a至图7e所示的微槽结构在同一金属片上阵列形成ー个整体的微槽结构，如图10所示，为多个如图7a所示的互补式开ロ谐振环结构组阵后的结构示意图。以下均以图7c所示的开ロ螺旋环结构为例阐述本技术。微槽结构100同样使得第一金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，其特征在于所述天线包括馈线、第一金属片、第二金属片；所述馈线通过耦合方式馈入所述第一金属片，所述第二金属片与所述第一金属片相对设置且与所述馈线电连接；所述第一金属片上镂空有微槽结构以在所述第一金属片上形成金属走线，所述天线上设置有一个或多个供电子元件嵌入的预留空间。2.如权利要求I所述的天线，其特征在于所述微槽结构包括互补式开ロ谐振环结构、互补式螺旋线结构、开ロ螺旋环结构、双开ロ螺旋环结构、互补式弯折线结构。3.如权利要求I所述的天线，其特征在于所述预留空间设置于所述馈线和/或所述微槽结构之上，和/或所述预留空间设置于所述馈线与相邻所述馈线的金属走线之间并连接所述馈线与相邻所述第一馈线的金属走线，和/或所述预留空间设置于所述微槽结构相邻槽形成的金属走线之上并连接所述相邻槽。4.如权...

【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：