利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线制造技术

本实用新型专利技术提供了一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线，该天线包括基板，印制在基板正面的系统地板、形成对称结构的天线单元一和天线单元二，印制在基板背面的微带线一、微带线二以及设置在微带线一上的激励端口一和设置在微带线二上的激励端口二；该天线还包括印制在基板正面的宽带T型中和线；宽带T型中和线由三个分支组成，分支一和分支二结构相同，分别与天线单元一和天线单元二相连接，并构成耦合路径一，分支三与系统地板相连接，分支一或者分支二和分支三构成耦合路径二。本实用新型专利技术的MIMO天线能有效地提高MIMO天线单元间的隔离度，并能实现隔离度和阻抗带宽的独立控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及两单元的MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)天线阵的
，更具体地说，涉及一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线。
技术介绍
第3代移动通信系统(3G)是工作在2MHz的宽带数字通信系统，它实际所提供的速率难以得到理论上的2Mbps，难以满足用户日益增长的需求。尽管目前3G增强型技术LET (Long Term Evolution)不断发展，但其传输速率还有差距，不能提供动态范围多速率业务。此外，3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS (Quality ofService)及性能的多速率业务，不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于3G系统以上的局限性，第4代移 动通信系统(4G)与技术已成为目前移动通信领域的研究热点。4G移动通信无线网络和现有网络相比较，具有较高的数据速率和频谱利用率，能够提供多媒体业务，能够实现全球无缝隙漫游，具有更高的安全性、智能性、灵活性以及更高的传输质量和服务质量，应能支持非对称性业务，并能支持多种业务。未来的4G网络应当是全IP网络，应体现出移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势。MIMO技术被认为是4G的关键技术之一。MMO技术的空间复用就是在接收端和发射端使用多个天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个数据通道(ΜΙΜ0子信道)发射信号，从而使得容量随着天线数量的增加而线性增加。这种信道容量的增加不占用额外的带宽，也不消耗额外的发射功率，因此是增加信道和系统容量的一种非常有效的手段。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。MIMO天线是MMO通信系统的关键技术。对于基站而言，因为可用空间大，多天线技术的应用容易得到实现。对于小型手持设备来说，将多个天线集成在小空间中，会引起很大的互耦，天线的性能就随之下降，就无法实现信道容量随着天线数目的增加以线性比例增大。如何在减小天线阵列尺寸，同时减小天线单元间的稱合是MIMO天线设计的难点。目前为了减小天线单元间的互耦，提高天线单元间的隔离度，已经发展形成了多种的方法。2004 年 Gaoming Chi, Binhong Li,和 Dongsheng Qi 等人在 MICR0WAVEANDOPTICAL TECHNOLOGY LETTERS 发表题为 “Dual-Band Printed Diversity Antenna for2.4/5. 2-GHz WLAN Application”的文章,在该文章中提出了利用T型地板枝节来提高两天线单元间的隔离度。2005年Kyeong-Sik Min等人在发表在欧洲微波会议上发表题为“ Improved MIMOAntenna by Mutual Coupling Suppression between Elements，，的文章，报道了寄生单兀可以减小天线单元间互稱，该设计利用六个寄生单元，在5. 15-5. 35GHz ( | S111 <_10dB)频带内将隔离度提高到25dB。2006 年 Aliou Diallo, Cyril Luxey, Philippe Le Thuc, Robert Staraj,和Georges Kossiavas 等人在 IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION 上发表题为“Study and Reduction of the Mutual Coupling Between Two Mobile Phone PIFAsOperating in the DCS1800and UMTS Bands”的文章,该文章首次提出了利用中和线解f禹技术提高两个工作在不同频率的天线单元间的互耦。2007 年 Yuan Ding, Zhengwei Du, Ke Gong 等人在 IEEE TRANSACTIONS ONANTENNAS AND PROPAGATION 上发表了题为 “A Novel Dual-Band Printed Diversity Antenna for Mobile Terminals”的文章,该文提出利用两对L型地板枝节去减小地板表面波引起的互耦，从而提高MMO天线两单元间的隔离度。2008 年，Angus C. K. Mak, Corbett R. Rowell,和 Ross D. Murch 等人在 IEEETRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION,上发表了题为 “Isolation EnhancementBetween Two Closely Packed Antennas”的文章，该文证实地板缝隙可以提高MIMO天线单元间的隔离度。可见，减小耦合的主要方法有EBG地板结构，解耦网络，地板缝隙，反射单元，地板分支和中和线。然而以上的解耦方法仅仅适用于窄带工作带宽中，而且大多数结构设计复杂，难以实现小型、宽带/多频、高隔离度的设计要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线，该天线结构简单，制作容易，具有小型、宽带和高隔离度等特性，并可实现阻抗带宽和隔离度的独立可调；该MMO天线适合应用于如手机等移动终端设备的系统中，能够在多径通信环境中提供良好的分集增益，抵抗多径衰落，或提供复用增益，提高系统的信道容量。为了达到上述目的，本技术通过下述技术方案予以实现一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线，包括基板，印制在基板正面的系统地板、形成对称结构的天线单元一和天线单元二，印制在基板背面的微带线一、微带线二以及设置在微带线一上的激励端口一和设置在微带线二上的激励端口二，天线单元一与微带线一部分重叠，天线单元二与微带线二部分重叠；其特征在于该天线还包括印制在基板正面的宽带T型中和线；所述宽带T型中和线有三个分支，其中分支一和分支二结构相同，它们分别与天线单元一和天线单元二相连接，并构成耦合路径一，分支三与系统地板相连接，所述分支一或者分支二和分支三构成耦合路径二。在上述方案中，宽带T型中和线的三条分支构成的耦合路径所产生的作用与MMO天线原有的耦合路径产生的作用相反，故可以抵消MMO天线的天线单元间原有的耦合，提高MMO天线单元之间的隔离度。同时改变宽带T型中和线的三条分支的长度可以独立控制MMO天线隔离度的参数，从而实现MMO天线隔离度的独立可调。所述印制在基板正面的天线单元一和印制在基板背面的微带线一的重叠部分形成耦合结构一；印制在基板正面的天线单元二与印制在基板背面的微带线二的重叠部分形成耦合结构二。通过耦合结构一和耦合结构二分别给天线单元一和天线单元二进行耦合馈电，耦合结构一和耦合结构二给天线引入额外的电容，故能有效地增大天线的电长度，减小天线的物理尺寸，有利于天线的小型化发展。更具体地说，所述微带线一通过耦合结构一对天线单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线，包括基板，印制在基板正面的系统地板、形成对称结构的天线单元一和天线单元二，印制在基板背面的微带线一、微带线二以及设置在微带线一上的激励端口一和设置在微带线二上的激励端口二，天线单元一与微带线一部分重叠，天线单元二与微带线二部分重叠；其特征在于：该天线还包括印制在基板正面的宽带T型中和线；所述宽带T型中和线有三个分支，其中分支一和分支二结构相同，分别与天线单元一和天线单元二相连接，并构成耦合路径一，分支三与系统地板相连接，所述分支一或者分支二和分支三构成耦合路径二。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，李健凤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：