[發明專利]一種寬頻帶平面型兩天線系統

無效

• 申請號: 201110342861.4
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102509875A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 申東婭;郭騰;況富強;張秀普;王光韜;張興輝
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q5/01;H01Q21/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 楊宏珍

技術領域：

本發明涉及一種寬頻帶平面型兩天線系統，屬移動終端多天線技術領域。

背景技術：

隨著移動無線通信技術的飛快發展，對大容量的信息傳輸要求越來越高。20世紀90年代貝爾實驗室的研究者們將多輸入多輸出(MIMO)這個概念應用到無線通信傳輸系統中后，從實際的測試平臺上證明了多輸入多輸出(MIMO)能夠有數十倍甚至百倍的提高無線通信系統中的容量和頻譜利用率的作用，且在多輸入多輸出(MIMO)的多天線系統中，天線分集技術作為一種通過降低多徑衰落和信道內干擾來增強無線通信系統性能的手段而被廣泛采用。

在當今天研究中，適用于多輸入多輸出(MIMO)系統中移動終端的多天線形式多為多根單極化天線的類型。另外，移動終端設備的小型化發展，使得多天線單元間距持續減小，天線單元間的互耦也成為影響多輸入多輸出(MIMO)系統中天線問題的重要因素。現在，在一個蜂窩通信系統中，在基站端很容易實現讓天線彼此距離數個波長。但是，為了提高無線下行信號的質量，在終端需要一個以上的天線。在移動通信終端中，如何在其有限空間中安裝兩個以上天線是一個公認的難點。

作為小型化、集成化的天線主角，微帶貼片天線以其三維結構的靈活性而受到了各種不同設計目標的全方位開發。然而，相對帶寬較窄是微帶貼片天線的主要缺點。目前擴展微帶貼片天線帶寬的方法有很多種，但是這些方法大多都是以增加制造復雜度(如分型技術)或者減小天線其他性能(如采用更厚的介質板，降低了天線的效率)為代價。

對于小尺寸的移動終端，由于天線單元之間的距離很小，空間、極化分集的作用有限，通常天線單元之間的互耦很大，使得天線的效率降低，從而降低通信系統的容量。因此，如果設計出結構緊湊、易集成、支持多輸入多輸出(MIMO)功能并適用于移動通信終端特別是小尺寸移動終端的多天線結構，將使多天線技術應用于手持終端成為可能。

經文獻檢索，未見與本發明相同的公開報道。

發明內容：

本發明的目的在于克服了現有技術之不足，而提供一種寬頻帶平面型兩天線系統。

本發明的寬頻帶平面型兩天線系統，通過對天線單元位置的對稱排列和天線的金屬地進行聯合設計，減小天線單元之間的相關性、減小天線單元之間的互耦，從而提高天線的效率和增加通信系統的容量；同時利用了天線的空間和角度分集技術；采用平面結構，使天線與通信系統易于集成；采用普通的數字電路的電路板(PCB，Printed?Circuit?Board)加工工藝，使天線的成本大大降低。本發明不僅能用于MIMO通信，也能用于普通無線通信。

本發明的寬頻帶平面型兩天線系統，包括：介質板，微帶饋線(1和2)，折疊單極子結構(3和5)構成的輻射天線單元a，折疊單極子結構(4和6)構成的輻射天線單元b，左半地枝的變形的倒L形結構(7)，右半地枝的變形的倒L形結構(8)，T形地枝結構(9)，金屬地(10)。其中：

介質板，呈矩形，是一塊印刷電路板；

a、b輻射天線單元及相應的微帶饋線(1和2)，印制在所述印刷電路板的正面；所述的a、b輻射天線單元形式一樣，都是G型單極子天線單元，a、b輻射天線單元及相應的微帶饋線(1和2)相對于所述的印刷電路板的縱軸對稱。

金屬地(10)印制在所述印刷電路板背面，包括用于模擬無線通信系統移動終端中除天線外的其他部分的矩形金屬部分，變形的倒L形結構(7和8)作為容性饋電的背靠背放置的PIFA天線，以及用來減小天線之間互耦的T形地枝結構(9)。

所述微帶饋線(1和2)、折疊單極子結構(3和5)構成的輻射天線單元a、折疊單極子結構(4和6)構成的輻射天線單元b、左半地枝的變形的倒L形結構(7)、右半地枝的變形的倒L形結構(8)、T形地枝結構(9)和金屬地(10)均通過敷銅印刷工藝制成。

本發明具有寬頻帶、多頻段、結構緊湊、易集成、低互耦、支持多輸入多輸出(MIMO)功能，適用于移動通信終端特別是小尺寸移動終端的多天線結構的特點，而且采用普通數字電路制造工藝，制造工藝簡單，成本低。

附圖說明：

圖1為本發明提供的一種用于移動終端的寬頻帶平面型兩天線系統三維圖。

圖2為圖1的A向視圖即縱向剖面圖。

圖3為圖1的B向視圖即天線單元和饋線的結構圖。

圖4為圖1的C向視圖即金屬地的結構圖。

圖5為本發明寬頻帶平面型兩天線系統的輻射天線單元結構實施實例尺寸圖(B向視圖，左右對稱結構)，單位均為毫米(mm)。