[實用新型]一種天線及具有該天線的MIMO天線

有效

• 申請號: 201120181010.1
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN202127089U
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 劉若鵬;徐冠雄;楊松濤
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及通信領域，尤其涉及一種天線及具有該天線的MIMO天線。?

背景技術

現有通訊系統中的天線主要為偶極子天線和PIFA天線，此類天線尺寸、帶寬、增益等重要指標受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標極限的基本物理原理使得天線的小型化技術難度遠遠超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場分析的復雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術挑戰。因此當在設計中遇到天線使用空間小、工作頻率低、工作在多模問題時，其就顯得力不從心。?

為解決上述問題，現有技術的解決方案一般是通過在天線外部額外設置匹配線路來實現多模的輻射要求。在天饋系統中加入匹配網絡后，功能上是可實現低頻、多模的工作要求，但是由于非常大的一部分能量損失在匹配網絡上，其輻射效率將極大的降低。?

現有的超材料小天線，如公開號為CN201490337的中國專利，在設計中集成了新型人工電磁材料，因此其輻射具有非常豐富的色散特性，可以形成多種輻射模式，即可免去繁瑣的阻抗匹配網絡，這種豐富的色散特性為多頻點的阻抗匹配帶來了極大的便利。盡管如此現有的超材料小天線在面對現有終端設備小體積、低工作頻率、寬帶多模等問題時，設計的過程中也受到了極大的制約。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出進一步縮短天線尺寸并在低工作頻段工作良好的天線。?

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是，提出一種天線，其包括：第一介質基板以及覆蓋于該第一介質基板上的第二介質基板；該第一介質基板一側表面上設置有金屬片以及圍繞該金屬片設置的饋線，該饋線以耦合方式饋入該金屬片，且該金屬片上鏤空有微槽結構。?

該微槽結構為互補式開口諧振環結構、互補式螺旋線結構、開口螺旋環結構、雙開口螺旋環結構以及互補式彎折線結構中的一種。?

該第一介質基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。?

該第二介質基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。?

該饋線與該金屬片之間設置有可短接點，該可短接點電連接該饋線和該金屬片使得該饋線以感性耦合方式饋入該金屬片。?

該饋線圍繞該金屬片設置且不與該金屬片接觸而使得該饋線以容性耦合方式饋入該金屬片。?

該微槽結構通過蝕刻、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻鏤空于該金屬片上。?

該金屬片材質為銅或銀。?

本實用新型通過在第一介質基板上覆蓋第二介質基板，兩塊介質基板之間形成耦合電容使得天線工作在低頻時無需增長饋線長度，減小了天線的體積。?

同時，本實用新型還提供一種MIMO天線，其包括多個權利要求1所述的天線。?

該MIMO天線中的每一饋線連接一接收/發射機，所有的接收/發射機連接基帶信號處理器。?

根據本實用新型的MIMO天線，除了具備上述天線本身的優點外，還具有很高的隔離度，且多個天線之間的抗干擾能力強。?

附圖說明

圖1為本實用新型天線的結構示意圖。?

圖2a為互補式開口諧振環結構的示意圖；?

圖2b所示為互補式螺旋線結構的示意圖；?

圖2c所示為開口螺旋環結構的示意圖；?

圖2d所示為雙開口螺旋環結構的示意圖；?

圖2e所示為互補式彎折線結構的示意圖；?

圖3a為圖2a所示的互補式開口諧振環結構其幾何形狀衍生示意圖；?

圖3b為圖2a所示的互補式開口諧振環結構其擴展衍生示意圖；?

圖4a為三個圖2a所示的互補式開口諧振環結構的復合后的結構示意圖；?

圖4b為兩個圖2a所示的互補式開口諧振環結構與圖5b所示為互補式螺旋線結構的復合示意圖；?

圖5為四個圖2a所示的互補式開口諧振環結構組陣后的結構示意圖。?

具體實施方式

超材料是由具有一定圖案形狀的人造微結構按照特定方式周期排列于基材上而構成。人造微結構不同的圖案形狀和排列方式使得超材料具有不同的介電常數和不同的磁導率從而使得超材料具有不同的電磁響應。其中，當該人造微結構處于諧振頻段時，該人造微結構將表現出高度的色散特性，所謂高度的色散特性是指該人造微結構的阻抗、容感性、等效的介電常數和磁導率隨著頻率會發生劇烈的變化。?