[發(fā)明專(zhuān)利]一種高隔離度雙單元MIMO陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210346465.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102832452A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖海林;胡振;歐陽(yáng)繕;易釗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/38
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/52;H01Q5/01;H01Q21/28
• 代理公司: 桂林市持衡專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種MIMO天線，特別涉及一種高隔離度雙單元MIMO陣列天線。

背景技術(shù)

信息時(shí)代的來(lái)臨，宣告著信息及時(shí)傳遞、快速交互、有效傳輸已成為我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑豢苫蛉钡囊徊糠帧ｋS著各種無(wú)線通信業(yè)務(wù)推陳出新和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俾始坝行蕴岢隽烁鼮榭量痰囊蟆８鞣N通信服務(wù)交錯(cuò)并行，對(duì)無(wú)線資源的占用和競(jìng)爭(zhēng)，使得目前本就稀缺的頻譜資源越來(lái)越緊張，如何更高效地利用這些有限的通信資源成為無(wú)線通信亟待解決問(wèn)題之一。研究表明，使用MIMO（Multiple?Input?and?Multiple?Output），即多輸入多輸出技術(shù)，在不增加系統(tǒng)帶寬天線總的發(fā)射功率下，使用多天線能夠充分利用空間資源，成倍地提高信道容量，極大的改善無(wú)線通信質(zhì)量，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先技術(shù)之一。

天線作為無(wú)線通信設(shè)備中的基本器件，它將導(dǎo)行電磁波與自由空間波互相轉(zhuǎn)換，以電磁波作為信息的載體，在不同地域之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。它是任何無(wú)線電系統(tǒng)都不可缺少的基本組成部分。如果缺少天線，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)線通信。天線的重要性在無(wú)線通信中是顯而易見(jiàn)的。由于無(wú)線通信技術(shù)日新月異的變化，在近十幾年，我們發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端上不只是具備有單一的通話功能，而且還集成了各種豐富的無(wú)線通信功能，諸如bluetooth（藍(lán)牙傳輸）、GPRS（全球定位系統(tǒng)）、Wlan（無(wú)線高速局域網(wǎng)）接入功能等。單頻點(diǎn)、窄寬帶的通信服務(wù)顯然無(wú)法有效應(yīng)對(duì)上述要求，為了同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)多個(gè)頻段的通信能力的需求。如果在同一通信設(shè)備中設(shè)計(jì)幾種不同的天線分別來(lái)應(yīng)對(duì)各個(gè)不同頻帶內(nèi)的通信服務(wù)，無(wú)疑增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，也需要額外考慮多副天線的布局、安裝與設(shè)備集成等問(wèn)題。因此，采用一副天線實(shí)現(xiàn)多頻覆蓋以及較好的帶寬性能已成為當(dāng)前終端天線設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。與此同時(shí)，大規(guī)模集成電路迅猛發(fā)展以及其無(wú)可替代的集中優(yōu)勢(shì)，加之消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)傾向所帶來(lái)的市場(chǎng)需求，使得無(wú)線通信設(shè)備不斷向著小型化、集成化、多功能化方向發(fā)展。

伴隨著MIMO多天線技術(shù)不斷的應(yīng)用，需要同時(shí)在收發(fā)兩端采用多個(gè)天線，對(duì)于基站來(lái)說(shuō)，利用相對(duì)寬裕的空間優(yōu)勢(shì)，則很容易減少多天線之間的互相關(guān)性，而終端狹小的空間，限制了多天線單元布局的間隔，當(dāng)天線之間的距離彼此靠的很近時(shí)，勢(shì)必會(huì)引起天線接收信號(hào)之間的高度的耦合以及空間相關(guān)性，這對(duì)于MIMO系統(tǒng)要求接收信號(hào)的各子信道之間相互獨(dú)立來(lái)說(shuō)是很不利的，甚至?xí)?dǎo)致MIMO系統(tǒng)性能的惡化。如何在緊湊的結(jié)構(gòu)中，保證各天線單元較低的互耦是終端多天線設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。目前對(duì)于手持設(shè)備的終端天線的寬頻及多頻性能方面的研究較多，但對(duì)其多天線的性能關(guān)注較少。而對(duì)于這方面應(yīng)用的MIMO多天線設(shè)計(jì)，往往考慮的是在單頻點(diǎn)工作時(shí)，主要對(duì)其天線單元之間的去耦進(jìn)行較多的研究。找尋如何折中天線單元之間的隔離度和帶寬性能，即在保證工作頻帶下提高隔離度的同時(shí)對(duì)回波損耗影響較小的方法，是在設(shè)計(jì)具有多頻及寬頻特性的MIMO天線時(shí)無(wú)法規(guī)避的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有寬頻及雙頻特性的高隔離度雙單元MIMO陣列天線，該天線結(jié)構(gòu)緊湊，能實(shí)現(xiàn)雙頻覆蓋，引入去耦結(jié)構(gòu)，有效的改善不同頻帶內(nèi)天線單元之間的隔離度，同時(shí)保證天線在全頻段工作時(shí)的帶寬性能。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種高隔離度雙單元MIMO陣列天線，包括介質(zhì)基板，其中：

所述介質(zhì)基板的正面印制有地板、附加地板單元和2個(gè)類(lèi)C形輻射單元、以及開(kāi)設(shè)在地板上的2個(gè)隔離槽；

附加地板單元整體呈T形，即附加地板單元主要由左臂枝節(jié)、中心枝節(jié)和右臂枝節(jié)構(gòu)成；左臂枝節(jié)、右臂枝節(jié)和中心枝節(jié)沿介質(zhì)基板垂直方向設(shè)置，其中左臂枝節(jié)和右臂枝節(jié)的末端分別向下彎折90°，并與中心枝節(jié)的上端交匯；左臂枝節(jié)和右臂枝節(jié)以中心枝節(jié)為對(duì)稱(chēng)線呈左右對(duì)稱(chēng)；

隔離槽整體呈倒S形，即沿介質(zhì)基板水平方向設(shè)置的隔離槽的首端向上彎折90°，末端向下彎折90°；

類(lèi)C形輻射單元整體呈C形，即類(lèi)C形輻射單元主要由首尾順次相接的第一枝節(jié)、第二枝節(jié)、第三枝節(jié)和第四枝節(jié)構(gòu)成；第一枝節(jié)和第三枝節(jié)相互平行，且沿介質(zhì)基板水平方向設(shè)置；第二枝節(jié)和第四枝節(jié)相互平行，且沿介質(zhì)基板垂直方向設(shè)置；