[實用新型]一種四單元超寬帶MIMO天線

有效

• 申請號: 201621476640.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN206293616U
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 楊凌升;李春;程鉍峪
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/24;H01Q1/52;H01Q1/50;H01Q9/16;H01Q9/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及通信領域，特別是一種MIMO天線。

背景技術

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現多發多收，在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，顯示出明顯的優勢、被視為下一代移動通信的核心技術。

隨著無線通信技術的日益普及，超寬帶無線通信技術以其低功耗、高帶寬、低復雜度等優點而倍受重視,已成為目前短距離無線通信的一大研究熱點。但由于其輻射功率極低，在多徑環境中極易受到干擾。MIMO可以利用分集技術改善通信系統的可靠性并且可以改善通信的多徑衰落問題。研究表明,將MIMO技術應用于超寬帶，可以改善超寬帶天線系統性能。而如何在保持天線系統小體積的前提下，設計出具有高隔離度的超寬帶MIMO天線是一個關鍵問題。

為提高兩天線間的隔離度，現有技術中通過在兩個天線單元間設置多個諧振環型的缺陷地結構，雖然天線間隔離度得到了改善，但這無疑增加了天線的復雜度。或是采用在天線單元間設置T型枝節方法來提高兩天線單元間的隔離度，但是該天線系統相對體積較大，不利設備的便攜。現有技術還未解決這些問題。

實用新型內容

為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種適用于無線通信和射頻能量采集系統等多方面應用的四單元超寬帶MIMO天線，該天線低互耦，寬帶寬，結構緊湊，低成本。

為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案：

一種四單元超寬帶MIMO天線，包括：基板，設于基板上的槽饋偶極天線，設于基板下的單極天線，槽饋偶極天線、單極天線設于基板的兩側。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，兩邊的槽饋偶極天線和單極天線都互相關于中心旋轉對稱。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，還包括：設于槽饋偶極天線頂部一側的倒L型匹配枝節。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，還包括：設于槽饋偶極天線頂部另一側并用來匹配槽饋偶極天線的阻抗的梯形匹配塊。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，槽饋偶極天線上設有改善單極天線的隔離度的L型去耦枝節。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，槽饋偶極天線采用共面波導饋電。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，單極天線采用集中端口饋電。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，基板的尺寸為41mm*70mm*0.8mm。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，基板為介電常數4.4的FR-4環氧玻璃纖維板。

前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，單級天線的輻射單元與槽饋偶極天線的極化方向正交。

本實用新型的有益之處在于：本實用新型提供一種適用于無線通信和射頻能量采集系統等多方面應用的四單元超寬帶MIMO天線；具體具有如下好處：

第一：本實用新型的天線尺寸為41mm×70mm×0.8mm，尺寸小；

第二：本實用新型具有較寬的帶寬，3.1GHz-12GHz；

第三：相比常見的二單元天線，本實用新型具有四單元，這使得本實用新型具有更強的分集特性；

第四：本天線采用了結構簡單的隔離結構即L型枝節，提高隔離度；

第五：正交極化的特性使得每個天線都具有良好的輻射特性；

第六：本天線采用平面結構，易于集成到電路板，適用于小型移動設備；

第七：本天線采用厚度為0.8mm且價格低廉的FR-4環氧玻璃纖維板作為介質基板，較現有技術的天線有更薄的厚度和更低的制作成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種實施例的俯視圖；

圖2是本實用新型的一種實施例的側視圖；

圖3天線1和天線3的S參數圖；

圖4是天線1與天線2、天線3、天線4間的隔離度圖；

圖5是天線3與天線2、天線4間的隔離度圖；

圖6是槽饋偶極天線和單級天線的增益圖；

圖7是原始狀態時天線1的S參數圖；

圖8是天線1添加倒L型匹配枝節的S參數圖；

圖9是天線1添加梯形匹配塊的S參數圖；

圖10是添加L型去耦枝節前天線3和天線4間隔離度圖；

圖11添加L型去耦枝節后天線3和天線4間隔離度圖；

圖中附圖標記的含義：