[發明專利]一種具有雙陷波結構的UWB-MIMO天線

有效

• 申請號: 201710035327.6
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106816705B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李偉文;蘇晉升;陳曉建;李朋;葉航;游佰強;周建華
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/52;H01Q5/25;H01Q21/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 劉勇

一種具有雙陷波結構的UWB?MIMO天線。包括微波介質基板，微波介質基板上下表面均設金屬貼片；上表面金屬貼片構成相同結構的2個超寬帶天線單元，超寬帶天線單元相互垂直且對稱設置；超寬帶天線單元上部為作為天線輻射單元的等腰梯形結構貼片與半圓形結構貼片組合，超寬帶天線單元下部為作為天線饋線的矩形結構貼片，天線饋線與腰梯形結構貼片連接與天線輻射單元成為一體，饋線兩側對稱設C型結構貼片和網狀型結構貼片，網狀型貼片中心與介質基板下表面的金屬貼片連接，天線地板由2個矩形金屬貼片垂直相連構成，相連矩形金屬地板的夾角處切去矩形塊，在生成的夾角處開一對L型細槽，在與輻射單元和天線饋線相連處正對的天線地板位置處開矩形槽。

技術領域

本發明涉及一種UWB-MIMO天線，尤其是涉及一種具有雙陷波結構的UWB-MIMO天線。

背景技術

微帶天線相比傳統天線有質量輕、體積小、易集成、電性能多樣化等優勢之處，目前微帶結構已經廣泛應用于進行超寬帶天線的研究設計。

超寬帶(UWB)是一種無載波通信技術，利用納秒至皮秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。超寬帶技術具有高傳輸速率、強抗干擾、系統容量大、低成本等優點，而且發射功率非常小，大大延長系統電源工作時長，其電磁波輻射對人體影響也較小。MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術利用多天線系統的空時處理技術，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，成倍提高系統信道容量，改善傳輸質量。應用MIMO技術可以有效的解決UWB系統存在的多徑衰落現象，對UWB系統可提供多路復用增益和分集增益，大大提高UWB通信系統的性能。

隨著UWB技術和MIMO技術的發展，兩種技術相結合的UWB-MIMO天線的研究也逐漸引起學者的注意。文獻(Liu L,Zhao H,See T S P,et al.A printed ultra-widebanddiversity antenna[C]//Ultra-Wideband,The 2006IEEE 2006InternationalConference on.IEEE,2006:351-356.)提出一種印刷雙極化超寬帶天線，天線的兩個輻射單元相互垂直，同時在其中間地板處開槽使得端口隔離度提高到-20dB以下，該天線最終工作頻段為3.1～5.8GHz。文獻(Yoon H K,Yoon Y J,Kim H,et al.Flexible ultra-wideband polarisation diversity antenna with band-notch function[J].Microwaves,Antennas&Propagation,IET,2011,5(12):1463-1470.)設計出一款超薄柔性超寬帶雙極化天線，該天線采用階梯形CPW饋電，兩個輻射貼片相互垂直排布以實現極化分集，天線在超寬帶頻段內隔離度達到-20dB以下，可注意到輻射貼片上開了兩個對稱的細槽，實現天線在WLAN頻段處的陷波。文獻(Li Y,Li W,Liu C,et al.A printed diversitycantor set fractal antenna for ultra wideband communication applications[C]//Antennas,Propagation&EM Theory(ISAPE),2012 10th International Symposiumon.IEEE,2012:34-38.)設計出一款康托爾集分形UWB-MIMO天線，該天線通過在輻射單元中間地板開多條槽來提高隔離度，天線-10dB阻抗帶寬范圍為4.5～10.6GHz，天線端口間隔離度在-20dB以下。

由于超寬帶天線的工作頻帶較寬，在工作頻帶內容易受到其他頻段無線通信信號的干擾，所以需要對超寬帶天線進行陷波設計以消除干擾。同時，在MIMO無線通信系統中，天線單元間的互耦問題影響著系統信道質量及信道容量，因此，如何降低天線單元間耦合是MIMO天線設計的核心問題。

發明內容