[發(fā)明專利]一種寬帶MIMO差分濾波縫隙天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811300346.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109586017B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐濤;韓楊昆;孫亮;薛一凡;鄧宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q5/50;H01Q13/18
• 代理公司: 32200 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 石艷紅<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：包括天線板和四個差分濾波縫隙天線單元；四個差分濾波縫隙天線單元關(guān)于天線板的中心點對稱，且相鄰兩個差分濾波縫隙天線單元相互垂直；

天線板包括介質(zhì)基板、設(shè)置在介質(zhì)基板上表面的上金屬層和設(shè)置在介質(zhì)基板下表面的下金屬層；

每個差分濾波縫隙天線單元均包括縫隙輻射器、雙模諧振器和兩條微帶饋線；

縫隙輻射器為在下金屬層上開設(shè)的矩形縫隙，矩形縫隙中與長邊相平行的對稱軸線稱為長邊對稱軸線；

雙模諧振器設(shè)置在上金屬層的上表面，雙模諧振器包括閉環(huán)微帶線和兩條短路短截線；

閉環(huán)微帶線為矩形結(jié)構(gòu)，包括縫隙頂邊、縫隙對邊和兩個縫隙側(cè)邊；縫隙頂邊位于矩形縫隙的正上方，且與矩形縫隙的長邊相垂直；縫隙對邊與縫隙頂邊相平行；兩條縫隙側(cè)邊關(guān)于長邊對稱軸線對稱；

兩條短路短截線對稱設(shè)置在長邊對稱軸線兩側(cè)，每條短路短截線的一端與對應(yīng)的縫隙側(cè)邊垂直連接，每條短路短截線的另一端各設(shè)置一個貫穿天線板的金屬通孔；

兩條微帶饋線均平行設(shè)置在縫隙對邊外側(cè)的上金屬層上，且關(guān)于長邊對稱軸線對稱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：位于矩形縫隙正上方的縫隙頂邊中心設(shè)置有金屬貼片，該金屬貼片的寬度大于閉環(huán)微帶線的寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：縫隙輻射器包括閉環(huán)伸入端和輻射端，閉環(huán)伸入端位于閉環(huán)微帶線的矩形內(nèi)腔中；假設(shè)金屬貼片的長度為l₆，寬度為w₄，金屬貼片與閉環(huán)伸入端之間的距離為l₁，則通過調(diào)節(jié)l₁、l₆和w₄的尺寸大小，能夠調(diào)節(jié)縫隙輻射器與雙模諧振器之間的耦合系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：假設(shè)縫隙輻射器的長度為l₅，在差模信號激勵下，在頻率增益通帶中將依次出現(xiàn)三個反射零點f_A，f_o和f_e，通過調(diào)整l₅的尺寸大小，能夠獨立地調(diào)節(jié)f_A值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：假設(shè)縫隙輻射器的輻射端至相鄰縫隙輻射器長邊的距離為d₁，縫隙輻射器的輻射端至相鄰縫隙輻射器的長邊對稱軸線的距離為t₁，雙模諧振器的波長為λ_A，則當(dāng)d₁≥0.05λ_A時，相鄰兩個縫隙輻射器之間的隔離度將大于18dB；當(dāng)d₁固定不變時，通過調(diào)整t₁的尺寸大小，進(jìn)一步增加相鄰兩個縫隙輻射器之間的隔離度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶MIMO差分濾波縫隙天線，其特征在于：假設(shè)相互平行的兩個縫隙輻射器之間的距離為d₂，一個縫隙輻射器的輻射端至與其相平行的縫隙輻射器的短邊對稱軸線的距離為t₂，雙模諧振器的波長為λ_A；當(dāng)d₂或t₂越長時，相互平行的兩個縫隙輻射器之間的耦合越弱；當(dāng)d₂接近為λ_A/4，t₂接近λ_A/8時，相互平行的兩個縫隙輻射器之間的隔離度將大于15dB。