[實(shí)用新型]一種緊湊型三頻帶MIMO天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820165287.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN208078167U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭宏興;安星;高振斌;王蒙軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國(guó)榮

本實(shí)用新型公開了一種緊湊型三頻帶MIMO天線，包括矩形介質(zhì)基板、第一輻射單元、第二輻射單元、第一微帶饋線、第二微帶饋線、第一中和線、第二中和線及矩形接地面，所述矩形接地面印刷在矩形介質(zhì)基板的背面，矩形接地面的三側(cè)邊緣與矩形介質(zhì)基板背面的三側(cè)邊緣部分重合，余下的一側(cè)邊緣位于矩形介質(zhì)基板背面的中部；所述第一輻射單元、第二輻射單元、第一微帶饋線、第二微帶饋線、第一中和線、第二中和線均印制在介質(zhì)基板的正面上，第一輻射單元、第二輻射單元為鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)。該天線體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易集成、成本低，能夠有效地提高輻射單元在2.3GHz、3.5GHz、5.5GHz三個(gè)頻段上的隔離度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種緊湊型三頻帶MIMO天線。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線通信服務(wù)的質(zhì)量和業(yè)務(wù)要求越來越高，這也就要求移動(dòng)通信能夠提供更高速率、更多工作頻段，進(jìn)而要求天線具有高容量、多頻工作特性。相比于原有的天線系統(tǒng)中的單輸入單輸出 Single-Input Single-Output(SISO)技術(shù)，多輸入多輸出Multiple-Input Multiple-Output(MIMO)技術(shù)由于其具有提高系統(tǒng)容量及分集增益等眾多突出的優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今無(wú)線通信系統(tǒng)中研究的熱點(diǎn)課題之一。其在第四代無(wú)線通信的發(fā)展中，特別是在長(zhǎng)期演進(jìn)Long Term Evolution(LTE)和全球微波接入互操作性Worldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX)方面一直備受關(guān)注。然而，移動(dòng)終端朝著小型化、多功能方向發(fā)展，在空間受限的移動(dòng)終端中嵌入多根天線會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈耦合，造成天線帶寬、輻射方向圖等性能惡化，進(jìn)而影響整個(gè)MIMO系統(tǒng)的性能。

為了提高天線陣元各個(gè)端口間的隔離度，去耦網(wǎng)絡(luò)、缺陷地結(jié)構(gòu)、中和線結(jié)構(gòu)及電磁帶隙結(jié)構(gòu)等去耦技術(shù)逐漸應(yīng)運(yùn)而生。去耦網(wǎng)絡(luò)需要引入兩條特征阻抗與MIMO天線單元的輸入阻抗相等的傳輸線及集總元件，但是這種隔離度的提高是以犧牲天線的阻抗匹配為代價(jià)換來的，為此需要加入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。這不僅會(huì)增加天線設(shè)計(jì)、加工的難度及天線的制作成本，而且還會(huì)給天線系統(tǒng)帶來額外的損耗，不適合應(yīng)用到多頻或者寬帶MIMO天線中；公開號(hào)為 CN206850019U的專利公開了一種減小耦合的DGS結(jié)構(gòu)微帶天線，該天線采用五個(gè)相同的DGS單元級(jí)聯(lián)作為去耦結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一種單頻段小型化的MIMO天線；在論文《Anovel EBG-based MIMO antenna with enhanced isolation for WLAN application》中，提出了一款應(yīng)用于WLAN的雙頻段高隔離度的EBG去耦結(jié)構(gòu)， EBG單元由一個(gè)E形及內(nèi)嵌兩個(gè)矩形結(jié)構(gòu)組合而成，并將其進(jìn)行2×10的陣列形成去耦結(jié)構(gòu)，在2.4GHz-3GHz及4.6GHz-5.53GHz寬帶范圍內(nèi)獲得了大于20dB 的隔離度，但是設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，占用面積大。目前大多數(shù)研究集中在減少單頻段天線單元間的相互耦合，對(duì)于多個(gè)頻段的去耦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還很少，如何保證在移動(dòng)通信設(shè)備的小型化基礎(chǔ)上，降低多個(gè)頻段間的耦合度是當(dāng)前急需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供了一種能夠在多個(gè)頻段內(nèi)保證低耦合性能的二單元MIMO天線，同時(shí)滿足了移動(dòng)設(shè)備小型化、多功能的要求，并且天線增益較高。采用多個(gè)長(zhǎng)度及寬度不同的蜿蜒線作為輻射單元，并將其進(jìn)行鏡像對(duì)稱放置，去耦結(jié)構(gòu)為兩條寬度及長(zhǎng)度不同的中和線，能夠有效地減少兩個(gè)端口間的信號(hào)干擾。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種緊湊型三頻帶MIMO天線，其特征在于，包括矩形介質(zhì)基板(1)、第一輻射單元、第二輻射單元、第一微帶饋線(6)、第二微帶饋線(7)、第一中和線(8)、第二中和線(9)及矩形接地面(10)，所述矩形接地面(10)印刷在矩形介質(zhì)基板(1)的背面，矩形接地面(10)的三側(cè)邊緣與矩形介質(zhì)基板(1)背面的三側(cè)邊緣部分重合，余下的一側(cè)邊緣位于矩形介質(zhì)基板(1)背面的中部；所述第一輻射單元、第二輻射單元、第一微帶饋線(6)、第二微帶饋線(7)、第一中和線(8)、第二中和線(9)均印制在介質(zhì)基板的正面上，第一輻射單元、第二輻射單元為鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)，分別印制在矩形介質(zhì)基板(1)正面的左、右兩側(cè)。