[發明專利]一種堆疊式去耦網絡

有效

• 申請號: 202010893360.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112164890B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 劉洋;王璟珂;趙魯豫
• 申請（專利權）人: 西安朗普達通信科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01L27/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種堆疊式去耦網絡，包括基板，所述基板上設有口字陣型分布的金屬通孔，基板上下兩層還分布有金屬條帶，用于連接相鄰金屬通孔，使其成為一個整體，構成口字單元；金屬條帶在相鄰的金屬通孔之間上、下錯落分布。所述口字單元的四個端角向左右兩側延伸有四個連結臂，連結臂同樣由金屬通孔和金屬條帶構成，連接方式與口字單元相同。所述基板上的金屬通孔在口字陣型的各條邊上折線形分布，對應的基板上下兩層連接相鄰金屬通孔的金屬條帶也按折線形走向。本發明根據現有的正交混合網絡的核心原理，通過設計折疊式結構的正交混合網絡，并通過低溫共燒陶瓷技術，集成芯片，該芯片在一定的頻帶內產生去耦作用，用于多天線系統之間去耦。

技術領域

本發明涉及多天線去耦領域，特別涉及一種堆疊式去耦網絡。

背景技術

隨著移動通信系統的快速發展，射頻頻譜資源日益短缺，如何提供更高質量、更快速的通信服務成為第五代移動通信系統(5G)中的研究熱點。在此背景下，已經提出許久的多輸入多輸出(MIMO)通信技術成為了5G系統中的關鍵技術。

多輸入多輸出(MIMO)技術是指在發射端和接收端同時使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端和接收端的多個天線發射和接收。因此，多輸入多輸出技術能夠在不額外增加通信頻帶和發射功率的情況下，實現高速、大容量的數據傳輸，顯著的提高系統數據吞吐率和信道容量。在多輸入多輸出(MIMO)系統中，天線起著至關重要的作用，因為天線的特征固有地包含在發射器和接收器之間的通信信道中。

MIMO技術是基于天線陣列而言的，隨著對信道容量需求的不斷增長，大規模MIMO技術將會成為5G系統的核心，并且緊湊密集的陣列將促進這一進程。然而，無論是5G基站，或是移動終端中，由于空間限制，隨著天線數量的增加，天線單元之間的間距相對較小，造成單元之間會形成強烈的互相耦合。在特定的空間內，天線單元數量越多，單元之間的耦合更強，會導致：

（1）空間相關性的增加；

（2）輻射效率的降低；

（3）單元增益的下降；

（4）信噪比的惡化；

（5）信道容量的減小。

綜上所述，在有限的空間內，在MIMO系統中如何有效的減小天線單元之間的耦合，提高單元之間的隔離度，并保證原天線的輻射性能，成為了業界研究的熱點。

為了降低多個天線之間的耦合,?其中一種有效的方法就是使用?DMN?(Decoupling?and?Matching?Networks)?技術。可以設計出?180°的混合耦合器如圖?1所示。通過90°/180°正交混合網絡，將S矩陣對角化，引入正交模式，將耦合器的2,?3?端口通過通孔連接天線,?1,?4?端口接饋電網絡,?就可構成一個雙天線的去耦合系統。

發明內容

本發明目的是：利用上述背景技術的核心原理，通過設計特殊結構的正交混合網絡，并通過低溫共燒陶瓷(LTCC)技術，集成芯片，該芯片在一定的頻帶內產生去耦作用，用于多天線系統之間去耦。

本發明的技術方案是：

一種堆疊式去耦網絡，包括基板，所述基板上設有口字陣型分布的金屬通孔，基板上下兩層還分布有金屬條帶，用于連接相鄰金屬通孔，使其成為一個整體，構成口字單元；金屬條帶在相鄰的金屬通孔之間上、下錯落分布。

優選的，所述口字單元的四個端角向左右兩側延伸有四個連結臂，連結臂同樣由金屬通孔和金屬條帶構成，連接方式與口字單元相同。

優選的，所述基板上的金屬通孔在口字陣型的各條邊上折線形分布，對應的基板上下兩層連接相鄰金屬通孔的金屬條帶也按折線形走向。

優選的，所述堆疊式去耦網絡，利用低溫共燒陶瓷技術，或者薄膜技術、硅片半導體技術、多層電路板技術中的一種，制成去耦芯片。