一种用于wlan及wimax的三通带mimo天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种用于WLAN及WIMAX的三通带Μ頂0天线。
【背景技术】
[0002]随着现代无线通信技术的迅速发展，移动通信系统对天线的要求越来越高，设计一种用于WLAN和WIMAX的三通带MHTO天线是近年来研究的热点。多入多出Multiple-1nput-multiple-output (ΜΙΜΟ)技术，因为能够大幅度地增加信道容量，同时不需要额外的增加频谱范围和输入功率，日益成为天线设计新的重要研究方向。随着移动通信设备小型化的发展，要求天线的体积越来越小，但MMO天线的体积减小会导致隔离度变差，不同天线端口间的相互干扰增大。为了解决这一矛盾，近些年来，小型化同时具备高隔离度的ΜΜ0天线逐渐受到重视。考虑到工作在不同通信系统间的工作频段可能互不相同，比如无线局域网系统 wireless local area network (WLAN)的 2.4GHz_2.484GHz, 5.15GHz_5.35GHz,5.725GHz-5.825GHz，全球微波互联接入系统 WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)的 3.4GHz_3.69GHz, 5.25GHz_5.85GHz，这两大通信系统的工作频段就不完全相同，进而要求天线能够工作在多个不同的频段，即要求天线往多通带方向发展。也就是说，设计小型化多通带的ΜΙΜ0天线，是天线领域当前重要的研究方向。因此，本发明设计了一种用于WLAN和WIMAX的新型三通带Μ頂0天线，用于小型移动通信设备。
[0003]为了有效地减小ΜΜ)天线中不同端口间的干扰，需要天线有解耦结构。常用的结构，包括直线型中和线，U形中和线，地板延伸枝节等。
[0004]小型化的用于WLAN和WIMAX的新型三通带Μ頂0天线是一种能工作在多个不同频段的，具有较高的端口间隔离度的阵列天线。多通带ΜΜ0天线的实现方法主要是通过多个不同长度和形状的蜿蜒结构的枝节线来实现。
[0005]传统的ΜΙΜ0天线，由于尺寸的限制，往往只能取得一个窄频带的解耦效果。不能在多频甚至宽频的情况下也实现较好的隔离性能。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种WLAN及WIMAX的三通带ΜΙΜ0天线。
[0007]本发明采用如下技术方案:
[0008]一种用于WLAN及WIMAX的三通带ΜΜ0天线，包括介质基板，所述介质基板正面印制关于介质基板中线对称的两个天线辐射结构，所述介质基板背面印制地板，所述两个天线辐射结构之间加载U形中和线，还包括两条输入端馈线，所述天线辐射结构与输入端馈线连接。
[0009]所述两个天线辐射结构相同，均包括第一弯折枝节、第二弯折枝节及印制在介质基板背面的寄生枝节，所述第二弯折枝节位于第一弯折枝节的内侧，所述第一弯折枝节及第二弯折枝节与输入端馈线连接。
[0010]所述寄生枝节由地板延伸出，所述寄生枝节与地板连接。
[0011]第一弯折枝节的长度大于第二弯折枝节的长度，第二弯折枝节的长度度大于寄生枝节。
[0012]所述U形中和线内加载四个枝节，所述U形中和线与输入端馈线连接。
[0013]所述第一弯折枝节长度为33毫米，具体为天线中心频率2.44GHz的四分之一波长，所述第二弯折枝节长度为17.2毫米，具体为天线中心频率3.43GHz的四分之一波长，所述寄生枝节的长度为8.8毫米。
[0014]所述四个枝节均由U形中和线延伸出来。
[0015]所述地板为矩形，输入端馈线为特征阻抗50欧姆的微带线。
[0016]本发明的有益效果:
[0017](1)用平面的结构完成了多个不同通信频段的覆盖:无线局域网系统wirelesslocal area network(WLAN)的 2.4GHz_2.484GHz, 5.15GHz_5.35GHz, 5.725GHz_5.825GHz，全球微波互联接入系统 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)的
3.4GHz-3.69GHz, 5.25GHz_5.85GHz。
[0018](2)整个天线的平面尺寸，包含地板为31_X31mm，占用的尺寸极其小，而且可用平面印刷工艺和低成本的FR4板材，降低了制造成本。
[0019](3)天线的结构简单，调试方便，工作模式清晰，而且，由于加载有四个小枝节的U形中和线，使得这几个通带的隔离度都得到了提高。保证了 ΜΜ0天线的端口间能够不互相干扰。
【附图说明】
[0020]图1是本发明一种用于WLAN及WIMAX的三通带Μ頂0天线的结构示意图；
[0021]图2是图1的俯视图；
[0022]图3是图1的仰视图；
[0023]图4是图1的侧视图；
[0024]图5是本发明实施例仿真的回波损耗与频率关系图；
[0025]图6是本发明实施例仿真的端口间隔离度与频率关系图；
[0026]图7是本发明实施例仿真的增益图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0028]实施例
[0029]如图1-图4所示，一种用于WLAN及WIMAX的三通带ΜΜ0天线，包括介质基板，所述介质基板正面印制关于介质基板中线对称的两个天线辐射结构，所述介质基板背面印制地板10，所述两个天线辐射结构之间加载U形中和线7，还包括印制在介质基板正面的两条输入端馈线5、6，所述天线福射结构与输入端馈线连接，--对应连接。
[0030]所述两个天线辐射结构相同，均包括第一弯折枝节1、2、第二弯折枝节3、4及寄生枝节8、9，所述第二弯折枝节3、4位于第一弯折枝节1、2的内侧，所述寄生枝节8、9由地板10延伸出，所述寄生枝节与地板连接，在图2的俯视图中，位于介质基板背面的寄生枝节看上去与介质基板正面的结构有部分重叠。
[0031]所述第一、第二弯折枝节及U形中和线印制在介质基板正面，寄生枝节印制在介质基板背面。
[0032]第一弯折枝节的长度大于第二弯折枝节的长度，第二弯折枝节的长度度大于寄生枝节。第一弯折枝节长度约为33mm，大约为2.44GHz的四分之一波长，用来形成宽度覆盖
2.4GHz-2.484GHz 的 WLAN 工作频带；
[0033]第二弯折枝节长度约为17.2mm，大约为3.43GHz的四分之一波长，用来形成宽度覆盖3.4GHz-3.69GHz的WiMAX工作频带。
[0034]地板延伸出的寄生枝节位于两个输入端馈线的下侧，总长度都为8.8_，产生的谐振模式谐振于WLAN 5.45GHz附近，用来覆盖WLAN 5.2/5.8GHz和WiMAX 5.5GHz频段。
[0035]所述U形中和枝节位于两个天线福射结构之间，且关于介质基板中线对称，具体位于两个第一弯折枝节中间位置，所述U形中和枝节内部加载四个枝节，起连接作用，目的是作为两个天线辐射单元之间的中和线，用于解耦。相比于传统的直线型中和线，U形中和线等，本发明提出的修正型U形中和线，包含了 4个植入的小枝节之后，可以实现3个通带的同时解耦，具有更优的解耦性能。
[0036]四个枝节可以为矩形结构或者弯折结构。
[0037]本实施例地板为矩形，用于模拟小型化无线通信设备的电路板。
[0038]本发明首先实现多个通带频段(WLAN 2.4/5.2/5.8GHz和WiMAX 3.5/5.5GHz)的覆盖。第一弯折枝节1、2及第二弯折枝节3、4与输入端馈线5、6相连接。这第一弯折枝节
1、2长度约为33mm，大约为2.44GHz的四分之一波长，主要产生2.4GHz的谐振模式，用来形