一种小型化差分陷波uwb-mimo天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种UWB-MIMO天线，尤其是一种小型化差分陷波UWB-MIMO天线，属于 无线移动通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 传统的通信理论一直将多径传播视为信号传输的一种不利因素，因具有不同时延 的多径信号副本相叠加会产生破坏性的干扰，使链路性能不稳定。近年兴起的MIMO技术提 出分别在发射端和接收端设置多副发射天线和接收天线，则可W利用无线通信系统的多径 效应，提高链路的性能。MIMO技术可W充份开发空间资源，在有限的频谱资源和固定的发射 功率下，改善每个用户的通信质量(如差错率)或提高通信效率(如数据速率KMIMO技术实 质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益。获取高空间复用增益可W大大提高信道 容量，获取高空间分集增益则可W有效提高信道的可靠性，降低信道误码率。MIMO天线作为 MIMO无线通信系统的重要器件，具有举足轻重的地位。
[0003] 近年来，由于无线移动通信的迅猛发展，人们对新的通信方式提出了更高的要求。 原有的通信频谱已经被许多无线通信系统使用，可用的频段越来越少。而超宽带通信技术 (叫tra-wideband，UWB)由于其功耗低、高比特率，功率密度极小，同时还具有传播距离远， 抗干扰能力强和保密性好的特点，获得了学术界和工业界的广泛关注。超宽带天线作为超 宽带系统中必不可少的发射接收设备，它具有尺寸小、宽频带、设计简单、福射稳定和容易 与外电路集成等特点。UWB的带宽为3.1-10.6細Z，在整个频段内与WLAN系统的5.2G化/ 5.8G化和WiMAX的5.5G化产生了重叠，运样就会造成通信干扰。为了避免运种干扰，就需要 在超宽带天线的设计过程中滤除运些频带。一种简单而实用的解决方法是在超宽带天线设 计中加入滤波设计，形成具有陷波特性的UWB天线。在福射体上开槽或加载谐振器，在地板 上开缝或者加载谐振器等都可W达到一定的陷波作用。
[0004] 无线通信技术的迅猛发展，也促进了全集成射频前端产品的需要。集成射频前端 通常采用差分技术实现，作为射频前端的关键部件之一，大多数天线设计为单端口器件，不 能直接与差分电路集成，通常需要采用己伦把差分信号转换为单端口信号然后馈入天线。 己伦的使用会造成损耗，使系统效率降低，也增加了独立器件的数量，不利于系统高度集成 和小型化。差分天线改变了传统天线的设计方法，直接把差分信号馈入到天线的两个端 口，为设计高集成的射频前端提供了新的途径。
[0005] 据调查与了解，目前公开的现有技术如下：
[0006] 1)2014年，ZM-hong l\i，Wen-Ao L巧PQing-Xin Chu等人在"I邸E ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS"发表题为 "Single-Layer Differential CPW-Fed Notch-Band I'apered-Slot UWB Antenna"的文章中，采用差分CPW馈电，在地板上开锥形槽 的UWB天线，运样可W实现较宽的带宽。然后在地板的缝隙边上加载枝节谐振器，在馈电部 分开缝形成谐振器，最终达到二阶陷波的效果，陷波矩形度很好，陷波的频率可W通过调节 谐振器的长度来自由改变。由于该天线采用了双端口差分馈电，天线福射方向图的交叉极 化非常小，而且是单层天线，易于加工。。
[0007] 2)2015年，Chao-Ming Luo，Jing-Song Hong和Lin-Lin Zhong等人在"I趾E ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETT邸梦'发表题为 "Isolation 化hancement Of a Very Compact UWB-MIMO Slot Antenna With Two Defected Ground St;ruc1:ures"的文章 中，利用单端口微带对T形缝隙进行馈电，实现超宽带工作。两个单元组合在一起构成MIMO 天线，中间用缝隙隔开，达到了较高的隔离度。
【发明内容】
[000引本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种小型化差分陷波UWB-MIMO天线，该UWB-MIMO天线具有小尺寸、宽频段、福射方向图好等优点，能够满足小型化、低 成本、易于加工、易与差分电路集成、不与其他系统互扰的要求。
[0009] 本发明的目的可W通过采取如下技术方案达到：
[0010] -种小型化差分陷波UWB-MIMO天线，包括介质基板和设置在介质基板顶层的地板 W及通过介质基板顶层的一对对角线和介质基板底层的一对对角线分开的四个天线单元， 所述地板在介质基板顶层的一对对角线上刻蚀有相互对称的四个缝隙，所述四个天线单元 之间通过四个缝隙隔开;每个天线单元包括刻蚀在地板上的T形缝隙和设置在介质基板底 层的差分馈电结构，所述T形缝隙T形缝隙内具有谐振枝节。
[0011] 作为一种优选方案，所述四个天线单元分别为第一天线单元、第二天线单元、第= 天线单元和第四天线单元，四个天线单元的T形缝隙分别为第一T形缝隙、第二T形缝隙、第 =T形缝隙和第四T形缝隙，四个天线单元的差分馈电结构分别为第一差分馈电结构、第二 差分馈电结构、第=差分馈电结构和第四差分馈电结构，四个天线单元的谐振枝节分别为 第一谐振枝节、第二谐振枝节、第=谐振枝节和第四谐振枝节；
[0012] 所述第一天线单元位于介质基板的两对对角线交点的上方，且第一天线单元对应 的是第一 T形缝隙、第一差分馈电结构和第一谐振枝节;所述第二天线单元位于介质基板的 两对对角线交点的左方，且第二天线单元对应的是第二T形缝隙、第二差分馈电结构和第 二谐振枝节;所述第=天线单元位于介质基板的两对对角线交点的下方，且第=天线单元 对应的是第=T形缝隙、第=差分馈电结构和第=谐振枝节;所述第四天线单元位于介质基 板的两对对角线交点的右方，且第四天线单元对应的是第四T形缝隙、第四差分馈电结构和 第四谐振枝节。
[0013] 作为一种优选方案，所述第一 T形缝隙、第二T形缝隙、第=T形缝隙和第四T形缝隙 均分为矩形宽缝和开路缝隙;所述第一 T形缝隙的开路缝隙与介质基板的上边缘相连，所述 第一谐振枝节位于第一 T形缝隙的矩形宽缝内；所述第二T形缝隙的开路缝隙与介质基板的 左边缘相连，所述第二谐振枝节位于第二T形缝隙的矩形宽缝内；所述第=T形缝隙的开路 缝隙与介质基板的下边缘相连，所述第=谐振枝节位于第=T形缝隙的矩形宽缝内；所述第 四T形缝隙的开路缝隙与介质基板的右边缘相连，所述第四谐振枝节位于第四T形缝隙的矩 形宽缝内。
[0014] 作为一种优选方案，所述第一差分馈电结构、第二差分馈电结构、第=差分馈电结 构和第四差分馈电结构均为具有两个对称切角的凹形结构；其中，所述第一差分馈电结构 的两端位于介质基板底层的上边缘处，所述第二差分馈电结构的两端位于介质基板底层的 左边缘处，所述第=差分馈电结构的两端位于介质基板底层的下边缘处，所述第四差分馈 电结构的两端位于介质基板底层的右边缘处。
[0015] 作为一种优选方案，所述第一谐振枝节为两边向下的凹形结构，所述第二谐振枝 节为两边向右的凹形结构，所述第=谐振枝节为两边向下的凹形结构，所述第四谐振枝节 为两边向左的凹形结构。
[0016] 作为一种优选方案，所述四个缝隙分别为第一缝隙、第二缝隙、第=缝隙和第四缝 隙，所述第一缝隙将第一天线单元和第二天线单元隔开，所述第二缝隙将第二天线单元和 第=天线单元隔开，所述第=缝隙将第=天线单元和第四天线单元隔开，所述第四缝隙将 第一天线单元和第四天线单元