一种超宽带mimo天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超宽带MIMO天线，其特征在于，它包括印制在介质基板背面的含Koch分形缝隙结构的地板、在基板正面与介质基板背面的Koch分形缝隙结构中的缝隙呈准互补结构的第一天线辐射单元、与第一天线单元关于基板中心对称分布的第二天线辐射单元、以及连接第一天线辐射单元边沿的微带馈线一、连接第二天线辐射单元边沿的微带馈线二。本发明具有结构紧凑，不需要额外增加隔离措施而实现高隔离度，易于集成的特点，可用于移动通信终端设备。
【专利说明】
一种超宽带MI MO天线
技术领域
[0001]本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及基于分形结构的准互补超宽带MMO天线。
【背景技术】
[0002]无线通信技术正在日新月异的变化，人们对通信系统的通信容量和信息传输速率有了更高的要求。多输入多输出(MIMO)技术可以在不增加额外带宽和发射功率的前提下，将不利的多径衰落转化为有利因素，充分利用随机衰落和可能存在的多径传播来成倍提高数据传输速率。超宽带(UWB)技术具有传输速率快、信道容量大、抗干扰能力强、功率低等优点。如果将M頂O技术和UWB技术结合，更能成倍增大通信容量，提高通信速率。
[0003]在传统的超宽带MMO天线中，常采用单极子实现超宽带，采用附加隔离技术如地板缝隙结构提高隔离度，这导致天线尺寸大，结构复杂，不利于小型化设备设计。如中国专利，授权号CN103904438A，名称为“一种超宽带半切圆形缝隙MIMO天线”该发明公布了一种半切圆形超宽带MIMO天线，采用半切圆形的单极子和地板实现超宽带天线，采用在天线单元间的地板增加缝隙结构提高单元间隔离度，然而该发明尺寸较大，且需要额外的隔离结构，增加了设计复杂程度，同时不便于与其它器件集成。如何保证紧凑尺寸条件下，同时具备覆盖超宽带频带且保持较高隔离度是本发明的重点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，而且具有紧凑尺寸和高隔离度的超宽带MIMO天线。
[0005]本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的:一种超宽带MMO天线，其特征在于，它包括印制在介质基板背面的含Koch分形缝隙结构的地板、在介质板正面与介质基板背面的Koch分形缝隙结构中的缝隙呈准互补结构的第一天线辐射单元、与第一天线单元关于基板中心对称分布的第二天线辐射单元、以及连接第一天线辐射单元边沿的微带馈线一、连接第二天线辐射单元边沿的微带馈线二。
[0006]作为上述方案的进一步说明，所述介质基板背面的Koch分形缝隙结构由半圆形和矩形缝隙组成，半圆形缝隙边沿采用Koch分形结构，Koch分形结构能延长电流路径，实现小型化设计。
[0007]所述第一天线单元采用半圆形单极子形式，半圆形单极子边沿设置为Koch分形结构，Koch分形结构能延长电流路径，实现小型化设计；第一天线单元与地板形成准互补结构，其定向辐射的特性可用于提高天线隔离度。
[0008]所述第二天线单元形式与第一天线单元形式一样，且关于地板中心对称，与地板缝隙形成准互补结构。
[0009]所述微带馈线为两段宽度不同的微带线，形成阶梯结构，增加阻抗匹配可调变量。
[0010]所述超宽带MMO天线整体尺寸数据如下:(H*W*D)(23-25)mm*(35-37mm)*(0.8-1.2)mm，在类似性能天线中，体积大幅压缩;超宽带MMO天线阻抗带宽能覆盖2.5-13GHz，满足超宽带频带覆盖要求;该超宽带MIMO天线在不增加任何隔离措施的情况下，大部分频段隔离度大于17dB，全频段隔离度大于15dB。
[0011]本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
[0012]本发明通过对地板缝隙和辐射单元边沿采用Koch分形结构，延长了天线电流路径，实现了小型化设计，通过准互补结构的定向辐射特性，在不增加任何隔离措施的情况下增加MMO天线隔离度，通过阶梯结构的微带馈线，提高了阻抗匹配性能。与现有天线相比，其具有结构紧凑、设计简单、易于集成的特点。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的天线结构示意图；
[0014]图2为本发明的天线地板结构示意图；
[0015]图3为本发明超宽带MBTO天线电磁仿真反射系数曲线图；
[0016]图4为本发明超宽带MBTO天线电磁仿真隔离度曲线图。
[0017]附图标记说明:l、Koch分形缝隙结构2、地板3、Koch分形边沿4、第一天线辐射单元5、第二天线福射单元6、微带馈线一 7、微带馈线二。
【具体实施方式】
[0018]以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
[0019]如图1-图4所示，本发明是一种超宽带MMO天线，它包括印制在介质基板背面的含Koch分形缝隙结构I的地板2、在介质基板正面与介质基板背面的Koch分形缝隙结构中的缝隙呈准互补结构的含Koch分形边沿3的第一天线辐射单元4、与第一天线单元关于基板中心对称分布的第二天线辐射单元5、以及连接第一天线辐射单元边沿的微带馈线一6、连接第二天线辐射单元边沿的微带馈线二 7。介质基板背面的Koch分形缝隙结构由半圆形和矩形缝隙组成，半圆形缝隙边沿采用Koch分形结构，Koch分形结构能延长电流路径，实现小型化设计。
[0020]所述第一天线单元采用半圆形单极子形式，半圆形单极子边沿设置为Koch分形结构，Koch分形结构能延长电流路径，实现小型化设计；第一天线单元与地板形成准互补结构，其定向辐射的特性可用于提高天线隔离度。第二天线单元形式与第一天线单元形式一样，且关于地板中心对称，与地板缝隙形成准互补结构。
[0021]所述微带馈线为两段宽度不同的微带线，形成阶梯结构，增加阻抗匹配可调变量。
[0022]其中，地板Koch分形缝隙结构中半圆形二阶Koch分形结构单元尺寸为5.2mm，矩形缝隙长*宽尺寸为7.2111111*1.51]1111，地板长*宽尺寸为241]1111*361]1111，基板采用介电常数为4.4的FR-4介质板，尺寸长*宽*厚度为24mm*36mm*lmm，福射单元与地板缝隙呈准互补分布，半圆形二阶Koch分形单元尺寸为4_，微带馈线为两个矩形微带线组成的阶梯结构，尺寸分别为长*宽=5.和长*宽= 4.2mm*l.8mm。
[0023]超宽带MIMO天线整体尺寸(H*W*D)24mm*36mm*lmm，在类似性能天线中，体积大幅压缩;超宽带MMO天线阻抗带宽能覆盖2.5-13GHZ，满足超宽带频带覆盖要求；该超宽带MHTO天线在不增加任何隔离措施的情况先，大部分频段隔离度大于17dB，全频段隔离度大于15dB。
[0024]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种超宽带MMO天线，其特征在于，它包括印制在介质基板背面的含Koch分形缝隙结构的地板、在介质基板正面与介质基板背面的Koch分形缝隙结构中的缝隙呈准互补结构的第一天线辐射单元、与第一天线单元关于基板中心对称分布的第二天线辐射单元、以及连接第一天线辐射单元边沿的微带馈线一、连接第二天线辐射单元边沿的微带馈线二。2.根据权利要求1所述的一种超宽带MMO天线，其特征在于，所述介质基板正面的Koch分形缝隙结构由半圆形和矩形缝隙组成，半圆形缝隙边沿采用Koch分形结构。3.根据权利要求1所述的一种超宽带MIMO天线，其特征在于，所述第一天线单元采用半圆形单极子形式，半圆形单极子边沿设置为Koch分形结构；第一天线单元与地板形成准互补结构。4.根据权利要求1所述的一种超宽带MIMO天线，其特征在于，所述第二天线单元形式与第一天线单元形式一样，且关于地板中心对称，与地板缝隙形成准互补结构。5.根据权利要求1所述的一种超宽带MIMO天线，其特征在于，所述微带馈线为两段宽度不同的微带线，形成阶梯结构。
【文档编号】H01Q1/52GK106025536SQ201610581375
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】章玉涛, 黄嘉能, 岳震震, 邓崇础, 胡轶, 黄绍明
【申请人】广东盛路通信科技股份有限公司