本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超寬帶平面單極子天線陣列、通信器件和終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更大的信道容量和更寬的通信頻帶。超寬帶(Ultra Wideband，簡稱UWB)技術(shù)因其獨(dú)有的特性被廣泛地應(yīng)用在各種無線設(shè)備中，擴(kuò)展的帶寬實(shí)現(xiàn)了高數(shù)據(jù)率的傳輸，多徑傳播固有的魯棒性保證了高可靠性。

隨著UWB技術(shù)在多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，簡稱MIMO)天線系統(tǒng)中的應(yīng)用增多，UWB MIMO天線在學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域都吸引了極大的關(guān)注。超寬帶和高隔離度是UWB MIMO天線系統(tǒng)的首要目標(biāo)，現(xiàn)有技術(shù)中利用不同技術(shù)來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展帶寬和減少互耦的UWB MIMO天線設(shè)計(jì)。

一種減少UWB MIMO天線陣元之間的互耦，提高天線陣元間的隔離度的方式是：在超寬帶平面單極子天線陣列的接地面(或稱接地板)上加載Y型和T型結(jié)構(gòu)以降低天線陣元間的互耦，除了改變接地板的結(jié)構(gòu)外，還可以通過垂直排布天線陣元獲得正交的天線極化，從而使天線陣元間的互耦保持較低的水平。但是，這種實(shí)現(xiàn)方式使得UWB MIMO天線陣列的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且尺寸增加較多、輻射性能改變、去耦結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

因此，如何在保證天線輻射性能、結(jié)構(gòu)簡便、尺寸不增加的情況下，簡便地提高UWB MIMO天線陣列的天線陣元間的隔離度是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超寬帶平面單極子天線陣列、通信器件和終端設(shè)備，用以簡便地提高天線陣列的隔離度。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超寬帶平面單極子天線陣列，包括：

介質(zhì)基板、第一接地板、第二接地板、中和線、第一平面單極子天線的輻射貼片及微帶饋線、第二平面單極子天線的輻射貼片及微帶饋線；

所述第一接地板和所述第二接地板沿所述介質(zhì)基板的中心線，分別對稱印刷在所述介質(zhì)基板的下表面；所述第一平面單極子天線的輻射貼片及微帶饋線，和所述第二平面單極子天線的輻射貼片及微帶饋線，沿所述介質(zhì)基板的中心線，分別對稱印刷在所述介質(zhì)基板的上表面；

所述中和線的兩端分別連接在所述第一平面單極子天線的輻射貼片上和所述第二平面單極子天線的輻射貼片上。

可選地，所述中和線在所述第一平面單極子天線的輻射貼片上的連接位置相距所述介質(zhì)基板的中心線的距離，與所述中和線在所述第二平面單極子天線的輻射貼片上的連接位置相距所述介質(zhì)基板的中心線的距離相等。

可選地，所述第一平面單極子天線的輻射貼片和所述第二平面單極子天線的輻射貼片均為圓環(huán)形輻射貼片。

可選地，所述第一接地板和所述第二接地板均為矩形接地板。

可選地，所述中和線的形狀包括：折線或曲線。

可選地，所述中和線呈“弓”字形。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種通信器件，包括：

無線收發(fā)器，以及如上任一項(xiàng)所述的超寬帶平面單極子天線陣列，所述無線收發(fā)器與所述超寬帶平面單極子天線陣列連接。

再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種終端設(shè)備，包括：

處理器、存儲器、以及如上所述的通信器件，所述處理器、所述存儲器和所述通信器件通過總線連接。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下有益效果：將中和線加載到UWB平面單極子天線陣元上，可以有效降低天線陣列在整個(gè)UWB頻段的互耦，提高天線陣元間的隔離度，并且該去耦結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)，不會對天線陣列的結(jié)構(gòu)和尺寸造成影響，天線陣列保持穩(wěn)定的輻射性能。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的超寬帶平面單極子天線陣列的結(jié)構(gòu)的正視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。

應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：單獨(dú)存在A，同時(shí)存在A和B，單獨(dú)存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供一種超寬帶平面單極子天線陣列，參考圖1所示，該天線陣列包括：

介質(zhì)基板11、第一接地板12、第二接地板13、第一平面單極子天線的輻射貼片14及微帶饋線15、第二平面單極子天線的輻射貼片16及微帶饋線17，以及中和線18。

可選地，天線陣列的介質(zhì)基板11為相對介電常數(shù)為4.4，厚度為1.6mm的FR4材料，其損耗角正切為0.02，尺寸為W＝40mm，L＝80mm。

其中，第一接地板12和第二接地板13沿介質(zhì)基板11的中心線，分別對稱印刷在介質(zhì)基板11的下表面；第一平面單極子天線的輻射貼片14及微帶饋線15，和第二平面單極子天線的輻射貼片16及微帶饋線17，沿介質(zhì)基板11的中心線，分別對稱印刷在介質(zhì)基板11的上表面。如圖1中所示，可以左右對稱分布。

可選地，所述第一平面單極子天線的輻射貼片14和第二平面單極子天線的輻射貼片15均為圓環(huán)形輻射貼片。

可選地，第一接地板12和第二接地板13均為矩形接地板。

具體地，中和線18用于連接第一平面單極子天線的輻射貼片14和第二平面單極子天線的輻射貼片16，中和線18的兩端分別連接在第一平面單極子天線的輻射貼片14上和第二平面單極子天線的輻射貼片16上。

可選地，中和線18在上述兩個(gè)輻射貼片上的連接位置相對于介質(zhì)基板11的中心線對稱。即中和線18在第一平面單極子天線的輻射貼片14上的連接位置相距介質(zhì)基板11的中心線的距離，與中和線18在第二平面單極子天線的輻射貼片16上的連接位置相距介質(zhì)基板11的中心線的距離相等。

實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)中和線18的形狀來設(shè)定中和線18的長度，可選地，中和線18的形狀包括：折線或曲線。比如，中和線18呈“弓”字形。

利用電磁仿真軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化，可以得到當(dāng)天線陣列的介質(zhì)基板為相對介電常數(shù)為4.4，厚度為1.6mm的FR4材料，其損耗角正切為0.02。天線陣列的尺寸為L₁＝19.8mm,L₂＝21.4mm,R₁＝7.6mm,R₂＝2.5mm,w₂＝3mm時(shí)，天線陣列的阻抗帶寬為3.1～12GHz，覆蓋了UWB頻帶的寬度。

將中和線加載在天線陣列上，能夠提供額外的電流耦合路徑，可以抵消天線陣列的介質(zhì)基板上的表面波，從而降低天線陣元間的耦合強(qiáng)度，提高天線陣元間的隔離度。

另外，通過對增加上述中和線前后天線陣列的性能的測試表明：天線陣列的S參數(shù)有明顯降低，輻射方向圖基本保持一致。

因此，本實(shí)施例提供的UWB平面單極子天線陣列，將中和線加載到UWB平面單極子天線陣元上，可以有效降低天線陣列在整個(gè)UWB頻段的互耦，提高天線陣元間的隔離度，并且該去耦結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)，不會對天線陣列的結(jié)構(gòu)和尺寸造成影響，天線陣列保持穩(wěn)定的輻射性能。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供一種通信器件，如圖2所示，該通信器件包括：

無線收發(fā)器21，以及如上述實(shí)施例所述的天線陣列22，該無線收發(fā)器21與天線陣列22連接。

實(shí)施例三

本發(fā)明實(shí)施例提供一種終端設(shè)備，如圖3所示，該終端設(shè)備包括：

處理器31、存儲器32、以及如上所述的通信器件33，處理器31、存儲器32和通信器件33通過總線34連接。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。