7]圖1是由圓形縫隙天線單元半切獲取半圓縫隙天線單元的示意圖。
[0018]圖2是圓形縫隙天線單元和半圓縫隙天線單元頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線。
[0019]圖3是傳統(tǒng)的地板結(jié)構(gòu)的MMO天線的示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明所涉帶有地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)MMO天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是圖3、4的頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0023]其中:圖1 (a)為圓形縫隙天線單元，圖1 (b)為本發(fā)明所涉及利用半切技術(shù)的半圓縫隙天線單元，圖2為圖1中涉及的圓形縫隙天線單元和半圓縫隙天線單元的I S111頻率響應(yīng)曲線圖。
[0024]圖1中，11-FR4介質(zhì)基板，12-FR4介質(zhì)基板的正面，13-FR4介質(zhì)基板的背面，14-印制在FR4介質(zhì)基板背面的地板，15-印制在地板的圓形縫隙，16-印制在FR4介質(zhì)基板正面的50歐姆圓形饋線，17-圓形縫隙天線單元的激勵端口，19-利用半切技術(shù)得到的半圓縫隙，20-利用半切技術(shù)得到了 50歐姆半圓饋線，21-半圓縫隙天線單元的激勵端口。
[0025]圖3為傳統(tǒng)地板結(jié)構(gòu)的MIMO天線結(jié)構(gòu)圖，圖4為本發(fā)明所涉及利基于地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)來提高天線單元間隔離度的MIMO天線，
圖3、4中，18a-第一天線單元、18b-第二天線單元、19a-為第一半切圓形縫隙、19b_第二半切圓形縫隙、20a-第一圓形饋線、20b-第二圓形饋線、21a-第一激勵端口、21b-第二激勵端口、22為印制在地板上的地板細(xì)縫組。
[0026]圖5為圖3、4中涉及的傳統(tǒng)地板結(jié)構(gòu)的MMO天線和利用地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)來提高天線單元間隔離度的MMO天線的Is11I和Is21I頻率響應(yīng)曲線圖。
[0027]本實(shí)施例中設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡單，易于加工的圓形縫隙MIMO天線，并提出利用半切技術(shù)來改善阻抗帶寬和減小尺寸的方法；同時還提出利用地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)來提高M(jìn)MO天線單元間隔離度的方法。本MMO天線克服了現(xiàn)有的MMO天線陣無法同時實(shí)現(xiàn)小尺寸、低互耦、超寬帶以及易加工的難題。
[0028]圖4中的Ant-2為本發(fā)明所涉及的利用地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)來提高天線單元間隔離度的小型超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線。它包含了兩個天線單元，分別為第一天線單元18a和第二天線單元18b ;兩個激勵端口，分別為第一、二天線單元對應(yīng)第一激勵端口 21a和第二激勵端口 21b，系統(tǒng)地板14和包括由9根地板細(xì)縫的組成地板細(xì)縫組22。兩個半圓縫隙天線單元和系統(tǒng)地板14被印制在FR4基板的背面13，第一天線單元18a由印制在FR4基板正面12的一組50歐姆的圓形饋線20a進(jìn)行饋電；第二天線單元18b由印制在FR4基板正面12的另一組50歐姆圓形饋線20b進(jìn)行饋電。被印制在FR4基板背面的地板14中央的地板細(xì)縫組22包括9根地板細(xì)縫。這組地板細(xì)縫的長度與地板長度相等，并且相互之間同長同寬，而且相鄰的間距相同。
[0029]半切技術(shù)的作用，從比較圖1中Ant-1和Ant_2的尺寸大小以及圖2所示的頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線可以得到很好的理解。從圖1可以觀察到，半切技術(shù)能使圓形縫隙天線單元的尺寸有效地減小一半。而比較圖2的所示的兩天線單元的頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線可以看出，雖然天線單元的尺寸減小了，但是天線單元的阻抗匹配卻得到了改善，尤其是在超寬帶頻段內(nèi)的低頻段，從而增加了阻抗帶寬(IS11I ^:-10 dB)o由此可見，本發(fā)明提出的半切技術(shù)不僅能減小了天線單元的尺寸還能拓寬了天線單元的阻抗帶寬。
[0030]地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)的作用，從比較圖3、4所示的兩個MMO天線的頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線(如圖5所示)可以看出，相對于傳統(tǒng)地板結(jié)構(gòu)的MMO天線Ant-1而言，使用地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)的MIMO天線Ant-2的| S211大幅度的減小，尤其是在超寬帶頻段內(nèi)的中低頻段。同時引入了地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)對于MIMO天線的IS11I，即阻抗帶寬，并沒有負(fù)面的影響。由此可見，地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)在沒有額外增加MMO天線的尺寸或者犧牲MMO天線的阻抗帶寬的前提下，能夠很好地起到阻礙地板表面電流從MIMO天線的一個端口流向另一個端口的作用，從而提高M(jìn)IMO天線單元間隔離度。
[0031]本發(fā)明將半切技術(shù)應(yīng)用到MMO天線設(shè)計(jì)中，利用唯一的一組地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)減小MIMO天線單元間的耦合，達(dá)到提高隔離度的效果，將地板細(xì)縫結(jié)構(gòu)和半切技術(shù)的結(jié)合，保證不犧牲天線阻抗帶寬，能同時實(shí)現(xiàn)減小天線單元尺寸和提高隔離度。
[0032]以上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線，包括印制在基板背面的地板、第一天線單元、第二天線單元、設(shè)置在基板邊緣的第一激勵端口和第二激勵端口，第一天線單元和第二天線單元形成對稱結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一天線單元和第二天線單元均為半切圓形縫隙天線單元，且第一天線單元和第二天線單元分別被放置在基板的兩側(cè)，第一天線單元和第二天線單元對稱軸處的地板上印制有地板細(xì)縫組；所述第一、二天線單元包括印制在地板的半圓形縫隙和印制在基板正面的半圓形饋線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線，其特征在于，所述地板細(xì)縫組包括若干條地板細(xì)縫，各細(xì)縫是等長等寬，且相鄰細(xì)縫間的間距相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線，其特征在于，所述半切圓形縫隙天線單元的制作方式為:以正方形地板中心為圓心，在地板上印制一個圓形縫隙，并通過一段50歐姆的圓形饋線進(jìn)行饋電；采用半切方法對圓形縫隙天線單元進(jìn)行切割，使切割后的半切圓形縫隙天線單元包括半圓形縫隙和半圓形饋線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線，其特征在于，所述地板細(xì)縫組包括9條等長等寬的地板細(xì)縫，且相鄰細(xì)縫間的間距相同。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超寬帶半切圓形縫隙MIMO天線，包括印制在基板背面的地板、第一天線單元、第二天線單元、設(shè)置在基板邊緣的第一激勵端口和第二激勵端口，第一天線單元和第二天線單元形成對稱結(jié)構(gòu)，第一天線單元和第二天線單元均為半切圓形縫隙天線單元，且第一天線單元和第二天線單元分別被放置在基板的兩側(cè)，第一天線單元和第二天線單元對稱軸處的地板上印制有地板細(xì)縫組；所述第一、二天線單元包括印制在地板的半圓形縫隙和印制在基板正面的半圓形饋線。本MIMO天線不僅能提高隔離度，還具有易于加工，且改善阻抗帶寬，尺寸小的特點(diǎn)。
【IPC分類】H01Q1-36, H01Q5-25, H01Q13-10
【公開號】CN104638369
【申請?zhí)枴緾N201410830253
【發(fā)明人】吳裕婷
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第七研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月25日