CN102280696A - 半波传输去耦小间距微带阵列天线 - Google Patents

半波传输去耦小间距微带阵列天线 Download PDF

Info

Publication number
CN102280696A
CN102280696A CN2011101079303A CN201110107930A CN102280696A CN 102280696 A CN102280696 A CN 102280696A CN 2011101079303 A CN2011101079303 A CN 2011101079303A CN 201110107930 A CN201110107930 A CN 201110107930A CN 102280696 A CN102280696 A CN 102280696A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
wave transmission
radiating curtain
curtain unit
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101079303A
Other languages
English (en)
Inventor
陈念
叶声
金荣洪
耿军平
梁仙灵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN2011101079303A priority Critical patent/CN102280696A/zh
Publication of CN102280696A publication Critical patent/CN102280696A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种无线通信技术领域的半波传输去耦小间距微带阵列天线，包括：介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中：两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。本发明使用传统的微带线作为去耦合单元，易共形，结构简单，并且能更好地改善耦合，隔离度高。

Description

半波传输去耦小间距微带阵列天线
技术领域
本发明涉及的是一种无线通信技术领域的装置，具体是一种半波传输去耦小间距微带阵列天线。
背景技术
随着电子技术的高速发展，人们对于雷达、定位、及高速通信的小型化与通信速度提出了更高的要求。电子和通信系统的高速要求及定位要求发射端和接收端分别采用多个天线独立工作，能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱的利用率，同时可以利用不同天线对同一信号的接收来实现空间电子战的特殊应用，是下一代电子战系统的一个研究热点。然而无论是电子系统和通信系统的多天经系统要求单元间有较高的隔离度，单元间距一般大于一个工作波长以降低天线间的相关性，这势必导致天线系统的体积过于庞大，这与新的系统的小型化要求是矛盾的，小间距的阵列天线是解决办法之一。现有的小间距天线阵列一般由单极子天线或平面倒F天线实现，天线阵列下端接一去耦合网络，通过特征模分析等方法可计算出令网络输出信号去耦合化的相关参数值，然后网络可由集总参数元件或分布元件实现。但在有限空间内放置多个天线，天线间的互耦比较严重，尤其是天线形式为平面微带天线情况下，这是由于微带天线间有较强的表面波传播的缘故，解决的方法是在天线的接地板间开槽，人为地增加天线间的辐射场来抵消原天线间的近场耦合。这个结构往往设计过于复杂，且会产生辐射泄漏。因此，低耦合的小间距微带阵列天线的研究具有十分重要的意义。
经过对现有技术文献的检索发现，专利申请号：CN200810064729.X，专利公开号：CN101316008A，发明专利名称为：具有高隔离度低相关特性的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)移动终端多天线，该天线主体为双层介质结构，贴片天线位于上层介质的上表面，在其下表面为下地板，通过在下地板中设置哑铃型的开口，能够显著提高贴片间的隔离度，然而在地板上开口将引起后向辐射，天线的屏蔽性会受到影响。专利申请号CN200480008890.5，专利公开号：CN1768448A，发明专利名称为：相控阵天线和单元间互耦控制方法，该天线在天线单元间互耦信号的通路内设置了介质分隔器，能够有效地降低天线间耦合系数，然而这种方法是以增大天线体积作为代价的。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种半波传输去耦小间距微带阵列天线，该装置利用半波传输微带去耦合单元，易共形，结构简单，并且能够更好地改善耦合，隔离度高。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中：两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。
所述的第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元对称放置，该辐射阵列单元为带四边形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元的间距S大于所述天线波长的1/30。
所述波长是指当本发明工作时辐射于自由空间中的电磁波的波长。
所述的双天线阵列结构的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0.3倍。
所述的半波传输微带去耦合单元设置于两个辐射阵列单元的中间。
所述的半波传输微带去耦合单元为几字形结构的微带线，该微带线的长度l小于等于双天线阵列结构长度W的一半。耦合单元上的电流与两个辐射阵列单元的电流相互抵消，实现两个辐射阵列单元耦合最小化。
所述的馈电原件包括：内导体和外导体，其中：内导体与外导体连接，内导体与辐射阵列单元连接，外导体与接地板连接。
所述的内导体和外导体均为圆柱体。
所述的接地板的长度X和宽度Y均小于所述天线波长的0.4倍，X和Y均大于双天线阵列结构的长度W和宽度H。
所述的介质板为四边形。
本发明的工作原理为：两个馈电原件能够分别外接信号源，外加的激励信号分别传输到两个辐射阵列单元，两个辐射阵列单元分别独立工作，向周围空间辐射出去，实现无线通信功能。
本发明利用半波传输微带去耦合单元，易共形，结构简单，并且能更好地改善耦合，隔离度高。
附图说明
图1是实施例1的正面示意图。
图2是实施例1的背面示意图。
图3是实施例1的仿真隔离度曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例包括：介质板1、第一辐射阵列单元2、第二辐射阵列单元3、半波传输微带去耦合单元4、接地板5、第一馈电原件6和第二馈电原件7，其中：两个辐射阵列单元2、3和半波传输微带去耦合单元4均贴附于介质板1的一侧，接地板5设置于介质板1的另一侧，第一辐射阵列单元2和第二辐射阵列单元3分别与第一馈电原件6和第二馈电原件7连接，半波传输微带去耦合单元4分别与两个辐射阵列单元2、3连接，两个馈电原件6、7均与接地板5连接，两个辐射阵列单元2、3构成双天线阵列结构10。
所述的第一辐射阵列单元2和第二辐射阵列单元3对称放置，该辐射阵列单元2、3为带矩形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元2、3的间距S为所述天线波长的1/24，两个辐射阵列单元2、3的中心点间距L为所述天线波长的1/8。
所述天线波长是指当本发明工作时辐射于自由空间中的电磁波的波长。
所述的双天线阵列结构10的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0.3倍。
所述的半波传输微带去耦合单元4设置于两个辐射阵列单元2、3的中间。
所述的半波传输微带去耦合单元4为几字形结构的微带线，该微带线的长度l小于等于双天线阵列结构10长度W的一半。耦合单元4上的电流与两个辐射阵列单元2、3的电流相互抵消，实现两个辐射阵列单元2、3耦合最小化。
所述的馈电原件6、7包括：内导体8和外导体9，其中：内导体8与外导体9连接，内导体8与辐射阵列单元2、3连接，外导体9与接地板5连接。
所述的内导体8和外导体9均为圆柱体。
所述的接地板5的长度X和宽度Y均小于所述天线波长的0.4倍，X和Y均大于双天线阵列结构10的长度W和宽度H。
所述的介质板1为四边形。
所述的辐射阵列单元2、3、半波传输微带去耦合单元4和接地板5均为导体。
所述的介质板1为低介电常数微波材料板。
如图3所示，所述结构的仿真S参数，图中的S11和S22为两个天线的反射损耗，低于-10dB的带宽为2.165GHz到2.185GHz，图中S21为两天线之间的耦合，在上述带宽内小于-25dB。
当本装置两个辐射阵列单元2、3的间距为所述天线波长的1/24时，天线隔离度大于25dB，远优于目前工程中双天线单元间的隔离度。
本装置实现了微带阵列天线小型化，满足各种不同的要求，同时该天线具有结构简单的优点。

Claims (9)

1.一种半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征在于，包括：介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中：两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。
2.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元对称放置，该辐射阵列单元为带四边形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元的间距S大于所述天线波长的1/30。
3.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的双天线阵列结构的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0.3倍。
4.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的半波传输微带去耦合单元设置于两个辐射阵列单元的中间。
5.根据权利要求1或4所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的半波传输微带去耦合单元为为几字形结构的微带线，该微带线的长度l小于等于双天线阵列结构长度W的一半。
6.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的馈电原件包括：内导体和外导体，其中：内导体与外导体连接，内导体与辐射阵列单元连接，外导体与接地板连接。
7.根据权利要求6所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的内导体和外导体均为圆柱体。
8.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的接地板的长度X和宽度Y均小于所述天线波长的0.4倍，X和Y均大于双天线阵列结构的长度W和宽度H。
9.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的介质板为四边形。
CN2011101079303A 2011-04-28 2011-04-28 半波传输去耦小间距微带阵列天线 Pending CN102280696A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101079303A CN102280696A (zh) 2011-04-28 2011-04-28 半波传输去耦小间距微带阵列天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101079303A CN102280696A (zh) 2011-04-28 2011-04-28 半波传输去耦小间距微带阵列天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102280696A true CN102280696A (zh) 2011-12-14

Family

ID=45105970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101079303A Pending CN102280696A (zh) 2011-04-28 2011-04-28 半波传输去耦小间距微带阵列天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102280696A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103151607A (zh) * 2013-03-01 2013-06-12 清华大学 用于移动终端的宽频带双天线系统及其去耦方法
CN103531906A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 华为终端有限公司 移动设备
CN104577330A (zh) * 2013-10-09 2015-04-29 国基电子（上海）有限公司 多输入多输出天线
TWI549366B (zh) * 2015-06-30 2016-09-11 Microstrip antenna structure
CN106099366A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 桂林电子科技大学 加载石墨烯去耦网络的微带阵列天线
CN106450674A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 重庆大学 天线阵列、通信器件和终端设备
CN107634332A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 电子科技大学 一种降低耦合的二元微带阵列天线
CN108281788A (zh) * 2018-01-22 2018-07-13 电子科技大学 一种降低耦合的二元微带阵列天线
CN109314313A (zh) * 2016-06-14 2019-02-05 三菱电机株式会社 阵列天线装置
CN109659686A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种高隔离度mimo天线
CN110768004A (zh) * 2019-10-28 2020-02-07 常州安塔歌电子科技有限公司 一种微带天线阵列解耦结构、方法以及采用该结构的微带天线阵列
CN111355027A (zh) * 2020-03-11 2020-06-30 中天宽带技术有限公司 自去耦天线阵列
CN112563748A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 西安朗普达通信科技有限公司 一种非对称去耦结构及基站天线系统
CN112768919A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 深圳市信丰伟业科技有限公司 一种高隔离度微带mimo天线系统
CN112997359A (zh) * 2018-12-17 2021-06-18 华为技术有限公司 一种天线阵列电磁去耦的方法及结构
CN113258268A (zh) * 2021-04-12 2021-08-13 荣耀终端有限公司 天线装置及电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1588694A (zh) * 2004-07-22 2005-03-02 上海交通大学 小型高隔离度平面双天线
CN1663072A (zh) * 2002-06-21 2005-08-31 捷讯研究有限公司 具有寄生耦合器的多单元天线
EP1768211A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Flat-plate mimo array antenna with an isolation element
CN101232127A (zh) * 2007-01-19 2008-07-30 松下电器产业株式会社 阵列天线装置及无线通信装置
CN101577364A (zh) * 2008-05-05 2009-11-11 广达电脑股份有限公司 天线装置
CN101673873A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 清华大学 用于移动终端的平面型两天线系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663072A (zh) * 2002-06-21 2005-08-31 捷讯研究有限公司 具有寄生耦合器的多单元天线
CN1588694A (zh) * 2004-07-22 2005-03-02 上海交通大学 小型高隔离度平面双天线
EP1768211A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Flat-plate mimo array antenna with an isolation element
CN101232127A (zh) * 2007-01-19 2008-07-30 松下电器产业株式会社 阵列天线装置及无线通信装置
CN101577364A (zh) * 2008-05-05 2009-11-11 广达电脑股份有限公司 天线装置
CN101673873A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 清华大学 用于移动终端的平面型两天线系统

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103151607B (zh) * 2013-03-01 2016-04-20 清华大学 用于移动终端的基于去耦线结构的宽频带双天线系统
CN103151607A (zh) * 2013-03-01 2013-06-12 清华大学 用于移动终端的宽频带双天线系统及其去耦方法
CN104577330A (zh) * 2013-10-09 2015-04-29 国基电子（上海）有限公司 多输入多输出天线
CN104577330B (zh) * 2013-10-09 2018-02-13 国基电子（上海）有限公司 多输入多输出天线
CN103531906A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 华为终端有限公司 移动设备
CN103531906B (zh) * 2013-10-24 2016-12-07 华为终端有限公司 移动设备
TWI549366B (zh) * 2015-06-30 2016-09-11 Microstrip antenna structure
CN109314313B (zh) * 2016-06-14 2021-07-23 三菱电机株式会社 阵列天线装置
CN109314313A (zh) * 2016-06-14 2019-02-05 三菱电机株式会社 阵列天线装置
CN106450674A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 重庆大学 天线阵列、通信器件和终端设备
CN106099366A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 桂林电子科技大学 加载石墨烯去耦网络的微带阵列天线
CN107634332A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 电子科技大学 一种降低耦合的二元微带阵列天线
CN108281788A (zh) * 2018-01-22 2018-07-13 电子科技大学 一种降低耦合的二元微带阵列天线
CN112997359A (zh) * 2018-12-17 2021-06-18 华为技术有限公司 一种天线阵列电磁去耦的方法及结构
CN112997359B (zh) * 2018-12-17 2022-07-26 华为技术有限公司 一种天线阵列去耦结构及天线阵列
CN109659686A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种高隔离度mimo天线
CN109659686B (zh) * 2019-01-22 2023-10-20 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种高隔离度mimo天线
CN110768004A (zh) * 2019-10-28 2020-02-07 常州安塔歌电子科技有限公司 一种微带天线阵列解耦结构、方法以及采用该结构的微带天线阵列
CN111355027A (zh) * 2020-03-11 2020-06-30 中天宽带技术有限公司 自去耦天线阵列
CN112563748A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 西安朗普达通信科技有限公司 一种非对称去耦结构及基站天线系统
CN112563748B (zh) * 2020-12-01 2023-05-23 西安朗普达通信科技有限公司 一种非对称去耦结构及基站天线系统
CN112768919A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 深圳市信丰伟业科技有限公司 一种高隔离度微带mimo天线系统
CN113258268A (zh) * 2021-04-12 2021-08-13 荣耀终端有限公司 天线装置及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102280696A (zh) 半波传输去耦小间距微带阵列天线
US11552385B2 (en) Feed network of base station antenna, base station antenna, and base station
CN103858277B (zh) 一种三极化天线
CN111641040B (zh) 一种具有自解耦合特性的双端口移动终端天线
WO2012088837A1 (zh) 一种移动终端的阵列天线及其实现方法
CN107925430B (zh) 带内全双工互补天线
CN104901006B (zh) 基于分形结构的多频带微带mimo天线
CN104868247A (zh) 圆形背腔结构方向性三极化天线
Gong et al. Compact MIMO antennas using a ring hybrid for WLAN applications
Shi et al. 3.6-GHz eight-antenna MIMO array for mobile terminal applications
CN104157987A (zh) 一种小型化mimo超宽带天线
CN109713447A (zh) 一种基于共面波导终端短路耦合馈电的双极化天线
Abdullah et al. Compact four-port MIMO antenna system at 3.5 GHz
CN102280695A (zh) 低耦合小间距的微带阵列天线
CN111293435A (zh) 5g双频四元mimo天线
CN111293434A (zh) 5g双频二元mimo天线
WO2018057173A1 (en) Highly isolated monopole antenna system
CN204391276U (zh) 天线装置
CN211455960U (zh) 高增益射频前端装置
US11031703B2 (en) Antenna unit and antenna system
CN111293437A (zh) 一种共面波导馈电的高隔离度超宽带mimo天线
CN204391268U (zh) 天线装置
CN211605404U (zh) 5g双频四元mimo天线
CN103915685B (zh) 一种基于印刷电路板的小尺寸宽带宽的四单元mimo天线
CN108172993B (zh) 一种双极化频率可重构天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111214