CN106025536A - 一种超宽带mimo天线 - Google Patents

一种超宽带mimo天线 Download PDF

Info

Publication number
CN106025536A
CN106025536A CN201610581375.0A CN201610581375A CN106025536A CN 106025536 A CN106025536 A CN 106025536A CN 201610581375 A CN201610581375 A CN 201610581375A CN 106025536 A CN106025536 A CN 106025536A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
koch
ultra broadband
floor
radiation 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
CN201610581375.0A
Other languages
English (en)
Inventor
章玉涛
黄嘉能
岳震震
邓崇础
胡轶
黄绍明
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.)
Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
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 Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd filed Critical Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
Priority to CN201610581375.0A priority Critical patent/CN106025536A/zh
Publication of CN106025536A publication Critical patent/CN106025536A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

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。

Description

一种超宽带MIMO天线
技术领域
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MIMO天线。
背景技术
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MIMO技术和UWB技术结合，更能成倍增大通信容量，提高通信速率。
在传统的超宽带MIMO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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
所述超宽带MIMO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MIMO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。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
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MIMO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
图1为本发明的天线结构示意图；
图2为本发明的天线地板结构示意图；
图3为本发明超宽带MIMO天线电磁仿真反射系数曲线图；
图4为本发明超宽带MIMO天线电磁仿真隔离度曲线图。
附图标记说明：1、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、第二天线辐射单元 6、微带馈线一 7、微带馈线二。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
如图1-图4所示，本发明是一种超宽带MIMO天线，它包括印制在介质基板背面的含Koch分形缝隙结构1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。
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。
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。
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7.2mm*1.5mm，地板长*宽尺寸为24mm*36mm，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*1mm，辐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4mm，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＝5.1mm*1mm和长*宽＝4.2mm*1.8mm。
超宽带MIMO天线整体尺寸(H*W*D)24mm*36mm*1mm，在类似性能天线中，体积大幅压缩；超宽带MIMO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先，大部分频段隔离度大于17dB，全频段隔离度大于15dB。
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。

Claims (5)

1.一种超宽带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MIMO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。
CN201610581375.0A 2016-07-21 2016-07-21 一种超宽带mimo天线 Pending CN106025536A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610581375.0A CN106025536A (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种超宽带mimo天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610581375.0A CN106025536A (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种超宽带mimo天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106025536A true CN106025536A (zh) 2016-10-12

Family

ID=57116207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610581375.0A Pending CN106025536A (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种超宽带mimo天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106025536A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106684527A (zh) * 2017-01-17 2017-05-17 厦门大学 一种具有自互补结构的陷波uwb‑mimo可穿戴天线
CN110931962A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 佛山市南海微波通讯设备有限公司 一种应用于wlan的高隔离度低剖面双极化天线

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094297A1 (en) * 2006-10-23 2008-04-24 Peter Petkov Wideband fractal slot antenna
US20130118780A1 (en) * 2010-04-12 2013-05-16 Zte Corporation Wireless terminal with reduced specific absorption rate peak and implementation method thereof
US20150048990A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Hemisphere Gnss Inc. Fractal ground plane antenna and method of use
CN104638369A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 中国电子科技集团公司第七研究所 一种超宽带半切圆形缝隙mimo天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094297A1 (en) * 2006-10-23 2008-04-24 Peter Petkov Wideband fractal slot antenna
US20130118780A1 (en) * 2010-04-12 2013-05-16 Zte Corporation Wireless terminal with reduced specific absorption rate peak and implementation method thereof
US20150048990A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Hemisphere Gnss Inc. Fractal ground plane antenna and method of use
CN104638369A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 中国电子科技集团公司第七研究所 一种超宽带半切圆形缝隙mimo天线

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUTERMAN等: "Microstrip fractal antennas for multistandard terminals", 《IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS》 *
刘祥龙: "小型超宽带天线设计及其时域特性分析", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)信息科技辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106684527A (zh) * 2017-01-17 2017-05-17 厦门大学 一种具有自互补结构的陷波uwb‑mimo可穿戴天线
CN110931962A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 佛山市南海微波通讯设备有限公司 一种应用于wlan的高隔离度低剖面双极化天线
CN110931962B (zh) * 2018-09-20 2021-08-24 佛山市南海微波通讯设备有限公司 一种应用于wlan的高隔离度低剖面双极化天线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104505592B (zh) 一种具有宽频带特性的mimo移动终端天线
CN205122771U (zh) 一种新型微带天线
CN104393407A (zh) 基于超材料的小型化双频mimo天线
CN109659686A (zh) 一种高隔离度mimo天线
CN201904436U (zh) 带有陷波特性的超宽带天线
CN104882677A (zh) 具有高共模抑制比的差分缝隙mimo天线
CN106953168A (zh) 一种平面毫米波mimo天线
Woo et al. Design of a compact UWB diversity antenna for WBAN wrist-watch applications
Cui et al. Compact and low coupled monopole antennas for MIMO system applications
CN106684527A (zh) 一种具有自互补结构的陷波uwb‑mimo可穿戴天线
Hadda et al. On-demand reconfigurable WiMAX/WLAN UWB-X band high isolation 2× 2 MIMO antenna for imaging applications
CN105576372A (zh) 一种小型化差分陷波uwb-mimo天线
CN203644953U (zh) 具有y形馈电单元的双极化基站天线
CN204333258U (zh) 一种基于超材料的小型化双频mimo天线
CN106025536A (zh) 一种超宽带mimo天线
CN109216916A (zh) 一种5g天线单元、天线阵列及天线系统
CN110444875A (zh) 一种平行倒置的共面波导超宽带mimo天线
CN209169384U (zh) 一种高隔离度mimo天线
CN204596977U (zh) 一种具有宽频带特性的mimo移动终端天线
CN204481129U (zh) 具平坦陷波特性的高隔离度双陷波uwb_mimo天线
CN107706546A (zh) 一种寄生耦合馈电的多频带天线
CN208045690U (zh) 一种平面共结构的两端口超宽带复合天线
CN208622944U (zh) 小型电容耦合馈电宽带天线
KR20080002346A (ko) Ｚｉｇｂｅｅ 시스템용 이중대역 패치안테나
CN203180055U (zh) 一种改进的方螺旋超宽带天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161012