CN206727220U - 一种基于微带馈电的小型化超宽带mimo天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，包括微带馈线、介质基板和金属接地板，所述介质基板的正面以中心线对称设置有两个相同的矩形环形辐射贴片，两个矩形环形辐射贴片各自连接一条微带馈线，微带馈线的顶端与矩形环形辐射贴片相连，底端与介质基板的底端相连，所述介质基板的背面设有金属接地板，所述金属接地板的上部设有沿中心线对称的T形枝节，所述T形枝节的水平部与金属接地板的边缘接触，金属接地板的中部以中心线对称设置两个相同的矩形小槽，金属接地板的下部设有沿中心线对称的矩形长槽，所述矩形长槽的短边与金属接地板的边缘接触。该天线结构节凑、具有小型化和高隔离度的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及超宽带MIMO天线，具体是一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线。
背景技术
近些年来，由于通信业务的大量增加， 高数据传输速率和低成本通信系统受到了越来越大的重视。超宽带技术能够很好的满足高传输数据和低成本的需求， 因此对于超宽带天线的研究也受到越来越多的重视。对于一个超宽带天线来说， 它所需要满足的基本的性能指标就是非常宽的阻抗带宽和较好的辐射方向特性。自从2002 年 美 国 联 邦 通信 委 员 会 批 准 将 3.1GHz-10.6GHz频段作为超宽带民用频段以来， 许多学者提出了各式各样的具有不同应用的超宽带天线，超宽带天线要求在很宽的频段内实现阻抗匹配，这通常是比较难实现的。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，具有小型化和高隔离度的优点。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，包括微带馈线、介质基板和金属接地板，所述介质基板的正面以中心线对称设置有两个相同的矩形环形辐射贴片，两个矩形环形辐射贴片各自连接一条微带馈线，微带馈线的顶端与矩形环形辐射贴片相连，底端与介质基板的底端相连，所述介质基板的背面设有金属接地板，所述金属接地板的上部设有沿中心线对称的T形枝节，所述T形枝节的水平部与金属接地板的边缘接触，金属接地板的中部以中心线对称设置两个相同的矩形小槽，金属接地板的下部设有沿中心线对称的矩形长槽，所述矩形长槽的短边与金属接地板的边缘接触。
所述介质基板的长度和宽度均为30mm。
所述矩形环形辐射贴片的内部矩形的宽度为5mm，外部矩形的宽度为10mm，内部矩形与外部矩形的上下间距均为0.85mm，所述微带馈线的宽度为3.4mm。
所述T形枝节的水平部长为7.5mm，竖直部宽度为2.5mm，所述矩形小槽的宽度为2mm，所述矩形长槽的宽度为1mm，长度为7.6mm。
本实用新型的有益效果是：该天线结构节凑，整个天线尺寸仅仅只有30mm*30mm；采用环形结构的辐射贴片，可改变表面电流的分布从而增加其带宽；T型枝节以及矩形长槽减少了辐射单元之间的耦合，提高了天线的隔离度；采用微带馈电，起到了更好的匹配效果。
附图说明
图1为本实用新型介质基板正面的结构示意图；
图2为本实用新型金属接地板的结构示意图；
图3为金属接地板加载矩形小槽的s11，s21曲线图；
图4为金属接地板加载矩形小槽和T形枝节的s11，s21曲线图；
图5为金属接地板加载矩形小槽、矩形长槽和T形枝节的s11，s21曲线图；
其中：1、微带馈线，2、介质基板，3、金属接地板，4、矩形环形辐射贴片，5、T形枝节，6、矩形小槽，7、矩形长槽。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
如图1和图2所示，一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，包括微带馈线1、介质基板2和金属接地板3，介质基板2的长度L1和宽度W1均为30mm，微带馈线1的宽度F1为3.4mm。
介质基板2的正面以中心线对称设置有两个相同的矩形环形辐射贴片4，改变其表面电流的分布从而增加其带宽，矩形环形辐射贴片4的内部矩形的宽度D1为5mm，外部矩形的宽度D2为10mm，内部矩形与外部矩形的上下间距D3均为0.85mm。
两个矩形环形辐射贴片4各自连接一条微带馈线1，微带馈线1的顶端与矩形环形辐射贴片4相连，底端与介质基板2的底端相连，介质基板2的背面设有金属接地板3，金属接地板3的上部设有沿中心线对称的T形枝节5，凸出的T形枝节既对低频的阻抗特性有所改善，增加带宽，并且减少天线单元枝节的相互耦合，T形枝节5的水平部长度T1为7.5mm，竖直部宽度T2为2.5mm， T形枝节5的水平部与金属接地板3的边缘接触，金属接地板3的中部以中心线对称设置两个相同的矩形小槽6，是为了更好实现的阻抗匹配，矩形小槽6的宽度D4为2mm，金属接地板3的下部设有沿中心线对称的矩形长槽7，可减少3GHz-4GHz之间的耦合，提高天线单元之间的隔离度，矩形长槽7的宽度D5为1mm，长度D6为7.6mm，矩形长槽7的短边与金属接地板3的边缘接触。
超宽带MIMO天线，能够极大地提高通信系统的容量和频谱利用率，然而使用多个单元的MIMO系统就会增加了天线的体积，所以本实用新型使用了双端口输入的MIMO设计，天线的工作频率在2.55GHz-10.86GHz之间，完全覆盖了超宽带3.1GHz-10.6GHz频段范围，同时，超宽带MIMO天线结构采用微带馈电，起到了更好的匹配效果。本实用新型中是将两个相同的辐射单元放置在同一块FR4介质基板上，实现了两单元MIMO天线。通过对比图3至图5可以看出，引入T型枝节和矩形长槽，减少了辐射单元之间的耦合，改善了MIMO天线低频的隔离度，在确保小型化的同时提高了天线的隔离度，实现了小型化、高隔离度的两单元MMIMO天线。
Claims (4)
1.一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，其特征在于，包括微带馈线、介质基板和金属接地板，所述介质基板的正面以中心线对称设置有两个相同的矩形环形辐射贴片，两个矩形环形辐射贴片各自连接一条微带馈线，微带馈线的顶端与矩形环形辐射贴片相连，底端与介质基板的底端相连，所述介质基板的背面设有金属接地板，所述金属接地板的上部设有沿中心线对称的T形枝节，所述T形枝节的水平部与金属接地板的边缘接触，金属接地板的中部以中心线对称设置两个相同的矩形小槽，金属接地板的下部设有沿中心线对称的矩形长槽，所述矩形长槽的短边与金属接地板的边缘接触。
2.根据权利要求1所述的一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，其特征在于，所述介质基板的长度和宽度均为30mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，其特征在于，所述矩形环形辐射贴片的内部矩形的宽度为5mm，外部矩形的宽度为10mm，内部矩形与外部矩形的上下间距均为0.85mm，所述微带馈线的宽度为3.4mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于微带馈电的小型化超宽带MIMO天线，其特征在于，所述T形枝节的水平部长为7.5mm，竖直部宽度为2.5mm，所述矩形小槽的宽度为2mm，所述矩形长槽的宽度为1mm，长度为7.6mm。
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