本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別是一種MIMO天線。
背景技術(shù)：
：MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢、被視為下一代移動通信的核心技術(shù)。隨著無線通信技術(shù)的日益普及，超寬帶無線通信技術(shù)以其低功耗、高帶寬、低復(fù)雜度等優(yōu)點(diǎn)而倍受重視,已成為目前短距離無線通信的一大研究熱點(diǎn)。但由于其輻射功率極低，在多徑環(huán)境中極易受到干擾。MIMO可以利用分集技術(shù)改善通信系統(tǒng)的可靠性并且可以改善通信的多徑衰落問題。研究表明,將MIMO技術(shù)應(yīng)用于超寬帶，可以改善超寬帶天線系統(tǒng)性能。而如何在保持天線系統(tǒng)小體積的前提下，設(shè)計(jì)出具有高隔離度的超寬帶MIMO天線是一個關(guān)鍵問題。為提高兩天線間的隔離度，現(xiàn)有技術(shù)中通過在兩個天線單元間設(shè)置多個諧振環(huán)型的缺陷地結(jié)構(gòu)，雖然天線間隔離度得到了改善，但這無疑增加了天線的復(fù)雜度。或是采用在天線單元間設(shè)置T型枝節(jié)方法來提高兩天線單元間的隔離度，但是該天線系統(tǒng)相對體積較大，不利設(shè)備的便攜?，F(xiàn)有技術(shù)還未解決這些問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于無線通信和射頻能量采集系統(tǒng)等多方面應(yīng)用的四單元超寬帶MIMO天線，該天線低互耦，寬帶寬，結(jié)構(gòu)緊湊，低成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：一種四單元超寬帶MIMO天線，包括：基板，設(shè)于基板上的槽饋偶極天線，設(shè)于基板下的單極天線，槽饋偶極天線、單極天線設(shè)于基板的兩側(cè)。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，兩邊的槽饋偶極天線和單極天線都互相關(guān)于中心旋轉(zhuǎn)對稱。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，還包括：設(shè)于槽饋偶極天線頂部一側(cè)的倒L型匹配枝節(jié)。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，還包括：設(shè)于槽饋偶極天線頂部另一側(cè)并用來匹配槽饋偶極天線的阻抗的梯形匹配塊。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，槽饋偶極天線上設(shè)有改善單極天線的隔離度的L型去耦枝節(jié)。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，槽饋偶極天線采用共面波導(dǎo)饋電。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，單極天線采用集中端口饋電。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，基板的尺寸為41mm*70mm*0.8mm。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，基板為介電常數(shù)4.4的FR-4環(huán)氧玻璃纖維板。前述的一種四單元超寬帶MIMO天線，單級天線的輻射單元與槽饋偶極天線的極化方向正交。本實(shí)用新型的有益之處在于：本實(shí)用新型提供一種適用于無線通信和射頻能量采集系統(tǒng)等多方面應(yīng)用的四單元超寬帶MIMO天線；具體具有如下好處：第一：本實(shí)用新型的天線尺寸為41mm×70mm×0.8mm，尺寸??；第二：本實(shí)用新型具有較寬的帶寬，3.1GHz-12GHz；第三：相比常見的二單元天線，本實(shí)用新型具有四單元，這使得本實(shí)用新型具有更強(qiáng)的分集特性；第四：本天線采用了結(jié)構(gòu)簡單的隔離結(jié)構(gòu)即L型枝節(jié)，提高隔離度；第五：正交極化的特性使得每個天線都具有良好的輻射特性；第六：本天線采用平面結(jié)構(gòu)，易于集成到電路板，適用于小型移動設(shè)備；第七：本天線采用厚度為0.8mm且價(jià)格低廉的FR-4環(huán)氧玻璃纖維板作為介質(zhì)基板，較現(xiàn)有技術(shù)的天線有更薄的厚度和更低的制作成本。附圖說明圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的俯視圖；圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3天線1和天線3的S參數(shù)圖；圖4是天線1與天線2、天線3、天線4間的隔離度圖；圖5是天線3與天線2、天線4間的隔離度圖；圖6是槽饋偶極天線和單級天線的增益圖；圖7是原始狀態(tài)時(shí)天線1的S參數(shù)圖；圖8是天線1添加倒L型匹配枝節(jié)的S參數(shù)圖；圖9是天線1添加梯形匹配塊的S參數(shù)圖；圖10是添加L型去耦枝節(jié)前天線3和天線4間隔離度圖；圖11添加L型去耦枝節(jié)后天線3和天線4間隔離度圖；圖中附圖標(biāo)記的含義：1基板，2槽饋偶極天線，3單極天線，4倒L型匹配枝節(jié)，5梯形匹配塊。6L型去耦枝節(jié)，端口1和端口2為槽饋偶極天線饋電端口，端口3和端口4為單級天線饋電端口，天線1為饋電端口為端口1的槽饋偶極天線，天線2為饋電端口為端口2的槽饋偶極天線，天線3為饋電端口為端口3的單級天線，天線4為饋電端口為端口4的單級天線。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作具體的介紹。一種四單元超寬帶MIMO天線，包括：基板1，設(shè)于基板1上的槽饋偶極天線2，設(shè)于基板1下的單極天線3，槽饋偶極天線2、單極天線3設(shè)于基板1的兩側(cè)。作為一種優(yōu)選，基板1為介電常數(shù)4.4的FR-4環(huán)氧玻璃纖維板?；?的長邊一側(cè)頂層設(shè)置有槽饋偶極天線2，在底層設(shè)置以槽饋偶極天線2為地的單級天線，兩邊的槽饋偶極天線2和單極天線3都互相關(guān)于中心旋轉(zhuǎn)對稱，這樣的設(shè)計(jì)構(gòu)成四單元MIMO天線系統(tǒng)。MIMO天線，還包括：設(shè)于槽饋偶極天線2頂部一側(cè)的倒L型匹配枝節(jié)4，設(shè)于槽饋偶極天線2頂部另一側(cè)并用來匹配槽饋偶極天線2的阻抗的梯形匹配塊5。槽饋偶極天線2上設(shè)有改善單極天線3的隔離度的L型去耦枝節(jié)6。槽饋偶極天線2采用共面波導(dǎo)饋電，單極天線3采用集中端口饋電。單級天線的輻射單元與槽饋偶極天線2的極化方向正交；這樣的特點(diǎn)提高天線間隔離度并使天線系統(tǒng)緊湊。實(shí)用新型的尺寸小，基板1的尺寸為41mm*70mm*0.8mm。圖1中天線的尺寸如表1所示。L170W70.5L250W81L36.3W91L413W101.5L59W1110.5L65.5d11L77d24L811d31L916d42L104.5d513L1110d63W141d73W22d84.5W33R12.5W43R25.5W51.5R31.5W61t0.5表1(單位：mm)通過圖7-11的對比，說明本實(shí)用新型的有益效果，首先在基板1的長邊一側(cè)頂層設(shè)置有槽饋偶極天線2，在底層設(shè)置以頂層槽饋偶極天線2為地的單級天線，該單級天線的輻射單元與槽饋偶極天線2的Slot部分同形。利用這兩個天線的極化方向正交特點(diǎn)提高天線間隔離度并使天線系統(tǒng)緊湊。此時(shí)的槽饋偶極天線2的S參數(shù)如圖6所示，可見在4.25GHz-5.7GHz頻段內(nèi)槽饋偶極天線2的S參數(shù)不滿足小于-10dB的要求。進(jìn)一步在頂層的槽饋偶極天線2頂部一側(cè)添加一個倒L型匹配枝節(jié)4改善該天線的S參數(shù)，增加倒L型匹配枝節(jié)4改善該天線的S參數(shù),使該頻段內(nèi)天線阻抗匹配到50歐姆。結(jié)果如圖7所示，其中5.1GHz-5.7GHz頻段內(nèi)仍不能符合要求；再在另一側(cè)添加梯形匹配塊5進(jìn)一步匹配槽饋偶極天線2的阻抗改善S參數(shù)以滿足小于-10dB的要求，增加梯形匹配塊5改善該天線的S參數(shù)使該頻段內(nèi)天線阻抗匹配到50歐姆。如圖8所示。在以上過程中單級天線的S參數(shù)始終滿足小于-10dB的要求。接下來在基板1另一長邊側(cè)放置同樣的天線來構(gòu)成四單元MIMO天線系統(tǒng)，兩邊的槽饋偶極天線2和單級天線都互相關(guān)于中心旋轉(zhuǎn)對稱。此時(shí)只有兩單級天線間隔離度較差，不滿足小于-10dB的要求，如圖9所示。為此，在兩槽饋偶極天線2各自頂部中間分別添加L型去耦枝節(jié)6極大地改善了兩單級天線的隔離度，增加L型去耦枝節(jié)6改善兩單級天線的隔離度使得L型枝條將槽雙極子之間的電場集中在L型枝條之上，從而隔離了兩個天線單元彼此之間的干擾。使之滿足小于-10dB的要求，如圖10所示。本實(shí)用新型提供一種適用于無線通信和射頻能量采集系統(tǒng)等多方面應(yīng)用的四單元超寬帶MIMO天線；具體具有如下好處：第一：本實(shí)用新型的天線尺寸為41mm×70mm×0.8mm，尺寸?。坏诙罕緦?shí)用新型具有較寬的帶寬，3.1GHz-12GHz；第三：相比常見的二單元天線，本實(shí)用新型具有四單元，這使得本實(shí)用新型具有更強(qiáng)的分集特性；第四：本天線采用了結(jié)構(gòu)簡單的隔離結(jié)構(gòu)即L型枝節(jié)，提高隔離度；第五：正交極化的特性使得每個天線都具有良好的輻射特性；第六：本天線采用平面結(jié)構(gòu)，易于集成到電路板，適用于小型移動設(shè)備；第七：本天線采用厚度為0.8mm且價(jià)格低廉的FR-4環(huán)氧玻璃纖維板作為介質(zhì)基板1，較現(xiàn)有技術(shù)的天線有更薄的厚度和更低的制作成本。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3