一種小型化差分陷波uwb-mimo天線的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明設及一種UWB-MIMO天線，尤其是一種小型化差分陷波UWB-MIMO天線，屬于 無線移動通信技術領域。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的通信理論一直將多徑傳播視為信號傳輸的一種不利因素，因具有不同時延 的多徑信號副本相疊加會產生破壞性的干擾，使鏈路性能不穩(wěn)定。近年興起的MIMO技術提 出分別在發(fā)射端和接收端設置多副發(fā)射天線和接收天線，則可W利用無線通信系統(tǒng)的多徑 效應，提高鏈路的性能。MIMO技術可W充份開發(fā)空間資源，在有限的頻譜資源和固定的發(fā)射 功率下，改善每個用戶的通信質量(如差錯率)或提高通信效率(如數據速率KMIMO技術實 質上是為系統(tǒng)提供空間復用增益和空間分集增益。獲取高空間復用增益可W大大提高信道 容量，獲取高空間分集增益則可W有效提高信道的可靠性，降低信道誤碼率。MIMO天線作為 MIMO無線通信系統(tǒng)的重要器件，具有舉足輕重的地位。
[0003] 近年來，由于無線移動通信的迅猛發(fā)展，人們對新的通信方式提出了更高的要求。 原有的通信頻譜已經被許多無線通信系統(tǒng)使用，可用的頻段越來越少。而超寬帶通信技術 (叫tra-wideband，UWB)由于其功耗低、高比特率，功率密度極小，同時還具有傳播距離遠， 抗干擾能力強和保密性好的特點，獲得了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。超寬帶天線作為超 寬帶系統(tǒng)中必不可少的發(fā)射接收設備，它具有尺寸小、寬頻帶、設計簡單、福射穩(wěn)定和容易 與外電路集成等特點。UWB的帶寬為3.1-10.6細Z，在整個頻段內與WLAN系統(tǒng)的5.2G化/ 5.8G化和WiMAX的5.5G化產生了重疊，運樣就會造成通信干擾。為了避免運種干擾，就需要 在超寬帶天線的設計過程中濾除運些頻帶。一種簡單而實用的解決方法是在超寬帶天線設 計中加入濾波設計，形成具有陷波特性的UWB天線。在福射體上開槽或加載諧振器，在地板 上開縫或者加載諧振器等都可W達到一定的陷波作用。
[0004] 無線通信技術的迅猛發(fā)展，也促進了全集成射頻前端產品的需要。集成射頻前端 通常采用差分技術實現，作為射頻前端的關鍵部件之一，大多數天線設計為單端口器件，不 能直接與差分電路集成，通常需要采用己倫把差分信號轉換為單端口信號然后饋入天線。 己倫的使用會造成損耗，使系統(tǒng)效率降低，也增加了獨立器件的數量，不利于系統(tǒng)高度集成 和小型化。差分天線改變了傳統(tǒng)天線的設計方法，直接把差分信號饋入到天線的兩個端 口，為設計高集成的射頻前端提供了新的途徑。
[0005] 據調查與了解，目前公開的現有技術如下：
[0006] 1)2014年，ZM-hong l\i，Wen-Ao L巧PQing-Xin Chu等人在"I邸E ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS"發(fā)表題為 "Single-Layer Differential CPW-Fed Notch-Band I'apered-Slot UWB Antenna"的文章中，采用差分CPW饋電，在地板上開錐形槽 的UWB天線，運樣可W實現較寬的帶寬。然后在地板的縫隙邊上加載枝節(jié)諧振器，在饋電部 分開縫形成諧振器，最終達到二階陷波的效果，陷波矩形度很好，陷波的頻率可W通過調節(jié) 諧振器的長度來自由改變。由于該天線采用了雙端口差分饋電，天線福射方向圖的交叉極 化非常小，而且是單層天線，易于加工。。
[0007] 2)2015年，Chao-Ming Luo，Jing-Song Hong和Lin-Lin Zhong等人在"I趾E ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETT邸夢'發(fā)表題為 "Isolation 化hancement Of a Very Compact UWB-MIMO Slot Antenna With Two Defected Ground St;ruc1:ures"的文章 中，利用單端口微帶對T形縫隙進行饋電，實現超寬帶工作。兩個單元組合在一起構成MIMO 天線，中間用縫隙隔開，達到了較高的隔離度。

【發(fā)明內容】

[000引本發(fā)明的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種小型化差分陷波UWB-MIMO天線，該UWB-MIMO天線具有小尺寸、寬頻段、福射方向圖好等優(yōu)點，能夠滿足小型化、低 成本、易于加工、易與差分電路集成、不與其他系統(tǒng)互擾的要求。
[0009] 本發(fā)明的目的可W通過采取如下技術方案達到：
[0010] -種小型化差分陷波UWB-MIMO天線，包括介質基板和設置在介質基板頂層的地板 W及通過介質基板頂層的一對對角線和介質基板底層的一對對角線分開的四個天線單元， 所述地板在介質基板頂層的一對對角線上刻蝕有相互對稱的四個縫隙，所述四個天線單元 之間通過四個縫隙隔開;每個天線單元包括刻蝕在地板上的T形縫隙和設置在介質基板底 層的差分饋電結構，所述T形縫隙T形縫隙內具有諧振枝節(jié)。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述四個天線單元分別為第一天線單元、第二天線單元、第= 天線單元和第四天線單元，四個天線單元的T形縫隙分別為第一T形縫隙、第二T形縫隙、第 =T形縫隙和第四T形縫隙，四個天線單元的差分饋電結構分別為第一差分饋電結構、第二 差分饋電結構、第=差分饋電結構和第四差分饋電結構，四個天線單元的諧振枝節(jié)分別為 第一諧振枝節(jié)、第二諧振枝節(jié)、第=諧振枝節(jié)和第四諧振枝節(jié)；
[0012] 所述第一天線單元位于介質基板的兩對對角線交點的上方，且第一天線單元對應 的是第一 T形縫隙、第一差分饋電結構和第一諧振枝節(jié);所述第二天線單元位于介質基板的 兩對對角線交點的左方，且第二天線單元對應的是第二T形縫隙、第二差分饋電結構和第 二諧振枝節(jié);所述第=天線單元位于介質基板的兩對對角線交點的下方，且第=天線單元 對應的是第=T形縫隙、第=差分饋電結構和第=諧振枝節(jié);所述第四天線單元位于介質基 板的兩對對角線交點的右方，且第四天線單元對應的是第四T形縫隙、第四差分饋電結構和 第四諧振枝節(jié)。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一 T形縫隙、第二T形縫隙、第=T形縫隙和第四T形縫隙 均分為矩形寬縫和開路縫隙;所述第一 T形縫隙的開路縫隙與介質基板的上邊緣相連，所述 第一諧振枝節(jié)位于第一 T形縫隙的矩形寬縫內；所述第二T形縫隙的開路縫隙與介質基板的 左邊緣相連，所述第二諧振枝節(jié)位于第二T形縫隙的矩形寬縫內；所述第=T形縫隙的開路 縫隙與介質基板的下邊緣相連，所述第=諧振枝節(jié)位于第=T形縫隙的矩形寬縫內；所述第 四T形縫隙的開路縫隙與介質基板的右邊緣相連，所述第四諧振枝節(jié)位于第四T形縫隙的矩 形寬縫內。
[0014] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一差分饋電結構、第二差分饋電結構、第=差分饋電結 構和第四差分饋電結構均為具有兩個對稱切角的凹形結構；其中，所述第一差分饋電結構 的兩端位于介質基板底層的上邊緣處，所述第二差分饋電結構的兩端位于介質基板底層的 左邊緣處，所述第=差分饋電結構的兩端位于介質基板底層的下邊緣處，所述第四差分饋 電結構的兩端位于介質基板底層的右邊緣處。
[0015] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一諧振枝節(jié)為兩邊向下的凹形結構，所述第二諧振枝 節(jié)為兩邊向右的凹形結構，所述第=諧振枝節(jié)為兩邊向下的凹形結構，所述第四諧振枝節(jié) 為兩邊向左的凹形結構。
[0016] 作為一種優(yōu)選方案，所述四個縫隙分別為第一縫隙、第二縫隙、第=縫隙和第四縫 隙，所述第一縫隙將第一天線單元和第二天線單元隔開，所述第二縫隙將第二天線單元和 第=天線單元隔開，所述第=縫隙將第=天線單元和第四天線單元隔開，所述第四縫隙將 第一天線單元和第四天線單元