[发明专利]用于无线通信终端的平面多输入多输出天线

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种天线，具体是一种用于无线通 信终端的平面多输入多输出天线。

背景技术

随着无线通信系统的不断发展，通信系统为了同时满足用户的不同需求， 对于信道传输数据速率的要求日益增加，因此对于信道容量需求也不断增加。 多输入多输出系统为该问题的解决提供了一种较佳的方案。多输入多输出系 统可以在不增加频谱宽度和发射功率的前提下增加信道容量。多输入多输出 的天线结构作为该系统的终端起着十分重要的作用。

为了将多输入多输出系统用于体积有限的通信系统的终端，就需要结构 紧凑的天线结构，但是这样就会给天线之间引入较强的耦合，影响了天线的 效率和分集增益等性能。因此，同时满足天线的体积和天线之间的较小耦合 是一个难点。目前的用于多输入多输出系统的天线大多是三维结构，占用空 间较大，也给加工制作带来困难，较难实用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有多输入多输出天线系统的不足，提供一种平 面多输入多输出天线，该天线利用极化分集技术，以及起到滤波器作用的隔 离槽组，将槽天线印刷在体积很小的电路板上，并且各天线之间具有非常高 的隔离度，实现了天线小体积，低剖面和弱耦合的统一，可以增大通信系统 的信道容量。

本发明包括正方形的基板，基板的顶面覆有金属层，基板的底面设置有 四根馈线。

金属层以正方形对角线的交点为中心对称开有四根天线槽，构成四根槽 天线，所述的槽天线相对于金属层为通槽，槽天线的底部即为基板的顶面； 槽天线的一端开放于正方形的一边，该条槽天线垂直于该边，槽天线与正方 形的两条对应边平行，并且到一条平行边距离D₂是到另一条平行边距离D₁的 4～8倍；槽天线的长度为l₁，λ/5≤l₁≤λ/3，槽天线的宽度为d₁，λ/125≤d₁≤ λ/50，λ为基板上天线工作频率对应的波导波长。

金属层以正方形对角线的交点为中心对称开有四组隔离槽组，每组包括 平行的2～6根隔离槽，隔离槽相对于金属层为通槽，隔离槽的底部即为基板 的顶面；隔离槽的长度为l₂，λ/4≤l₂≤λ/2，且l₂＞l₁，隔离槽的宽度为d₂，λ/250 ≤d₂≤λ/62，且d₂＜d₁；隔离槽的一端开放于正方形的一边，该条隔离槽平 行于对应的槽天线，并且设置在相互垂直的两条槽天线之间。

四根馈线对应四根槽天线设置，所述的馈线为矩形，每根馈线的长边与 对应的槽天线垂直，馈线的长度为a、宽度为b，a≥D₁，馈线的一端处于基板 的边沿。

槽天线的底部开有垂直于基板面的连接孔，所述的连接孔为矩形通孔， 矩形的一边位于槽天线一个侧壁所在的平面；连接孔的位置与馈线的位置对 应，矩形连接孔的长度为c、宽度为d，c≤b、d≤d₁，并且连接孔的矩形端 面在对应的矩形馈线的范围内；连接孔的侧壁镀有金属薄膜层，金属薄膜层 将槽天线与馈线连通。

本发明相比于现有技术具有以下优点：

1、低剖面，体积小，结构简单，易于大规模加工制作，成本低。

2、易于与移动终端集成。

3、槽天线之间间距小，隔离高，互耦弱，效率高。可预见分集增益及信 道容量大，有利于多输入多输出系统的通信速率。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1对应的背面馈线示意图；

图3是图1的A-A截面示意图；

图4是本发明中的槽天线反射系数的量测结果；

图5是在没有隔离槽组时相邻槽天线隔离度的仿真结果；

图6是在具有隔离槽组时相邻槽天线隔离度的仿真结果和量测结果；

图7是在没有隔离槽组时相对槽天线隔离度的仿真结果；

图8是在具有隔离槽组时相对槽天线隔离度的仿真结果和量测结果。

具体实施方式