[发明专利]一种天线及具有该天线的MIMO天线

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，具体地，涉及一种天线及具有该天线的MIMO天线。

背景技术

随着半导体工艺的高度发展，对当今的电子系统集成度提出了越来越高的要求，器件的小型化成为了整个产业非常关注的技术问题。然而，不同于IC芯片遵循“摩尔定律”的发展，作为电子系统的另外重要组成——射频模块，却面临着器件小型化的高难度技术挑战。射频模块主要包括了混频、功放、滤波、射频信号传输、匹配网络与天线等主要器件。其中，天线作为最终射频信号的辐射单元和接收器件，其工作特性将直接影响整个电子系统的工作性能。然而天线的尺寸、带宽、增益等重要指标却受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。这些指标极限的基本原理使得天线的小型化技术难度远远超过了其它器件，而由于射频器件的电磁场分析的复杂性，逼近这些极限值都成为了巨大的技术挑战。

传统天线的辐射工作频率直接和天线的尺寸正相关，带宽和天线的面积正相关，使得天线的设计通常需要半波长的物理长度。这使得传统天线技术在移动终端尺寸受限的前提下难以实施。

除此之外，在一些更为复杂的电子系统中，天线需要多模工作，就需要在馈入天线前额外的阻抗匹配网络设计。但阻抗匹配网络额外的增加了电子系统的馈线设计、增大了射频系统的面积同时匹配网络还引入了不少的能量损耗，很难满足现代通信系统低功耗的系统设计要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提出一种在低频段仍能保证其小型化且性能优良的天线及具有该天线的MIMO天线。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是提出一种天线，其包括：第一介质基板与第二介质基板，所述第一介质基板具有两相对侧表面，其中一侧表面上设置有第一金属片以及通过耦合方式馈入所述第一金属片并部分围绕所述第一金属片设置的馈线，相对的另一侧表面上设置有第二金属片，所述第二金属片与所述馈线电连接；所述第二介质基板覆盖于所述第一介质基板之上，所述第一金属片上镂空有微槽结构。

进一步地，所述微槽结构包括互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构、互补式弯折线结构以及通过前面几种结构衍生、复合或组阵得到的微槽结构。

进一步地，所述馈线通过电容耦合方式馈入所述第一金属片。

进一步地，所述馈线通过电感耦合方式馈入所述第一金属片。

进一步地，所述微槽结构通过蚀刻、钻刻、光刻、电子刻、离子刻镂空于所述第一金属片上。

进一步地，所述第一介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料或铁氧材料制成。

进一步地，所述第二介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料或铁氧材料制成。

进一步地，所述第一介质基板上形成有金属化通孔，所述馈线和所述第二金属片通过所述金属化通孔电连接。

进一步地，所述天线还包括用于连接所述馈线和所述第一金属片的可短接点。

本发明还提供一种MIMO天线，所述MIMO天线包括多个权利要求1所述的天线。

本发明通过设置第二介质基板以增大天线的分布电容，通过设置第二金属片增大馈线的有效辐射面积，使得天线可工作于极低的频段，并使得天线工作于低频段时仍能保证其小型化与高性能。同时，本发明还公开一种具有多个上述天线的MIMO天线，该MIMO天线具有高隔离度。

附图说明

图1为本发明天线立体结构示意图；

图2为本发明天线移去第二介质基板后的第一介质基板结构示意图；

图3a为互补式开口谐振环结构的示意图；

图3b所示为互补式螺旋线结构的示意图；

图3c所示为开口螺旋环结构的示意图；

图3d所示为双开口螺旋环结构的示意图；

图3e所示为互补式弯折线结构的示意图；

图4a为图3a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；

图4b为图3a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；

图5a为三个图3a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图；

图5b为两个图3a所示的互补式开口谐振环结构与图3b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；

图6为四个图3a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。

具体实施方式