[实用新型]一种双极化天线及具有该双极化天线的MIMO天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种用于无线通信的双极化天线及具有该双极化天线的MIMO天线。 

背景技术

双极化天线是一种新型天线技术，传统的双极化天线是通过组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量；如一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用9根天线，每个扇形使用3根天线(空间分集，一发两收)，如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB)，因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm；另外，双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，从而节省基建投资，同时使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易。 

然而，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。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。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有双极化天线的上述不足，提出突破传统天线设计的框架，省去阻抗匹配网络的复杂设计，保证其小型化，适应面广并在低工作频段依然保持良好性能的双极化天线及具有该双极化天线的MIMO天线。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种双极化天线，其包括第一馈线、第二馈线、第一金属片、第二金属片；所述第一馈线和所述第二馈线均通过耦合方式馈入所述第一金属片，所述第二金属片与所述第一金属片相对设置且与所述第一馈线和所述第二馈线二者之一电连接或者与所述第一馈线和所述第二馈线均电连接；所述第一金属片上镂空有微槽结构以在所述第一金属片上形成金属走线，所述双极化天线上设置有一个或多个供电子元件嵌入的预留空间。 

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。 

进一步地，所述预留空间设置于所述第一馈线、所述第二馈线和/或所述微槽结构之上，和/或所述预留空间设置于所述第一馈线与相邻所述第一馈线的金属走线之间并连接所述第一馈线与相邻所述第一馈线的金属走线，和/或预留空间设置于所述第二馈线与相邻所述第二馈线的金属走线之间并连接所述第二馈线与相邻所述第二馈线的金属走线，和/或所述预留空间设置于所述微槽结构相邻槽形成的金属走线之上并连接所述相邻槽。 

进一步地，所述电子元件为感性电子元件、容性电子元件或电阻。 

进一步地，所述感性电子元件电感值范围为0至5uH。 

进一步地，所述容性电子元件电容值范围为0至2pF。 

进一步地，所述第一馈线还包括第一馈电点，所述第二馈线还包括第二馈电点，所述第一馈电点的馈电方向与所述第二馈电点的馈电方向相互垂直使得所述第一馈线和所述第二馈线分别对应于所述双极化天线的水平极化工作模式和垂直极化工作模式。 

进一步地，所述天线还包括填充于所述第一金属片与所述第二金属片之间的介质。 

进一步地，所述第二金属片过形成于所述介质上的金属化通孔与所述第一馈线和/或所述第二馈线通电连接。 

本实用新型还提供一种MIMO天线，其包括多个如权利要求1所述的双极化天线，所述多个双极化天线的每个第一馈线和每个第二馈线均各自接入接收/发射机，全部的所述接收/发射机均连接于基带信号处理器。