[发明专利]利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信中的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)天线的技术领域，更具体地说，涉及一种利用宽带T型中和线提高隔离度的MIMO天线。

背景技术

第3代移动通信系统(3G)是工作在2MHz的宽带数字通信系统，它实际所提供的速率难以得到理论上的2Mbps，难以满足用户日益增长的需求。尽管目前3G增强型技术LET(Long Term Evolution)不断发展，但其传输速率还有差距，不能提供动态范围多速率业务。此外，3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS(Quality of Service)及性能的多速率业务，不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于3G系统以上的局限性，第4代移动通信系统(4G)与技术已成为目前移动通信领域的研究热点。4G移动通信无线网络和现有网络相比较，具有较高的数据速率和频谱利用率，能够提供多媒体业务，能够实现全球无缝隙漫游，具有更高的安全性、智能性、灵活性以及更高的传输质量和服务质量，应能支持非对称性业务，并能支持多种业务。未来的4G网络应当是全IP网络，应体现出移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势。

MIMO技术被认为是4G的关键技术之一。MIMO技术的空间复用就是在接收端和发射端使用多个天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个数据通道(MIMO子信道)发射信号，从而使得容量随着天线数量的增加而线性增加。这种信道容量的增加不占用额外的带宽，也不消耗额外的发射功率，因此是增加信道和系统容量的一种非常有效的手段。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。

MIMO天线是MIMO通信系统的关键技术。对于基站而言，因为可用空间大，多天线技术的应用容易得到实现。对于小型手持设备来说，将多个天线集成在小空间中，会引起很大的互耦，天线的性能就随之下降，就无法实现信道容量随着天线数目的增加以线性比例增大。如何在减小天线阵列尺寸，同时减小天线单元间的耦合是MIMO天线设计的难点。

目前为了减小天线单元间的互耦，提高天线单元间的隔离度，已经发展形成了多种的方法。

2004年Gaoming Chi，Binhong Li，和Dongsheng Qi等人在MICROWAVEAND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS发表题为“Dual-Band Printed Diversity Antenna for 2.4/5.2-GHz WLAN Application”的文章，在该文章中提出了利用T型地板枝节来提高两天线单元间的隔离度。

2005年Kyeong-Sik Min等人在发表在欧洲微波会议上发表题为“Improved MIMO Antenna by Mutual Coupling Suppression between Elements”的文章，报道了寄生单元可以减小天线单元间互耦，该设计利用六个寄生单元，在5.15-5.35GHz(|S₁₁|＜-10dB)频带内将隔离度提高到25dB。

2006年Aliou Diallo，Cyril Luxey，Philippe Le Thuc，Robert Staraj，和Georges Kossiavas等人在IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION上发表题为“Study and Reduction of the Mutual Coupling Between Two Mobile Phone PIFAs Operating in the DCS1800 and UMTS Bands”的文章，该文章首次提出了利用中和线解耦技术提高两个工作在不同频率的天线单元间的互耦。

2007年Yuan Ding，Zhengwei Du，Ke Gong等人在IEEE TRANSACTIONSON ANTENNAS AND PROPAGATION上发表了题为“A Novel Dual-Band Printed Diversity Antenna for Mobile Terminals”的文章，该文提出利用两对L型地板枝节去减小地板表面波引起的互耦，从而提高MIMO天线两单元间的隔离度。