[实用新型]一种小型超宽带MIMO直线渐变式缝隙天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，具体涉及一种小型超宽带MIMO直线渐变式缝隙天线。

背景技术

随着现代无线通信技术的迅速发展，快速迭代的移动通信系统对天线设计的要求越来越高，设计一种小型超宽带MIMO直线渐变式缝隙天线是近年来研究的热点。多入多出Multiple-input-multiple-output(MIMO)技术，因为在不额外地增加频谱范围和输入功率的情况下，能够大幅度地增加信道容量，日益成为当下天线设计新的重要研究方向。随着移动通信设备越来越小型化的发展的趋势，要求天线的体积越来越小，但MIMO天线的体积减小会导致不同天线单元间的隔离度变差，进而不同天线端口间的相互干扰增大。为了解决这一矛盾，近些年来，小型化同时具备高隔离度的MIMO天线逐渐受到重视。超宽带ultra-wideband(UWB)无线通信技术，分配频段为3.1GHz-10.6GHz，因其大容量，高速率，宽带宽，是近些年来无线便携式通信系统的研究热点。也就是说，设计小型化的超宽带MIMO天线，是天线领域当前重要的研究方向。由于直线渐变式缝隙天线结构，能够大幅度增加工作带宽和减小天线整体尺寸，很适合用来设计小型化的超宽带MIMO天线。因此，本实用新型设计了一种用于超宽带MIMO的直线渐变式缝隙天线，用于小型移动通信设备。

传统的MIMO天线，由于尺寸的限制,往往只能取得一个窄频带的解耦效果。不能在超宽带3.1GHz-10.6GHz甚至更宽频段的情况下也实现较好的隔离性能。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种小型超宽带MIMO直线渐变式缝隙天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种小型超宽带MIMO直线渐变式缝隙天线，包括介质基板，所述介质基板正面印制关于介质基板纵向中线对称的两个天线输入端馈线，所述介质基板背面印制地板，所述两个天线输入端馈线内部均加载一个矩形开槽，所述地板左右两侧分别加载一条直线渐变式缝隙，左右两侧的直线渐变式缝隙关于介质基板纵向中线对称，所述地板中间加载阶梯形缝隙。

所述两个天线输入端馈线的结构相同，具体为矩形结构。

所述矩形开槽位于直线渐变式缝隙相对应的介质基板正面位置。

所述阶梯型缝隙具体为三阶的阶梯型缝隙，且关于介质基板纵向中线对称，每一阶都是矩形结构，位于地板下边缘的矩形结构宽度最大，中间的矩形宽度最小。

所述地板为矩形，所述天线输入端馈线为特征阻抗50欧姆的微带线。

所述天线输入端馈线的纵向长度为15mm，天线输入端馈线内部的矩形开槽的纵向长度为7.7mm。

所述直线渐变式缝隙由内向外其缝隙开口逐渐增大。

所述三阶的阶梯型缝隙为工字型结构。

本实用新型的有益效果：

(1)用平面的结构完成了整个超宽带频段3.1GHz-10.6GHz的覆盖。

(2)整个天线的平面尺寸，包含地板为22mm×26mm，占用的尺寸极其小，而且可用平面印刷工艺和低成本的FR4板材，降低了制造成本。

(3)天线的结构简单，调试方便，工作模式清晰，而且，由于地板中间加载了一个三阶的阶梯形缝隙，使得整个超宽带频段3.1GHz-10.6GHz的隔离度都得到了提高。保证了MIMO天线的端口间能够不互相干扰。

附图说明

图1是本实用新型一种超宽带MIMO的直线渐变式缝隙天线的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的仰视图；

图4是图1的侧视图；

图5是本实用新型实施例仿真的回波损耗与频率关系图；

图6是本实用新型实施例仿真的端口间隔离度与频率关系图；

图7是本实用新型实施例仿真的增益图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1-图4所示，一种超宽带MIMO的直线渐变式缝隙天线，包括介质基板，所述介质基板正面印制关于介质基板纵向中线对称的两个天线输入端馈线1、2，所述介质基板背面印制地板3，所述两个天线输入端馈线内部末端均加载一个矩形开槽4、5，末端具体为远离介质基板下边缘一端，所述地板左右两侧加载两个对称的直线渐变式缝隙6、7，所述地板中间靠近下侧边缘加载一个三阶的阶梯形缝隙8。