[实用新型]一种低剖面双频带滤波贴片天线及其构成MIMO天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频通信领域，尤其涉及一种低剖面双频带滤波贴片天线及其构成MIMO天线。

背景技术

随着对各种通信服务的需求的增长，无线用户驻地设备(Customer Premise Equipment，简称CPE)在LTE网络的多相环境中变得更加重要。LTE CPE用于Wi-Fi、有线LAN和LTE之间的宽带数据读取和数据服务对话。数据通过CPE向LTE网络传输。为了提供高速数据传输和更好的覆盖，无线CPE中通常采用多输入多输出(Multiple-input Multiple-output，简称MIMO)天线。另外，载波聚合(Carrier Aggregation，简称CA)技术也用在增强LTE中，将不同通带中的碎裂的光谱聚集成更大的光谱资源，以便于进一步增强数据传输能力。因此，可以在CPE的RF前端中使用工作在各个频率的多个天线集和带通滤波器。另一方面，由于CPE是薄型的，需要尽可能的紧凑，以便使安装更简单，因此需要将天线和带通滤波器集成，以提升RF前端的集成度。

近年来，已经提出了滤波器和天线的一些集成设计。设计滤波天线的典型方法是用天线辐射器取代滤波网络的最后一阶，其中天线辐射器能够实现高集成度。但是，一些设计中，额外的滤波电路插入到天线馈电网络中，导致额外的插入损耗并降低了天线增益。为了解决这个问题，提出了不带额外滤波电路的滤波天线，且不影响带内增益。但是，上述滤波天线仅限于单带操作，难以实现CA所需的多带规格。

近来，提出了一些双带滤波天线。一些方案中，双带天线和滤波器可以分开设计然后串联在一起，形成双带天线滤波器模块。例如，矩形贴片在两个通带中产生两种正交极化。又例如，使用贴片的TM10和TM30模式来实现双带操作。但是，这些天线的工作频率不能分别单独进行控制。另外，由于馈电网络导致的额外的插入损耗，使得它们在两个通带中的Peek增益仅仅是-1.8/-4.0dBi和1.1/3.8dBi。另一个例子中，通过电磁耦合将U型槽贴片天线与双模短线负载的谐振器集成在一起，可以得到包括谐波抑制在内的优良性能，但是，它使用了两层PCB结构，不能达到薄型需求，另外没有特定的带外辐射零点来增强回避选择性。

实用新型内容

为了克服现有技术中双带天线不能独立控制、存在过厚或没有特定的带外辐射零点的缺陷，本实用新型提供一种低剖面双频带滤波贴片天线及其构成MIMO天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种低剖面双频带滤波贴片天线，包括基底1和设置在基底1上的接地端GND，还包括设置在所述基底1上表面的第一U型贴片2、第二U型贴片3和多枝节传输线，所述第一U型贴片2、第二U型贴片3和多枝节传输线均关于天线中轴线对称，所述第一、第二U型贴片2、3的开口方向相同，第一U型贴片2嵌套在第二U型贴片3的开口内；当工作在第二个频带时，所述多枝节传输线构成馈电结构；当工作在第一个频带时，所述第一U型贴片2和所述多枝节传输线共同构成馈电结构。

所述多枝节传输线包括插入所述第一U型贴片2的开口内的主传输线4以及第一、第二对开路短线5、6，所述主传输线4位于所述天线中轴线上，所述第一、第二对开路短线5、6分别对称地连接在所述主传输线4的两侧。

所述主传输线4、第一及第二对开路短线5、6构成“土”字形结构，第一对开路短线位于第一U型贴片2的开口外侧，且位于第二U型贴片3的开口内，所述第二对开路短线6位于所述第二U型贴片3的开口外侧。

还包括与所述主传输线4连接的端口7，所述第二对开路短线的长度大于第一对开路短线。

所述的多枝节传输线，通过其二端口网络的ABCD矩阵计算出传输零点的频率；利用该多枝节传输线做为输入级，使天线的增益曲线产生两个频率控制的辐射零点。

一种MIMO天线，包括至少两个所述的低剖面双频带滤波贴片天线。

所述至少两个低剖面双频带滤波贴片天线共用同一基底，所述至少两个低剖面双频带滤波贴片天线对称地分布在所述基底的中心线两侧。

平行设置的每两个低剖面双频带滤波贴片天线相互靠近且通过一解耦合网络隔离。

所述解耦合网络包括三条平行设置的指状短路线。

所述指状短路线的长度是低频带的四分之一波长。

本实用新型的有益效果：