[发明专利]一种具有双陷波结构的UWB-MIMO天线

说明书

一种具有双陷波结构的UWB‑MIMO天线。包括微波介质基板，微波介质基板上下表面均设金属贴片；上表面金属贴片构成相同结构的2个超宽带天线单元，超宽带天线单元相互垂直且对称设置；超宽带天线单元上部为作为天线辐射单元的等腰梯形结构贴片与半圆形结构贴片组合，超宽带天线单元下部为作为天线馈线的矩形结构贴片，天线馈线与腰梯形结构贴片连接与天线辐射单元成为一体，馈线两侧对称设C型结构贴片和网状型结构贴片，网状型贴片中心与介质基板下表面的金属贴片连接，天线地板由2个矩形金属贴片垂直相连构成，相连矩形金属地板的夹角处切去矩形块，在生成的夹角处开一对L型细槽，在与辐射单元和天线馈线相连处正对的天线地板位置处开矩形槽。

技术领域

本发明涉及一种UWB-MIMO天线，尤其是涉及一种具有双陷波结构的UWB-MIMO天线。

背景技术

微带天线相比传统天线有质量轻、体积小、易集成、电性能多样化等优势之处，目前微带结构已经广泛应用于进行超宽带天线的研究设计。

超宽带(UWB)是一种无载波通信技术，利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。超宽带技术具有高传输速率、强抗干扰、系统容量大、低成本等优点，而且发射功率非常小，大大延长系统电源工作时长，其电磁波辐射对人体影响也较小。MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术利用多天线系统的空时处理技术，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，成倍提高系统信道容量，改善传输质量。应用MIMO技术可以有效的解决UWB系统存在的多径衰落现象，对UWB系统可提供多路复用增益和分集增益，大大提高UWB通信系统的性能。

随着UWB技术和MIMO技术的发展，两种技术相结合的UWB-MIMO天线的研究也逐渐引起学者的注意。文献(Liu L,Zhao H,See T S P,et al.A printed ultra-widebanddiversity antenna[C]//Ultra-Wideband,The 2006IEEE 2006InternationalConference on.IEEE,2006:351-356.)提出一种印刷双极化超宽带天线，天线的两个辐射单元相互垂直，同时在其中间地板处开槽使得端口隔离度提高到-20dB以下，该天线最终工作频段为3.1～5.8GHz。文献(Yoon H K,Yoon Y J,Kim H,et al.Flexible ultra-wideband polarisation diversity antenna with band-notch function[J].Microwaves,Antennas&Propagation,IET,2011,5(12):1463-1470.)设计出一款超薄柔性超宽带双极化天线，该天线采用阶梯形CPW馈电，两个辐射贴片相互垂直排布以实现极化分集，天线在超宽带频段内隔离度达到-20dB以下，可注意到辐射贴片上开了两个对称的细槽，实现天线在WLAN频段处的陷波。文献(Li Y,Li W,Liu C,et al.A printed diversitycantor set fractal antenna for ultra wideband communication applications[C]//Antennas,Propagation&EM Theory(ISAPE),2012 10th International Symposiumon.IEEE,2012:34-38.)设计出一款康托尔集分形UWB-MIMO天线，该天线通过在辐射单元中间地板开多条槽来提高隔离度，天线-10dB阻抗带宽范围为4.5～10.6GHz，天线端口间隔离度在-20dB以下。

由于超宽带天线的工作频带较宽，在工作频带内容易受到其他频段无线通信信号的干扰，所以需要对超宽带天线进行陷波设计以消除干扰。同时，在MIMO无线通信系统中，天线单元间的互耦问题影响着系统信道质量及信道容量，因此，如何降低天线单元间耦合是MIMO天线设计的核心问题。

发明内容