[发明专利]基于电磁耦合的宽带、高隔离MIMO环天线

权利要求书

1.基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于包括中心位于同一直线上的四个辐射单元，每个辐射单元包括四个辐射元件、介质基板(7)；所述的辐射元件包括三个分裂环、一条寄生带(3)，其中三个分裂环分别为主辐射环(1)、馈电环(2)和寄生环(6)；

介质基板(7)的上表面放置主辐射环(1)；所述的主辐射环(1)环臂设有开口，且环臂靠近馈电环(2)处加载有电容(4)；主辐射环(1)环内设置馈电环(2)；

所述的馈电环(2)设有馈电端口(5)，使其工作在第二辐射模式；

馈电环(2)环内靠近馈电端口处设置寄生带；

介质基板(7)的下表面设置寄生环(6)；寄生环(6)设有开口，该开口与馈电端口(5)耦合；

主辐射环(1)的工作辐射模式不受馈电环(2)的非辐射模式的影响；主辐射环(1)在第三辐射模式下工作，馈电环(2)在第二辐射模式下工作；起到辐射作用的是外部分裂环，即主辐射环(1)，馈电环(2)内部封闭环作为馈电回路；主辐射环(1)和馈电环(2)之间的耦合由电耦合和磁耦合组成，电耦合和磁耦合在主辐射环(1)的第三种模式下运行；通过馈电环(2)的第二模式来操作主辐射环(1)馈电的第五模式；高频宽带由主辐射环(1)的第三和第五模式，馈电环(2)的第二模式和半波长偶极子模式的寄生带产生。

2.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于MIMO环天线作为半波长偶极子谐振，并通过馈电端口(5)和寄生带之间的电耦合馈电；高频宽带由主辐射环(1)的奇数辐射模式，馈电环(2)的偶数辐射模式和半波长偶极子模式的寄生带产生。

3.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于MIMO环天线间主要以磁耦合的形式进行耦合，端口间主要以电耦合的形式进行耦合，可以在不增加额外的提高隔离度的措施下实现MIMO天线的高隔离度；

其中馈电端口(5)和寄生带之间的电耦合底部边缘之间的间隙起到电容耦合的作用，两个边缘上的电流分布是最强的；磁耦合是由共享磁场的环之间引起。

4.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于主辐射环(1)与馈电环(2)馈电端口之间的最短距离D2影响两环之间的耦合情况。

5.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于寄生带与馈电端口的最短距离D1影响电容性阻抗，寄生带的长度影响电感阻抗。

6.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于主辐射环(1)与馈电环(2)的环臂宽度W1、W2，寄生带(3)宽度是综合考虑阻抗匹配与天线性能的结果。

7.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于主辐射环(1)的谐振频率受介质基板(7)的介电常数、长度L1与宽度L2以及开口的长度G1影响。

8.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于通过改变寄生环(6)在介质基板(7)的位置可以改变天线整体的寄生电容与寄生电感，从而实现改变天线频带范围的效果。

9.如权利要求1所述的基于电磁耦合的高频宽带、高隔离MIMO环天线，其特征在于寄生环(6)的长宽尺寸及位置时综合考虑天线频带位置，阻抗匹配与带宽的结果。