[实用新型]一种高隔离度微带四元MIMO天线阵列

说明书

本实用新型公开了一种高隔离度微带四元MIMO天线阵列，它包括介质基片、形成于介质基板一侧的天线单元以及形成于介质基板另一侧的接地层；所述天线单元采用微带圆型结构，相邻所述天线单元之间通过隔离结构增加天线的可靠性；所述天线阵列中部位置上还通过金属贴片提高天线整体增益。本实用新型可在保持天线的发射功率不变条件下，提升传输速度及频谱利用率，从而增加天线的可靠性，通过开槽和增加额外隔离枝节等方法来改善天线之间的隔离度，仿真分析单端口及多端口馈电时天线单元及阵列的S参数、辐射方向图等电性能指标，仿真结果显示单元之间的隔离度、天线增益都均满足工程需求。

技术领域

本实用新型属于MIMO天线设计领域，尤其涉及高隔离度的MIMO天线阵列结构。

背景技术

由于复杂环境导致电磁波在传输过程中会出现多径衰落，对于移动通信系统而言，信号的传输质量会因多径衰落而降低，但可以利用相关技术来抑制多径衰落。相对于传统的传输系统而言，MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统会在多处安置天线，利用此技术来提高传输的质量。另一点MIMO天线可以利用多根天线收集的采取各种相应处理措施来保证通信质量的准确、稳定和可靠等特性。MIMO天线可以在不改变原天线发射功率的状况下来提高传输速率及资源的使用率，也可以利用波束形成来提高天线的方向性和更高的增益。

MIMO天线可以通过利用空间再次利用、形成波束和空时编码技术，可以极大的改善和提高相应的通信空间容量，无线通信系统的覆盖面积也会随之扩大。MIMO技术指通过各条天线共同发出信号，然后同时通过多个天线接收信号。多个发射的机制重复利用空间资源，所以对频谱资源的利用率也极大的降低，没有必要再去提高天线的发射功率，从而更大的提高信道容量，也因此MIMO系统的优势更加明显的体现出来。

MIMO天线的性能决定新一代移动通信系统的可靠性及高效性，而隔离度的高低又是决定MIMO天线性能的重要指标。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高隔离度MIMO天线阵列结构。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种高隔离度微带四元MIMO天线阵列，它包括介质基片、形成于介质基板一侧的天线单元以及形成于介质基板另一侧的接地层；所述天线单元采用微带圆型结构，天线材料采用圆环形覆铜板贴片于介质基板一侧；所述天线单元一侧通过微带线馈电，通过一组单元天线组阵排列设计出四圆环天线阵；相邻所述天线单元之间通过隔离结构增加天线的可靠性；四组所述天线单元两两天线单元之间组阵排放形成天线阵列；所述天线阵列中部位置上还通过金属贴片提高天线整体增益。

进一步的，所述天线单元的输入阻抗为50欧姆，采用环形形状，内外半径分别为4.5和5.5毫米，中心频率4.8GHz。

再进一步的，所述介质基板采用FR4，其介电常数为4.5mm，厚度为1.6mm。

更进一步的，所述隔离结构为在相邻单元天线之间开设矩形槽；所述矩形槽内添加隔离枝节，隔离枝节下方开设L型小槽。

优选的，所述隔离枝节为凸起枝节或网状隔离环节。

特别的，所述金属贴片设置在上部分天线单元下方四分之一波长位置处。

再进一步的，所述金属贴片关于天线阵列的中心点中心对称设置。

综上所述本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型天线单元采用环形形状，中心频率4.8GHz，由微带线馈电，其可在保持天线的发射功率不变条件下，提升传输速度及频谱利用率，从而增加天线的可靠性。通过开槽和增加额外隔离枝节等方法来改善天线之间的隔离度，仿真分析单端口及多端口馈电时天线单元及阵列的S参数、辐射方向图等电性能指标，仿真结果显示单元之间的隔离度、天线增益都均满足工程需求。

附图说明