[实用新型]高隔离度三陷波超宽带MIMO天线

说明书

本实用新型提供一种高隔离度三陷波超宽带MIMO天线，属于无线通信领域。该天线由两个辐射单元构成，采用微带线馈电，通过在辐射单元上开槽以及在金属接地板上添加枝节的方式，实现三陷波功能。辐射单元为类半圆形，实现了方向图分集。同时，在金属接地板上开设类“山”字形槽实现双频解耦，提升了天线的隔离度。本实用新型具有尺寸小、三陷波、隔离度高、易加工等优点。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种高隔离度三陷波超宽带 MIMO天线。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的不断发展，对电子设备提出更大带宽，更高速率，更加便携等要求。超宽带(Ultra-Wideband，UWB)技术以功耗低、传输速率高、成本低等优势应运而生。UWB天线作为无线通信系统的关键器件，其性能和尺寸对UWB系统整体性能有至关重要的影响，因此，如何在减小天线尺寸的同时保持其良好的性能成为其设计难点。此外，UWB工作频段(3.1 GHz-10.6GHz)覆盖了多种窄带通信频带，如全球微波接入系统(WiMAX3.5 GHz)、无线局域网(WLAN 5.2/5.8GHz)、X波段卫星通信系统(X-band 7/8 GHz)等。为降低上述窄带通信对UWB天线的干扰，人们提出带有陷波特性的 UWB天线，以便在保留UWB技术优势的同时，能抑制窄带通信干扰。为进一步提升UWB天线的抗多径干扰能力，研究人员提出了MIMO(Multi-Input Multi-Output，多输入多输出)的UWB天线。实验表明，UWB-MIMO天线不需要增加额外频谱便能有效提高信道容量和通信质量。因此，该技术成为现阶段短距离高速通信技术的研究热点之一。然而，MIMO天线有多个辐射单元，难以实现天线尺寸小型化，同时，在有限的空间内实现高隔离度成为设计难点。

当前UWB-MIMO天线设计中，常用的提高辐射单元间隔离度的方法有正交布局法、增加解耦贴片法，缺陷地法、增加解耦枝节法，频率选择表面法等。这些方法能够有效提升MIMO天线隔离度，但是，三陷波、小型化、高隔离度、易加工等性能同时实现的UWB-MIMO天线却鲜有报道。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有高隔离度、能够实现三陷波且小型化的高隔离度三陷波超宽带MIMO天线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种高隔离度三陷波超宽带MIMO天线，其包括介质基板、金属接地板和两个辐射单元，介质基板为矩形；

辐射单元为由半圆形与矩形合并形成的类半圆形状，辐射单元的矩形长边与其半圆形的直径边重合，两个辐射单元对称分布在介质基板上表面，辐射单元的矩形长边下面连接有微带馈线，微带馈线的内侧边与辐射单元的内侧边相齐平，辐射单元上设有第一倒L形槽和第二倒L形槽，第一倒L形槽和第二倒 L形槽并行排列，且第一倒L形槽和第二倒L形槽的总长度不相等、槽宽度相等；

金属接地板为矩形，金属接地板分布在介质基板下表面，金属接地板的中间位置延伸出一个T形枝节，金属接地板中间开有类“山”字形槽，且类“山”字形槽由一个开口谐振环和一个细长矩形槽组成，开口谐振环的开口向上，开口两侧均向下弯折，细长矩形槽从开口谐振环底部开始向上延伸并穿过开口谐振环的开口；金属接地板与T形枝节相交位置的左右拐角边缘设有两条轴对称分布的L形槽，且两条L形槽分别分布在类“山”字形槽的左右两侧；

T形枝节两侧延伸出两条中上部带有“弓”字形弯折的金属枝节，两条金属枝节关于中心线轴对称。

可选地，所述介质基板采用双面覆铜箔的FR4介质基板，介电常数为4.4、损耗角正切为0.02，尺寸为22mm×29mm×0.8mm。

可选地，所述开口谐振环的长度为15.8mm，开口谐振环的一半与细长矩形槽的长度之和为19.9mm，金属枝节的长度为15mm，第一倒L形槽的长度为 8.9mm，第二倒L形槽的长度为6.5mm。

本实用新型的有益效果是：