[发明专利]一种基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线

说明书

本发明公开了一种基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线，包括：第一天线与第二天线及位于第一天线与第二天线之间的第一绝缘介质板；第一天线与第二天线的结构相同，且第一天线与第二天线关于第一绝缘介质板对称设置；所述第一天线包括第二绝缘介质板、设置于第二绝缘介质板一端面上的辐射金属贴片及设置于第二绝缘介质板另一端面的金属接地板；其中第一天线与第二天线共用第二绝缘介质板，其中第一绝缘介质板垂直于第二绝缘介质板上且位于第二绝缘介质板的中心位置；第一绝缘介质板的一侧面上刻蚀有金属超材料去耦单元。根据本发明，具有结构简单加工方便，成本低，天线具有双频、全向辐射、高隔离度，成本低的优点可用于5G通信场景。

技术领域

本发明涉及通信的技术领域，特别涉及一种基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线。

背景技术

为满足快速增长的通信业务需求，对于5G的研究已成为国内外移动通信领域的热点之一。5G波段主要分为两个方向，分别为Sub-6GHz和高频毫米波，其中Sub-6GHz是利用6GHz以下频段发展5G，主要频段包括3.4-3.6GHz以及4.8-5GHz，目前国内5G的初期建设已经确认使用这一频段，其传播范围广，适合大面积推广。在5G实现方面，许多研究者已经开始了对5G天线的研究与开发，小型化与多单元阵列天线为高速数据传输提供了可能，但同时也对天线的设计提出了挑战，密集的天线阵会带来高度耦合，造成天线间的严重的相互干扰。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线，具有结构简单加工方便，成本低，天线具有双频、全向辐射、高隔离度，成本低的优点可用于5G通信场景。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线，包括：

第一天线与第二天线及位于第一天线与第二天线之间的第一绝缘介质板；

第一天线与第二天线的结构相同，且第一天线与第二天线关于第一绝缘介质板对称设置；

所述第一天线包括第二绝缘介质板、设置于第二绝缘介质板一端面上的辐射金属贴片及设置于第二绝缘介质板另一端面的金属接地板；

其中第一天线与第二天线共用第二绝缘介质板，其中第一绝缘介质板垂直于第二绝缘介质板上且位于第二绝缘介质板的中心位置；

第一绝缘介质板的一侧面上刻蚀有金属超材料去耦单元。

优选的，辐射金属贴片包括50欧姆金属馈线、矩形环状金属线及与、矩形环状金属线相交的十字形金属线。

优选的，金属超材料去耦单元为对称设置的带内折线和底部开口的“凹”字结构。

优选的，第一绝缘介质板与第二绝缘介质板的材料均为相对介电常数4.4，损耗角0.02。

优选的，辐射金属贴片、金属接地板及金属超材料去耦单元的材料均为铜，且厚度约为0.035mm。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：该天线工作在5G通信常用的Sub-6G频段，天线结构采用双面覆铜介质基板制作而成，去耦结构采用单面覆铜介质基板制作而成，整体结构可以利用传统PCB技术加工和简单拼接实现，制作方便，成本低廉。相比与同类天线，该天线实现了双频工作的特点，并且在工作频段内耦合度极低，馈电方式简单，尺寸小，制造方便，具有很高的使用价值。

附图说明

图1为根据本发明的基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线的三维结构示意图；

图2为根据本发明的基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线的侧视图；

图3为根据本发明的基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线的双频天线单元的正面和背面结构示意图；

图4为根据本发明的基于超材料的5G双频高隔离MIMO天线的超材料去耦单元结构示意图；