[实用新型]一种天线及具有该天线的MIMO天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种天线及具有该天线的MIMO天线。 

背景技术

现有通讯系统中的天线主要为偶极子天线和PIFA天线，此类天线尺寸、带宽、增益等重要指标受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。这些指标极限的基本物理原理使得天线的小型化技术难度远远超过了其它器件，而由于射频器件的电磁场分析的复杂性，逼近这些极限值都成为了巨大的技术挑战。因此当在设计中遇到天线使用空间小、工作频率低、工作在多模问题时，其就显得力不从心。 

为解决上述问题，现有技术的解决方案一般是通过在天线外部额外设置匹配线路来实现多模的辐射要求。在天馈系统中加入匹配网络后，功能上是可实现低频、多模的工作要求，但是由于非常大的一部分能量损失在匹配网络上，其辐射效率将极大的降低。 

现有的超材料小天线，如公开号为CN201490337的中国专利，在设计中集成了新型人工电磁材料，因此其辐射具有非常丰富的色散特性，可以形成多种辐射模式，即可免去繁琐的阻抗匹配网络，这种丰富的色散特性为多频点的阻抗匹配带来了极大的便利。尽管如此现有的超材料小天线在面对现有终端设备小体积、低工作频率、宽带多模等问题时，设计的过程中也受到了极大的制约。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出进一步缩短天线尺寸并在低工作频段工作良好的天线。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种天线，其包括：第一介质基板以及覆盖于该第一介质基板上的第二介质基板；该第一介质基板一侧表面上设置有金属片以及围绕该金属片设置的馈线，该馈线以耦合方式馈入该金属片，且该金属片上镂空有微槽结构。 

该微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种。 

该第一介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。 

该第二介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。 

该馈线与该金属片之间设置有可短接点，该可短接点电连接该馈线和该金属片使得该馈线以感性耦合方式馈入该金属片。 

该馈线围绕该金属片设置且不与该金属片接触而使得该馈线以容性耦合方式馈入该金属片。 

该微槽结构通过蚀刻、钻刻、光刻、电子刻或离子刻镂空于该金属片上。 

该金属片材质为铜或银。 

本实用新型通过在第一介质基板上覆盖第二介质基板，两块介质基板之间形成耦合电容使得天线工作在低频时无需增长馈线长度，减小了天线的体积。 

同时，本实用新型还提供一种MIMO天线，其包括多个权利要求1所述的天线。 

该MIMO天线中的每一馈线连接一接收/发射机，所有的接收/发射机连接基带信号处理器。 

根据本实用新型的MIMO天线，除了具备上述天线本身的优点外，还具有很高的隔离度，且多个天线之间的抗干扰能力强。 

附图说明

图1为本实用新型天线的结构示意图。 

图2a为互补式开口谐振环结构的示意图； 

图2b所示为互补式螺旋线结构的示意图； 

图2c所示为开口螺旋环结构的示意图； 

图2d所示为双开口螺旋环结构的示意图； 

图2e所示为互补式弯折线结构的示意图； 

图3a为图2a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图； 

图3b为图2a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图； 

图4a为三个图2a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图； 

图4b为两个图2a所示的互补式开口谐振环结构与图5b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图； 

图5为四个图2a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。 

具体实施方式

超材料是由具有一定图案形状的人造微结构按照特定方式周期排列于基材上而构成。人造微结构不同的图案形状和排列方式使得超材料具有不同的介电常数和不同的磁导率从而使得超材料具有不同的电磁响应。其中，当该人造微结构处于谐振频段时，该人造微结构将表现出高度的色散特性，所谓高度的色散特性是指该人造微结构的阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化。