[发明专利]一种高隔离度超宽带MIMO天线

说明书

本发明公开了一种高隔离度超宽带MIMO天线，包括介质基板、辐射贴片、微带馈线和接地板，微带馈线与辐射贴片的底部直接相连接，辐射贴片的内侧加载了矩形枝节；在单个天线单元的接地板的边缘挖有三角形槽和中心位置挖有阶梯形凹槽，两个天线单元的接地板之间挖有漏斗形槽并在漏斗形槽的中间添加一个与其不相连接的叉子形枝节。本发明采用单极子天线结构作为辐射贴片，实现了超宽带MIMO天线的高隔离度设计，通过在圆形辐射贴片上加载矩形条，实现了该天线的宽带化；通过在连接的地板上截去漏斗形槽，并在槽中央添加叉子形枝节，实现了较高的隔离度。本发明具有抗干扰能力强、辐射特性好的优点，具有较高的实用价值，可以应用于多种超宽带通信系统。

技术领域

本发明属于无线通讯的技术领域，更具体地说，涉及一种高隔离度超宽带MIMO天线。

背景技术

近年来，无线通信技术随着人们工作生活的需求日益发展更新，终端设备小型化、低成本、高效率的发展趋势也逐渐凸显，使得天线必将朝着小型化和宽带化和高隔离度的目标迈进。超宽带系统因具有传输速率高、功耗低、分辨率高等优点，广泛应用于雷达遥感和军事通信领域。超宽带天线作为该系统的重要模块也成为研究热点。然而，超宽带系统的辐射功率相对较低，很难实现远距离的传输。多输入多输出(multiple input multipleoutput，MIMO)技术广泛应用于无线通信领域，可以提高系统容量，克服多径衰落引起的恶化。将UWB技术与MIMO技术结合，利用MIMO技术的抗多径衰落能力，实现多条路径同时传输，在不增加天线辐射功率的前提下，显著提升了UWB系统的传输距离。然而超宽带MIMO天线的端口之间需要具有高隔离度。

为了满足天线的宽带化与高隔离度的需求，专家学者们设计出多种天线。例如参考文献“邓永云，代喜望，罗国清.一种陷波超宽带MIMO天线设计[J].电波科学学报，2018，33(4):436-440.”中，提出了一种UWB-MIMO天线，天线整体尺寸是46×46×0.8mm³，天线单元由阶梯矩形组成，端口隔离度为-16dB，其隔离度相较于通信系统越来越严格的需求，隔离度仍然较低。

再如专利名称为一种超宽带天线、申请号为202011172051.4的中国专利，提出了一种超宽带天线，该天线由圆形辐射单元、接地板和同轴线等组成，通过用螺旋阻抗变换线将辐射单元相连，实现超宽带频段仅为2GHz-7GHz，在高频处性能不能很好实现。

发明内容

基于现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种高隔离度超宽带MIMO天线，具有高隔离度、宽带化、结构简单、辐射特性好、抗干扰能力强等优点，可产生谐振特性，使天线从一个谐振模式到另一谐振模式产生平稳过渡，从而进一步提高天线性能。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种高隔离度超宽带MIMO天线，包括介质基板、辐射贴片、微带馈线和接地板，所述辐射贴片和微带馈线均印制在所述介质基板的正面，所述接地板印制在所述介质基板的背面，所述微带馈线与所述辐射贴片的底部直接相连接，所述微带馈线通过激励端口与接地板进行馈电，所述辐射贴片为圆形结构，所述辐射贴片的内侧加载了矩形枝节；在单个天线单元的接地板的边缘挖有三角形槽和中心位置挖有阶梯形凹槽，两个天线单元的接地板之间挖有漏斗形槽并在漏斗形槽的中间添加一个与其不相连接的叉子形枝节。

可选的，所述漏斗形槽位于两个天线单元的接地板拼接处的中心位置。

进一步的，所述辐射贴片内侧加载的矩形枝节的长度为18.3-21.3mm，宽度为0.1-0.5mm。

可选的，所述接地板边缘的三角形槽的水平宽度为4-4.8mm，竖直高度为4-4.5mm。

进一步的，所述微带馈线为特性阻抗为50Ω的微带馈线，所述微带馈线的长度为11-14mm，宽度为2.5-3mm。

可选的，所述接地板的水平长度为46mm，竖直高度为11-13mm。