一種八單元超寬帶mimo天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種超寬帶MMO天線。
【背景技術】
[0002]寬帶化是未來通信系統(tǒng)發(fā)展必然的趨勢。超寬帶(UWB)技術是一種新型的無線通信技術。它具有抗衰落、抗干擾、容量大、速率高、功率低等突出優(yōu)點，被認為是無線通信領域具有革命性的技術。早期，超寬帶天線主要用于軍事上面的雷達領域。自2002年2月14日起，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準將3.lGHz-10.6GHz的波段用于民用，應用領域主要是室內無線通信、雷達定位系統(tǒng)。超寬帶天線從此稱為學術界和工業(yè)界研究的熱點。
[0003]多輸入多輸出(MHTO)技術同樣也是近年以來寬帶無線通信的重要技術之一，該技術在不額外增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，能夠成倍的提高系統(tǒng)的信道容量，大大地提高了頻譜效率，被視為下一代移動通信的核心技術。Mnro天線設計的難點在于如何實現(xiàn)在有限的空間里集成多個天線單元，并且獲得較低的互耦系數(shù)。
[0004]將超寬帶技術和M頂O天線相結合能夠很好的提高系統(tǒng)的鏈路可靠性以及適配能力。與窄帶無線通信相比，它能夠將多徑衰落降到最低，進一步的提高傳輸速度和質量。而且對于目前已有的超寬帶MMO天線設計報道來看，絕大部分還停留在二單元和四單元，其中大部分設計的帶寬都很窄，隔離度也不高，尺寸還比較大，根本無法滿足移動設備小型化發(fā)展的需要。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種八單元超寬帶MMO天線，其具有隔離度高、結構簡單、體積小的優(yōu)點，符合當下無線通信設備小型化的趨勢。此夕卜，由于采用八個天線單元，大大提高了無線傳輸效率，增加了信道容量，滿足人們日益增長的對高的無線傳輸速率的需求。
[0006]本發(fā)明提出的一種八單元超寬帶MIMO天線，采用了如下的技術方案:
[0007]—種八單元超寬帶MMO天線，包括介質基板、設于介質基板下層的接地板、分別對稱設置于所述介質基板上層四個周角位置的四個相同的輻射區(qū)域，其中，所述輻射區(qū)域包括，
[0008]位于介質基板周角位置的第一地支結構，其形狀為一擺錘型，擺錘端與介質基板周線重合；
[0009]沿所述第一地支結構中心軸對稱分布的第一天線單元和第二天線單元，第一天線單元和第二天線單元正交饋電連接，兩個天線單元垂直間距為2.5mm-3.0mm，并且第一天線單元與所述第一地支結構沿介質基板邊線垂直間隔距離為0.4mm-0.6mm ；
[0010]在第一天線單元靠第一地支結構沿線側有一第一 L型凹槽，第一饋線一端與第一天線單元相連，另一端設有第一饋電端口 ；
[0011]在第二天線單元靠第一地支結構沿線側有一第二 L型凹槽，第二饋線一端與第一天線單元相連，另一端設有第二饋電端口。
[0012]優(yōu)選地，在所述各個地支結構底部兩側均設置一矩形凹槽。
[0013]優(yōu)選地，在所述接地板四條周線中間位置均設置一諧振槽，四個諧振槽相對于所述接地板中心對稱。
[0014]優(yōu)選地，所述八單元超寬帶Mnro天線采用印刷單極子。
[0015]優(yōu)選的，所述八單元超寬帶MHTO天線適用于3.lGHz-10.6GHz頻段。
[0016]本發(fā)明可以獲得以下的有益效果:
[0017](I)、本發(fā)明設計的具有八個天線單元的超寬帶MMO天線，具有高隔離度、低互耦、結構緊湊、尺寸小，低成本，適用于絕大部分無線傳輸設備。
[0018](2)、本發(fā)明采用正交饋電方式，各個天線單元間隔離度都很高。每個天線單元都能獨立工作，且具有良好的輻射特性。
[0019](3)、本發(fā)明所設計的擺錘形地支隔離結構，有效的在整個頻段上減小了各輻射區(qū)域中兩個天線單元之間的耦合系數(shù)，且結構簡單，易于實現(xiàn)。
[0020](4)、本發(fā)明所設計的置于地支結構底部兩側的矩形凹槽隔離結構，有效的擴展了帶寬，并進一步減小了各輻射區(qū)域中兩個天線單元之間的耦合系數(shù)。
[0021](5)、本發(fā)明所設計的諧振槽隔離結構有效的減小了各輻射區(qū)域間相鄰天線單元之間的耦合系數(shù)。
[0022](6)、本發(fā)明所設計的天線各個天線單元之間的隔離度均大于15dB。
[0023](7)、本發(fā)明采用印刷單極子，平面結構設計，方便集成到電路板中，適用于小型移動通信設備。
[0024](8)、本發(fā)明所設計的八單元超寬帶MMO天線，以很小的尺寸面積，頻率覆蓋了超寬帶通信所需的3.lGHz-10.6GHz頻段。
【附圖說明】
[0025]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0026]圖1是本發(fā)明的八單元超寬帶MIMO天線結構示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的八單元超寬帶MHTO天線的輻射區(qū)域示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明所設計的八單元超寬帶MHTO天線回波損耗以及其它隔離度S參數(shù)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明所設計的八單元超寬帶MIMO天線四個福射區(qū)域中第一天線單元Ia和第二天線單元Ib之間隔離度S12參數(shù)示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明所設計的八單元超寬帶MHTO天線四個輻射區(qū)域之間第一天線單元Ia和第八天線單元8a之間隔離度S18參數(shù)示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明所設計的八單元超寬帶MHTO天線尺寸示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0033]如圖一所示，本發(fā)明的八單元超寬帶MMO天線，它包括了相對介電常數(shù)為4.4、損耗正切值為0.02，厚度為0.8mm的FR4介質基板13、設于介質基板下層的接地板10，分別設置于所述介質基板上層四個周角位置的第一輻射區(qū)域1、第二輻射區(qū)域2、第三輻射區(qū)域3、第四輻射區(qū)域4，這四個輻射區(qū)域結構大小完全一致且彼此之間兩兩對稱。
[0034]如圖二所示，以第一輻射區(qū)域I為例介紹其內部結構，第一輻射區(qū)域I包括位于介質基板周角的第一地支結構11a，其形狀為一擺錘形，擺錘端與介質基板周線重合；沿第一地支結構Ila中心軸對稱分布的第一天線單元Ia和第二天線單元lb，且第一天線單元與第二天線單元采用正交饋電方式連接，第一饋線Id —端與第一天線單元相連，另一端設有第一饋電端口 Ip ;第二饋線2d—端與第二天線單元相連，另一端設有第二饋電端口 2p。
[0035]第一地支結構Ila用于改善第一天線單元與第二天線單元之間的接地電流和空間電流，使得關于其中心軸對稱分布的第一天線單元和第二天線單元之間保持良好的隔離度。
[0036]在第一天線單元上層靠第一地支結構沿線側設有第一 L型凹槽，在第二天線單元上層靠第一地支結構沿線側設有第二 L型凹槽，這些L型凹槽相當于一個低頻諧振器，將輻射區(qū)域的電流很好的引入L型凹槽短邊端以減小第一天線單元和第二天線單元間的空間電流影響，大大改善了低頻段的隔離度。
[0037]分別在各個擺錘形地支結構底部兩側開槽來改善高頻段的隔離度。
[0038]八單元超寬帶MMO天線劃分為四個輻射區(qū)域，在這四個輻射區(qū)域下方的接地板上設置四個諧振槽，以改善這四個輻射區(qū)域之間相鄰的天線單元(如第一天線單元Ia和第八天線單元8a、第二天線單元2a和第三天線單元3a、第四天線單元4a和第五天線單元5a、第六天線單元6a和第七天線單元7a)之間的隔離度。
[0039]八單元超寬帶MHTO天線具有八個結構完全相同的輻射單元，并采用印刷單極子天線，平面結構對稱布局，充分減小了所述天線的尺寸。
[0040]本實施例中的八單元超寬帶MIMO天線可以人為的劃分為四個輻射區(qū)域，每個區(qū)域中關于地支結構相互對稱的天線單元均采用正交饋電的方式。其中每個輻射區(qū)域中互為對稱的天線單元之間的形如擺錘的地支