專利名稱：一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多天線結構，特別涉及一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結 構。
背景技術：
在多天線系統(tǒng)中，需要使用多個接收及發(fā)射天線，天線之間的耦合會降低天線的 輻射性能，并因此影響整個系統(tǒng)的性能。尤其在手持設備(如手機)中，天線之間的間隙很 小，耦合非常強，如果不能采用好的隔離技術消除天線間的耦合，設備將不能正常工作，目前，實現(xiàn)放置很近的天線之間的高隔離已經受到很多公司和研究團體的重視， 并相繼提出了幾種主要的方法采用在接地板開槽或者加缺陷地結構。利用接地板上的槽或缺陷地(DGS)可以產 生帶阻效應，從而抑制天線之間的耦合。但是，該方法也面臨很大的問題因為接地板需要 和很多電氣元件連接，手機工程師一般不允許改變接地板的結構。因此實現(xiàn)起來并不容易。采用電磁帶隙結構(EBG)。EBG可以抑制表面波傳播，因此可以減少天線間的耦 合。但是該方面也有很大的缺點EBG結構太大，不適用于移動設備。采用端口去耦和匹配方法。一個無源的去耦器件(定向耦合器或分支線耦合器)和 匹配網絡被加到天線的端口處。但是，該方法的缺點是增加了設計的復雜度，無源器件將 占據很大的空間，匹配網絡會引入損耗。針對上述方法結構復雜，實現(xiàn)不容易，結構太大等問題，出自Jiang Zhu, Student Member, IEEE, and George V. Eleftheriades, Fellow, IEEE, IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, VOL. 9，2010 的文獻A Simple Approach for Reducing Mutual Coupling in Two Closely Spaced Metamaterial-Inspired Monopole Antennas 提出了一種新的方法一共面波導饋電方法。如圖1所示，該結構包括電介質板1、天線2 和4、電容3、共面波導中心導體5、6，接地板7，利用共面波導結構的特性，將共面波導地面 所引入的耦合與天線之間的耦合相抵消。這種方法很適合共面波導饋電的系統(tǒng)和電路板 中，不需要任何附加部分，結構簡單，小型化，易于實現(xiàn)，且可用于移動設備。但該方法也有 個問題，就是其中所采用的天線是超材料天線，該天線的帶寬很窄。目前，無線通信標準很多，所占用的頻段也不相同。很多頻段非常靠近，如現(xiàn)有的 CDMA800，GSM900。而美國也將700MHz的頻段分配給LTE。在移動設備中，為了節(jié)省空間， 一根天線需要覆蓋多個頻段。對于臨近的頻段，很多時候是采用一根天線覆蓋。此時就需 要在比較寬的帶寬內實現(xiàn)高隔離度。而原有的共面波導饋電方法只能覆蓋窄頻段，且在保 持天線良好輻射性能方面需要改善。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種可以在比 較寬的頻段內實現(xiàn)天線的高隔離，同時保持天線良好輻射性能的多天線結構。[0010] 本實用新型公開了一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，包括共面波導、電介質 板、若干天線，其特征在于所述若干天線與所述共面波導位于所述電介質板的同一表面， 所述共面波導與所述若干天線相連；所述若干天線為寬帶天線，所述若干天線為彎折成的 矩形環(huán)狀/圓形環(huán)狀/橢圓形環(huán)狀。 所述若干天線為雙單極子天線。所述若干天線留有一缺口，且各個天線的缺口方向一致，所述缺口也可以用電容 性元器件連接其兩端。所述共面波導包括中心導體、單用接地板、共用接地板；所述共用接地板位于兩個 中心導體之間，即中心導體有一側靠近共用接地板；前述中心導體非靠近共用接地板的一 側靠近單用接地板。所述中心導體一端與所述天線相連；所述中心導體另一端帶有一饋點。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下優(yōu)點第一，本實用新型采用彎折的天線結構，利用共面導波的原理，實現(xiàn)了天線之間的 耦合抵消，從而實現(xiàn)了天線之間的高隔離；第二，本實用新型的天線的有效工作頻段位于746-960MHZ，使其可以在比較寬的 頻段內工作。第三，本實用新型同時保持天線良好輻射性能。
圖1為原有的共面波導饋電方法的結構示意圖；圖2為原有的共面波導饋電方法的天線的回波損耗及隔離度仿真圖；圖3為本實用新型的實施例1的結構示意圖；圖4為本實用新型的實施例1的天線的回波損耗及隔離度仿真圖。
具體實施方式
本實用新型對原有共面波導饋電方法中的結構進行了改進，并把天線做成彎折 狀。至于天線的彎折的形狀，以及天線的類型以及數量，視具體情況而定，本實用新型不對 此作出限定。
以下結合附圖合和具體實施例對本實用新型做進一步的說明實施例1本實施例提出一種共面波導饋電的雙單極子天線結構，天線采用雙單極子天線， 天線的個數為兩個，且天線被彎折成矩形環(huán)狀，且每一矩形環(huán)狀天線留有一缺口，且各個天 線的缺口方向一致。至于天線的類型，也可以采用其他的寬帶天線，這里使用雙單極天線， 僅為舉例，不對此作出限定。至于天線的形狀，也可以是圓形環(huán)狀或橢圓形環(huán)狀，這里使用 矩形環(huán)狀，僅為舉例，不對此作出限定。至于天線的缺口，其還可以以用電容性元器件連接 其兩端，本實施例中對應的缺口情況，僅為舉例，不對此作出限定。該結構如圖3所示，一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，包括第一共面波導包 括第1中心導體401，第1單用接地板301、共用接地板303，第二共面波導包括第2中心導 體402，第2單用接地板302，共用接地板303，電介質板601、第1天線101、第2天線201，所述第1天線101、第2天線201與所述第一和第二共面波導位于所述電介質板601的同一 表面，第1天線101、第2天線201被彎折成矩形環(huán)狀，且每一矩形環(huán)狀留有一缺口，且兩個 天線的缺口方向一致。所述共用接地板303位于第1中心導體401、第2中心導體402之 間，即第1中心導體401、第2中心導體各有一側靠近共用接地板303。第1中心導體401 的非靠近共用接地板303的一側靠近第1單用接地板301 ；第2中心導體402的非靠近共用 接地板303的一側靠近第2單用接地板302。且第一中心導體401的一端與第1天線101 相連，其另一端帶有第1饋點501 ；第二中心導體402的一端與第2天線201相連，其另一 端帶有第2饋點502。假設第1天線101工作，第一共面波導產生饋入電流i”根據實際情況考慮，第1 天線101、第2天線201的距離很近，所以第2天線201上就會產生很強的耦合電流i2，由于 天線的彎折結構，第2天線201上的耦合電流i2與第1天線101上的饋入電流I1同向。同 時，由于第1天線101和第2天線201共用的共用接地板303，第1天線101上的饋入電流 I1也會在與第2天線201相連的第2中心導體402上產生耦合電流i3。由于共面波導的特 性，13與“反向。因此，13與12也反向。因此，兩種耦合相互抵消，產生高隔離。如果是第 2天線201工作，也遵循上面的原理，產生高隔離。由于單極子天線的帶寬很寬，因此我們設計的天線的工作帶寬和隔離帶寬也非常 寬。為了驗證我們所設計的天線的有效性，我們首先對第1天線101、第2天線201進行仿 真，仿真結果如圖4所示，其中，Sll指的是第1天線101的回波損耗；S22指的是第2天線 201的回波損耗，S21指的是第1天線101和第2天線201之間的隔離度，從圖中可以看出， 兩個天線的有效工作頻段位于746-960MHZ，在這個頻段內，隔離都小于-14dB，帶寬達到了 25%。在這段頻段內，由于單極子天線的輻射特性很好，因此輻射效率也比較高。而背景中 提到的原有共面波導饋電方法中的結構由于采用的是超材料天線，輻射效率不如我們所采 用的單極子天線，因此有效帶寬僅僅為10%，參見圖2。實施例2 本實施例同實施例1基本相同，唯一不同的是天線采用偶極子天線或環(huán)天線。本實用新型優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘 述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式
。顯然，根據本說明書的內 容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實 用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本實用新型。本實 用新型僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限。
權利要求1.一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，包括共面波導、電介質板、若干天線，其特 征在于所述若干天線與所述共面波導位于所述電介質板的同一表面，所述共面波導與所 述若干天線相連；所述若干天線為寬帶天線，所述若干天線為彎折成的矩形環(huán)狀/圓形環(huán) 狀/橢圓形環(huán)狀。
2.根據權利要求1所述的一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，其特征在于所述若 干天線為雙單極子天線。
3.根據權利要求1所述的一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，其特征在于所述若 干天線留有一缺口，且各個天線的缺口方向一致，所述缺口也可以用電容性元器件連接其 兩端。
4.根據權利要求1所述的一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，其特征在于所述共 面波導包括中心導體、單用接地板、共用接地板；所述共用接地板位于兩個中心導體之間， 即中心導體有一側靠近共用接地板；前述中心導體非靠近共用接地板的一側靠近單用接地 板。
5.根據權利要求1所述的一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，其特征在于所述中 心導體一端與所述天線相連；所述中心導體另一端帶有一饋點。
專利摘要本實用新型公開了一種實現(xiàn)寬帶高隔離度的多天線結構，包括共面波導、電介質板、若干天線，所述若干天線與所述共面波導位于所述電介質板的同一表面，所述共面波導與所述若干天線相連；所述若干天線為寬帶天線,所述若干天線為彎折成的矩形環(huán)狀/圓形環(huán)狀/橢圓形環(huán)狀。所述若干天線留有一缺口，且各個天線的缺口方向一致，缺口部分也可以用電容性元器件連接缺口兩端。所述共面波導包括中心導體、單用接地板、共用接地板；所述共用接地板位于兩個中心導體之間，即中心導體有一側靠近共用接地板；前述中心導體非靠近共用接地板的一側靠近單用接地板。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型可以在比較寬的頻段內實現(xiàn)天線的高隔離，同時保持天線良好輻射性能。
文檔編號H01Q1/52GK201898204SQ20102064655
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者劉君英, 孫勁 申請人:上海安費諾永億通訊電子有限公司