縫隙耦合饋電高隔離度極化分集mimo天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種饋電天線，尤其是ΜΙΜΟ天線的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對無線終端的依賴性越來越強，傳統(tǒng) 的技術(shù)已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)傳輸速率和質(zhì)量的要求。在多徑環(huán)境中，多輸入多輸出 ΜΙΜΟ (Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)能夠在不增加工作帶寬與發(fā)射功率的前提 下，提高無線信道的通信質(zhì)量和容量，并且已經(jīng)被列為LTE(Long Term Evolution)的核心 技術(shù)之一。
[0003] 國內(nèi)外學(xué)者對MM)天線做出了很多研究，例如：Y. Gao等人設(shè)計了一個中心頻率 工作在5. 2GHz，應(yīng)用于WLAN，具有極小地板的兩單元Μ頂0天線系統(tǒng)，經(jīng)過修正，將兩個天線 之間親合度降到-28dB以下；Shuai Zhang等人提出一種針對PIFA天線的去親合技術(shù)，利用 一種T型縫隙阻抗變換器，可以將單頻以及雙頻工作的MIM0天線之間的耦合度得到有效地 降低。但是以上的天線都具有天線體積較大的缺點，不利于當(dāng)前器件小型化的需求，另外， 天線單元的隔離度也相對較低，干擾較大，同時沒有極化分集特性。如何設(shè)計出具有分集特 性的小型化的高隔離度ΜΙΜ0天線就成了我們研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計出具有極化正交分集特性的適用于手機終 端的高隔離度ΜΙΜ0天線，具有以下特性：電尺寸小，隔離度高，具有極化分集功能和便于集 成加工。
[0005] 本發(fā)明的ΜΜ0天線由四部分組成：天線單元1，天線單元2,介質(zhì)基板3和帶缺陷 地結(jié)構(gòu)的接地板4。
[0006] 所述的天線單元1由一個"Τ"字型50歐姆端口饋電耦合線和正方形輻射貼片lc 組成，所述的天線單元2同樣是由一個"T"字型50歐姆端口饋電耦合線和正方形輻射貼片 lc組成，并且天線單元1與天線單元2的50歐姆端口饋電耦合線尺寸完全相同，天線單元 1和天線單元2共用一個正方形輻射貼片lc，選取正方形輻射貼片lc的任意兩個相鄰邊， 將天線單元1和天線單元2的"T"字型50歐姆端口饋電耦合線與所選取的兩個邊分別平 行放置，距離均為g，即天線單元1和天線單元2的兩條端口饋電耦合線分別平行于正方形 輻射貼片lc所選取的兩個邊且相互垂直，正方形輻射貼片lc上無端口饋電耦合線的兩個 邊組成的角上有一個邊長為Lang的正方形切角le，Lang的取值范圍為0. 35mm~0. 45mm，在 距離正方形輻射貼片lc正中心位置Lslc]t/2處挖一個邊長為Lsklt，寬度為W的縫隙正方形環(huán) ld，Lslcit的取值范圍為4. 50mm~4. 90mm，W的取值范圍為0. 15mm~0. 25_。
[0007] 天線單元1和天線單元2印刷在所述的正方形介質(zhì)基板3上，正方形介質(zhì)基板3 采用相對介電常數(shù)為4. 4,損耗角正切為0.02,厚度為h的聚四氟乙烯材料，h的取值范圍 為 1. 5mm~1. 7mm〇
[0008] 所述的帶缺陷地結(jié)構(gòu)的接地板4位于正方形介質(zhì)基板3的下方，在帶缺陷地結(jié)構(gòu) 的接地板4的正中心挖去一個邊長為Lgndpx的正方形槽4a，Lgndpx的取值范圍為2. 2mm~ 2. 4mm〇
[0009] 本發(fā)明的有益效果在于所設(shè)計的Μ頂0天線，有如下特點：
[0010] (1)兩個天線單元具有Τ型饋電耦合線端口互相垂直，輻射貼片共用的特征，使天 線電尺寸極大縮小，在手機等移動終端的應(yīng)用中，小尺寸可以極大地減小占用空間；
[0011] (2)本發(fā)明的耦合饋電線及以及輻射單元均采用微帶線，使天線剖面較低，且易于 加工。
[0012] (3)本發(fā)明采用在輻射貼片中心挖正方形縫隙和在輻射貼片邊緣角切正方形角技 術(shù)，能夠極大增加天線隔離度，最大可以達(dá)到-35. 92dB。
[0013] (4)本發(fā)明設(shè)計的天線具有穩(wěn)定的極化分集特性，在兩個天線單元共用輻射貼片 的情況下，兩個天線單元具有線極化正交分集的特性。
[0014] (5)本發(fā)明的介質(zhì)基板采用介電常數(shù)為4. 4的聚四氟乙烯材料，價格低廉，易于購 買。
[0015] 綜上所述，本發(fā)明制作成本低，易于加工，可批量生產(chǎn)，具有較大的實際應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明所設(shè)計天線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1 (a)是ΜΠΚ)天線的俯視圖，圖1 (b) 是ΜΙΜΟ天線的背視圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明天線的仿真S參數(shù)。
[0018] 圖3為本發(fā)明天線的輻射方向圖特性，其中圖3(a)為χοζ方向輻射方向圖，圖 3(b)為yoz方向輻射方向圖。
[0019] 圖中l(wèi)a-天線單元1的T型饋電耦合線饋電部分，lb-天線單元1的T型饋電耦 合線耦合部分，lc-兩天線單元正方形輻射貼片，Id-正方形輻射貼片開的正方形縫隙環(huán)， le-正方形輻射貼片上無端口饋電耦合線的兩個邊組成的角，2a-天線單元2的T型饋電耦 合線饋電部分，2b-天線單元2的T型饋電親合線親合部分，3-聚四氟乙稀介質(zhì)基板，4-地 板，4a-地板中心開口正方形槽，Ltad-天線單元1和天線單元2的T型饋電耦合線耦合部 分長度，Ww-天線單元1和天線單元2的T型饋電耦合線耦合部分寬度，Lp"t-天線單元1 和天線單元2的T型饋電耦合線端口饋電部分長度，Wp"t-天線單元1和天線單元2的T型 饋電耦合線端口饋電部分寬度，Lpateh-天線單元1和天線單元2共用的正方形輻射貼片lc 的邊長，Lslc]t-正方形輻射貼片開的正方形縫隙環(huán)的邊長，W-正方形輻射貼片開的正方形縫 隙環(huán)寬度，Lang-正方形輻射貼片正方形切角le的邊長，g-天線單元1和天線單元2的T型 饋電耦合線和輻射貼片之間的距離，Lgndpx-地板中心開口正方形槽長度，Lsub-正方形介質(zhì)基 板的長度，X，y,z-坐標(biāo)軸。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0021] 本發(fā)明所設(shè)計的ΜΜ0天線由四部分組成：天線單元1，天線單元2,介質(zhì)基板3和 帶缺陷地結(jié)構(gòu)的接地板4,如圖1所示，圖1中所示的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，單位為_，具體的尺 寸參數(shù)如表1所示：
[0022]
[0023] 表 1
[0024] 表1中的字母代表