[发明专利]一种基于T型槽中和线的MIMO天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无线通信领域的MIMO天线，具体涉及到一种基于T型槽中和线的MIMO天线。

背景技术

传统的无线通信系统是由一个发射天线和一个接收天线组成的单输入单输出(SISO:Single-Input Single-Output)通信系统。由香农定理的信道容量计算公式可以得知，SISO系统在有噪声的信道中进行可靠通信有一个上限容量。不管采用哪种调制技术、编码类型或者其他方式进行通信传输,只能接近但无法超越香农定理的极限值。然而,随着移动通信技术的迅速发展,消费者对无线通信服务的质量和业务的要求越来越高,稀缺的频谱资源已经成为通信发展的一个瓶颈,而MIMO(Multiple-Input Multiple-Output),多输入多输出)技术能够在不提高发射功率和增加带宽的前提下,利用多个发射天线和接收天线组成的收发系统来减少信道衰落,并成倍地提高频率利用率和系统容量。

随着用户日渐增长的需求，移动通信的传输也逐渐需要变得更可靠、更高效和更高速。但是目前移动通信系统可利用的频率资源已经变得十分有限和珍贵，因此不能再通过过多的频谱来增加系统的信道容量和可靠性。MIMO技术作为4G通信中的关键技术之一，在信号传输过程中，可以在不牺牲额外的频谱资源的基础上成倍地提高通信系统的信道容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率等。

一个MIMO系统通常包含了空时编解码模块，模数/数模转换模块、调制/解调模块和天线系统。其中天线系统是整个系统的最前端，天线的好坏将直接的影响整个系统性能的好坏。MIMO技术是指是在发射和接收端分别采用多个发射天线和接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。通常来说,信道的多径衰落视为危害的因素，信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO技术对多径效应可以加以利用，将多径衰落信道的有害因素变为有利因素，从而提高整个MIMO系统的抗衰落和噪声性能，因此可以获得巨大的容量。

MIMO天线设计是MIMO通信技术的三大关键技术之一。受到接收机或者发射机尺寸及结构的限制，需要在有限的空间尽可能多地布置天线单元，对天线单元和天线阵列设计提出更高要求。因为天线单元的设计、阵列单元的数目、阵列结构以及排列方式等因素直接影响MIMO信道的空间相关性。如何在有限的空间里使得阵列中各天线单元具有较小的相关 性，使得MIMO信道相应矩阵接近满秩，并取得MIMO系统最大容量是MIMO天线设计的难点。

发明内容

本发明的目的在于设计一款适用于MIMO系统的紧凑高隔离的MIMO天线阵列，该天线利用中和线很好的实现了两圆形天线单元的高度隔离，较好的减少了天线单元的互耦特性，使天线的结构更加紧凑、小型化，满足现代MIMO系统的要求。

本发明所采用的技术方案：

一种基于T型槽中和线的MIMO天线，其特征在于，它包括：天线阵列(1)其中包括镜像对称的第一天线单元(A)、第二天单元(B)，矩形介质基板(2)，50欧姆馈线(3)，,隔离中和线(4)，介于介质基板背面的金属接地板(5),其中两圆形天线单元位于(A、B)位于介质基板(5)的上表面，并且关于中心轴镜像对称；中和线(5)位于两圆形天线的中间，并且关于中心轴镜像对称。

所述的一种基于T型槽中和线的MIMO天线，其特征在于：电流中和线为中心刻蚀有H型槽的圆形结构。

所述的一种基于T型槽中和线的MIMO天线，其特征在于：天线的辐射单元为关于中心轴镜像对称的圆形辐射片。

所述的一种基于T型槽中和线的MIMO天线，其特征在于，金属接地板为部分接地板，接地板的高度和50欧姆馈线的高度相同。

该发明具有以下的特性和优点：

该天线结构简单，天线单元为两圆形的辐射单元，结构紧凑，两天单元的间距较小，可以在不影响性能的前提下使天线更加小型化。

通过中和线可以有效的减少天线单元之间的互耦，减少天线单元之间的串扰，天单元之间的隔离度在-22dB一下。

可以通过改变中和线的T结构的尺寸，改善天线之间的耦合程度。

金属接地板采用部分金属接地板，增加了天线的带宽。

附图说明

图1-1是本发明实施实例1的基本结构俯视图；

图1-2是本发明实施实例1的侧视图；

图2-1是本发明实施实例1的天线阵列的基本结构；