[发明专利]一种小型非对称高隔离度UWB-MIMO天线

说明书

本发明公开了一种小型非对称高隔离度UWB‑MIMO天线，设置有：介质基板；UWB天线单元A1和UWB天线单元A2；第一金属地板、第二金属地板；UWB天线单元A1和UWB天线单元A2共线平行放置在介质基板的两端，并通过第一金属地板相连。采用不同天线单元组合的方案，天线单元A1采用非对称共面带线结构(Asymmetric Coplanar Strip,ACS)而天线单元A2则采用改进型圆形单极子结构；采用ACS结构有效地减小了UWB‑MIMO天线的尺寸；不同天线元间的地板枝节，提供多个辐射谐振频率的同时还起到解耦和的作用。本发明结构简单，体积较小，性能良好，在UWB频段内回波损耗S11(或S22)<‑10dB，同时隔离度S12(或S21)<‑15dB。

技术领域

本发明属于超宽带(Ultra-WideBand,UWB)多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)天线技术领域，尤其涉及一种小型非对称高隔离度UWB-MIMO天线。

背景技术

随着无线通讯相关科技的发展以及新设备、新要求、新应用场景的出现，现有的无线技术速率不能满足要求，促使新的无线传输通信技术成型并飞速发展，短距离超宽带UWB通信就是其中之一。UWB技术提供极大的物理带宽7.5GHz，频段范围3.1GHz-10.6GHz，这在稀缺的频谱资源中优势明显。基于丰富的带宽，UWB信号可以通过扩大频带宽度B使相应UWB系统信道容量增大、信息速率得以提升。理论上UWB无线通讯系统在10m内的理想环境中，无失真最大传输速率是WIFI技术的2～100倍，同时在耗电量方面是传统无线系统的百分之一。正是这些优点和特性，使得超宽带无线技术吸引了越来越多的行业人才和通信专家进行研究，另外天线作为UWB系统设计的关键部件之一，同样受到广泛关注。但是，受到传输功率低的影响，UWB系统相对于传统的无线通信系统更容易受到多径的干扰。为了解决多径效应的问题，多输入多输出MIMO技术被引进UWB系统中，利用多径为系统提供分集增益的同时减小多径衰落的干扰，使得信道容量进一步提升，链路质量得到改善。另外，为了降低天线间的相关性，传统的MIMO系统使用相距半波长的天线单元组成的天线阵列，但这并不适用于手持设备和便携式设备等终端。学者们采取了很多方法来设计小型化MIMO天线，但大部分都是针对窄带通信系统。

现有的一些UWB-MIMO天线存在尺寸较大、不易于外电路集成，天线性能容易受地板尺寸的影响，天线间的隔离度较低、解耦和技术单一等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型非对称高隔离度UWB-MIMO天线，旨在解决目前UWB-MIMO天线尺寸较大、不易于外电路集成，天线间的隔离度较低、解耦和技术单一等问题。

本发明是这样实现的，一种小型非对称高隔离度UWB-MIMO天线，所述小型非对称高隔离度UWB-MIMO天线设置有：

介质基板；

UWB天线单元A1和UWB天线单元A2；

第一金属地板、第二金属地板；

UWB天线单元A1和UWB天线单元A2共线平行放置在介质基板的两端，并通过第一金属地板相连。

进一步，所述UWB天线单元A1包括第一地板枝节、第一金属辐射体、第一微带传输线、第一激励端口；

所述UWB天线单元A2包括第二地板枝节、第二金属辐射体、第二微带传输线、第二激励端口；

所述第一激励端口、第二激励端口放置在介质基板的下边缘；所述第一地板枝节与第二地板枝节通过第一金属地板连接；所述第一金属辐射体与第一激励端口之间设有第一微带传输线进行馈电，第二金属辐射体与第二激励端口之间设有第二微带传输线进行馈电。

进一步，所述第一金属辐射体采用非对称共面带线结构，第二金属辐射体采用单极子圆形辐射结构。