[发明专利]基于开口缝隙的三端口MIMO天线

说明书

基于开口缝隙的三端口MIMO天线，涉及多端口馈电的MIMO天线。包括介质基板，所述介质基板设有上层和下层2个圆形介质基板，2个圆形介质基板之间通过3根同轴线相连，3根同轴线互成120°角对称分布，同轴线的外导体将下层介质基板的下表面金属层和上层介质基板的下表面三个扇形金属层相连，同轴线的内导体与上层介质基板的上表面的金属条状层连接；下层介质基板的下表面涂覆有金属层；上层介质基板的下表面涂覆有金属层，该金属层由3条长条形缝隙等分为三个扇形区域，每个扇形区域沿弧边的边缘向内延伸开有一个矩形缝隙，上层介质基板的上表面涂覆有3个回旋镖形条状金属层，3个回旋镖形条状金属层互成120°角对称分布。

技术领域

本发明涉及一种多端口馈电的MIMO天线，尤其是涉及一种基于开口缝隙的三端口MIMO天线。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统利用多天线的空间分集技术，提高了通信系统的信道容量和传输速率，成为现代通信系统的关键技术之一。多端口MIMO天线通过不同端口同时工作实现多输入多输出技术，而多个开口缝隙的组合是实现多端口工作的常用方法。开口缝隙天线具有结构简单、宽频带、低导体损耗、辐射单元和馈电网络具有较好隔离特性等优点，它同时具有低剖面、体积小、易与其他电路或系统的表面集成的特点[Akhavan H G,Mirshekar-Syahkal D.Study of coupled slot antennas fed bymicrostrip lines[C].IEE conference publication.Institution of ElectricalEngineers,1997:1.290-1.293.]。

目前已有多种应用于MIMO系统的基于缝隙结构的多端口天线。如文献[KarimianR,Oraizi H,Fakhte S,et al.Novel F-shaped quad-band printed slot antenna forWLAN and WiMAX MIMO systems[J].Antennas and Wireless Propagation Letters,IEEE,2013,12:405-408.]是F形缝隙结构构成的WLAN/WiMAX多端口MIMO天线的设计与研究多频天线，且具有4个对称馈电端口，同时实现了具有分集性能的MIMO天线，但这种结构天线的隔离度较小，其值不到20dB。文献[Vallecchi A,Gentili G B.Design of dual-polarized series-fed microstrip arrays with low losses and high polarizationpurity[J].IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2005,53(5):1791-1798.]提出了一种利用耦合馈电的多个H形缝隙串接的多极化天线,但天线结构复杂，且为双向辐射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，同时在工作频段具有较高的端口隔离度和良好的方向性，适用于WLAN频段的MIMO系统中的基于开口缝隙的三端口MIMO天线。

基于开口缝隙的三端口MIMO天线，包括介质基板，所述介质基板设有上层和下层2个圆形介质基板，2个圆形介质基板之间通过3根同轴线相连，3根同轴线互成120°角对称分布，同轴线的外导体将下层介质基板的下表面金属层和上层介质基板的下表面三个扇形金属层相连，同轴线的内导体与上层介质基板的上表面的金属条状层连接；下层介质基板的下表面涂覆有金属层；上层介质基板的下表面涂覆有金属层，该金属层由3条长条形缝隙等分为三个扇形区域，每个扇形区域沿弧边的边缘向内延伸开有一个矩形缝隙，上层介质基板的上表面涂覆有3个回旋镖形条状金属层，3个回旋镖形条状金属层互成120°角对称分布。

进一步：