[实用新型]基于共面波导馈电的柔性双阻带UWB-MIMO天线

说明书

本实用新型提供了一种基于共面波导馈电的柔性双阻带UWB‑MIMO天线，具有这样的特征，包括：矩形的基板；两个天线单元，位于基板的上表面，均具有圆形辐射贴片、渐变的梯形的微带线、第一接地板、第二接地板，微带线连接在圆形辐射贴片上，两个微带线分别与基板的相邻的第一边线和第二边线垂直连接，第一、二接地板分别设置在微带线的两侧；以及倒F形的隔离枝节，设置在两个天线单元之间，其中，圆形辐射贴片的远离微带线的一侧具有扇形切角，并且圆形辐射贴片上还设置有两个长度均为1/4阻带频率波长的扇形槽，两个扇形槽均与圆形辐射贴片共圆心，均朝向扇形切角，两个扇形槽的半径之比为8：3，第一接地板的面积大于第二接地板。

技术领域

本实用新型属于天线领域，具体涉及一种基于共面波导馈电的柔性双阻带UWB-MIMO天线。

背景技术

自2002年FCC正式将3.1-10.6GHz划归民用超宽带，并对超宽带有了一个新的定义：在-10dB处的绝对带宽大于500MHz或相对带宽大于20％即为UWB信号。自此超宽带技术获得了极大地发展，超宽带天线也随之兴起。由于超宽带通讯具有传输速率快、穿透能力强、抗干扰能力强等特点，超宽带天线目前在短距离无线通讯、移动通讯和医学成像、探地雷达等方面已有众多应用。对于超宽带的研究，公认的研究方向集中在小型化、采用MIMO结构、增加阻带等方面。与此同时，无线通信的环境相对是比较复杂的，因此电磁波传播时，会遇到障碍物而产生直射，折射或反射而导致多径衰落。多径衰落是影响通信的一种不利因素。在传统的单输入单输出SISO(Single-input Single-output)技术中，无论如何减小或者避免多径衰落来提高信道容量，但是都无法突破香农容量限制，而之后发展起来的 MIMO(Multiple-inputMultiple-output)技术则可以改善这一缺点。尽管早在1908年马可尼就提出使用MIMO技术来抑制衰落，但是八十多年后，美国贝尔实验室的学者才正式将此技术用于无线通信。尤其在当今海量的数据需要传输的时代，时下流行的5G的核心技术之一就是多通道MIMO技术。因此将超宽带技术与MIMO天线结合起来对于未来无线通信的发展来说是个不错的选择。然而伴随着天线数量增加，天线单元之间会产生耦合效应，却是不可忽略的问题。一般来说，主要有两种耦合存在于天线单元间。第一种是因为激励天线在其它天线单元上产生的感应而引起的空间耦合；第二种是因为激励电流经过公共地板耦合到其它端口的地板表面波耦合。耦合效应的存在会严重影响通信系统的性能参数。比如输入阻抗、增益和辐射效率等。如何保证天线小型化的同时又能降低天线单元的耦合，成为MIMO天线设计中的难点。

3.1GHz-10.6GHz是超宽带通信的应用频段，频段范围同时也存在了多种其他的通信系统，例如无线局域网(WIAN 2.4GHz-2.483GHz、5.125GHz-5.8GHz和5.725GHz-5.825GHz)、工信部发布的中国5G频段(3.3GHz-3.6GHz和4.8GHz-5.0GHz)频段、全球微波互联接入(WiMAX 2.5GHz-2.69GHz、3.4GHz-3.69GHz和 5.25GHz-5.85GHz)、卫星通信(7.9GHz-8.4GHz/7.25GHz-7.75GHz)、弹载系统(3.9GHz-4.2GHz)等通信系统。为了避免超宽带天线与这些已知的通信系统发生相互干扰，可以在通信系统前端额外设计滤波装置，但是这样会占据较大的空间，不利于集成并且经济性差。在天线本身结构上通过蚀刻不同的陷波单元使天线在相应的频段产生阻带特性是简单易行的办法。因此，具有阻带特性的UWB-MIMO天线就成为了研究人员的重点之一。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于共面波导馈电的柔性双阻带UWB-MIMO天线。