一種非對稱天線及具有該非對稱天線的MIMO天線制造技術

本實用新型專利技術公開一種非對稱天線，其包括饋線、金屬片，所述饋線通過耦合方式饋入所述金屬片；所述金屬片上至少鏤刻有非對稱的第一微槽結構和第二微槽結構，使得所述天線具有至少兩個不同的諧振頻段。根據本實用新型專利技術的非對稱天線，在金屬片上至少鏤刻有不對稱的第一微槽結構及第二微槽結構，因此能夠很容易地產生多個諧振點，且諧振點不易抵消，很容易實現多模諧振。同時，本實用新型專利技術還公開一種包括上述非對稱天線的MIMO天線，該MIMO天線具有高隔離度。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及無線通信領域，更具體地說，涉及一種非對稱天線及具有該非對稱天線的MIMO天線。
技術介紹
在傳統天線設計中當遇到天線使用空間小、工作頻率低、工作在多模等問題時，天線的性能將極大的受制于天線體積大小。天線體積的減小對應的天線的電長度也將受到影響，天線輻射效率及工作頻率將改變。傳統的偶極子天線及PIFA天線在面對現有通訊終端小體積、寬頻帶等問題時就顯得力不從心，設計難度極大最終也不能滿足使用的要求。傳統的天線在低頻段設計中只用通過外部的匹配線路來實現多模的輻射要求，在天饋系統中加入匹配網絡后功能上是可實現低頻、多模的工作要求，但是其輻射效率將極大的降低因為非常大的一部分能量損失在匹配網絡上。現有的超材料小天線，如公開號為CN201490337 的中國專利，在設計中集成了新型人工電磁材料，因此其輻射具有非常豐富的色散特性，可以形成多種輻射模式，即可免去繁瑣的阻抗匹配網絡，這種豐富的色散特性為多頻點的阻抗匹配帶來了極大的便利。盡管如此現有的超材料小天線在面對現有終端設備小體積、低工作頻率、寬帶多模等問題時，設計的過程中也受到了極大的制約。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種易于實現多模化且在低工作頻率仍然性能良好的非對稱天線及具有該非對稱天線的MIMO天線。本技術解決其技術問題采用的技術方案是提出一種非對稱天線，其包括饋線、金屬片，所述饋線通過耦合方式饋入所述金屬片，所述金屬片上至少鏤刻有非對稱的第一微槽結構和第二微槽結構，使得所述天線具有至少兩個不同的諧振頻段。進一步地，所述第一微槽結構為互補式開口諧振環結構、互補式螺旋線結構、開口螺旋環結構、雙開口螺旋環結構以及互補式彎折線結構中的一種。進一步地，所述第二微槽結構為互補式開口諧振環結構、互補式螺旋線結構、開口螺旋環結構、雙開口螺旋環結構以及互補式彎折線結構中的一種。進一步地，所述天線還包括用于放置所述饋線與所述金屬片的介質。進一步地，所述介質為空氣、陶瓷、環氧樹脂基板或聚四氟乙烯基板。進一步地，所述第一微槽結構和所述第二微槽結構通過蝕刻、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻鏤空于所述金屬片上。進一步地，所述饋線與所述金屬片不接觸，通過容性耦合方式饋入所述金屬片。進一步地，所述饋線通過可短接點連接所述金屬片使得所述饋線通過感性耦合方式饋入所述金屬片。本技術還提供一種MIMO天線，其包括多個權利要求1所述的非對稱天線。進一步地，多個所述非對稱天線的每一饋線均連接一接收/發射機，全部的接收/ 發射機連接于基帶信號處理器。根據本技術的非對稱天線，在金屬片上至少鏤刻有不對稱的第一微槽結構及第二微槽結構，因此能夠很容易地產生多個諧振點，且諧振點不易抵消，很容易實現多模諧振。本技術還公開一種包括上述非對稱天線的MIMO天線，該MIMO天線具有高隔離度。附圖說明圖1為本技術非對稱天線結構示意圖；圖2為本技術非對稱天線第一較佳實施方式正視圖；圖3為本技術非對稱天線第二較佳實施方式正視圖；圖4為本技術非對稱天線第三較佳實施方式正視圖。圖fe為互補式開口諧振環結構的示意圖；圖恥所示為互補式螺旋線結構的示意圖；圖5c所示為開口螺旋環結構的示意圖；圖5d所示為雙開口螺旋環結構的示意圖；圖k所示為互補式彎折線結構的示意圖；圖6a為圖fe所示的互補式開口諧振環結構其幾何形狀衍生示意圖；圖6b為圖fe所示的互補式開口諧振環結構其擴展衍生示意圖；圖7a為三個圖如所示的互補式開口諧振環結構的復合后的結構示意圖；圖7b為兩個圖fe所示的互補式開口諧振環結構與圖恥所示為互補式螺旋線結構的復合示意圖；圖8為四個圖fe所示的互補式開口諧振環結構組陣后的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，圖1為本技術非對稱天線結構示意圖。圖1中，本技術非對稱天線包括饋線1、金屬片2。金屬片2上至少鏤刻有非對稱的第一微槽結構100以及第二微槽結構200，使得非對稱天線具有至少兩個不同的諧振頻率。此處的非對稱是指第一微槽結構100與第二微槽結構200的圖案、尺寸和/或空間位置不同，該些不同導致第一微槽結構100與第二微槽結構200的諧振頻段不同。饋線1部分圍繞金屬片2設置以對金屬片2耦合饋電。饋線1對金屬片2耦合饋電的方式可通過設置一可短接點連接饋線1與金屬片2而形成的感性耦合饋電方式，也為饋線1不與金屬片2連接而是二者相對的部分構成容性耦合而形成的容性耦合饋電方式。本技術的第一微槽結構100與第二微槽結構200可以是圖fe所示的互補式開口諧振環結構、圖恥所示的互補式螺旋線結構、圖5c所示的開口螺旋環結構、圖5d所示的雙開口螺旋環結構、圖5e所示的互補式彎折線結構中的一種或者是通過前面幾種結構衍生、復合或組陣得到的微槽結構。衍生分為兩種，一種是幾何形狀衍生，另一種是擴展衍生，此處的幾何形狀衍生是指功能類似、形狀不同的結構衍生，例如由方框類結構衍生到曲線類結構、三角形類結構及其它不同的多邊形類結構；此處的擴展衍生即在圖如至圖5e的基礎上開設新的槽以形成新的微槽結構；以圖fe所示的互補式開口諧振環結構為例，圖6a為其幾何形狀衍生示意圖，圖6b為其幾何形狀衍生示意圖。此處的復合是指，圖fe至圖k 的微槽結構多個疊加形成一個新的微槽結構，如圖7a所示，為三個圖如所示的互補式開口諧振環結構復合后的結構示意圖；如圖7b所示，為兩個圖如所示的互補式開口諧振環結構與圖恥所示為互補式螺旋線結構共同復合后的結構示意圖。此處的組陣是指由多個圖fe 至圖5e所示的微槽結構在同一金屬片上陣列形成一個整體的微槽結構，如圖8所示，為多個如圖fe所示的互補式開口諧振環結構組陣后的結構示意圖。但是本技術第一微槽結構100與第二微槽結構200是非對稱的，具體非對稱方式在下面實施方式中詳細說明。在金屬片2上形成第一微槽結構100和第二微槽結構200的方式可為蝕刻、鉆刻、 光刻、電子刻、離子刻等工藝，其中蝕刻為優選工藝，其主要步驟是在設計好合適的微槽結構后，然后通過蝕刻設備，利用溶劑與金屬的化學反應去除掉預設微槽結構的箔片部分即可得到形成有上述第一微槽結構100和第二微槽結構200的金屬片2。上述金屬箔片的材質可以是銅、銀等金屬。本技術還包括用于放置所述饋線與所述金屬片的介質，介質可以為空氣、陶瓷、環氧樹脂基板或聚四氟乙烯基板。本技術若在金屬片2上采用對稱的第一微槽結構和第二微槽結構，S卩第一微槽結構和第二微槽結構的諧振頻率相同，在二者相互耦合之后將會導致天線Q值增大， 相應的帶寬BW變小，不利于多模諧振的實現。而若采用至少非對稱的第一微槽結構和第二微槽結構，由于二者響應電磁波所產生的電容值和電感值會有所不同，從而產生多個不同的諧振點，且該多個不同的諧振點不易抵消，有利于實現天線豐富的多模化。本技術的第一微槽結構100與第二微槽結構200的結構形式可以一樣，也可以不一樣。并且第一微槽結構100與第二微槽結構200的不對稱程度可以根據需要調節。 從而實現豐富的可調節的多模諧振。并且根據需要，本技術亦可在同一金屬片上設置個數多于兩個的微槽結構以使得天線具有三個以上的不同的諧振頻段。下面詳細論述三種本技術金屬片2上形成的非對稱微槽結構。如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．???一種非對稱天線，包括饋線與金屬片，所述饋線通過耦合方式饋入所述金屬片，其特征在于：所述金屬片上至少鏤刻有非對稱的第一微槽結構和第二微槽結構，使得所述天線具有至少兩個不同的諧振頻段。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉若鵬，徐冠雄，楊松濤，
申請(專利權)人：深圳光啟高等理工研究院，深圳光啟創新技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94