[发明专利]支持LTE MIMO技术的手机天线结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种手机天线，特别涉及一种支持LTE MIMO技术的手机天线结构。

背景技术

作为下一代无线通信技术，LTE（Long Term Evolution，是下一代无线通信标准）可提供更快的数据速率，更优良的多媒体服务。在LTE技术中，MIMO（Multiple Input Multiple Output，指的是在发射端采用多根发射天线，接收端采用多根接收天线）是最关键的技术。为了实现MIMO工作，需要使用两个或多个工作在相同频率的接收及发射天线。衡量MIMO天线好坏的几个主要指标包括：辐射效率、隔离度、相关性系数。这几个指标对整个系统的性能都将起到至关重要的影响。但是由于手机等移动终端一般体积都比较小，天线之间的间隔也很小，很难实现良好的隔离和低的相关性系数，尤其是在低于1GHz这样的低频段，但是在1GHz以下又是LTE的常用频段。为了实现性能优良的LTE天线，多家公司及多个研发团队做了大量的研究工作，所提出的方法及结构包括以下几种：

第一种，采用去耦技术。请参考图1，这种技术在两个天线之间增加了一段去耦合网络，该网络由两根传输线和几个集总参数元件组成。但是该方法有以下几个缺点：一是占用了过多的PCB板空间，而且网络需要穿过整个PCB板，这在实际的设计中是不允许的；二是该方法只能在一个窄频段内实现良好的隔离与低的相关性，无法在多个宽频段内同时实现良好的隔离与低的相关性。

第二种，采用中和线技术实现天线间的高隔离。请参考图2，在两个相距很近的天线之间增加一根传输线，该传输线可以中和天线之间的耦合能量，实现高的隔离。但是，该方法的缺点也很明显：一是只能在很窄的频带内是实现高隔离；二是该方法不适合多频段工作，采用该方法在一个窄频段内可以实现高的隔离，但在其他频段内却使隔离变坏。而且采用中和线技术后，两个天线依然对称，辐射方向还是会很接近，因此其低频段的包络相关性系数问题可能依然无法得到解决。

第三种，采用电磁超材料天线。请参考图3，该技术采用两个电磁超材料技术制作天线，因此天线尺寸较小。但是该技术也很难实现多频段工作，且在设计频段内天线的辐射效率也比较低。

第四种，采用分集天线侧边放置的方法。请参考图4，主天线放置在板子长边的端部，而分集天线放置在板子的侧边。两种天线的辐射方向各不相同，从而实现天线间高的隔离度和低的相关性系数，且辐射效率较好。但是该方法需要占用几乎全部的侧面空间，很多时候手机厂商无法提供这样的空间给分集天线，这限制了该方法的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支持LTE MIMO技术的手机天线结构，此天线是可以覆盖低频段的高性能LTE MIMO天线，且非常适于放置安装在手机等移动终端上，以解决现有技术中无法在多个宽频段内同时实现良好的隔离与低的相关性的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种支持LTE MIMO技术的手机天线结构，包括金属地面、主天线和分集天线，所述金属地面包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和第二侧边为一组对边，所述主天线设置在所述金属地面的第一侧边，所述分集天线设置在所述金属地面的第二侧边。

较佳地，所述分集天线包括分集天线馈电线、分集天线馈电端口和若干分集天线弯折分支金属线，若干分集天线弯折分支金属线分别与所述金属地面连接；所述分集天线馈电线的一端与所述分集天线馈电端口连接，另一端与一分集天线弯折分支金属线连接，若干分集天线弯折分支金属线形成电容加载，并改变工作频率处分集天线的电流分布及辐射方向。

较佳地，若干分集天线弯折分支金属线均与所述金属地面形成缝隙，所述若干分集天线弯折分支金属线向对应方向弯折。

较佳地，所述若干分集天线弯折分支金属线包括第一分集天线弯折分支金属线和第二分集天线弯折分支金属线，所述第一分集天线弯折分支金属线和第二分集天线弯折分支金属线的一端均与所述金属地面连接；所述分集天线馈电线的一端与所述分集天线馈电端口连接，另一端与所述第一分集天线弯折分支金属线连接。

较佳地，所述第一分集天线弯折分支金属线包括若干分支，若干分支共用一共用金属线，所述共用金属线的一端与所述金属地面连接。

较佳地，所述主天线包括第一主天线金属线、第二主天线金属线和主天线馈电端口，所述第一主天线金属线的一端与所述主天线馈电端口连接，所述第二主天线金属线的一端与所述金属地面连接。

较佳地，所述第一主天线金属线和第二主天线金属线均为弯折金属线，所述第一主天线金属线与第二主天线金属线向相反侧弯折。