[发明专利]一种多输入多输出天线系统及移动终端

说明书

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，具体涉及一种多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）天线系统及移动终端。

背景技术

近几年，无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性方向发展，这使得针对有限的频谱资源，如何最大限度的提高频谱利用率，成为当前研究的一个热门课题。MIMO技术是一种多天线技术，即在无线通信系统的接收端和发射端都配备有多个天线，创造出多个并行空间信道，多个信息流经过多个信道在同一频带同时传输，可以成倍地增加系统容量，提高频谱的利用效率。该技术作为提高数据传输率的重要手段得到人们极大的关注，被认为是未来新一代移动通信系统(4G)的备选关键技术之一。因此，近几年受到了广泛的研究与关注。

迄今为止，MIMO技术的应用也受到一些因素的限制。一个重要的因素就是天线问题。MIMO天线系统对终端天线的设计与评估提出了新的挑战：一方面用户要求小型化高质量的用户体验，另一方面MIMO天线系统要求各个天线具有平衡的射频和电磁性能的同时，具有高隔离度（Isolation）和低包络相关性系数（Envelope Correlation Coefficient）。在传统的MIMO系统中，各个天线通常在半个工作波长的距离上。对于无线终端产品，如手机、数据卡、CPE、Hotspot类产品，这样的距离是非常苛刻的要求。因此，如何在有效的空间内完成多个天线的设计，在保证天线效率的同时，消减各天线之间的耦合从而保证较高的隔离度，成为终端MIMO天线设计的关键问题。

为提高MIMO天线之间的耦合隔离度，通常会使用以下方法，如：增大天线间距；引入EBG（Electromagnetic Band Gap，电磁带隙）结构；天线地板刻槽；增加寄生导体或寄生缝隙结构；增加网络以改变天线馈电和相位等。而增大天线间距在实际应用中往往受到天线安装体积的限制；增加寄生导体或寄生缝隙结构会增加天线的净空；引入EBG结构、天线地板刻槽和增加网络都需要较大的天线地板，同样不利于天线的小型化。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种MIMO天线系统及移动终端，能够在较小空间内实现高隔离度的MIMO天线。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：

一种多输入多输出MIMO天线系统，包括：

介质基板；

MIMO天线阵列，所述MIMO天线阵列包括布置在所述介质基板上的第一天线单元和第二天线单元；

与第一天线单元连接的第一激励端口，用于对第一天线单元进行馈电；

与第二天线单元连接的第二激励端口，用于对第二天线单元进行馈电；

在所述第一天线单元和第二天线单元之间还连接有用于减弱天线单元之间的能量耦合的平衡线。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述第一激励端口通过微带线和一用于改善天线工作频率处的阻抗特性的集总元件阻抗匹配网络连接至第一天线单元；

所述第二激励端口通过微带线和另一用于改善天线工作频率处的阻抗特性的集总元件阻抗匹配网络连接至第二天线单元。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述微带线的特征阻抗为50欧姆。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述集总元件阻抗匹配网络包括并联集总元件和串联集总元件。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述第一天线单元和第二天线单元对称分布在所述介质基板一端的两侧，且各自均包括有一呈曲折线状的第一天线枝节、一平行于介质基板顶端的第二天线枝节和一垂直于介质基板顶端的第三天线枝节；

各个天线单元的第一天线枝节、第二天线枝节和第三天线枝节逐个相连，且第三天线枝节的末端通过微带线和集总元件阻抗匹配网络连接至对应的激励端口。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述平衡线包括第一平衡线和第二平衡线，其中，

第一平衡线连接在第一天线单元的第三天线枝节和第二天线单元的第三天线枝节之间，形成第一条耦合通路；第二平衡线连接在第一天线单元的第二天线枝节和第二天线单元的第二天线枝节之间，形成第二条耦合通路。

优选地，上述MIMO天线系统中，

所述介质基板的上表面和下表面还印制有天线地板，所述天线地板均呈U型槽状，所述第一天线单元和第二天线单元排列在所述介质基板顶端的天线净空内。

优选地，上述MIMO天线系统中，