[发明专利]终端MIMO天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动终端设备天线技术领域，尤其涉及的是一种终端MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)天线系统。

背景技术

随着第五代移动通信方式即将到来，MIMO技术显得越发的重要，而在MIMO系统中，多天线的设计以及布局至为关键。在经过了将近5代移动通信的发展，天线频段的要求越来越宽，天线数量也越来越多，这意味着一个移动终端中，天线所需的空间也越来越大。这与目前更为紧凑的ID设计是相矛盾的。能够在有限的空间内尽可能的设计多组天线，同时保证各天线的性能(效率，耦合，相关性等指标)符合要求，是新一代移动通信终端发展的必然需求。

对于第五代移动通信，3.4-3.6GHz频段在中国已经确认下来，而在这频段上的8*8MIMO系统也是必然的趋势。对于常规的手机大小尺寸，国际上有较多论文对这一课题进行了研究，然而大都是8支天线等距均匀放置(占据了手机卡槽，音量键，电池仓等)或有的天线置于手机长边两端屏幕一侧，这些设计在实际上是脱离工程应用的。因而，需要合理地设置8支天线在手机等移动终端中的布置关系，使得天线系统在能够保持较好性能下，结构更为紧凑。

此外，考虑到实际的ID与结构设计，以及天线对周边环境的需求，手机的背面，主板靠近手机长边边缘位置对于天线是比较理想的。然而同一频段多天线布局过于密集，隔离是很大的问题。常规增加隔离度的办法是通过天线极化的正交或拉大天线间的距离，而这两点，在手机终端8*8MIMO天线系统实现是极为困难的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种终端MIMO天线系统，节省了更多的空间。

为解决上述问题，本发明提出一种终端MIMO天线系统，包括八支天线；所述八支天线中，组成有两组、三组或四组紧凑型高隔离度天线单元，每组紧凑型高隔离度天线单元包含两支天线；其中，

在紧凑型高隔离度天线单元为两组时，两组紧凑型高隔离度天线单元间隔置于终端的主板边缘；剩余的四支独立天线，则间隔置于终端中远离主板的位置或通过终端内固设功能天线同步复用方式实现；

在紧凑型高隔离度天线单元为三组时，两组紧凑型高隔离度天线单元间隔置于终端的主板边缘；剩余的紧凑型高隔离度天线单元，则置于终端中远离主板的位置，及剩余的两支独立天线，则间隔置于终端中远离主板的位置或通过终端内固设功能天线同步复用方式实现；

在紧凑型高隔离度天线单元为四组时，两组紧凑型高隔离度天线单元间隔置于终端的主板边缘；剩余的两组紧凑型高隔离度天线单元，则分别置于终端中远离主板的位置。

根据本发明的一个实施例，每组紧凑型高隔离天线单元包括：

相互独立的两支天线；

天线净空区，设置在天线的正下方；

隔离网络，连接在所述两支天线之间，用以对所述两支天线的隔离；

匹配网络，连接在所述隔离网络的下一级，用以对每支天线进行匹配；

馈线，连接在所述匹配网络的下一级，用以对天线单元进行馈电。

根据本发明的一个实施例，所述隔离网络为解耦网络，用以对所述两支天线在所需频段的S21或S12进行解耦补偿；包括两条传输线及一并联导纳网络；各传输线分别连接在一支天线和相应匹配网络之间；所述并联导纳网络并联在所述两条传输线上。

根据本发明的一个实施例，所述传输线的特征阻抗与其连接的天线的输入阻抗一致或趋于一致；所述传输线的电长度使得所述两支天线在所需频段的S21或S12相位补偿至90度或-90度、或者趋于90度或-90度。

根据本发明的一个实施例，所述并联导纳网络对所述两支天线在所需频段的导纳Y21或Y12的虚部进行补偿消除。

根据本发明的一个实施例，所述匹配网络对所述经过所述解耦网络解耦的所述两支天线进行匹配，使天线单元在所需频段内达到S11＜-5dB，S22＜-5dB，S21＝S12＜-10dB。

根据本发明的一个实施例，每组紧凑型高隔离天线单元还包括：

天线支架，用以支撑所述两支天线；所述两支天线以走线形式布置在所述天线支架上；

电路板件，用以设置天线单元的两支天线主地、所述隔离网络、所述匹配网络及所述馈线。

根据本发明的一个实施例，所述固设功能天线包括主天线、分集天线、WIFI天线、GPS天线和前者中至少两种天线的一体天线中的一种或几种。