[发明专利]一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端

说明书

本发明公开了一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端，用于5G通信的MIMO平面天线系统包括至少八个的平面天线单元，其特征在于，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。区别于传统的矩形平面天线单元，本发明的平面天线单元为五边形，包括三条长边和两条短边，使得天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量，馈电点靠近第二短边设置，可以有效激发平面天线单元产生双谐振；本发明的平面天线单元占用面积大大减小，当将其应用于移动终端时，有利于节省空间，降低成本。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端。

背景技术

2017年，中国工信部已定义5G Sub-6(低于6GHz)频段为3.3～3.6GHz和4.8～5GHz，并公开征集24.75～27.5GHz、37～42.5GHz毫米波5G频段规划的意见。众所周知，MIMO(Multi-Input-Multi-Output)天线技术能有效提升信道容量和通信质量，将被应用在5GSub-6的天线系统中。为了保证5G Sub-6MIMO天线系统的性能和空间，现有的移动终端设备的金属后壳很大可能将被玻璃、陶瓷和塑料等非金属材质替代；然而，为了保证移动终端的机械强度，金属框很大可能将会被保留，这样天线的净空和对“地”高度将极大地减小，这给5GSub-6MIMO天线设计带来困难。

一般地，基于金属边框的移动终端设备，传统的矩形平面天线结构被使用，如图1所示为传统的5G Sub-6含有8个天线单元的MIMO矩形平面天线系统的示意图，通过合适的馈电方式，可以激发该平面天线系统产生三个谐振，分别是3.4GHz、4.1GHz、5GHz。如图2所示为图1中的天线系统的S参数图，S11在3.3～5GHz频段的隔离度小于-6dB，然而S21在第二谐振处的隔离度只有-8dB，同时在3.3～3.6GHz隔离度只有-14dB，4.8～5GHz隔离度只有-12dB，较低的隔离度使得天线单元的能量更多地被耦合到邻近的天线单元上，降低了信道容量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端，天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于5G通信的MIMO平面天线系统，包括至少八个的平面天线单元，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。

本发明采用的另一技术方案为：

一种移动终端，包括所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统。

本发明的有益效果在于：区别于传统的矩形平面天线单元，本发明的平面天线单元为五边形，包括三条长边和两条短边，使得天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量，馈电点靠近第二短边设置，可以有效激发平面天线单元产生双谐振；本发明的平面天线单元占用面积大大减小，当将其应用于移动终端时，有利于节省空间，降低成本。

附图说明

图1为传统的用于5G通信的MIMO天线系统在移动终端上的结构示意图；

图2为图1中的天线系统的S参数图；

图3为本发明实施例一的用于5G通信的MIMO平面天线系统在移动终端上的结构示意图；

图4为本发明实施例一的平面天线系统中的平面天线单元的示意图；

图5为图3中的第一平面天线单元的S参数图；

图6为图3中的第二平面天线单元的S参数图；