[发明专利]用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统

说明书

本发明公开了一种用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统，属于手机终端技术领域，所述双频带小型化MIMO手机终端天线系统由上层金属馈电带、中间介质基板和底层金属地板组成，包括G个天线单元，分别为天线单元1、天线单元2、…、天线单元G；天线单元1、天线单元3、…、天线单元G‑1分别由E型缝隙和倒置L型馈电带构成，天线单元2、天线单元4、…、天线单元G分别由E型缝隙和微带馈电带构成；利用缝隙天线谐振原理在3.45GHz和4.9GHz产生两个谐振点，实现了3300‑3600MHz和4800‑5000MHz双频带的覆盖，从而较好地满足了我国使用的5G中频段频带的需求。

技术领域

本发明属于手机终端技术领域，特别涉及一种用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统，适用于实际应用。

背景技术

随着通信技术的日益发展及3G与4G技术的推广与应用，移动用户对于更快的数据传输以及更好的移动设备的需求越发的强烈，一些国家和地区已经开始第五代移动通信(5G)相关标准的制定；2017年11月15日，我国工信部发布《关于第五代移动通信系统使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知》，确定我国使用的5G中频频谱，由此，中国成为国际上率先发布5G系统在中频段内频率使用规划的国家。

由于5G通信具有高速率、大容量、低时延等特点，多输入多输出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)技术成为实现5G通信的关键技术之一，而且由于手机终端空间的有限，也需实现天线单元的小型化。

YONG-LING BAN等人在IEEE Access,VOL.4.2016发表的《4G/5G MultipleAntennas for Future Multi-Mode Smartphone Applications》中公开了一种能用于4G/5G通信的多输入多输出智能手机终端天线；其中5G天线模块利用单极子天线的二分之一波长谐振模式在3.5GHz产生一个谐振点，来实现3400-3600MHz的5G中频段覆盖；利用多输入多输出技术组成8×8天线阵列来实现5G通信所需的大容量信息通讯。

但是《4G/5G Multiple Antennas for Future Multi-Mode SmartphoneApplications》中的5G天线模块只实现了单一频带的覆盖，而且带宽只有200MHz,不能较好满足未来5G通信所需的通信量；另一方面，每个5G天线单元小型化程度不足，且所占用手机地板净空地面积过大，不利于未来全面屏智能手机的实现。

发明内容

针对上述现有技术存在的5G通信的单一频段覆盖，未能较好满足未来5G通信所需的通信量，以及5G天线单元小型化程度不足，占用手机地板净空地面积过大，不利于未来全面屏智能手机的实现问题，本发明的目的在于提出一种用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统，该种用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统是由尺寸较小的十二个天线单元组成的双频谐振的多输入多输出5G天线阵列，能够实现在3.45GHz和4.9GHz两个中心点的谐振，在回波损耗小于-6dB、隔离度小于-14dB的情况下，成功覆盖3300-3600MHz频带，相对带宽为15.5％(3210-3750MHz),天线辐射效率大于67％，包络相关性系数小于0.05；在回波损耗小于-10dB，隔离度小于-15dB的情况下，成功覆盖了4800-5000MHz频带，相对带宽约为7.2％(4700–5050MHz),天线辐射效率大于75％，包络相关性系数小于0.015；从而较好地满足了我国制定的用于5G中频带的频带需求，可用于未来5G智能手机天线的设计，工程实用性较大。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种用于5G通信的双频带小型化MIMO手机终端天线系统，所述双频带小型化MIMO手机终端天线系统由上层金属馈电带、中间介质基板和底层金属地板组成，包括G个天线单元，分别为天线单元1、天线单元2、…、天线单元G；其中，G为大于0的正整数其为偶数。