[发明专利]一种用于5G手机终端的双频MIMO天线结构

说明书

本发明涉及用于5G手机终端的双频MIMO天线结构，包括边框及设在边框内的主板；所述边框沿圆周方向设有通槽，所述主板包括电路区和净空区，电路区单面覆有铜层，电路区在覆铜一面设有四组天线单元，天线单元包括耦合馈电天线和直接馈电天线；耦合馈电天线一端与电路区相连，另一端穿过通槽设置在边框外表面，边框外表面设有与耦合馈电天线相配的耦合线，耦合线连有第一接地线；直接馈电天线一端与电路区相连，另一端依次设有第二接地线、低频枝节及高频枝节，高频枝节、低频枝节及第二接地线分布于边框外表面。上述设计方案整体上实现了多天线的紧凑型布局，达到了隔离度良好的技术效果，为5G手机终端双频MIMO天线的设计提供了可行方案。

技术领域

本发明涉及5G手机终端天线技术领域，特别涉及尤其涉及一种5G手机终端紧凑型双频MIMO（Multiple-input Multiple-output，多输入多输出）天线结构。

背景技术

随着第五代移动通信技术(5G)的日益推进，5G低频（Sub-6GHz）频段的发展逐渐受到重视，2018年开始，5G低频（Sub-6GHz）频段在中国被正式确定下来。鉴于技术和基础设施的不完善，手机现阶段还不会采用毫米波频段，这也意味着，基于Sub-6GHz频段的5G手机终端将会作为5G终端设备的最初体验。对于5G低频段的手机终端天线设计而言，本质上与现在的4G天线设计没有太大区别，只是天线数量会相应增加，天线之间的干扰加重。因此，如何在有限的空间内设计出结构紧凑且又互不干扰的天线是5G低频段手机终端的天线设计重点。

针对5G手机终端MIMO天线的设计，需要关注的是多天线的紧凑型布局以及如何提高天线间的隔离度。为此，近年来很多专家学者提出了多种解决方案。文章“Dual-band 8-element MIMO antenna with short neutral line for 5G mobile handset”中公开了一款应用于5G手机终端的双频8单元MIMO天线，天线由8个折叠的单极子组成，每两个放置在手机终端直角边框的两侧，两个天线单元之间通过中和线连接，以达到降低天线间耦合的目的。该天线设计方案虽很好的解决了双频工作和隔离度问题，但由于天线布局位置的不合理，在实际的工程上较难实现。文章“Two Asymmetrically Mirrored Gap-Coupled LoopAntennas as a Compact Building Block for Eight-Antenna MIMO Array in theFuture Smartphone”和文章“Compact 5G MIMO Mobile Phone Antennas with Tightly-arranged Orthogonal Mode Pairs”也分别针对5G 手机终端MIMO天线设计提出了相应的解决方案，两个技术方案都是将天线放置于手机长边框的上半部分，结构紧凑，隔离度和辐射性能良好，不需要采用任何解耦结构，不同之处在于解耦方式的不同，然而两个技术方案的天线结构都只能在Sub-6GHz单频段进行工作。

因此，以上5G手机终端天线的设计方案都存在一定的设计问题。鉴于此，本发明提出了一种用于5G手机终端的紧凑型双频8×8 MIMO天线结构，不仅保证了天线双频工作，最重要的是，通过设计不同的天线结构单元，在天线和地板上激励起正交模式的电流从而减小空间耦合和地板耦合，有效解决了天线布局过于紧凑造成隔离度差的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种用于5G手机终端的双频MIMO天线结构，该天线结构通过选择合适的天线形式，使得天线结构上和地板上的电流呈现正交分布特性，减小了天线相互之间的空间耦合和地板上的电流耦合，一定程度提搞了隔离度，达到了天线结构紧凑分布且隔离度良好的技术效果。最重要的是，每一天线单元采用了耦合馈电天线和直接馈电天线的组合，进而产生了不同的谐振频率和路径，实现了天线的双频工作，为5G手机终端双频MIMO天线的设计提供了一个可行的方案。