[实用新型]一种用于5G金属边框手机终端的双频天线结构

说明书

本实用新型涉及一种用于5G金属边框手机终端的双频天线结构，包括金属边框以及设置在金属边框内的金属前壳，金属边框在与金属前壳相对应一侧设有绝缘支架；所述金属前壳上设有主板，主板在与金属前壳相背一侧覆有铜层，主板在铜层一侧装有多个天线单元，各天线单元包括馈电端口和馈电线，馈电端口一端与主板相连，另一端与馈电线相连，所述馈电线为L型结构，所述馈电线贴装在绝缘支架上，所述金属前壳上设有与天线单元相匹配的第一缝隙，第一缝隙与馈电线平行，所述金属边框设有第二缝隙，第二缝隙用于将天线单元的谐振长度调整为四分之一波长。该双频天线结构达到了天线小型化、双频段和高隔离度的目的，为5G金属边框手机终端MIMO天线的设计提供了可行的技术方案。

技术领域

本实用新型涉及5G手机终端天线结构设计领域，特别涉及一种用于5G金属边框手机终端的双频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，中国工业和信息化部已于2017年11月15日正式发表声明，确定将3300-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的低频工作频段。5G系统的低频工作频段也被视为5G网络的先锋频段，基于该低频频段的5G手机终端天线设计也逐渐引起了人们的广泛关注。然而，由于现有手机尺寸、材质及天线布局的限制，5G手机终端天线结构的设计难度猛增。

基于Sub-6GHz频段的5G手机终端天线结构的设计难点在于如何将双频MIMO天线技术与5G手机终端相结合，对多天线进行合理布局，进而提高5G手机终端设备的信道容量和信号传输速率。值得注意的是，在5G手机终端天线结构的设计过程中，还需考虑手机终端的外形美观，只有满足消费者的审美，才能实现5G手机终端的商业价值。现阶段，由于消费者审美的驱动，金属边框智能手机逐渐引领了时尚潮流，受到大众的喜欢。因此，设计一种用于金属边框手机终端的双频天线结构具有非常重要的现实意义和良好的应用价值。

双频天线结构设计之初，需要考虑天线小型化、多频段、隔离度以及实际的ID与结构设计等问题。针对双频天线结构设计，近年来也有许多专家学者提出了多款工作在Sub-6GHz频段的5G MIMO手机终端天线结构。如文献“Eight-Port Orthogonally Dual-Polarized Antenna Array for 5G Smartphone Applications”提出了一款应用于5G手机终端的8端口正交双极化天线阵列，该天线阵列单元由两种不同类型的天线（耦合馈电的C型单极子和耦合馈电的L形缝隙）组成，因此天线间呈现正交极化特性。该天线设计方案虽很好的解决了隔离度问题，但未考虑到天线的双频工作特性、结构的紧凑性以及金属边框的设计方法。文献“Conceptual design and implementation of a four‐element MIMOantenna system packaged within a metallic handset”公开了一种5G金属边框手机终端4×4 MIMO天线设计方案，该天线方案由4个相同的槽形微带磁偶极子组成，天线实现了良好的工作特性，但是该方案的天线尺寸太大，不易布局在手机终端内。文献“Compacteight-antenna array in the smartphone for the 3.5-GHz LTE 8 × 8 MIMOoperation”进一步提出采用耦合馈电的方式设计8×8 MIMO金属边框手机天线，通过添加中和线的方法提高天线间隔离度，天线工作在3.5GHz频段，虽然该天线结构的隔离度大于-12dB，天线占用手机侧边的尺寸也只有1×60mm²，然而该方案的天线结构也是工作在3.5GHz单频段，并且手机中的卡槽和音量键对该方案的最终实现存在很大冲突。

综上，以上5G手机终端天线的设计方案都存在一定的设计问题，脱离了实际工程应用。鉴于此，本实用新型构造了一种用于5G金属边框手机终端的双频4×4 MIMO天线结构，该天线结构不尽可以保证天线小型化、高隔离度和双频工作特性，同时还能满足消费者的审美需求，实现良好的应用价值。

实用新型内容