[实用新型]5G MIMO天线系统及手持设备

说明书

本实用新型提供了一种5G MIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线单元，所述天线单元包括第一分支和第二分支；所述第一分支为倒U形结构，所述第一分支的开口的两端分别接地；所述第二分支位于第一分支围成的区域内，所述第二分支为单级天线分支，所述第二分支靠近第一分支的开口的一端设有馈电点。所述第一分支和第二分支各产生一个谐振，使得所述5G天线系统具有宽频的特性。同时所述5G MIMO天线系统具有尺寸小、隔离度高且宽频的特点。

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，特别涉及一种5G MIMO天线系统及手持设备。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，第五代(5G)无线通信系统将在2020年商业化。5G无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：6GHz以下和6GHz以上的毫米波频段。由于6GHz以下具有的可操作性简单和技术成熟的优点，所以6GHz以下的5G系统将被优先使用。为了达到5G传输速率的要求，在手持设备端MIMO天线的个数要在8个左右，也即8x8的MIMO天线系统将被采用。由于手持设备比如手机的空间有限，因此如何设计出小尺寸的天线将是MIMO天线系统设计中要面临的一个挑战。

MIMO天线系统中面临的另外一个挑战是如何设计出宽频的天线使其能够覆盖更宽的5G Sub-6GHz频段。此外，在满足上述小尺寸和宽频的情况下，如何得到较好的隔离度(比如优于15dB)的MIMO天线系统也将是MIMO天线设计中面临的另外一个挑战。从sub-6GHz需要覆盖的频率范围方面讲，3GPP刚刚公布了3.3-4.2GHz(也即频段N77)将作为5G的一个主要频段之一。各国可以根据具体情况在上述频段中选取各自要使用的具体5G频段，比如，韩国将使用3.4-3.6GHz频段，日本将使用3.6-4.2GHz频段，欧盟将使用3.4-3.8GHz频段。到目前为止，虽然存在很多8x8MIMO的天线设计，大多数都是只能覆盖一个或两个5G的频段。

比如，在中国实用新型专利“5G MIMO天线系统及手持设备”(专利号：CN207677073U)中，只考虑了3.4-3.6GHz频率段的MIMO天线系统。因此，为了实现在各个国家之间的5G漫游，有必要设计出一种能覆盖整个N77频段的MIMO天线系统。再有，如上所述，MIMO天线系统面临的另外一个问题是如何减少天线之间的隔离度。降低天线之间的隔离度的问题已经被广泛地研究和讨论过，比如通过在两个相邻天线之间加入隔离条、在系统的基板上开缝隙、使用隔离网络、以及在天线之间加入具有隔离效果的中和线等。无论使用上述哪种设计，都会增加天线的复杂程度和设计的难度，同时还会为后期的调试增加难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种尺寸小、隔离度高且宽频5G MIMO天线系统及手持设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种5G MIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线单元，所述天线单元包括第一分支和第二分支；

所述第一分支为倒U形结构，所述第一分支的开口的两端分别接地；

所述第二分支位于第一分支围成的区域内，所述第二分支为单级天线分支，所述第二分支靠近第一分支的开口的一端设有馈电点。

进一步的，所述第一分支上分别设有对称设置的第三分支和第四分支，所述第三分支与第四分支的一端分别与第一分支的底部相连，所述第三分支与第四分支的另一端分别朝第一分支的开口延伸，所述第二分支位于第三分支与第四分支之间。

进一步的，还包括至少两个的天线支架，所述天线支架上分别设有至少两个的天线单元，所述天线支架的纵向截面为倒L形，所述第一分支、第三分支和第四分支分别跨设于天线支架的顶壁和侧壁上，所述第二分支位于天线支架的侧壁上。