[实用新型]高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统

说明书

本实用新型公开了高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统，包括系统基板和小基板，所述小基板设置于系统基板的边沿，在所述小基板上设有天线单元，所述天线单元具有分别设于所述小基板的正面和反面上但不相互连接的第一辐射单元和第二辐射单元；所述第一辐射单元具有第一辐射带，所述第二辐射单元具有第二辐射带，所述第一辐射带和第二辐射带相互平行的平行辐射带且沿水平方向的投影部分或全部重叠。分别设于小基板两个侧面上且不相连的第一辐射单元和第二辐射单元通过电磁耦合构成环形天线，能谐振在多种谐振模式，便于构成宽带天线。第一辐射带和第二辐射带形成双面平行带线，有效减小了天线单元的高度，使MIMO阵列天线具有低侧面特性。

技术领域

本实用新型涉及MIMO(多输入多输出：Multi Input Multi Output)天线的技术领域，具体而言，涉及高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统。

背景技术

当前人们使用的手机大部分为4G手机，为了进一步提高移动通信系统信道容量和信号的传输速率，主要采用两种方式：一是利用MIMO技术来改善频谱效率；二是选择毫米波频段来增加带宽。由于要兼顾4G频段，使用MIMO技术更合适。通过在收、发两端采用多天线单元布局，MIMO技术可以实现多个传输信道，从而有效地提升频谱利用效率，以达到提升连接可靠性和增加信道容量的目的。与4G移动终端的MIMO天线系统相比，5G移动终端的MIMO天线系统至少需要6个天线单元。

由于MIMO天线系统需要将多个天线单元布局在同一终端面板上，因此当工作在同一频段的天线单元数量增多，各天线单元之间的隔离度通常会降低。因而，设计5G移动终端的MIMO天线系统的关键是尽量减小天线单元的尺寸，并增加天线单元间的隔离度。

《一种用于5G移动通信终端的双频MIMO天线系统》(微波学报，2019年)公开了一种工作在3.5GHz和4.8GHz频段的主要用于5G智能手机终端的8单元MIMO天线系统，该MIMO天线系统由一块主基板(也可以称为系统基板)和两块垂直放置在侧面的小基板构成。该MIMO天线系统存在以下两方面问题：(1)每个天线单元为一个F型接地辐射结构，由于天线单元的尺寸较大，导致小基板高度为6.8mm，使整个MIMO天线系统的侧面较高；(2)在没有采取附加隔离度改善技术的情况下，单元间的隔离度优于15dB，隔离度不够好。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统，以解决现有技术中MIMO天线系统存在的高侧面和低隔离的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统。该高隔离、低侧面的宽带MIMO天线系统包括系统基板和小基板，所述小基板设置于系统基板的边沿，在所述小基板上设有天线单元，所述天线单元具有分别设于所述小基板的正面和反面上但不相互连接的第一辐射单元和第二辐射单元；所述第一辐射单元具有第一辐射带，所述第二辐射单元具有第二辐射带，所述第一辐射带和第二辐射带相互平行的平行辐射带且沿水平方向的投影部分或全部重叠。

首先，分别设于小基板两个侧面上且不相连的第一辐射单元和第二辐射单元通过电磁耦合构成环形天线，相对于单极子天线、倒F天线、槽天线等几种常见的5G天线，环形天线能谐振在多种谐振模式，便于构成宽带天线；对环形天线进行弯折，它将具有体积小、可靠性高和成本低等特点，是小型通信产品的一种理想天线。

其次，沿水平方向的投影部分或全部重叠的第一辐射带和第二辐射带形成双面平行带线，与槽线和共面带线相比，双面平行带线具有如下优点：l)易于实现高、低阻抗；2)可与其它非平衡传输线实现宽频带过渡；3)通过调整双面平行带线的耦合线宽，可调整带线间的耦合强度，使天线单元结构更加紧凑。在本实用新型中，通过双面平行带线，有效减小了天线单元的高度，使MIMO阵列天线具有低侧面特性。

所述的“正面”指小基板朝向系统基板中部的侧面。

进一步地是，所述第一辐射带和第二辐射带呈“一”型且水平设置。由此，可以使天线单元结构更加紧凑。