[发明专利]基于耦合馈电的5G MIMO天线系统及电子设备

说明书

本发明公开了一种基于耦合馈电的5G MIMO天线系统及电子设备，包括边框和至少一组的天线单元组，天线单元组包括对称的两个天线单元，天线单元包括馈电耦合分支和辐射分支；馈电耦合分支设置于边框的内侧面上，辐射分支设置于边框的外侧面上；辐射分支与馈电耦合分支耦合；辐射分支为辐射片，辐射片上设有缝隙，缝隙包括第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙；第一缝隙包括依次连接的第一缝隙分支、第二缝隙分支、第三缝隙分支和第四缝隙分支；第二缝隙包括依次连接的第五缝隙分支、第六缝隙分支和第七缝隙分支；第三缝隙与第一缝隙分支连接。本发明可同时覆盖5G sub‑6的n77、n78和n79频段，且天线占用的设备空间小。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于耦合馈电的5G MIMO天线系统及电子设备。

背景技术

随着5G智能手机的普及，天线技术的发展，5G主要向sub-6和毫米波两个方向发展，国内主要是用6GHz以下的带宽资源来发展5G，5G NR包含了部分LTE频段，也新增了一些频段(n50、n51、n70及以上)，和LTE同频的5G NR频段一般会采用频段复用的方式，新增的频段目前授权的有5G sub-6频段为n77、n78、n79，即3.3GHz-4.2GHz、4.4GHz-5.0GHz。

手机中的天线越来越多，留给手机的空间的高度也越来越少，常规的PIFA天线(平面倒F型天线)、Monopole天线(单极天线)都需要一定的天线高度，如果天线的高度太小，就会影响天线的辐射性能。

现有的5G手机天线设计都是利用一定高度的天线支架，在支架上设计5G天线，由于手机的空间和环境的因素，一个sub-6天线很难同时支持n77、n78和n79这么宽的带宽，所以一般情况就把这三个频段分成三个单独的天线，每个天线支持某一个频段。但这不仅增加了天线的数量，空间不足的时候天线之间的隔离度还是很大的问题，如果考虑MIMO的情况下，天线的空间和设计更是难上加难。或者直接放弃某一个频段，只支持国内的某一个频段，但这会给手机用户带来不好的用户体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于耦合馈电的5G MIMO天线系统及电子设备，可同时覆盖5G sub-6的n77、n78和n79频段，且天线占用的设备空间小。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于耦合馈电的5G MIMO天线系统，包括边框和至少一组的天线单元组，所述天线单元组包括对称的两个天线单元，所述天线单元包括馈电耦合分支和辐射分支；所述馈电耦合分支设置于所述边框的内侧面上，所述辐射分支设置于所述边框的外侧面上；所述辐射分支与所述馈电耦合分支耦合；所述辐射分支为辐射片，所述辐射片上设有缝隙，所述缝隙包括第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙；所述第一缝隙包括依次连接的第一缝隙分支、第二缝隙分支、第三缝隙分支和第四缝隙分支；所述第二缝隙包括依次连接的第五缝隙分支、第六缝隙分支和第七缝隙分支；所述第三缝隙与所述第一缝隙分支连接。

本发明还提出一种电子设备，包括如上所述的一种基于耦合馈电的5G MIMO天线系统。

本发明的有益效果在于：天线单元以单元组的形式成对组合，且成对称结果，可保证天线之间的隔离度良好；通过边框内侧面上的馈电耦合分支耦合馈电到边框外侧面上的辐射分支，激发辐射分支产生不同频段的谐振，可以同时覆盖5G sub-6的n77、n78和n79频段，满足天线工作的频段要求；不需要增加额外的开关，降低了成本；无需使用支架，节省了支架的成本；天线占用设备空间很小，且具有设计简单和使用方便的特点。

附图说明

图1为本发明实施例一的5G MIMO天线系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一的辐射分支的结构示意图；

图3为本发明实施例一的馈电耦合分支和辐射分支在边框侧面上的投影示意图；

图4为本发明实施例一的天线参数示意图；