CN105428806A - Mimo天线装置及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种MIMO天线装置，包括主板、设置于所述主板上的接地板以及成镜像对称设置于所述主板上的第一天线单元以及第二天线单元；所述天线单元包括天线辐射体以及馈电部；所述接地板上开设有槽型结构，所述槽型结构位于两天线单元馈电部之间，所述槽型结构包括一纵向槽以及多个与所述纵向槽交叉的横向槽。本发明提供的MIMO天线装置以及移动终端，通过在位于天线单元馈电部之间的接地板上开设多个十字型槽来减少天线单元之间的电磁耦合，改善了天线单元之间的隔离度，并且扩展了天线单元频率带宽，同时提升了传输性能。
Description
技术领域
本发明涉及天线设计领域，尤其涉及一种MIMO天线装置及移动终端。
背景技术
多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术是LTE(LongTermEvolution)和LTE-Advanced中的核心技术，其实质是在发射端使用多个发送天线，接收端则使用多个接收天线，运用分集技术极大提高传输速率。所以，为了流畅的提供多媒体服务，移动终端产品使用多副天线是发展的趋势。但是，由于移动终端产品天线可用面积小，这将会使得MIMO双天线紧凑放置时产生相互的耦合作用，影响天线的隔离度等性能。于是，如何在紧凑的MIMO双天线结构中减小隔离度、提高带宽，有着重要的研究价值。
发明内容
为了解决上述问题，本发明通过在MIMO天线装置的接地板上开设有多个十字型槽，减小了双天线间隔离度，并且扩展了天线频率带宽。
本发明提出的技术方案为：提供一种MIMO天线装置，包括主板、设置于所述主板上的接地板以及成镜像对称设置于所述主板上的第一天线单元以及第二天线单元；
所述主板包括用于设置所述接地板的接地区域、以及用于设置所述第一天线单元和所述第二天线单元的天线区域；
所述第一天线单元包括位于所述天线区域的第一天线辐射体以及第一馈电部，所述第二天线单元包括位于所述天线区域的第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体分别通过所述第一馈电部、所述第二馈电部与所述接地板连接，其中，所述第一馈电部与所述第一辐射体连接的一端为第一馈电点，所述第一馈电部与所述接地板连接的一端为第一接地点，所述第二馈电部与所述第二辐射体连接的一端为第二馈电点，所述第二馈电部与所述接地板连接的一端为第二接地点；
所述接地板上开设有槽型结构，所述槽型结构位于所述第一接电点、所述第二接地点之间；所述槽型结构包括：
与所述第一接电点和所述第二接地点连线垂直的一纵向槽，以及
横向槽，其分别从所述纵向槽内壁向两外侧延伸出、且依次远离所述天线区域呈两列设置；列与列之间的横向槽两两相对。
进一步地，所述横向槽与所述纵向槽垂直。
进一步地，每列所述横向槽等间距设置。
进一步地，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离小于两相邻横向槽之间的距离，其中，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离为0～1mm，两相邻横向槽之间的距离为0.5～2mm。
进一步地，所述槽型结构包括13个横向槽，所述纵向槽的尺寸为13.8mm×1mm，所述横向槽的尺寸为11mm×0.5mm。
本发明还提供了一种移动终端，包括MIMO天线装置，所述MIMO天线装置包括主板、设置于所述主板上的接地板以及成镜像对称设置于所述主板上的第一天线单元以及第二天线单元；
所述主板包括用于设置所述接地板的接地区域、以及用于设置所述第一天线单元和所述第二天线单元的天线区域；
所述第一天线单元包括位于所述天线区域的第一天线辐射体以及第一馈电部，所述第二天线单元包括位于所述天线区域的第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体分别通过所述第一馈电部、所述第二馈电部与所述接地板连接，其中，所述第一馈电部与所述第一辐射体连接的一端为第一馈电点，所述第一馈电部与所述接地板连接的一端为第一接地点，所述第二馈电部与所述第二辐射体连接的一端为第二馈电点，所述第二馈电部与所述接地板连接的一端为第二接地点；
所述接地板上开设有槽型结构，所述槽型结构位于所述第一接电点、所述第二接地点之间；所述槽型结构包括：
与所述第一接电点和所述第二接地点连线垂直的一纵向槽，以及
横向槽，其分别从所述纵向槽内壁向两外侧延伸出、且依次远离所述天线区域呈两列设置；列与列之间的横向槽两两相对。
进一步地，所述横向槽与所述纵向槽垂直。
进一步地，每列所述横向槽等间距设置。
进一步地，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离小于两相邻横向槽之间的距离，其中，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离为0～1mm，两相邻横向槽之间的距离为0.5～2mm。
进一步地，所述槽型结构包括13个横向槽，所述纵向槽的尺寸为13.8mm×1mm，所述横向槽的尺寸为11mm×0.5mm。
本发明提供的MIMO天线装置以及移动终端，通过在位于天线单元馈电部之间的接地板上开设多个十字型槽来减少天线单元之间的电磁耦合，改善了天线单元之间的隔离度，并且扩展了天线单元频率带宽，同时提升了传输性能。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1为本发明MIMO天线装置正面结构示意图；
图2为本发明MIMO天线装置背面结构示意图；
图3为本发明MIMO天线装置在频率为1.75GHz时接地板表面电流主要分布示意图；
图4为本发明MIMO天线装置未设置以及设置槽型结构反射系数S11数据对比图；
图5为本发明MIMO天线装置未设置以及设置槽型结构隔离度S21数据对比图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
参照图1、图2，本实施例提供的MIMO天线装置包括主板1、接地板2以及第一天线单元3、第二天线单元4。
所述主板1为平板结构，这里定义所述主板1的上表面为所述主板1的正面，所述主板1的下表面为所述主板1的背面，所述主板1包括接地区域10以及天线区域20，所述接地区域10以及天线区域20可以位于所述主板1的同一表面也可以位于所述主板1的不同的表面；所述接地板2为平板结构，例如，所述接地板2为金属片，其平铺于所述主板1的接地区域10，优选的，所述接地板2覆盖于整个接地区域10。
所述第一天线单元3包括位于所述天线区域20的第一天线辐射体31以及第一馈电部32，所述第二天线单元4包括位于所述天线区域20的第二天线辐射体41以及第二馈电部42，所述第一天线辐射体31、所述第二天线辐射体41分别通过所述第一馈电部32、所述第二馈电部42与所述接地板2连接。所述第一天线单元3、第二天线单元4成镜像对称设置于所述主板的天线区域20中，其中，为了减少两天线单元之间的相互干扰，所述第一天线单元3与所述第二天线单元4成一定角度设置，呈现“八”字型。具体的，所述第一馈电部32、所述第二馈电部42与所述接地板2固定连接，所述第一天线辐射体31以及第二天线辐射体41则相互远离，使得所述第一天线单元3与所述第二天线单元4之间呈450夹角，所述天线单元的结构可以根据实际情况进行设定，天线结构为本领域技术人员所熟知，这里不用于对本发明进行限定，这里不再赘述。
为了减少接地板2上的表面电流对天线单元隔离度的影响，所述天线区域20与所述接地区域10位于所述主板1的不同的表面，例如，所述天线区域20位于所述主板1的正面，所述接地区域10位于所述主板1的背面，同时，所述天线区域20的投影与所述接地区域10没有重叠，其中，所述第一馈电部32以及所述第二馈电部42设置在天线区域20靠近接地区域10的位置，所述第一馈电部32一端与所述第一天线辐射体31连接，其另一端穿过所述主板1与所述接地板2连接；所述第二馈电部42一端与所述第二天线辐射体41连接，其另一端穿过所述主板1与所述接地板2连接，这里定义第一馈电部32与第一天线辐射体31连接的一端为第一馈电点100，第一馈电部32与接地板2连接的一端为第一接地点101，同样的，第二馈电部42与第二天线辐射体41连接的一端为第二馈电点200，第二馈电部42与接地板2连接的一端为第二接地点201。
具体的，所述接地板2靠近所述天线区域20的一端开设有槽型结构21，所述槽型结构21位于所述第一接地点101与所述第二接地点201之间。所述槽型结构21包括纵向槽21a以及两列横向槽21b。纵向槽21a与所述第一接地点101和所述第二接地点201连线垂直；多个横向槽21b分别从所述纵向槽21a内壁向两外侧延伸出、且呈两列设置，使得多个横向槽21b与所述纵向槽21a配合的结构呈“鱼骨状”；列与列之间的横向槽两两相对。每个横向槽21b与所述第一接地点101和所述第二接地点201连线平行即与所述纵向槽21a垂直，且依次远离所述天线区域20。
优选的，每列横向槽21b中，横向槽之间是等间距设置的。
下面通过具体的实施例来描述本发明的MIMO天线装置以及移动终端的性能。
所述主板1装设于所述移动终端上，其中，所述天线单元为PCB印刷天线，与所述天线区域20距离最近的横向槽21b到其所在接地区域10一端的端面的距离小于两相邻横向槽21b之间的距离，例如，与所述天线区域20距离最近的横向槽21b到其所在接地区域10一端的端面的距离为0～1mm，两相邻横向槽21b之间的距离为0.5～2mm，优选的，与所述天线区域20距离最近的横向槽21b到其所在接地区域10一端的端面的距离为0.3mm，两相邻横向槽21b之间的距离为1mm。所述槽型结构21包括13个横向槽21b，所述纵向槽21a的尺寸为13.8mm×1mm，所述横向槽21b的尺寸为11mm×0.5mm。这里对所述槽型结构21的描述仅仅是作为示例示出，不用对本发明进行限定，在实际设计过程中，可以根据需要来设定上面参数。参照图3，通过使用本发明的MIMO天线装置，天线单元的频率在1.75GHz时接地板表面电流主要分布在所述槽型结构21中，如图3中虚线框所示区域，从而减少了所述馈电部对所述辐射体的影响。图4和图5分别为接地板2上未设置槽型结构21以及接地板1上设有槽型结构21的反射系数S11和隔离度S21数据对比图，可以看出接地板1上设有槽型结构21后，整个MIMO天线装置的传输性能和带宽得到了明显优化，其中，在1.7GHz～2.7GHZ频段内，隔离度S21优化了4～6dB。所以，通过调节纵向槽21a、横向槽21b的尺寸以及横向槽21b之间的间距，可以优化所需工作频段内的隔离度、扩展频率带宽，同时根据给定的纵向槽21a、横向槽21b的尺寸以及横向槽21b之间的间距可以得到与所述槽型结构21最匹配的天线单元的频率。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种MIMO天线装置，其特征在于，
包括主板、设置于所述主板上的接地板以及成镜像对称设置于所述主板上的第一天线单元以及第二天线单元；
所述主板包括用于设置所述接地板的接地区域、以及用于设置所述第一天线单元和所述第二天线单元的天线区域；
所述第一天线单元包括位于所述天线区域的第一天线辐射体以及第一馈电部，所述第二天线单元包括位于所述天线区域的第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体分别通过所述第一馈电部、所述第二馈电部与所述接地板连接，其中，所述第一馈电部与所述第一辐射体连接的一端为第一馈电点，所述第一馈电部与所述接地板连接的一端为第一接地点，所述第二馈电部与所述第二辐射体连接的一端为第二馈电点，所述第二馈电部与所述接地板连接的一端为第二接地点；
所述接地板上开设有槽型结构，所述槽型结构位于所述第一接电点、所述第二接地点之间；所述槽型结构包括：
与所述第一接电点和所述第二接地点连线垂直的一纵向槽，以及
横向槽，其分别从所述纵向槽内壁向两外侧延伸出、且依次远离所述天线区域呈两列设置；列与列之间的横向槽两两相对。
2.根据权利要求1所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述横向槽与所述纵向槽垂直。
3.根据权利要求1或2所述的MIMO天线装置，其特征在于，每列所述横向槽等间距设置。
4.根据权利要求3所述的MIMO天线装置，其特征在于，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离小于两相邻横向槽之间的距离，其中，距离所述接地板与所述横向槽平行的端面最近的横向槽到所述接地板端面的距离为0～1mm，两相邻横向槽之间的距离为0.5～2mm。
5.根据权利要求4所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述槽型结构包括13个横向槽，所述纵向槽的尺寸为13.8mm×1mm，所述横向槽的尺寸为11mm×0.5mm。
6.一种移动终端，包括MIMO天线装置，其特征在于，所述MIMO天线装置包括主板、设置于所述主板上的接地板以及成镜像对称设置于所述主板上的第一天线单元以及第二天线单元；
所述主板包括用于设置所述接地板的接地区域、以及用于设置所述第一天线单元和所述第二天线单元的天线区域；
所述第一天线单元包括位于所述天线区域的第一天线辐射体以及第一馈电部，所述第二天线单元包括位于所述天线区域的第二天线辐射体以及第二馈电部，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体分别通过所述第一馈电部、所述第二馈电部与所述接地板连接，其中，所述第一馈电部与所述第一辐射体连接的一端为第一馈电点，所述第一馈电部与所述接地板连接的一端为第一接地点，所述第二馈电部与所述第二辐射体连接的一端为第二馈电点，所述第二馈电部与所述接地板连接的一端为第二接地点；
所述接地板上开设有槽型结构，所述槽型结构位于所述第一接电点、所述第二接地点之间；所述槽型结构包括：
与所述第一接电点和所述第二接地点连线垂直的一纵向槽，以及
横向槽，其分别从所述纵向槽内壁向两外侧延伸出、且依次远离所述天线区域呈两列设置；列与列之间的横向槽两两相对。
7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述横向槽与所述纵向槽垂直。
8.根据权利要求6或7所述的移动终端，其特征在于，每列所述横向槽等间距与所述纵向槽交叉设置。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，与所述主板短边距离最近的横向槽到所述主板短边所在平面的距离小于两相邻横向槽之间的距离，与所述主板短边距离最近的横向槽到所述主板短边所在平面的距离为0～1mm，两相邻横向槽之间的距离为0.5～2mm。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述槽型结构包括13个横向槽，所述纵向槽的尺寸为13.8mm×1mm，所述横向槽的尺寸为11mm×0.5mm。
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