CN111244609A - 多输入多输出天线***和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及终端天线技术领域，具体涉及一种多输入多输出天线***和移动终端。该***包括在PCB板侧边成排间隔设置的多个天线辐射单元，天线辐射单元与PCB板上的馈电点连接；每排天线辐射单元中相邻两个天线辐射单元之间均设有寄生件，寄生件与PCB板的接地点连接，寄生件用于与相邻的两个天线辐射单元产生谐振，该寄生件通过谐振的方式吸收天线辐射单元辐射而来的能量，因此可提高天线辐射单元之间的隔离度，改善天线辐射单元的阻抗匹配，拓展天线辐射单元带宽，提高天线辐射单元的辐射效率。该移动终端采用了上述多输入多输出天线***，在终端机壳狭小的空间内有了设置更多天线辐射单元的可能性，可使该移动终端适应于5G或是更高级别的通信网络。

Description

多输入多输出天线***和移动终端

技术领域

本发明涉及终端天线技术领域，具体涉及一种多输入多输出天线***和移动终端。

背景技术

天线是智能终端收发无线信号最前端部件，作发射时，天线将电路中的高频电流或馈电传输线上的导行波有效地转换成某种极化的空间电磁波，向规定的方向发射出去，作接收时，进行相反的变换。天线性能的好坏，直接影响到智能终端的通话质量和数据下载速度。

随着无线通信技术的迅猛发展，消费者对无线通信质量要求越来越高，传统的单天线收发技术，不仅容易受到多径传播等不利因素的影响，使链路性能不稳定，而且数据传输速率比较低。针对移动通信中的多径衰落与提高链路稳定性，MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术是目前无线通信领域的一个重要创新研究项目，通过在智能设备中使用多根天线(设备端或基站端)，使得发射端或接收端接收更多的信号空间流，可以明显提高信道容量。因此为了满足高速率传输的要求需要一直努力推进MIMO技术的演化，比如从2x2提高到了目前4x4MIMO。但更多的天线也意味着占用更多的空间，要在空间有限的设备中容纳进更多天线显然变得更加困难，特别是在即将到来的5G移动终端天线***需要满足8x8MIMO。

对于移动终端，***器件越来越多，如摄像头、麦克风、LED闪光灯等，留给天线设计空间越来越小，受限于整机尺寸，安装多个天线是很困难的，因为在狭小的终端机尺寸下，天线单元之间的间距小，导致天线之间的耦合较强，MIMO天线单元之间的强耦合将会使得天线之间的辐射效率降低，从而无法发挥MIMO天线技术的优势。因此降低近距离放置的天线之间的耦合成为小型终端MIMO方案设计时亟待解决的技术难题。

在狭小的手机中设计多达10个(甚至10以上)天线单元，其中2个为LTE天线单元，8个5G天线单元，需要面临很多的问题，比如天线单元之间的排列问题，天线单元之间的隔离问题。特别是目前的手机天线设计在顶端和底端都是用于LTE天线的设计，这样就相应地减少了中间用来设计5G天线单元的空间，导致5G天线单元之间的间距进一步减小。如何解决天线单元之间的隔离问题是非常具有挑战性的。

那么，如何在空间距离很小的情况下解决天线单元之间的隔离问题，提高天线单元的辐射性能是一个亟待解决的问题也是一个难点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在空间距离很小的情况下实现天线单元之间的隔离、并提高天线单元的辐射性能的多输入多输出天线***和移动终端。

为实现上述目的，本发明提供了一种多输入多输出天线***，该***包括在PCB板侧边成排间隔设置的多个天线辐射单元，所述天线辐射单元与所述PCB板上的馈电点连接；每排所述天线辐射单元中相邻两个所述天线辐射单元之间均设有寄生件，所述寄生件与所述PCB板的接地点连接，所述寄生件用于与相邻的两个所述天线辐射单元产生谐振。

可选的，每排中每相邻的两个所述天线辐射单元之间的连线上均排布有两个所述寄生件。

可选的，所述寄生件为寄生枝节，所述寄生枝节的一端与所述PCB板的接地点连接，所述寄生枝节的长度满足与相邻的两个所述天线辐射单元产生谐振。

可选的，所述寄生枝节的另一端为弯折结构。

可选的，所述两个寄生枝节的长度不同，分别用于与所述天线辐射单元的两个工作频段产生谐振。

可选的，每排中每相邻的两个所述天线辐射单元之间的连线上均排布有两个所述寄生枝节，两个所述寄生枝节的长度相同，分别用于与相邻的天线辐射单元产生谐振。

可选的，相邻的两个寄生件之间设有金属条，所述金属条的一端与接地点连接。

可选的，所述PCB板的两侧长边上分别设有一排所述天线辐射单元，每排中设有四个所述天线辐射单元，所述天线辐射单元的工作频率包括3400～3800MHz，所述PCB板的一侧短边上设有两个LTE天线，所述LTE天线的工作频率包括698～960MHz和1710～2690MHz。

可选的，所述天线辐射单元为IFA(Inverted-F Antenna，倒F天线)天线、单极天线或偶极天线，所述PCB板的两侧长边上分别设有绝缘介质边框，所述天线辐射单元设置在所述绝缘介质边框上。

本发明提供的一种多输入多输出天线***，由于寄生件通过谐振的方式吸收天线辐射单元辐射而来的能量，而寄生件位于两个相邻的天线辐射单元之间，因此可以降低相邻两个天线辐射单元之间的干扰，提高天线辐射单元之间的隔离度，进而可以改善天线辐射单元的阻抗匹配，拓展天线辐射单元带宽，提高天线辐射单元的辐射效率。

另外，本发明还提供了一种移动终端，该移动终端包括如上所述的多输入多输出天线***，还包括与所述PCB板连接的处理器、电池模块、触控面板、无线通信模块、音频模块、多媒体模块和存储模块。由于该移动终端采用了上述多输入多输出天线***，因此在终端机壳狭小的空间内有了设置更多天线辐射单元的可能性，可使该移动终端适应于5G或是更高级别的通信网络。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种多输入多输出天线***的示意图；

图2是本发明另一实施例的一种多输入多输出天线***的示意图；

图3是本发明实施例中PIFA天线安装于PCB板的示意图；

图4是本发明实施例中单极子天线和LET天线安装于PCB板的主视图；

图5是本发明实施例中单极子天线和LET天线安装于PCB板的后视图；

图6是本发明实施例提供的一种移动终端的示意图。

附图标记：

1、PCB板；11、第一天线净空区；12、第二天线净空区；13、绝缘介质边框；2、天线辐射单元；21、馈电点；22、馈电引脚；23、短路引脚；3、寄生件；4、金属条；5、LTE天线；100、移动终端；101、处理器；102、电池模块；103、无线通信模块；104、多媒体模块；105、触控面板；106、音频模块；107、存储模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种多输入多输出天线***，包括在PCB板1侧边成排间隔设置的多个天线辐射单元2，即天线辐射单元2的数量可以是两个或两个以上，而该侧边指的是靠近PCB板1侧部边缘的区域，即多个天线辐射单元2既可以是设置在PCB板1的侧部边缘上，也可以是设置在靠近该边缘的PCB板1上；天线辐射单元2与PCB板1上的馈电点21连接；每排天线辐射单元2中相邻两个天线辐射单元2之间均设有寄生件3，该寄生件3与PCB板1的接地点连接，寄生件3用于与相邻的两个天线辐射单元2产生谐振，即该寄生件3可以在与天线辐射单元2相同的频段产生谐振。

由上可知，由于寄生件3通过谐振的方式吸收天线辐射单元2辐射而来的能量，而寄生件3位于两个相邻的天线辐射单元2之间，因此可以降低相邻两个天线辐射单元2之间的干扰，提高天线辐射单元2之间的隔离度，进而可以改善天线辐射单元2的阻抗匹配，拓展天线辐射单元2带宽，提高天线辐射单元2的辐射效率。

在一些实施例中，每排中每相邻的两个天线辐射单元2之间可以仅设置一个寄生件3，该寄生件3同时与两侧的天线辐射单元2产生谐振。

在另一些实施例中，每排中每相邻的两个天线辐射单元2之间的连线上均排布有两个寄生件3，该两个寄生件3分别与各自相邻的天线辐射单元2形成谐振，由此可提高对两侧天线辐射单元2辐射的吸收率，对天线辐射单元2之间的隔离效果更佳。

在上述各实施例中，寄生件3可以是寄生枝节，寄生枝节的一端与PCB板1的接地点连接。当寄生枝节的数量是一个时，其长度满足与相邻的两个天线辐射单元2同时产生谐振；当寄生枝节的数量为两个时，两个寄生枝节分别与各自相邻的天线辐射单元2产生谐振。寄生枝节结构简单，通过长度的设置，即可实现与天线辐射单元2产生谐振，达到隔离目的。

其中，寄生枝节的另一端可以为弯折结构，由于寄生枝节是通过长度的设置实现与天线辐射单元2形成谐振的，因此该寄生枝节可能会比较长，设置为弯折的卷曲结构可以节省其所占用的空间。

在一些实施例中，每排中每相邻的两个天线辐射单元2之间的连线上均排布有两个寄生枝节，两个寄生枝节的长度相同，分别用于与相邻的天线辐射单元2产生谐振。在大多数情况下，各个天线辐射单元2都工作在同一个频段上，每个寄生枝节都与相邻的天线辐射单元2形成谐振，可以起到很好的隔离效果。

而在极少情况下，天线辐射单元2会工作在另一个频段，对此，在另一些实施例中，两个寄生枝节的长度不同，不同长度的两个寄生枝节分别用于与天线辐射单元2的两个工作频段产生谐振，当相邻的两个天线辐射单元2中的一个工作频率发生跳变时，其间的两个寄生枝节可以分别与两侧不同频段的天线辐射单元2产生谐振，这样可以确保起到隔离的效果。

如图2所示，在一些实施例中，相邻的两个寄生件3之间设有金属条4，金属条4的一端与接地点连接。金属条4可以进一步吸收天线辐射单元2之间的辐射能量，达到更好的隔离效果。

再结合图4和图5所示，在一些实施例中，PCB板1的两侧长边上分别设有一排天线辐射单元2，每排中设有四个天线辐射单元2，天线辐射单元2为5G天线，其主要工作频率为3400～3800MHz；PCB板1的一侧短边上设有两个LTE天线5，LTE天线5的主要工作频率为698～960MHz和1710～2690MHz，PCB板1上与所述LTE天线5相对应的位置处设有第一天线净空区11，不影响LTE天线5的全向辐射。

其中，如图3所示，天线辐射单元2可以是PIFA(Planar Inverted-F Antenna，平面倒F天线)天线，PIFA天线具有一定的高度，辐射性能较强，该PIFA天线设置在PCB板1上与地板相对的一侧，即朝向手机后盖的一侧，PIFA天线的馈电引脚22与PCB板1的馈电点21连接，PIFA天线的短路引脚23穿过PCB板1的介质基板接地。

另外，结合图2、图4和图5所示，天线辐射单元2也可以是IFA天线、单极天线或偶极天线，PCB板1的两侧长边上分别设有绝缘介质边框，天线辐射单元2和寄生件3均设置在绝缘介质边框13上。并且，PCB板1与多个天线单元相对应的位置处均设有第二天线净空区12，不影响天线辐射单元2的全向辐射。

如图6所示，本发明还提供了一种移动终端100，该移动终端包括上述任一实施例的多输入多输出天线***，另外还包括与PCB板1连接的处理器101、电池模块102、触控面板103、无线通信模块104、音频模块106、多媒体模块104和存储模块107。由于该移动终端1采用了上述多输入多输出天线***，因此在终端机壳狭小的空间内有了设置更多天线辐射单元2的可能性，可使该移动终端适应于5G或是更高级别的通信网络。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多输入多输出天线***，其特征在于，包括在PCB板侧边成排间隔设置的多个天线辐射单元，所述天线辐射单元与所述PCB板上的馈电点连接；每排所述天线辐射单元中相邻两个所述天线辐射单元之间均设有寄生件，所述寄生件与所述PCB板的接地点连接，所述寄生件用于与相邻的两个所述天线辐射单元产生谐振。

2.根据权利要求1所述的多输入多输出天线***，其特征在于，每排中每相邻的两个所述天线辐射单元之间的连线上均排布有两个所述寄生件。

3.根据权利要求1或2所述的多输入多输出天线***，其特征在于，所述寄生件为寄生枝节，所述寄生枝节的一端与所述PCB板的接地点连接，所述寄生枝节的长度满足与相邻的两个所述天线辐射单元产生谐振。

4.根据权利要求3所述的多输入多输出天线***，其特征在于，所述寄生枝节的另一端为弯折结构。

5.根据权利要求3所述的多输入多输出天线***，其特征在于，所述两个寄生枝节的长度不同，分别用于与所述天线辐射单元的两个工作频段产生谐振。

6.根据权利要求3所述的多输入多输出天线***，其特征在于，每排中每相邻的两个所述天线辐射单元之间的连线上均排布有两个所述寄生枝节，两个所述寄生枝节的长度相同，分别用于与相邻的天线辐射单元产生谐振。

7.根据权利要求1或2所述的多输入多输出天线***，其特征在于，相邻的两个寄生件之间设有金属条，所述金属条的一端与接地点连接。

8.根据权利要求1或2所述的多输入多输出天线***，其特征在于，所述PCB板的两侧长边上分别设有一排所述天线辐射单元，每排中设有四个所述天线辐射单元，所述天线辐射单元的工作频率包括3400～3800MHz，所述PCB板的一侧短边上设有两个LTE天线，所述LTE天线的工作频率包括698～960MHz和1710～2690MHz。

9.根据权利要求1所述的多输入多输出天线***，其特征在于，所述天线辐射单元为IFA天线、单极天线或偶极天线，所述PCB板的两侧长边上分别设有绝缘介质边框，所述天线辐射单元设置在所述绝缘介质边框上。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的多输入多输出天线***，还包括与所述PCB板连接的处理器、电池模块、触控面板、无线通信模块、音频模块、多媒体模块和存储模块。

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