CN211455941U - 5g双频天线***以及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种5G双频天线***以及移动终端，属于天线技术领域。其中所述5G双频天线***包括：边框、设置在所述边框内的基板以及天线单元，所述天线单元至少包括四个天线单元，第一天线单元和第二天线单元设置于所述基板的第一位置，第三天线单元设置于所述基板的第二位置，第四天线单元设置于所述基板的上部空余区域。本实用新型能够实现天线间的良好隔离度，通信性能良好，节省空间，结构简单，成本较低。

Description

5G双频天线***以及移动终端

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种5G双频天线***以及移动终端。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，5G低频(Sub-6GHz)频段的发展逐渐受到重视，对于5G低频段的天线设计而言，本质上与现在的4G天线设计没有太大区别，只是天线数量会相应增加，由于目前MIMO(Multiple-input Multiple-output，多输入多输出)技术具有提高信道容量、可靠性、降低误码率的优点，得到了人们的极大关注。MIMO技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高***信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信(例如5G)的核心技术。

但是，由于移动设备，例如手机的空间有限，更多的天线将会带来天线间隔离度的恶化、性能降低等缺点。为了克服上述缺点，目前大多数的5G MIMO天线设计，通常采用如下三种方式，第一种方式是引入去耦结构来提升隔离度，第二种方式是在天线间保持足够间隔以降低干扰，第三种方式是在金属边框上开过多缝隙以保证天线性能。上述三种MIMO天线设计中，第一种方式的去耦结构设计复杂，还会影响手机天线附近其他电子元器件的排布，另外，大多数去耦结构都有加载的集总元件如电感，会带来损耗，导致天线效率下降，影响性能。第二种方式中，MIMO天线间保持足够间隔会导致占用空间大，影响手机天线附近其他器件的排布，比如整机卡槽、音量键等，实际可行性低，也没有考虑与4G等天线共存问题。第三种方式中，由于在金属边框上开了过多缝隙，其脱离了实际工程应用，可行性低，不易于加工，增加了成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种5G双频天线***以及移动终端，能够实现天线间的良好隔离度，通信性能良好，节省空间，结构简单，成本较低。

所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种5G双频天线***，其包括：边框、设置在所述边框内的基板以及天线单元，所述天线单元至少包括四个天线单元，第一天线单元和第二天线单元设置于所述基板的第一位置，第三天线单元设置于所述基板的第二位置，第四天线单元设置于所述基板的上部空余区域。

在本实用新型较佳的实施例中，所述边框和/或所述基板的形状为矩形。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第四天线单元设置于所述基板上的电池上部空余区域。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第四天线单元为LDS天线，为直接馈电结构。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一天线单元和第二天线单元均采用耦合馈电结构，所述第一天线单元和第二天线单元均为馈电体，所述第一天线单元和和第二天线单元之间设有连接边框的公共接地线。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第三天线单元为直接馈电结构，所述第三天线单元包括馈电体和接地线。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的位置正交，所述第一天线单元、所述第二天线单元、所述第三天线单元和所述第四天线单元的带宽均介于500MHz至1GHz之间，所述第三天线单元和第四天线单元之间的位置正交。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第四天线单元设置于所述基板的第二位置，所述第三天线单元和第四天线单元均采用耦合馈电结构，所述第三天线单元和第四天线单元均为馈电体，所述第三天线单元和第四天线单元之间设有连接边框的公共接地线。

在本实用新型较佳的实施例中，在边框上并靠近所述第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元位置分别开设狭缝，狭缝的缝宽为1mm-1.5mm之间。

本实用新型实施例提供了一种移动终端，其包括：所述的双频天线***。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将第一天线单元和第二天线单元设置于基板的第一位置，将第三天线单元设置于基板的第二位置，将第四天线单元设置于基板的上部空余区域，从而不需要现有技术中去耦网络等复杂结构，就可以实现天线间的良好隔离度，并且结构简单，加工简单，成本较低，占用空间小，通信性能良好，并且避开了顶部分集、三合一天线、底部主天线、侧边卡槽、音量键等区域，可行性高。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的5G双频天线***的结构示意图；

图2是天线单元的反射系数谐振曲线图；

图3是是天线单元之间的隔离度曲线图；

图4是本实用新型另一实施例提供的5G双频天线***的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的5G双频天线***以及移动终端其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

图1是本实用新型实施例提供的5G双频天线***的结构示意图。所述5G双频天线***能够实现天线间的良好隔离度，通信性能良好，节省空间，结构简单，成本较低。请参考图1，本实施例的5G双频天线***包括：边框10、设置在边框10内的基板11以及天线单元。

具体地，边框10的形状大致为矩形，可以采用金属等材料制成。

基板11为PCB板，设置在边框10内，基板11的形状大致为矩形。

天线单元可以为双频4*4MIMO天线，其工作频段至少为3400-3600MHz和4800-5000MHz两个频段。天线单元至少包括四个天线单元，分别为第一天线单元1、第二天线单元2、第三天线单元3和第四天线单元4等，第一天线单元1和第二天线单元2设置于基板11的第一位置，第三天线单元3设置于基板11的第二位置，第四天线单元4设置于基板11的上部空余区域。

其中，第一天线单元1、第二天线单元2可以设置于基板11上部的拐角处，例如第一天线单元1和第二天线单元2可以设置在基板11的顶部的第一位置，即基板11的左上角位置。在边框10上并靠近第一天线单元1和第二天线单元2位置分别开设狭缝12和狭缝13。狭缝12和狭缝13的缝宽大致为1mm-1.5mm之间。

优选地，第一天线单元1和第二天线单元2均采用耦合馈电结构，即第一天线单元1和第二天线单元2均为馈电体，第一天线单元1和第二天线单元2之间的大致中间位置设有连接边框10的公共接地线9。优选地，第一天线单元1和第二天线单元2之间的位置正交，从而可以保证第一天线单元1和第二天线单元2形成的极化方向正交，以提升抗干扰能力。另外，第一天线单元1和第二天线单元2不相接触且间隔距离较小以极大地节省空间，第一天线单元1和第二天线单元2可以为宽带天线，其带宽很宽，例如带宽均可以介于500MHz至1GHz之间，辐射性能良好，通过调整两天线单元感应电流与激励电流走向，以及天线极化方向，保证结构紧凑的前提下，距离间隔很小仍可满足第一天线单元1和第二天线单元2之间隔离度的要求。

第三天线单元3可以设置于基板11上部的拐角处，例如设置在基板11的顶部的第二位置，即基板11的右上角位置。第三天线单元3可以为直接馈电结构，即第三天线单元3包括馈电体30和接地线31，其可以为宽带天线，带宽可以介于3400-3600MHz范围内和4800-5000MHz范围内。在边框10上并靠近第三天线单元3位置开设狭缝14。狭缝14的缝宽大致为1mm-1.5mm之间。

第四天线单元4可以为设置在电池上部空余区域的LDS天线，第四天线单元4可以为直接馈电结构，其可以为宽带天线，带宽可以介于3400-3600MHz范围内和4800-5000MHz范围内。

通过大量实际验证，当第一天线单元1工作时，到达第二天线单元2馈电体的电流很少，当第二天线单元2工作时，到达第一天线单元1馈电体的电流很少，从而实现了终端的小空间内第一天线单元1和第二天线单元2之间良好的隔离度。由此说明，该双频天线***通过优化四个天线单元不同单元结构及位置布局的方法，在不额外增加去耦结构的前提下，可以抑制端口间电流，隔离度好，并可以产生双频谐振。该双频天线***结合实际整机环境，避开现有技术中顶部分集、三合一区域、侧边卡槽、音量键等布局，仅利用边框的顶部两侧拐角与电池上部空余区域的设计结构，结构紧凑简单，性能良好，不额外增加成本，可行性高。

图2是天线单元的反射系数谐振曲线图。曲线a、b、c、d分别为第一天线单元1、第二天线单元2、第三天线单元3和第四天线单元4的反射系数谐振曲线，从图2中可以看出，曲线a、b、c、d的纵坐标最低点对应的横坐标之间间隔均较大，说明第一天线单元1、第二天线单元2、第三天线单元3和第四天线单元4的带宽较宽，均能满足双频谐振要求。

图3是天线单元之间的隔离度曲线图，曲线S1(2，1)表示第二天线单元2发射信号，第一天线单元1接收信号时两者之间产生的干扰，即隔离度，曲线S1(3，1)表示第三天线单元3发射信号，第一天线单元1接收信号时两者之间的隔离度，曲线S1(3，2)表示第三天线单元3发射信号，第二天线单元2接收信号时两者之间的隔离度，曲线S1(3，4)表示第三天线单元3发射信号，第四天线单元4接收信号时两者之间的隔离度，曲线S1(4，1)表示第四天线单元4发射信号，第一天线单元1接收信号时两者之间的隔离度，曲线S1(4，2)表示第四天线单元4发射信号，第二天线单元2接收信号时两者之间的隔离度。从图3中可以看出，各个天线单元之间的隔离度均小于-10dB，满足实际应用要求，说明该双频天线***的通信性能良好。

请参考图4，图4是本实用新型另一实施例提供的5G双频天线***的结构示意图，图4所示的双频天线***与图1所示的双频天线***基本相同，其不同之处在于，图4的第三天线单元5和第四天线单元6与图1不同。

其中，第三天线单元5和第四天线单元6均可以设置于基板11上部的拐角处，例如设置在基板11的顶部的第二位置，即基板11的右上角位置。在边框10上并靠近第四天线单元6位置开设狭缝15。狭缝15的缝宽大致为1mm-1.5mm之间。

第三天线单元5和第四天线单元6均采用耦合馈电结构，即第三天线单元5和第四天线单元6均为馈电体，第三天线单元5和第四天线单元6之间的大致中间位置设有连接边框10的公共接地线20。优选地，第三天线单元5和第四天线单元6之间的位置正交，从而可以保证两者形成的极化方向正交，以提升抗干扰能力。另外，第三天线单元5和第四天线单元6不相接触且间隔距离较小以极大地节省空间，第三天线单元5和第四天线单元6可以为宽带天线，其带宽很宽，例如带宽可以介于500MHz至1GHz之间，辐射性能良好，通过调整两天线单元感应电流与激励电流走向，以及天线极化方向，保证结构紧凑的前提下，距离间隔很小仍可满足第三天线单元5和第四天线单元6之间隔离度的要求。

根据以上实施例，本实用新型实施例还公开了一种移动终端，包括上述实施例中的5G双频天线***。

综上所述，本实用新型实施例提供的5G双频天线***以及移动终端，通过将第一天线单元和第二天线单元设置于基板的第一位置，将第三天线单元设置于基板的第二位置，将第四天线单元设置于基板的上部空余区域，从而不需要现有技术中去耦网络等复杂结构，就可以实现天线间的良好隔离度，并且结构简单，加工简单，成本较低，占用空间小，通信性能良好，并且避开了顶部分集、三合一天线、底部主天线、侧边卡槽、音量键等区域，可行性高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种5G双频天线***，其特征在于，其包括：边框、设置在所述边框内的基板以及天线单元，所述天线单元至少包括四个天线单元，第一天线单元和第二天线单元设置于所述基板的第一位置，第三天线单元设置于所述基板的第二位置，第四天线单元设置于所述基板的上部空余区域。

2.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述边框和/或所述基板的形状为矩形。

3.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第四天线单元设置于所述基板上的电池上部空余区域。

4.根据权利要求3所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第四天线单元为LDS天线，为直接馈电结构。

5.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第一天线单元和第二天线单元均采用耦合馈电结构，所述第一天线单元和第二天线单元均为馈电体，所述第一天线单元和和第二天线单元之间设有连接边框的公共接地线。

6.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第三天线单元为直接馈电结构，所述第三天线单元包括馈电体和接地线。

7.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的位置正交，所述第一天线单元、所述第二天线单元、所述第三天线单元和所述第四天线单元的带宽均介于500MHz至1GHz之间，所述第三天线单元和第四天线单元之间的位置正交。

8.根据权利要求1所述的5G双频天线***，其特征在于，所述第四天线单元设置于所述基板的第二位置，所述第三天线单元和第四天线单元均采用耦合馈电结构，所述第三天线单元和第四天线单元均为馈电体，所述第三天线单元和第四天线单元之间设有连接边框的公共接地线。

9.根据权利要求8所述的5G双频天线***，其特征在于，在边框上并靠近所述第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元位置分别开设狭缝，狭缝的缝宽为1mm-1.5mm之间。

10.一种移动终端，其特征在于，其包括：如权利要求1-9中任一项所述的5G双频天线***。

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