[发明专利]一种多输入多输出天线及移动终端

说明书

技术领域

本发明涉及移动终端通信技术，尤其涉及一种多输入多输出(MIMO)天线及移动终端。 

背景技术

随着移动无线通信技术的飞速发展，对大容量的信息传输要求越来越高。如何应对移动用户数量不断增长的问题，在不增加额外的频带带宽的情况下，在匮乏的频谱资源条件下，对数据进行高可靠性、高速率、高覆盖率的传输已经成为当今无线通信领域一个重要而紧迫的研究课题。正是在这种背景下，MIMO应运而生，MIMO能够数十倍甚至百倍地提高无线通信系统的容量和频谱利用率，能有效的对抗多径衰落，成为当今新一代移动通信传输系统关键的技术之一。但与此同时，MIMO系统的移动终端安置多根天线时必须尽量减小天线的尺寸，而且还要满足相应的带宽、增益和隔离度等电性能指标，这样才能更好更准确的保证传输效率及辐射效率，这对天线设计提出了较高要求。 

目前，通常用来提高天线系统隔离度的方法主要有：(1)将天线单元设计成不同形状并严格设计天线摆放位置，比如将天线单元垂直放置，这样有利于增加其极化特性及辐射特性从而实现每个天线的正常工作，但是这样具有局限性，天线必须设计成不同结构；(2)用微带线连接天线单元或者馈电端口，当天线单元被激励时，电流在微带线部分聚集，与地板耦合，等效成具有频带截止特性的电感电容--滤波器系统，从而达到增加隔离度的目的，此种方法适用于微带贴片天线模型；(3)采用多层辐射贴片分布在多层不同介质板上，在不同平面进行能量辐射，大大减少了相互耦合，这样需要的整体厚度比较大；(4)在地板开阵列矩形缝隙，使电流聚集，减少能量的流动，达到减小耦合增大隔离度的效果，此种方法加工精度要求很高。 

解决移动终端的多天线隔离度问题，面临着面积小，体积薄，同时辐射效率高等挑战，上文提到的已有的增大隔离度的方法各有利有弊，但缺乏灵活性，难以适应目前快速发展的通信行业现状，亟待一种新的提高隔离度的方式。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多输入多输出天线及移动终端，能够提高MIMO天线的隔离度，进而提高传输效率和辐射效率。 

为解决上述技术问题，本发明的一种多输入多输出天线，包括：天线基板、多个天线单元、电磁带隙结构和地板，所述天线单元间隔的贴在所述天线基板的表面上，所述天线基板与地板重叠设置，在所述天线基板的两个天线单元之间的位置上设置所述电磁带隙结构，所述电磁带隙结构连接到所述地板。 

进一步地，所述电磁带隙结构包括多个电磁带隙单元，所述电磁带隙单元包括圆柱筒和辐射环，所述辐射环与圆柱筒同心地套在所述圆柱筒的一端部，在所述天线基板上开设有通孔，所述圆柱筒穿入所述通孔与所述地板连接，所述辐射环贴在所述天线基板的表面上。 

进一步地，所述电磁带隙单元相对所述天线单元的正方向呈T型的排列在所述天线基板上。 

进一步地，所述圆柱筒的半径小于等于0.5mm；所述辐射环的半径大于0.5mm小于1mm。 

进一步地，所述电磁带隙单元之间的横向间距小于等于0.75mm；所述电磁带隙单元之间的纵向间距大于1个波长。 

进一步地，一种移动终端，包括：壳体和天线，所述天线设置在壳体中，所述天线包括天线基板、多个天线单元、电磁带隙结构和地板，所述天线单元间隔的贴在所述天线基板的表面上，所述天线基板与地板重叠设置，在所述天线基板的两个天线单元之间的位置上设置所述电磁带隙结构，所述电磁带隙结构连接到所述地板。 

进一步地，所述电磁带隙结构包括多个电磁带隙单元，所述电磁带隙单元包括圆柱筒和辐射环，所述辐射环与圆柱筒同心地套在所述圆柱筒的一端部，在所述天线基板上开设有通孔，所述圆柱筒穿入所述通孔与所述地板连接，所述辐射环贴在所述天线基板的表面上。 

进一步地，所述电磁带隙单元相对所述天线单元的正方向呈T型地排列在所述天线基板上。 

进一步地，所述圆柱筒的半径小于等于0.5mm；所述辐射环的半径大于0.5mm小于1mm。 

进一步地，所述电磁带隙单元之间的横向间距小于等于0.75mm；所述电磁带隙单元之间的纵向间距大于1个波长。 

综上所述，本发明通过设置电磁带隙结构，能够提高MIMO天线的隔离度，以此来实现增加天线单元各自的辐射效率，以及提高通信数据传输速率，还具有以下有益效果： 

(1)电磁带隙结构类似于一个PCB板，制作工艺包括覆铜与过孔，与PCB板制作工艺相同，在加工时，可并入天线或者PCB板的加工中去，加工成本与复杂度均在可接受范围内，并且有效减少了天线设计的复杂度。