[发明专利]一种基于液态金属的4G MIMO手机天线

权利要求书

1.一种基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，包含一个平面单极子天线，一个平面倒F天线，设置于平面倒F天线一侧的液态金属沟道，液态金属填充到液态金属沟道中形成的液态金属条，金属地本体、两个L型金属地分支形成的阶梯状金属地分支；其中，平面单极子天线为主天线，能够同时覆盖低频段698-960MHz和高频段1710-2690MHz；平面倒F天线为副天线，覆盖1710-2690MHz频段，调节液态金属长度与靠近电路板边缘的阶梯状L型金属地分支共同作用覆盖698-960MHz频段；阶梯状金属地分支与包含液态金属条的平面倒F天线的距离保证了两天线在工作频段内的隔离度始终高于10dB；通过调节液态金属条的长度来调节副天线在低频段内的谐振点，不同的液态金属条的长度对应于不同的低频谐振频率；两个L型金属地分支印刷在金属地本体的平面倒F天线一侧，用于调节平面倒F天线的高频谐振点和低频谐振点及隔离度。

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，主天线、副天线及由液态金属和L型金属地分支构成的退耦结构均印制在手机电路板上，平面倒F天线通过接地孔和金属地本体相连。

3.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，通过调节液态金属条的长度来调节副天线在低频段内的谐振点，对某一固定液态金属条长度，-6dB带宽至少为10MHz，谐振点越靠近960MHz，-6dB带宽越大。

4.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，平面单极子天线和平面倒F天线隔离分布于手机电路板的两个短边。

5.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，所述低频段为LTE700、GSM850和GSM900，频率为698-960MHz；所述高频段为DCS2300、PCS2300、UMTS2300、LTE2300和LTE2500，频率为1710-2690MHz。

6.根据权利要求4所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，电路板尺寸为60×120mm²，平面倒F天线的尺寸为20×60mm²，平面单极子天线的尺寸为15×60mm²。

7.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，一个L型金属地分支靠近平面倒F天线的馈电点，另一个L型金属地分支位于手机电路板边缘；靠近平面倒F天线的馈电点的L型金属地分支在高频段产生一个谐振点，位于手机电路板边缘的L型金属地分支用于调节平面倒F天线在低频段的谐振点，在全部工作频段内两天线可以实现高于10dB的隔离度。

8.根据权利要求7所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，位于手机电路板边缘的L型金属地分支横向为两级阶梯状，通过调节L型金属地分支与液态金属条之间的纵向距离的变化，来兼顾覆盖GSM900频段和保证LTE700频段隔离度的要求；具体地，当该L型金属地分支距离液态金属条纵向距离小于4mm时，手机天线在LTE700频段的隔离度可满足要求，但距离越近低频段内可覆盖的最高频率也会越低，当该L型金属地分支距离液态金属条纵向距离超过3mm时，手机天线覆盖GSM900频段。

9.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，所述液态金属可重构4G MIMO手机天线中，用去离子水或液态聚四氟乙烯等绝缘液体和液态金属共同填充在液态金属沟道及与之相连的导管中，由微泵产生的压力通过绝缘液体能够准确的传递到液态金属，液态金属驱动的方法也可以是电润湿方法。

10.根据权利要求1所述的基于液态金属的4G MIMO手机天线，其特征在于，平面单极天线、平面倒F天线和金属地的材料为铜、铝、锡等固态金属良导体，电路板材料为RogersRO4350B，液态金属材料为镓铟锡合金等常温液态金属，液态金属沟道材料为PMMA、PDMS等可塑性好的绝缘材料。