[发明专利]一种双天线集成的宽带5G MIMO终端天线

说明书

一种双天线集成的宽带5G MIMO终端天线，包括：金属地板，其边缘对称地开有N个地板缝隙，N为1～4的整数；四面闭合连接的金属边框，其底边与金属地板的边缘相连接，金属边框上开有与地板缝隙一一对应的N个边框缝隙；N组集成双天线组件，分别分布于N个地板缝隙中，每组所述集成双天线组件中心对应一个边框缝隙。所述集成双天线组件包含有第一和第二馈电枝节以及感性解耦组件。所述感性解耦组件为跨接在边框缝隙两端的集总电感或者弯折金属枝节。本发明兼具小尺寸、低净空、宽带、高效率、金属边框兼容、边框缝隙少和双天线集成等优势，适用于以手机为代表的各种小型移动终端天线。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及一种MIMO天线，特别涉及一种双天线集成的宽带5G MIMO终端天线。

背景技术

随着第五代(5G)移动通信技术的推进，5G天线成为了天线技术领域的研究热点之一。近期，国际3GPP组织规定5G的频段划分为：低频段的Sub-6GHz频段和高频段的毫米波频段。目前国内外较为统一的Sub-6GHz频段主要包括：n77(3.3～4.2GHz)、n78(3.3～3.8GHz)和n79(4.4～5GHz)频段。

为了提升移动通信系统的容量，5G终端设备着手在手机、平板等设备中部署8个左右Sub-6GHz频段的5G MIMO天线。出于结构强度和美观度的考虑，目前主流的终端设备都具有轻薄、全面屏和金属边框等工业设计。然而，这些工业设计属性造成的低剖面、低净空和金属边框包裹等环境给5G MIMO天线的设计带来了巨大的挑战。

目前，已有的5G MIMO终端天线设计方案几乎都没有考虑金属边框对天线的影响，因此均不能直接应用于主流的终端设备中。专利[CN108470978A]提出了一种金属边框兼容的5G MIMO终端天线设计方案，但是其天线带宽只能覆盖3.4～3.6GHz和4.8～5GHz，且8个天线需要部署在8个分隔的区域。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于设计一种小尺寸、低净空、宽带、高效、金属边框兼容且双天线集成的5G MIMO终端天线，通过电感解耦技术实现两个集成IFA天线之间的解耦，并进一步提出了一种提升带宽的方法，只需将集成IFA天线对称地部署在终端的4个区域即可实现5G 8×8MIMO系统，将天线部署的空间利用率提升了一倍。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双天线集成的宽带5G MIMO终端天线，包括：

金属地板1，其边缘对称地开有N个地板缝隙，N为1～4的整数，所述金属地板1上方覆盖有介质基板；

金属边框2，为四面闭合连接结构，其底边与金属地板1的边缘相连接，金属边框2上开有与地板缝隙一一对应的N个边框缝隙，且边框缝隙的中心与地板缝隙的中心位于同一平面；

N组集成双天线组件3，分别分布于N个地板缝隙中，每组集成双天线组件3中心对应一个边框缝隙；所述集成双天线组件3包含有第一馈电枝节31、第二馈电枝节32和感性解耦组件33。

所述金属边框2在一个边框缝隙两侧的部分分别为第一金属边框21和第二金属边框22，每组集成双天线组件3中，第一馈电枝节31和第二馈电枝节32关于边框缝隙对称，分布于地板缝隙中，所述感性解耦组件33跨过该边框缝隙连接在第一金属边框21和第二金属边框22上，且所述感性解耦组件33关于该边框缝隙对称。

所述第一馈电枝节31和第二馈电枝节32通过直接馈电或耦合馈电的方式分别将第一金属边框21和第二金属边框22激励起来，分别记为天线单元一和天线单元二，所述天线单元一和天线单元二均工作于倒F天线(IFA)模式，二者通过边框缝隙分离，但不具有正交模式特性，因此当不设感性解耦组件33时两天线单元之间具有很强的耦合。