[实用新型]高隔离的宽带MIMO天线系统

说明书

本实用新型公开了高隔离的宽带MIMO天线系统，包括天线单元，所述天线单元包括：第一辐射单元具有第一辐射带和第二辐射带，所述第一辐射带和第二辐射带分别设于所述小基板的正面和反面并连接，所述第一辐射带与所述系统基板顶面上的金属馈线连接；第二辐射单元具有第三辐射带，所述第三辐射带与所述第二辐射带连接；第三辐射单元具有第四辐射带，所述第四辐射带与系统基板背面的介质地连接；所述第二辐射单元、第三辐射单元和第四辐射单元两两不相交。所述第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元构成对偶极子天线，具有制作简便、馈电简单、组阵方便等特点。第四辐射单元可以引入一个与对偶极子天线相近的谐振频率，从而增加天线单元的带宽。

技术领域

本实用新型涉及MIMO(多输入多输出：Multi Input Multi Output)天线的技术领域，具体而言，涉及高隔离的宽带MIMO天线系统。

背景技术

当前人们使用的手机大部分为4G手机，为了进一步提高移动通信系统信道容量和信号的传输速率，主要采用两种方式：一是利用MIMO技术来改善频谱效率；二是选择毫米波频段来增加带宽。由于要兼顾4G频段，使用MIMO技术更合适。通过在收、发两端采用多天线单元布局，MIMO技术可以实现多个传输信道，从而有效地提升频谱利用效率，以达到提升连接可靠性和增加信道容量的目的。与4G移动终端的MIMO天线系统相比，5G移动终端的MIMO天线系统至少需要6个天线单元。

由于MIMO天线系统需要将多个天线单元布局在同一终端面板上，因此当工作在同一频段的天线单元数量增多，各天线单元之间的隔离度通常会降低。因而，设计5G移动终端的MIMO天线系统的关键是尽量减小天线单元的尺寸，并增加天线单元间的隔离度。

《基于5G智能终端8单元MIMO天线设计》(杭州电子科技大学学报(自然科学版)，2019年)公开了一种工作在5G频段(3.3-3.6GHz)的8单元MIMO天线系统，天线单元为一种3D立体结构的IFA天线，该阵列天线中任意两个天线单元之间隔离度优于10dB，主要用于智能手机终端。该MIMO天线系统存在以下两方面问题：(1)3D立体结构的IFA天线，加工困难，不利于平面化和小型化；(2)未使用隔离度改善技术，天线隔离度差；(3)系统基板的尺寸为167×70×1mm³，尺寸偏大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供高隔离的宽带MIMO天线系统，以解决现有技术中的MIMO天线系统存在隔离度差和体积大的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了高隔离的宽带MIMO天线系统。该高隔离的宽带MIMO天线系统包括包括系统基板和小基板，所述小基板设置于系统基板的边沿，在所述小基板上设有天线单元，所述天线单元包括：

第一辐射单元，所述第一辐射单元具有第一辐射带和第二辐射带，所述第一辐射带和第二辐射带分别设于所述小基板的正面和反面并通过金属化短路通孔连接，所述第一辐射带与所述系统基板顶面上的金属馈线连接；

第二辐射单元，所述第二辐射单元具有第三辐射带，所述第三辐射带竖向设于所述小基板的反面并与所述第二辐射带连接；

第三辐射单元，所述第三辐射单元具有第四辐射带，所述第四辐射带竖向设于所述小基板的反面并与系统基板背面的介质地连接；

第四辐射单元，所述第四辐射单元设于所述小基板的反面，所述第二辐射单元、第三辐射单元和第四辐射单元两两不相交。

首先，所述第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元以及特定的馈电和接地方式构成对偶极子天线，与倒F天线、环天线和槽天线等天线单元相比，对偶极子天线具有制作简便、馈电简单、组阵方便等特点。与单极子天线相比，对偶极子天线不需要额外的地平面作为镜像。

其次，第四辐射单元对第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元进行加载可以引入一个与对偶极子天线相近的谐振频率，从而增加天线单元的带宽，有助于进一步降低天线单元的尺寸。