一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端技术方案

本发明专利技术公开了一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端，用于5G通信的MIMO平面天线系统包括至少八个的平面天线单元，其特征在于，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。区别于传统的矩形平面天线单元，本发明专利技术的平面天线单元为五边形，包括三条长边和两条短边，使得天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量，馈电点靠近第二短边设置，可以有效激发平面天线单元产生双谐振；本发明专利技术的平面天线单元占用面积大大减小，当将其应用于移动终端时，有利于节省空间，降低成本。

A MIMO planar antenna system for 5G communication and its mobile terminal

The invention discloses a MIMO planar antenna system for 5G communication and its mobile terminal. The MIMO planar antenna system for 5G communication includes at least eight planar antenna units. The characteristics of the system are that the planar antenna unit has a shape of a pentagon, and the planar antenna unit includes the first long side connected in turn from end to end. The second long side, the first short side, the third long side and the second short side are provided with feeding points on the planar antenna unit, and the feeding points are arranged close to the second short side. Different from the traditional rectangular planar antenna unit, the planar antenna unit of the present invention is pentagonal, including three long sides and two short sides, so that the isolation between the antenna units is high, the channel capacity can be effectively increased, and the feeding point is set near the second short side, which can effectively excite the planar antenna unit to produce dual resonance. The area occupied by the planar antenna unit is greatly reduced. When it is applied to mobile terminals, it is conducive to saving space and reducing costs.

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端。
技术介绍
2017年，中国工信部已定义5GSub-6(低于6GHz)频段为3.3～3.6GHz和4.8～5GHz，并公开征集24.75～27.5GHz、37～42.5GHz毫米波5G频段规划的意见。众所周知，MIMO(Multi-Input-Multi-Output)天线技术能有效提升信道容量和通信质量，将被应用在5GSub-6的天线系统中。为了保证5GSub-6MIMO天线系统的性能和空间，现有的移动终端设备的金属后壳很大可能将被玻璃、陶瓷和塑料等非金属材质替代；然而，为了保证移动终端的机械强度，金属框很大可能将会被保留，这样天线的净空和对“地”高度将极大地减小，这给5GSub-6MIMO天线设计带来困难。一般地，基于金属边框的移动终端设备，传统的矩形平面天线结构被使用，如图1所示为传统的5GSub-6含有8个天线单元的MIMO矩形平面天线系统的示意图，通过合适的馈电方式，可以激发该平面天线系统产生三个谐振，分别是3.4GHz、4.1GHz、5GHz。如图2所示为图1中的天线系统的S参数图，S11在3.3～5GHz频段的隔离度小于-6dB，然而S21在第二谐振处的隔离度只有-8dB，同时在3.3～3.6GHz隔离度只有-14dB，4.8～5GHz隔离度只有-12dB，较低的隔离度使得天线单元的能量更多地被耦合到邻近的天线单元上，降低了信道容量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种用于5G通信的MIMO平面天线系统及其移动终端，天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于5G通信的MIMO平面天线系统，包括至少八个的平面天线单元，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。本专利技术采用的另一技术方案为：一种移动终端，包括所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统。本专利技术的有益效果在于：区别于传统的矩形平面天线单元，本专利技术的平面天线单元为五边形，包括三条长边和两条短边，使得天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量，馈电点靠近第二短边设置，可以有效激发平面天线单元产生双谐振；本专利技术的平面天线单元占用面积大大减小，当将其应用于移动终端时，有利于节省空间，降低成本。附图说明图1为传统的用于5G通信的MIMO天线系统在移动终端上的结构示意图；图2为图1中的天线系统的S参数图；图3为本专利技术实施例一的用于5G通信的MIMO平面天线系统在移动终端上的结构示意图；图4为本专利技术实施例一的平面天线系统中的平面天线单元的示意图；图5为图3中的第一平面天线单元的S参数图；图6为图3中的第二平面天线单元的S参数图；图7为图3中的用于5G通信的MIMO平面天线系统的效率图；图8为图3中的用于5G通信的MIMO平面天线系统的ECC图。标号说明：1、第一平面天线单元；2、第二平面天线单元；3、平面天线单元；4、介质层；5、金属层；6、净空区；7、第一长边框；8、第二长边框；31、第一长边；32、第二长边；33、第一短边；34、第三长边；35、第二短边；36、馈电点。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量。请参照图3及图4，一种用于5G通信的MIMO平面天线系统，包括至少八个的平面天线单元3，所述平面天线单元3的形状为五边形，所述平面天线单元3包括依次首尾相连的第一长边31、第二长边32、第一短边33、第三长边34和第二短边35，所述平面天线单元3上设有馈电点36，所述馈电点36靠近所述第二短边设置。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：区别于传统的矩形平面天线单元，本专利技术的平面天线单元为五边形，包括三条长边和两条短边，使得天线单元之间的隔离度高，可以有效增加信道容量，馈电点靠近第二短边设置，可以有效激发平面天线单元产生双谐振，平面天线单元的数目和排列方式可以根据需要进行设置，并且第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边的长度也可以根据需要进行设置。进一步的，所述第一短边33相对于第一长边31平行设置，所述第二短边35相对于第二长边32平行设置。进一步的，所述第一长边31与第二长边32的连接处形成直角。由上述描述可知，本专利技术的平面天线单元可由形状为直角三角形的平面天线切去两个锐角而形成。进一步的，所述第一长边31与第二长边32的连接处形成锐角或钝角。由上述描述可知，本专利技术的平面天线单元可由锐角三角形或钝角三角形切去两个锐角形成。本专利技术涉及的另一技术方案为：一种移动终端，包括所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统。由上述描述可知，应用于移动终端时，平面天线单元3占用面积大大减小，有利于节省空间，降低成本，移动终端可以是手机、平板等。进一步的，还包括介质板和金属边框，所述介质板的形状为矩形，所述金属边框包括第一长边框7和第二长边框8，所述第一长边框7靠近介质板的其中一条长边设置，所述第二长边框8靠近介质板的另一条长边设置，所述平面天线单元3靠近所述第一长边框7或第二长边框8设置。由上述描述可知，平面天线单元靠近移动终端的两条长边设置。进一步的，所述平面天线单元3的数目为八个。进一步的，所述平面天线单元3包括第一天线组、第二天线组、第三天线组和第四天线组，所述第一天线组、第二天线组、第三天线组和第四天线组均包括两个的所述平面天线单元3，所述第一天线组和第二天线组分别靠近所述第一长边框7设置，且所述第一天线组和第二天线组相对于介质板的长边中心线对称设置，所述第三天线组和第四天线组分别靠近所述第二长边框8设置，且所述第三天线组和第四天线组相对于介质板的长边中心线对称设置。进一步的，所述第一天线组和第二天线组组成第一天线组件，所述第三天线组和第四天线组组成第二天线组件，所述第一天线组件和第二天线组件相对于介质板的短边中心线对称设置。进一步的，所述介质板包括依次层叠设置的金属层5和介质层4，所述介质层4与金属层5未重叠区域为净空区6，所述净空区6靠近介质板的两条短边设置，所述净空区6内分别设有2G天线、3G天线、4G天线、WIFI天线、蓝牙天线和GPS天线。由上述描述可知，本专利技术的平面天线系统不会影响已有的其他天线的设置。请参照图3至图8，本专利技术的实施例一为：如图3所示的一种移动终端，包括介质板、金属边框和用于5G通信的MIMO平面天线系统，所述用于5G通信的MIMO平面天线系统包括至少八个的平面天线单元3，本实施例中，以8个平面天线单元3为例来进行说明。所述移动终端可以是手机和平板等手持设备，即，移动终端可以为边框为金属而后壳为非金属材质的手机。如图4所示，所述平面天线单元3的形状为五边形，所述平面天线单元3包括依次首尾相连的第一长边31、第二长边32、第一短边33、第三长边34和第二短边3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于5G通信的MIMO平面天线系统，包括至少八个的平面天线单元，其特征在于，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。

【技术特征摘要】
1.一种用于5G通信的MIMO平面天线系统，包括至少八个的平面天线单元，其特征在于，所述平面天线单元的形状为五边形，所述平面天线单元包括依次首尾相连的第一长边、第二长边、第一短边、第三长边和第二短边，所述平面天线单元上设有馈电点，所述馈电点靠近所述第二短边设置。2.根据权利要求1所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统，其特征在于，所述第一短边相对于第一长边平行设置，所述第二短边相对于第二长边平行设置。3.根据权利要求2所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统，其特征在于，所述第一长边与第二长边的连接处形成直角。4.根据权利要求2所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统，其特征在于，所述第一长边与第二长边的连接处形成锐角或钝角。5.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的用于5G通信的MIMO平面天线系统。6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，还包括介质板和金属边框，所述介质板的形状为矩形，所述金属边框包括第一长边框和第二长边框，所述第一长边框靠近介质板的其中一条长边设置，所述第二长边框靠近介质板的另一条长边设置，所述平面天线单元靠近所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾付强，赵安平，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44