5G MIMO天线系统及手持设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种5G MIMO天线系统及手持设备，所述5G MIMO天线系统包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。由于天线辐射单元具有自隔离的特点，不需要扩大天线辐射单元之间的距离，即可满足天线辐射单元之间的隔离条件，可以减少整个5G MIMO天线系统的占用空间，适用于手机等手持设备。

5G MIMO antenna system and handheld device

The utility model discloses a 5G MIMO antenna system and a handheld device, the 5G MIMO antenna system comprising at least four antenna radiation units arranged in intervals, the antenna radiation unit including a gate structure and a feed structure, which comprises a first antenna, a second day line and an opening, and the first antenna and second days. In relation to the opening symmetry, the first antenna and the second antenna are enclosed in a coupling space, the feed structure is located in the coupling space, and the feed structure is provided with a feed point. Because the antenna radiation unit has the characteristics of self isolation, it does not need to expand the distance between the antenna radiation units. It can meet the isolation conditions between the antenna radiation units, and can reduce the occupancy space of the whole 5G MIMO antenna system, and it is suitable for handset and other handset devices.

【技术实现步骤摘要】
5GMIMO天线系统及手持设备
本技术涉及通讯
，尤其涉及一种5GMIMO天线系统及手持设备。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展，第五代(5G)无线通信系统预计将在2020年实现商业化。5G无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：6GHz以下和6GHz以上的毫米波频段。其中，3.5GHz和28GHz将分别作为6GHz以下和6GHz以上毫米波的主要5G频段之一。对于5G毫米波系统，相控天线阵列将被采用。但是对于6GHz以下的5G天线系统，MIMO天线将被使用，而且为了达到5G传输速率的要求，MIMO天线的个数至少要在8个左右，也即8×8的MIMO天线系统将被采用。因为天线占据的空间和天线的个数成正比，所以如何把这么多个天线放置有限的空间里将是我们要面临的一个首要问题。无疑，如果能够把天线系统的尺寸控制到最小，上述问题将得到解决。能否减少天线系统的尺寸不仅取决于能否减小每个天线单元的尺寸，而且还取决于能否把相邻的两个天线布置得更近。但是当把相邻天线之间的距离布置较近时，天线之间的间距将减小，而天线之间的间距的减小将增加天线之间的隔离度进而直接影响天线的辐射效率，所以对于含有多个天线的MIMO天线系统而言，要解决的关键问题之一就是如何找到行之有效的能减小天线之间间距或者是减少天线之间隔离度的方法。事实上，降低天线之间的间距或减少天线之间的隔离度的问题已经被广泛地研究和讨论过，多种减少天线之间的隔离度问题的方案已被提出过，比如通过在两个相邻天线之间加入隔离条、在系统的PCB板上开缝隙、使用隔离网络以及在天线之间加入具有隔离效果的中和线等。无论使用上述哪种设计，都会增加天线的复杂程度和设计的难度，同时还会为后期的调试增加难度，特别是在设备本身的空间就有限的情况，比如我们日常所使用的手机和其它的手持设备等。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种5GMIMO天线系统及手持设备，不需要设置额外的隔离元件，具有很好的自隔离效果。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种5GMIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。进一步的，所述第一天线和第二天线均包括第一分支和第二分支，所述第一分支与第二分支固定连接。进一步的，所述第一天线和第二天线的形状均为L形。进一步的，所述第一分支与第二分支的连接处设有电感组件。进一步的，所述第二分支包括弯折部。进一步的，所述馈电结构包括第三分支和第四分支，所述第四分支的一端与第三分支的中部固定连接，所述第四分支远离第三分支的另一端设有所述馈电点。进一步的，所述馈电结构的形状为T形。进一步的，所述5GMIMO天线系统的工作频率范围为3.3～3.4GHz、3.4～3.6GHz或4.8～5.0GHz。本技术采用的另一技术方案为：一种手持设备，包括所述的5GMIMO天线系统。本技术的有益效果在于：天线辐射单元通过位于门结构内部的馈电结构进行馈电，同时第一天线和第二天线与馈电结构进行耦合，通过调整门结构和馈电结构的尺寸和间距，可以产生5GMIMO天线系统中所需要的谐振频率。由于天线辐射单元是具有左右对称的门结构因而该天线辐射单元具有自隔离的特点，不需要扩大天线辐射单元之间的距离和使用额外的隔离元件，即可满足天线辐射单元之间的隔离条件，可以减少整个5GMIMO天线系统的占用空间，适用于手机等手持设备。附图说明图1为本技术实施例一的5GMIMO天线系统在5G手机中的布置示意图；图2为图1中5GMIMO天线系统的部分结构示意图；图3为本技术实施例一的另一5GMIMO天线系统的部分结构示意图；图4为图1中位于同一侧的四个天线辐射单元的S-参数图；图5为图1中位于同一侧的其中两个天线辐射单元的总效率随频率变化的曲线图；图6为图1中的一个天线辐射单元在工作时的天线电流分布图；图7为图1中的另一个天线辐射单元在工作时的天线电流分布图；图8为传统MIMO天线系统在手机一侧的四个天线辐射单元的结构分布图；图9为图8中的传统MIMO天线系统的S-参数图；图10为本技术实施例二的5GMIMO天线系统在5G手机中的布置示意图。标号说明：1、天线辐射单元；2、门结构；3、馈电结构；4、PCB板；21、第一天线；22、第二天线；23、开口；211、第一分支；212、第二分支；213、接地点；5、电感组件；31、第三分支；32、第四分支；33、馈电点；2121、弯折部。具体实施方式为详细说明本技术的
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。本技术最关键的构思在于：第一天线和第二天线围成耦合空间，馈电结构位于所述耦合空间内。请参照图1至图3，一种5GMIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：天线辐射单元通过位于门结构内部的馈电结构进行馈电，同时第一天线和第二天线与馈电结构进行耦合，通过调整门结构和馈电结构的尺寸和间距，可以产生5GMIMO天线系统中所需要的谐振频率。由于天线辐射单元是具有左右对称的门结构因而该天线辐射单元具有自隔离的特点，不需要扩大天线辐射单元之间的距离和使用额外的隔离元件，即可满足天线辐射单元之间的隔离条件，可以减少整个5GMIMO天线系统的占用空间，适用于手机等手持设备。进一步的，所述第一天线和第二天线均包括第一分支和第二分支，所述第一分支与第二分支固定连接。进一步的，所述第一天线和第二天线的形状均为L形。由上述描述可知，L形的第一天线和第二天线可以减小天线在长度方向上占用的空间，同时可以增大与馈电结构之间的耦合。进一步的，所述第一分支与第二分支的连接处设有电感组件来增加天线分支的长度。由上述描述可知，设置电感组件可以用来减小门结构的长度。进一步的，所述第二分支包括弯折部。由上述描述可知，在第二分支上设置弯折部可以降低整个5GMIMO天线系统的高度，利于将5GMIMO天线系统应用于较薄的手持设备，例如手机等。进一步的，所述馈电结构包括第三分支和第四分支，所述第四分支的一端与第三分支的中部固定连接，所述第四分支远离第三分支的另一端设有所述馈电点。进一步的，所述馈电结构的形状为T形。由上述描述可知，T形的馈电结构可以同时与第一天线和第二天线进行对等的耦合。进一步的，所述5GMIMO天线系统的工作频率范围为3.3～3.4GHz、3.4～3.6GHz或4.8～5.0GHz。由上述描述可知，可以通过调节天线辐射单元的结构使得MIMO天线系统工作在不同的5G频段上。实施例一请参照图1至图9，本技术的实施例一为：一种具有5GMIMO天线系统的手持设备，手持设备可以是手机。在未来的5G手机中，目前被广泛使用的4GLTE通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5G MIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元，其特征在于，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。

【技术特征摘要】
1.一种5GMIMO天线系统，包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元，其特征在于，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。2.根据权利要求1所述的5GMIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线和第二天线均包括第一分支和第二分支，所述第一分支与第二分支固定连接。3.根据权利要求2所述的5GMIMO天线系统，其特征在于，所述第一天线和第二天线的形状均为L形。4.根据权利要求2所述的5GMIMO天线系统，其特征在于，所述第一分支与第二分支的连...

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