本发明专利技术公开了一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，包括一个长方体介质基板，其特点所述长方体介质基板底部设有一金属地板，所述地板的表面对称开凿M个类“T”型槽和K个凸型槽；所述介质基板的顶部均匀设有N个“U”型天线单元，每个天线单元由三条微带线组成；所述微带线由金属材质组成，加载在介质基板顶部，微带线结构设有馈电点；所述介质基板顶部两侧的天线单元呈镜像对称分布，每一侧天线单元间的距离相同。本发明专利技术可以覆盖3.3GHz
【技术实现步骤摘要】
一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线
[0001]本专利技术涉及5G移动通信
，具体是一种用于5G的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线。
技术介绍
[0002]目前移动通信进入5G时代，5G相比于4G，可以提供更高的速率、更低的时延、更多的连接数、更快的移动速率、更高的安全性。由通信系统理论可知，信道容量越大，数据传输速率越高，而多输入多输出(MIMO)技术能很好地提高信道容量和传输率。通过研究发现，多径环境下随着发射和接收天线数目的增加，信道容量也在成倍地增加。
[0003]国内外针对5G通信系统中具有宽带的MIMO天线进行了大量的研究。大部分研究和设计的5G天线仅能覆盖部分频段，天线频段单一且窄将使通讯不便，所以如何实现天线的多频是一个重点问题。
[0004]2017年11月，中国工业与信息化部宣布划定3.3GHz
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3.6GHz和 4.8GHz
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5.0GHz频段作为5G移动通信频段。所以为了满足5G通信标准，设计一款能覆盖3.5GHz和4.9GHz的双频段MIMO天线显得尤为重要。
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于5G双频八单元多输入多输出(MIMO) 天线；该专利技术与传统天线相比，具有结构简单、频带宽、隔离度好的优点。
[0006]为了达到本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，包括一个长方体介质基板，其特点所述长方体介质基板底部设有一金属地板，所述地板的表面对称开凿M个类“T”型槽和K个凸型槽；所述介质基板的顶部均匀设有N个“U”型天线单元，每个天线单元由三条微带线组成；所述微带线由金属材质组成，加载在介质基板顶部，微带线结构设有馈电点；所述介质基板顶部两侧的天线单元呈镜像对称分布，每一侧天线单元间的距离相同。
[0008]作为优选，所述长方体作为介质基板，微带线用于天线的馈电，M个类“T”型槽和K个凸型槽用于改善天线的阻抗匹配性能。
[0009]作为优选，所述长方体介质基板材质为FR4，介电常数为4.4，长为150mm，宽为75mm，高度为0.4mm；印刷金属微带线的一面为介质基板的正面，印刷金属地板的一面则为介质基板的背面。
[0010]作为优选，所述的微带线呈“U”型，并沿基板正面均匀对称分布，加载在两个平行放置的类“T”型槽和凸型槽的上方；所述第一条微带线长度为 10mm，宽度为0.75mm，沿平行于介质基板长边方向分布；第二条微带线长度为3.5mm，宽度为0.6mm，与第一条垂直相连，沿平行于介质基板短边方向分布；第三条微带线与第二条垂直相连，沿平行于介质基板长边方向分布，长度为 2mm，宽度为0.4mm。
[0011]作为优选，所述类“T”型槽由两个开槽构成，其中一个槽沿介质基板长边呈“I”型分布，长度为18mm，宽度为2.4mm；另一个槽呈方形，连接在“I”型槽长边中左侧，长度和宽度均为0.45mm，与金属地板边缘相接。
[0012]作为优选，所述凸型槽与类“T”型槽平行分布，由两个“I”型槽组成；其中一个“I”型槽长度为18mm，宽度为2.3mm；另一个“I”型槽连接在第一个槽的中间内侧，呈凸出状，其长度为4mm，宽度为0.8mm；所述类“T”型槽和凸型槽沿金属地板对称分布。
[0013]作为优选，所述的类“T”型槽的最右侧与相邻的凸型槽的最左侧间隔为4.5mm。
[0014]作为优选，所述介质基板的背面按照地板的结构进行覆锡，在介质基板的正面按照微带线结构进行覆锡。
[0015]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0016](1)本专利技术的天线由50Ω同轴线从底部馈电，用于天线贴片覆盖5G的 3.3GHz
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3.6GHz和4.8GHz
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5.0GHz双频段。
[0017](2)本专利技术天线可覆盖目标频段，各端口之间隔离度优于13.6dB，包络相关系数小于0.08，具有良好的分集性能。
[0018](3)本专利技术的天线具有结构简单，加工容易，成本低，信道容量高的优点，在移动终端应用中具有很高的实用价值。
附图说明
[0019]附图图1是本专利技术的系统结构示意图。
[0020]图2是本专利技术的天线单元结构图。
[0021]图3是本专利技术的介质板接地结构图。
[0022]图4是本专利技术的天线Ant1、Ant2、Ant3和Ant4仿真和实测的S参数对比图。
[0023]图5是本专利技术的天线单元隔离度的仿真和实测对比图。
[0024]图6是本专利技术的天线Ant1、Ant2、Ant3和Ant4在3.5GHz下的仿真和实测的辐射方向对比图。
[0025]图7是本专利技术的天线Ant1、Ant2、Ant3和Ant4在4.9GHz下的仿真和实测的辐射方向对比图。
[0026]图8是本专利技术的天线单元间相关系数计算结果图。
具体实施方式
[0027]以下通过具体实施例对本专利技术做进一步解释说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该意识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0028]如图1所示，一种用于5G的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，包括一介质基板1，所述介质基板的底部设置有金属地板3，在所述地板3的表面，开设了16个特定形状的槽。整个介质基板的长度为150mm，宽度为75mm，高度为0.4mm。所述介质基板1的顶部加载有8条“U”型微带线2，左边4个与右边4个呈镜像对称；“U”型微带线2由3条相互垂直交替相连的微带线4、 5和6组成，所述微带线设有馈电点7，用于馈电。在地板3的底部，开凿了类“T”型槽8和凸型槽9用于改善天线的阻抗匹配性能。本专利技术结构简单，加工容易，成本低，信道容量高。
[0029]所述微带线2由4、5和6组成，4沿平行于介质基板长边方向分布；5 与4垂直相连，沿平行于介质基板短边方向分布。6与5垂直相连，沿平行于介质基板长边方向分布。
[0030]每个类“T”型槽8由方型槽10和“I”型槽11平行相连组成，设于各微带线2下方。
[0031]所述凸型槽9由“I”型槽12和“I”型槽13平行相连组成，设于各微带线2下方。
[0032]在本实施例中，所述微带线4的长度为10mm，宽度为0.75mm，位于介质基板的顶部；微带线5的长度为3.5mm，宽度为0.6mm，位于介质基板的顶部；微带线6的长度为2mm，宽度为0.4mm，位于介质基板的顶部。
[0033]所述类“T”型槽8中的“I”型槽11的长度为18mm，宽度为2.4mm；方形槽10长度和宽度均为0.45mm；
[0034]所述凸型槽9中的“I”型槽13的长度为18mm，宽度为2.3mm；突出部分的“I”型槽12长度为4mm，宽度为0.8mm。
[0035]地板开设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，包括一个长方体介质基板，其特点所述长方体介质基板底部设有一金属地板，所述地板的表面对称开凿M个类“T”型槽和K个凸型槽；所述介质基板的顶部均匀设有N个“U”型天线单元，每个天线单元由三条微带线组成；所述微带线由金属材质组成，加载在介质基板顶部，微带线结构设有馈电点；所述介质基板顶部两侧的天线单元呈镜像对称分布，每一侧天线单元间的距离相同。2.根据权利要求1所述的一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，其特征在于，所述长方体作为介质基板，微带线用于天线的馈电，M个类“T”型槽和K个凸型槽用于改善天线的阻抗匹配性能。3.根据权利要求2所述的一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，其特征在于，所述长方体介质基板材质为FR4，介电常数为4.4，长为150mm，宽为75mm，高度为0.4mm；印刷金属微带线的一面为介质基板的正面，印刷金属地板的一面则为介质基板的背面。4.根据权利要求3所述的一种用于5G手机的双频八单元多输入多输出(MIMO)天线，其特征在于，所述的微带线呈“U”型，并沿基板正面均匀对称分布，加载在两个平行放置的类“T”型槽和凸型槽的上方；所述第一条微带线长度为10mm，宽度为0.75mm，沿平行于介质基板长边方向分布；第二条微带...
【专利技术属性】
技术研发人员：王仲根，任婉莹，穆伟东，聂文艳，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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