本发明专利技术涉及一种紧凑式宽带5G MIMO阵列天线，包括平面介质基板，平面介质基板的上表面印刷第一馈电单元和第二馈电单元；平面介质基板的下表面印刷金属地板；侧面介质基板沿平面介质基板的两个长边边沿向上布置，且侧面介质基板的板面与平面介质基板的板面垂直，侧面介质基板内表面印刷有第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元、第四辐射单元、第五辐射单元、第六辐射单元和辐射解耦单元。本发明专利技术通过将第一辐射单元和第二辐射单元并排对称放置，通过插入辐射解耦单元，实现了双天线模块的解耦，参与天线的辐射；工作频段为4.4至6GHz，隔离度为14dB；具有尺寸小、紧凑、宽带、多天线等特性，可用在以5G智能手机为例的5G移动终端MIMO通信应用中。MIMO通信应用中。MIMO通信应用中。
【技术实现步骤摘要】
一种紧凑式宽带5G MIMO阵列天线
[0001]本专利技术涉及MIMO阵列天线
，尤其是一种紧凑式宽带5G MIMO阵列天线。
技术介绍
[0002]中国工业与信息化部已经确定3.4至3.6GHz(LTE band 42)和4.8至5GHz作为5G通信的工作频段。此外，不同国家和运营商采用不同频段作为5G通信频段。例如：日本授权了3.6至4.2GHz和4.2至4.9GHz的5G频段；5170至5835MHz频段被划分为5G WLAN(无线局域网)的工作频段。
[0003]大规模的多输入和多输出(MIMO)已被验证为第五代5G通信系统的一项基本技术第五代5G通信系统。一旦移动终端有了大量的天线，5G的信道容量就能得到提高。一般来说，为了提高手机等移动终端设备的信道容量，往往需要在终端设备中集成四个、六个、甚至多个天线单元。然而，随着最新的智能手机的全屏化发展趋势，为5G终端预留的面积和净空也越来越小，为天线设计预留的面积和离地间隙受到了极大的挤压。所以，如何将如此多个天线单元整合到智能手机的有限空间内，并实现良好的隔离度指标，避免严重的耦合影响天线的辐射性能，是一个十分有挑战的问题。
[0004]专利公告号为CN110112559A提出了一种适用于5G的小型化双频段八单元MIMO终端天线设计方案，但是该方案的天线带宽只能覆盖3.4
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3.8GHz和4.8
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5.1GHz两个5G工作频段，MIMO天线单元的个数为8个，天线单元为非集成式的，增加了系统整体复杂度和天线占用空间。
技术实现思路
[0005]为提高移动通信系统的吞吐量，本专利技术的目的在于提供一种尺寸小、紧凑、工作频段宽、多天线、且集成多天线，通过T形辐射解耦单元消除紧凑天线单元之间的耦合，可用在以5G智能手机为例的5G移动终端MIMO通信应用中的紧凑式宽带5G MIMO阵列天线。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种紧凑式宽带5G MIMO阵列天线，包括平面介质基板和侧面介质基板，平面介质基板的上表面印刷第一馈电单元和第二馈电单元，第一馈电单元、第二馈电单元的下端均连接SMA馈电结构；平面介质基板的下表面印刷金属地板；侧面介质基板沿平面介质基板的两个长边边沿向上布置，且侧面介质基板的板面与平面介质基板的板面垂直，侧面介质基板内表面印刷有第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元、第四辐射单元、第五辐射单元、第六辐射单元和辐射解耦单元；第一馈电单元、SMA馈电结构、第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元组成第一天线单元；第二馈电单元、SMA馈电结构、第四辐射单元、第五辐射单元和第六辐射单元组成第二天线单元；第一天线单元和第二天线单元对称布置在辐射解耦单元的两边，第一天线单元、第二天线单元和辐射解耦单元组成一个双天线模块，侧面介质基板上左右对称布置多个双天线模块。
[0007]所述第一馈电单元和第二馈电单元均为矩形，第一馈电单元和第二馈电单元呈对
称布置；所述第一馈电单元的上端与第一辐射单元的下端相连，所述第二馈电单元的上端与第四辐射单元的下端相连，所述SMA馈电结构穿过平面介质基板和金属地板。
[0008]所述第一辐射单元和第四辐射单元呈对称布置、第二辐射单元和第五辐射单元呈对称布置、第三辐射单元和第六辐射单元呈对称布置；所述第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元的形状均为L形，辐射解耦单元的形状为T形，第一辐射单元位于辐射解耦单元的下方且位于第三辐射单元的右侧；所述第二辐射单元的下端与金属地板连接，第二辐射单元位于第一辐射单元的右下方且尺寸小于第一辐射单元；所述第三辐射单元位于辐射解耦单元的左下方，第三辐射单元的下端与金属地板连接，第三辐射单元的右端与第一辐射单元连接；所述第四辐射单元、第五辐射单元、第六辐射单元的形状均为L形，第四辐射单元位于辐射解耦单元的下方且位于第六辐射单元的左侧；所述第五辐射单元的下端与金属地板连接，第五辐射单元位于第四辐射单元的左下方且尺寸小于第四叠辐射单元；所述第六辐射单元位于第四辐射单元的右下方，第六辐射单元的下端与金属地板连接，第六辐射单元的左端与第四辐射单元连接。
[0009]所述辐射解耦单元的左、右两端分别位于第一辐射单元和第四辐射单元的上方。
[0010]所述第一辐射单元的水平长度大于第二辐射单元的水平长度，第三辐射单元的水平长度小于第二辐射单元的水平长度，所述第一辐射单元的竖直高度大于第三辐射单元的竖直高度，第三辐射单元的竖直高度大于第二辐射单元的竖直高度；所述第一辐射单元的贴片宽度大于第二辐射单元、第三辐射单元的贴片宽度；所述第四辐射单元与第一辐射单元的形状相同，第五辐射单元的形状与第二辐射单元的形状相同，所述第六辐射单元的形状与第三辐射单元的形状相同。
[0011]所述一侧侧面介质基板上布置四个双天线模块，另一侧侧面介质基板上对称布置四个双天线模块，相邻的两个双天线模块之间设置解耦单元，所述解耦单元的形状为矩形，解耦单元位于两相邻的双天线模块的第三辐射单元和第六辐射单元的上方，解耦单元的两端分别与两相邻的双天线模块的第一辐射单元、第四辐射单元相连。
[0012]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：第一，本专利技术通过将第一辐射单元和第二辐射单元并排对称放置，通过插入第一辐射解耦结构，不仅实现了双天线模块的解耦，并且参与天线的辐射；第二，本专利技术的工作频段为4.4至6GHz，隔离度为14dB；第三，本专利技术具有尺寸小、紧凑、宽带、多天线等特性，可用在以5G智能手机为例的5G移动终端MIMO通信应用中。
附图说明
[0013]图1为本专利技术中双天线模块的结构示意图；
[0014]图2为本专利技术中实施例一的结构示意图；
[0015]图3为本专利技术中实施例一的第一馈电单元、第二馈电单元、SMA馈电结构、平面介质基板和侧面介质基板的结构示意图；
[0016]图4为本专利技术中实施例一的金属地板和SMA馈电结构的结构示意图；
[0017]图5为本专利技术中实施例一的两个双天线模块的结构示意图；
[0018]图6为本专利技术中实施例一的双天线模块的反射系数曲线图；
[0019]图7为本专利技术中实施例一的双天线模块的传输系数曲线图；
[0020]图8为本专利技术中实施例一的双天线模块的辐射效率曲线图；
[0021]图9为本专利技术中实施例一的相邻的双天线模块端口间的包络相关系数曲线图；
[0022]图10为本专利技术中实施例二的结构示意图；
[0023]图11为本专利技术中实施例二的第一馈电单元、第二馈电单元、SMA馈电结构、平面介质基板和侧面介质基板的结构示意图；
[0024]图12为本专利技术中实施例二的金属地板和SMA馈电结构的结构示意图；
[0025]图13为本专利技术中实施例二的四个双天线模块的结构示意图；
[0026]图14为本专利技术中实施例二的两个双天线模块的结构示意图；
[0027]图15为本专利技术中实施例二的两个双天本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种紧凑式宽带5G MIMO阵列天线，其特征在于：包括平面介质基板(11)和侧面介质基板(12)，平面介质基板(11)的上表面印刷第一馈电单元(2)和第二馈电单元(6)，第一馈电单元(2)、第二馈电单元(6)的下端均连接SMA馈电结构(1)；平面介质基板(11)的下表面印刷金属地板(13)；侧面介质基板(12)沿平面介质基板(11)的两个长边边沿向上布置，且侧面介质基板(12)的板面与平面介质基板(11)的板面垂直，侧面介质基板(12)内表面印刷有第一辐射单元(3)、第二辐射单元(4)、第三辐射单元(5)、第四辐射单元(7)、第五辐射单元(8)、第六辐射单元(9)和辐射解耦单元(10)；第一馈电单元(2)、SMA馈电结构(1)、第一辐射单元(3)、第二辐射单元(4)和第三辐射单元(5)组成第一天线单元；第二馈电单元(6)、SMA馈电结构(1)、第四辐射单元(7)、第五辐射单元(8)和第六辐射单元(9)组成第二天线单元；第一天线单元和第二天线单元对称布置在辐射解耦单元(10)的两边，第一天线单元、第二天线单元和辐射解耦单元(10)组成一个双天线模块，侧面介质基板(12)上左右对称布置多个双天线模块。2.根据权利要求1所述的紧凑式宽带5G MIMO阵列天线，其特征在于：所述第一馈电单元(2)和第二馈电单元(6)均为矩形，第一馈电单元(2)和第二馈电单元(6)呈对称布置；所述第一馈电单元(2)的上端与第一辐射单元(3)的下端相连，所述第二馈电单元(6)的上端与第四辐射单元(7)的下端相连，所述SMA馈电结构(1)穿过平面介质基板(11)和金属地板(13)。3.根据权利要求1所述的紧凑式宽带5G MIMO阵列天线，其特征在于：所述第一辐射单元(3)和第四辐射单元(7)呈对称布置、第二辐射单元(4)和第五辐射单元(8)呈对称布置、第三辐射单元(5)和第六辐射单元(9)呈对称布置；所述第一辐射单元(3)、第二辐射单元(4)、第三辐射单元(5)的形状均为L形，辐射解耦单元(10)的形状为T形，第一辐射单元(3)位于辐射解耦单元(10)的下方且位于第三辐射单元(5)的右侧；所述第二辐射单元(4)的下端与金属地板(13)连接，第二辐射单元(...
【专利技术属性】
技术研发人员：任爱娣，于浩然，杨利霞，张展浩，余成苇，黄志祥，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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