本发明专利技术提供了一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO阵列天线，包括：水平介质基板、竖直介质基板、辐射贴片、去耦合单元、微带线和馈电端口，所述水平介质基板底面印刷有地平面，所述辐射贴片和地平面之间通过辐射贴片的短路部分连接，所述辐射贴片印刷于左右两个竖直介质基板的内侧，所述辐射贴片通过微带线进行馈电，所述微带线印刷在水平介质基板上表面，并与辐射贴片相连，所述去耦合单元印刷左右两个竖直介质基板的外侧，并置于辐射单元之间。本发明专利技术提供一种应用于5G智能手机的8单元MIMO天线，结构简单、尺寸小、剖面低、低耦合、高增益、信道容量大。信道容量大。信道容量大。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线
[0001]本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线。
技术介绍
[0002]天线作为无线通信设备收发电磁波的关键部件已被广泛应用于军用、民用和工业生产领域。特别是随着智能手机的普及，天线已成为人们日常生活中获取和传递信息不可或缺的工具。随着人们对高质量生活需求的不断增长，天线作为各类无线通信设备中收发信息的关键部件，必将受到各个相关领域学者的持续关注。
[0003]随着人类社会的进步和发展，移动通信系统的业务量呈爆炸式增长。然而，第四代无线通信技术(4G)中的移动蜂窝系统以及与之相关的天线设备将无法满足日益增长的业务量需求。与4G系统相比，第五代移动通信技术(5G)可以提供超快的速度，超低的延时和极高的可靠性。因此，大幅度提高移动终端设备天线的信道容量变得刻不容缓。多输入多输出技术是能够实现5G超高信道容量的关键技术之一。分配给5G的新频段可以分为sub
‑
6GHz和毫米波频段。其中，Sub
‑
6GHz就是利用6GHz以下的带宽资源发展5G，目前我国5G的初期建设已经确认使用的Sub
‑
6GHz频段包括3.6
‑
3.8GHz和4.8
‑
5.0GHz。因为Sub
‑
6GHZ频段的波长比毫米波频段的波长长的多，所以容易解决大范围区域的信号覆盖问题。毫米波的带宽更宽、速度更快、信道容量更大，能同时满足更多人上网，但此频段覆盖面积比较小、成本较高，适合人员密集场所。
[0004]对于面向移动无线通信设备的5GMIMO阵列天线，各国学者提出了一些不同方案，如倒F天线(PIFA)、微带天线等。在《WidebandMIMOAntennaArrayDesignforFutureMobileDevicesOperatinginthe5GNRFrequencyBandsn77/n78/n79andLTEBand46》文献中，作者设计了一款8单元PIFA天线，天线单元尺寸为13.9mm
×
7mm；《AWidebandPIFA
‑
Pair
‑
BasedMIMOAntennafor5GSmartphones》文献中，作者提出一款4单元PIFA天线，天线单元尺寸为15mm
×
7mm；上述两款天线均为覆盖5GN76/N77/N78及LTE46的超宽带天线，且隔离度较低，但过宽带宽在实际工作中容易受到其他信号干扰；在文献《High
‑
isolationeight
‑
elementMIMOarrayfor5Gsmartphoneapplications》中，作者提出了一种8单元偶极子MIMO天线用于3.45GHz频段(3.3
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3.6GHz)，隔离度达到了20dB，但该天线频段单一、尺寸较大。因此，设计出一种结构简单、尺寸小、剖面低、低耦合、信道容量大的双频5GMIMO阵列天线具有较高的应用价值。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线，包括：水平介质基板、竖直介质基
板、辐射贴片、去耦合单元、微带线和馈电端口；
[0008]所述水平介质基板顶部印刷有地平面，所述辐射贴片和地平面之间通过辐射贴片的短路部分连接，所述辐射贴片印刷于左右两个所述竖直介质基板的内侧，所述去耦合单元印刷于左右两个所述竖直介质基板的外侧，并置于对应的相邻两个辐射单元之间；所述辐射贴片与所述去耦合单元分别位于所述竖直介质基板的内外侧；所述去耦合单元为倒L型结构，所述去耦合单元的竖直臂与地平面相连，所述去耦合单元的水平臂与竖直介质基板上部边缘齐平；所述辐射贴片为矩形结构，在矩形结构上经过开槽将所述辐射贴片分为三部分，以短路支路为起点顺时针旋转依次分为第一部分、第二部分、第三部分；所述第一部分和所述第二部分均为L型结构，所述第三部分为倒U形结构；所述第一部分与短路支路相连，并利用短路探针连接地平面。所述第三部分与微带线相连，所述微带线通过所述馈电端口连接所述地平面。
[0009]优选地，所述第一部分和所述第二部分之间以及所述第二部分和所述第三部分之间均通过缝隙槽进行隔断。
[0010]优选地，所述水平介质基板和两个所述竖直介质基板构成手机外壳的U型结构；两个所述竖直介质基板的结构相同。
[0011]优选地，所述水平介质基板和两个所述竖直介质基板的材质为环氧树脂，相对介电常数为4.4；所述竖直介质基板的厚度为0.8mm；所述水平介质基板的厚度为1.0mm。
[0012]优选地，所述辐射贴片、所述地平面、所述去耦合单元和所述微带线均为金属材料。
[0013]优选地，所述微带线为50Ω阻抗匹配微带线。
[0014]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0015]本专利技术提供了一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线，采用同轴馈电，利用微带线获得50Ω阻抗匹配，安装方便，并利用开槽技术减小天线体积，获得双频段的特性，并利用短路探针加载方法进一步减小天线的体积。通过缝隙加载技术将辐射面分割为三个部分之后使天线获得获得了双频段和宽带特性，阻抗带宽为3.18
‑
3.62GHz(中心频率分别为3.25GHz)和4.73
‑
5.31GHz(中心频率分别为5.1GHz)，相对带宽分别达到了13.53％和11.37％，因此能够应对智能手机内部复杂电磁环境对天线辐射性能的影响。此外，天线在中心频率点回波损耗的最小值分别达到了
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51.2dB和
‑
30.4dB，可见阻抗匹配良好。在上述频段内，该天线的辐射特性满足智能手机的工业应用标准，即MIMO天线阵列的回波损耗小于
‑
6dB，电压驻波比小于3。通过调整第三部分倒U形口的长度和宽度或者第一部分的倒L形贴片长边的长度和宽度可以调整天线双频段的中心频率和带宽；去耦合单元被置于竖直介质基板的外侧，使得天线单元之间的耦合度降低，天线之间的耦合度最大值从
‑
9dB降为
‑
14dB。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例的阵列天线单元的辐射贴片结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例的侧视图结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于5G智能手机的8单元双频MIMO天线，其特征在于，包括：水平介质基板、竖直介质基板、辐射贴片、去耦合单元、微带线和馈电端口；所述水平介质基板顶部印刷有地平面，所述辐射贴片和地平面之间通过辐射贴片的短路部分连接，所述辐射贴片印刷于左右两个所述竖直介质基板的内侧，所述去耦合单元印刷于左右两个所述竖直介质基板的外侧，并置于对应的相邻两个辐射单元之间；所述辐射贴片与所述去耦合单元分别位于所述竖直介质基板的内外侧；所述去耦合单元为倒L型结构，所述去耦合单元的竖直臂与地平面相连，所述去耦合单元的水平臂与竖直介质基板上部边缘齐平；所述辐射贴片为矩形结构，在矩形结构上经过开槽将所述辐射贴片分为三部分，以短路支路为起点顺时针旋转依次分为第一部分、第二部分、第三部分；所述第一部分和所述第二部分均为L型结构，所述第三部分为倒U形结构；所述第一部分与短路支路相连，并利用短路探针连接地平面。所述第三部分与微带线相连，所述微带线通过所述馈电端口连接所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋志伟，苗宏祥，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：
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