[发明专利]一种基于模式正交的双频高隔离度手机MIMO天线

说明书

本发明公开了一种基于模式正交的双频高隔离度手机MIMO天线，包含介质基板、两个介质板、第一天线模块和第二天线模块；天线模块由辐射单元、解耦结构组成；金属地板印刷在介质基板背面；辐射单元由印制在金属地板两侧的两部分辐射枝节组成，印刷两个介质板内侧面；解耦结构是由两枝节组成，降低两谐振点的耦合程度。本申请提供的天线的结构通过天线不同的谐振枝节实现双频带，覆盖电信5G频段的3.4GHz‑3.5GHz、联通5G频段的3.5GHz‑3.6GHz、移动5G频段的4.8GHz‑4.9GHz，很好的解决了覆盖国内三大主要运营商的5G信号的问题。并且验证了模式正交的解耦方式在双频的应用。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种基于模式正交的双频高隔离度手机MIMO天线。

背景技术

近年来，随着无线通信的飞速发展和通信系统容量的不断提高，电磁波传播环境变得越来越复杂。随着人们生活品质的提高，对无线移动通信系统和手机均提出了更高的要求。不同于传统的通信系统，在包含空间分集和空间复用的 MIMO 系统中，多径效应已经成为了有利条件，不光可以被用来提高信息传输速率，此外，MIMO 系统也可以利用空间分集技术来保证信息传输的可靠性。

第五代(5G)移动通信系统将于2020年大规模部署，它将给我们带来比目前的4G系统更高的传输速率和更短的延迟等诸多优势。理论上，MIMO信道容量随着MIMO元素的数量线性增加。然而，对于移动终端，外围器件越来越多，留给天线设计空间越来越小，受限于整机尺寸，会导致天线之间的耦合变强，进一步会导致MIMO中元素的辐射效率降低，从而无法发挥MIMO天线技术的优势。如何在有限的空间中，实现天线的高隔离度和低包络相关系数(ECC)，MIMO天线系统实现更好的天线性能成为一个挑战。

除此以外，近年来5G终端天线的单频带天线的研究很多，而国内三大主要运营商获得的5G许可频段，除了公认为最适合组建5G网络的3.5GHz频段划给电信和联通以外，移动这次获得了2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的共260MHz带宽的5G试验频率资源，其中2515-2575MHz、2635-2675MHz和4800-4900MHz频段为新增频段，2575-2635MHz频段为重耕中国移动现有的TD-LTE（4G）频段。面对三大运营商的5G许可频段，这就需要实现宽带/多频段覆盖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于模式正交的双频高隔离度手机MIMO天线，利用天线单元辐射模式的正交，实现高隔离度的MIMO天线技术，同时解决现有天线不能在一副天线同时覆盖三大运营商5G频段导致覆盖频段单一或设置多幅天线导致占用空间大和信道容量低的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于模式正交的双频高隔离度手机MIMO天线，包含介质基板、第一介质板、第二介质板、第一天线模块和第二天线模块；

所述介质基板、第一介质板、第二介质板均为矩形板，其中，所述介质基板反面中心印刷有金属地板，金属地板长度和介质基板的长度相同、宽度小于介质基板的宽度；所述第一介质板、第二介质板的长度和介质基板的长度相同，所述介质基板的两条长边分别第一介质板、第二介质板垂直固连，且介质基板的一个长边位于第一介质板两条长边之间的中线上、另一个长边位于第二介质板两条长边之间的中线上；

所述第一天线模块、第二天线模块结构相同，均包含第一天线单元、第二天线单元和解耦单元；

所述第一天线单元、第二天线单元结构相同，均包含单极子和偶极子；

所述单极子包含单极子臂、第一微带线、同轴和第一馈电端口，所述单极子臂包含T形枝节和U形枝节，所述T形枝节包含长边以及和长边中点垂直相连的短边，所述U形枝节包含底边以及和底边两端垂直相连的两条侧边，所述T形枝节的短边末端伸入U形枝节内和U形枝节底边的中点垂直相连；