[发明专利]一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵

说明书

本发明公开了一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵，包括长方形状的第一介质基板以及垂直设置于第一介质基板两平行边上的第二介质基板和第三介质基板；所述第二介质基板上设置有对称分布的天线单元Ant5‑Ant8；所述第三介质基板上设置有对称分布的天线单元Ant1‑Ant4，所述第二介质基板与第三介质基板关于过第一介质基板轴线的平面对称。本发明提供了一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵，实现了多天线同时辐射时天线具有远低于国际标准的SAR特征。本发明的天线阵列具有良好的效率、隔离度以及包络相关系数等性能参数，其适用于5G智能手机。

技术领域

本发明属于天线领域，具体涉及一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵。

背景技术

以极大地提高数据速率、信道容量以及频谱效率。为了避免手机等终端设备产生的电磁辐射对人类健康的危害，国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)和电气和电子工程师协会(IEEE)规定了移动通信设备的比吸收率(SAR)的限值。SAR表示单位质量生物组织吸收的电磁功率。但是现有的5G智能手机MIMO天线设计中都是在研究高隔离度、多频段和低剖面等方面，对于SAR的研究很少，相关文献中只是附带给出SAR的仿真结果，并未将降低SAR值作为重点研究内容。有一些文献分析了天线的类型、位置、地板尺寸、双端口之间的相位对SAR值的影响，但这些结论是基于特定的研究对象得出的，不具有一般性，对低SAR值MIMO手机天线设计的指导意义不大。还有一些文献提出在天线和人头之间插入一层材料降低SAR值，比如导体板、铁氧体等，这些材料可以用来反射或吸收天线朝向人头的电磁辐射；或者是高阻抗表面(HIS)、电磁带隙(EBG)结构等，这些材料可以抑制表面电流的传播，进而减小朝向人头的电磁辐射。但是，由于目前手机的主流设计具有全屏和超薄的特点，插入层的尺寸对于实际应用来说通常太大，而且它的有效带宽通常比手机的工作频段窄，故这些方案并不实用。

发明内容

本发明提供的一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵实现了具有低SAR特征的八单元天线阵，其具备远低于国际标准的SAR值。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种具有低SAR特征的八单元MIMO天线阵，包括长方形状的第一介质基板以及垂直设置于第一介质基板两平行边上的第二介质基板和第三介质基板；

所述第二介质基板上设置有对称分布的天线单元Ant5-Ant8，所述天线单元Ant5-Ant6与天线单元Ant7-Ant8关于第二介质基板的轴线对称；所述第三介质基板上设置有对称分布的天线单元Ant1-Ant4，所述天线单元Ant1-Ant2与天线单元Ant3-Ant4关于第三介质基板的轴线对称；所述天线单元Ant1与天线单元Ant2、天线单元Ant3与天线单元Ant4、天线单元Ant5与天线单元Ant6以及天线单元Ant7与天线单元Ant8之间的距离均为d；所述天线单元Ant2与天线单元Ant3以及天线单元Ant6与天线单元Ant7之间的距离为L；所述第二介质基板与第三介质基板关于过第一介质基板轴线的平面对称。

进一步地，所述第一介质基板的尺寸为154mm×74mm×0.8mm，所述第二介质基板和第三介质基板的尺寸均为144mm×6.7mm×0.8mm，所述d为11mm，所述L为13.2mm。

进一步地，所述第一介质基板分为第一预留区域、底板以及第二预留区域，所述第一预留区域和第二预留区域分布于底板的两侧，且尺寸均为74mm×5mm，所述底板尺寸为144mm×74mm，所述第二介质基板和第三介质基板设置于底板上。

进一步地，所述第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板所采用的材料均为FR4材料。