[發明專利]一種多輸入多輸出天線及移動終端

在審

• 申請號: 201210346478.0
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN103682625A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 禹忠;支周;郭陽;陳霖
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q1/22;H01Q21/28
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王磊;龍洪

技術領域

本發明涉及移動終端通信技術，尤其涉及一種多輸入多輸出(MIMO)天線及移動終端。?

背景技術

隨著移動無線通信技術的飛速發展，對大容量的信息傳輸要求越來越高。如何應對移動用戶數量不斷增長的問題，在不增加額外的頻帶帶寬的情況下，在匱乏的頻譜資源條件下，對數據進行高可靠性、高速率、高覆蓋率的傳輸已經成為當今無線通信領域一個重要而緊迫的研究課題。正是在這種背景下，MIMO應運而生，MIMO能夠數十倍甚至百倍地提高無線通信系統的容量和頻譜利用率，能有效的對抗多徑衰落，成為當今新一代移動通信傳輸系統關鍵的技術之一。但與此同時，MIMO系統的移動終端安置多根天線時必須盡量減小天線的尺寸，而且還要滿足相應的帶寬、增益和隔離度等電性能指標，這樣才能更好更準確的保證傳輸效率及輻射效率，這對天線設計提出了較高要求。?

目前，通常用來提高天線系統隔離度的方法主要有：(1)將天線單元設計成不同形狀并嚴格設計天線擺放位置，比如將天線單元垂直放置，這樣有利于增加其極化特性及輻射特性從而實現每個天線的正常工作，但是這樣具有局限性，天線必須設計成不同結構；(2)用微帶線連接天線單元或者饋電端口，當天線單元被激勵時，電流在微帶線部分聚集，與地板耦合，等效成具有頻帶截止特性的電感電容--濾波器系統，從而達到增加隔離度的目的，此種方法適用于微帶貼片天線模型；(3)采用多層輻射貼片分布在多層不同介質板上，在不同平面進行能量輻射，大大減少了相互耦合，這樣需要的整體厚度比較大；(4)在地板開陣列矩形縫隙，使電流聚集，減少能量的流動，達到減小耦合增大隔離度的效果，此種方法加工精度要求很高。?

解決移動終端的多天線隔離度問題，面臨著面積小，體積薄，同時輻射效率高等挑戰，上文提到的已有的增大隔離度的方法各有利有弊，但缺乏靈活性，難以適應目前快速發展的通信行業現狀，亟待一種新的提高隔離度的方式。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種多輸入多輸出天線及移動終端，能夠提高MIMO天線的隔離度，進而提高傳輸效率和輻射效率。?

為解決上述技術問題，本發明的一種多輸入多輸出天線，包括：天線基板、多個天線單元、電磁帶隙結構和地板，所述天線單元間隔的貼在所述天線基板的表面上，所述天線基板與地板重疊設置，在所述天線基板的兩個天線單元之間的位置上設置所述電磁帶隙結構，所述電磁帶隙結構連接到所述地板。?

進一步地，所述電磁帶隙結構包括多個電磁帶隙單元，所述電磁帶隙單元包括圓柱筒和輻射環，所述輻射環與圓柱筒同心地套在所述圓柱筒的一端部，在所述天線基板上開設有通孔，所述圓柱筒穿入所述通孔與所述地板連接，所述輻射環貼在所述天線基板的表面上。?

進一步地，所述電磁帶隙單元相對所述天線單元的正方向呈T型的排列在所述天線基板上。?

進一步地，所述圓柱筒的半徑小于等于0.5mm；所述輻射環的半徑大于0.5mm小于1mm。?

進一步地，所述電磁帶隙單元之間的橫向間距小于等于0.75mm；所述電磁帶隙單元之間的縱向間距大于1個波長。?

進一步地，一種移動終端，包括：殼體和天線，所述天線設置在殼體中，所述天線包括天線基板、多個天線單元、電磁帶隙結構和地板，所述天線單元間隔的貼在所述天線基板的表面上，所述天線基板與地板重疊設置，在所述天線基板的兩個天線單元之間的位置上設置所述電磁帶隙結構，所述電磁帶隙結構連接到所述地板。?

進一步地，所述電磁帶隙結構包括多個電磁帶隙單元，所述電磁帶隙單元包括圓柱筒和輻射環，所述輻射環與圓柱筒同心地套在所述圓柱筒的一端部，在所述天線基板上開設有通孔，所述圓柱筒穿入所述通孔與所述地板連接，所述輻射環貼在所述天線基板的表面上。?

進一步地，所述電磁帶隙單元相對所述天線單元的正方向呈T型地排列在所述天線基板上。?

進一步地，所述圓柱筒的半徑小于等于0.5mm；所述輻射環的半徑大于0.5mm小于1mm。?

進一步地，所述電磁帶隙單元之間的橫向間距小于等于0.75mm；所述電磁帶隙單元之間的縱向間距大于1個波長。?

綜上所述，本發明通過設置電磁帶隙結構，能夠提高MIMO天線的隔離度，以此來實現增加天線單元各自的輻射效率，以及提高通信數據傳輸速率，還具有以下有益效果：?

(1)電磁帶隙結構類似于一個PCB板，制作工藝包括覆銅與過孔，與PCB板制作工藝相同，在加工時，可并入天線或者PCB板的加工中去，加工成本與復雜度均在可接受范圍內，并且有效減少了天線設計的復雜度。?