[發明專利]用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統

在審

• 申請號: 201810613026.1
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108899643A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 李磊;向蕾;趙德浩;白俊愷;龐迪;馮永波;雷振亞;王青
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/10;H01Q21/30;H01Q1/24
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統，屬于手機終端技術領域，所述雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統由上層金屬饋電帶、中間介質基板和底層金屬地板組成，包括G個天線單元，分別為天線單元1、天線單元2、…、天線單元G；天線單元1、天線單元3、…、天線單元G?1分別由E型縫隙和倒置L型饋電帶構成，天線單元2、天線單元4、…、天線單元G分別由E型縫隙和微帶饋電帶構成；利用縫隙天線諧振原理在3.45GHz和4.9GHz產生兩個諧振點，實現了3300?3600MHz和4800?5000MHz雙頻帶的覆蓋，從而較好地滿足了我國使用的5G中頻段頻帶的需求。

技術領域

本發明屬于手機終端技術領域，特別涉及一種用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統，適用于實際應用。

背景技術

隨著通信技術的日益發展及3G與4G技術的推廣與應用，移動用戶對于更快的數據傳輸以及更好的移動設備的需求越發的強烈，一些國家和地區已經開始第五代移動通信(5G)相關標準的制定；2017年11月15日，我國工信部發布《關于第五代移動通信系統使用3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段相關事宜的通知》，確定我國使用的5G中頻頻譜，由此，中國成為國際上率先發布5G系統在中頻段內頻率使用規劃的國家。

由于5G通信具有高速率、大容量、低時延等特點，多輸入多輸出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)技術成為實現5G通信的關鍵技術之一，而且由于手機終端空間的有限，也需實現天線單元的小型化。

YONG-LING BAN等人在IEEE Access,VOL.4.2016發表的《4G/5G MultipleAntennas for Future Multi-Mode Smartphone Applications》中公開了一種能用于4G/5G通信的多輸入多輸出智能手機終端天線；其中5G天線模塊利用單極子天線的二分之一波長諧振模式在3.5GHz產生一個諧振點，來實現3400-3600MHz的5G中頻段覆蓋；利用多輸入多輸出技術組成8×8天線陣列來實現5G通信所需的大容量信息通訊。

但是《4G/5G Multiple Antennas for Future Multi-Mode SmartphoneApplications》中的5G天線模塊只實現了單一頻帶的覆蓋，而且帶寬只有200MHz,不能較好滿足未來5G通信所需的通信量；另一方面，每個5G天線單元小型化程度不足，且所占用手機地板凈空地面積過大，不利于未來全面屏智能手機的實現。

發明內容

針對上述現有技術存在的5G通信的單一頻段覆蓋，未能較好滿足未來5G通信所需的通信量，以及5G天線單元小型化程度不足，占用手機地板凈空地面積過大，不利于未來全面屏智能手機的實現問題，本發明的目的在于提出一種用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統，該種用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統是由尺寸較小的十二個天線單元組成的雙頻諧振的多輸入多輸出5G天線陣列，能夠實現在3.45GHz和4.9GHz兩個中心點的諧振，在回波損耗小于-6dB、隔離度小于-14dB的情況下，成功覆蓋3300-3600MHz頻帶，相對帶寬為15.5％(3210-3750MHz),天線輻射效率大于67％，包絡相關性系數小于0.05；在回波損耗小于-10dB，隔離度小于-15dB的情況下，成功覆蓋了4800-5000MHz頻帶，相對帶寬約為7.2％(4700–5050MHz),天線輻射效率大于75％，包絡相關性系數小于0.015；從而較好地滿足了我國制定的用于5G中頻帶的頻帶需求，可用于未來5G智能手機天線的設計，工程實用性較大。

為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種用于5G通信的雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統，所述雙頻帶小型化MIMO手機終端天線系統由上層金屬饋電帶、中間介質基板和底層金屬地板組成，包括G個天線單元，分別為天線單元1、天線單元2、…、天線單元G；其中，G為大于0的正整數其為偶數。