[發(fā)明專利]一種改善MIMO天線低頻性能的慢波結(jié)構(gòu)及小型化智能終端

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011611458.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112768930A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹昌漫
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市信豐偉業(yè)科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q1/24
• 代理公司: 深圳理之信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44440
• 代理人: 曹新中;謝瑩芳

本發(fā)明適用于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開一種改善MIMO天線低頻性能的慢波結(jié)構(gòu)及小型化智能終端，其中慢波結(jié)構(gòu)包括在遠離天線一側(cè)的PCB主板上下表面設(shè)有離散型金屬條，每個離散型金屬條包括多段金屬帶，每段金屬帶之間設(shè)有間隙，其中上表面金屬帶與下表面金屬帶錯位分布，上表面金屬帶與相鄰的下表面金屬帶通過金屬過孔依次形成信號鏈路。由于通過慢波結(jié)構(gòu)可以延長天線地電流的相對路徑長度，使得天線在1GHz以下的低頻段有足夠的“地”尺寸，這對1GHz以下低頻作用非常大，但對于高頻(1GHz以上)幾呼沒有影響，可以提升MIMO天線低頻性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改善MIMO天線低頻性能的的慢波結(jié)構(gòu)及小型化智能終端。

背景技術(shù)

經(jīng)過30多年來發(fā)展，終端天線經(jīng)歷了由外置天線到內(nèi)置天線，由單頻，窄帶天線到多頻、寬帶天線，由單天線到MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出)天線的轉(zhuǎn)變。天線的形式也從最初單極子天線到單極子天線、平面倒F天線、縫隙天線、環(huán)天線等多種天線形式混合。

為了提高移動通信數(shù)據(jù)傳輸速率、通信質(zhì)量和信道容量，MIMO天線成為第四代移動通信的天線設(shè)計新需求，MIMO天線系統(tǒng)在理想條件下具有最大信道容量，只有當天線與天線之間隔離度越高、相關(guān)性系數(shù)越小，MIMO天線系統(tǒng)的信道容量才能接近理論峰值。

隨著對終端產(chǎn)品外觀要求越來越高的情況下，4G和5G通信時代，智能終端成為人們連接互聯(lián)網(wǎng)的主要工具，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)中，要求智能終端能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性和高速率的數(shù)據(jù)傳輸。MIMO天線是解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)，并且在4G通信的基站端和移動終端得到了廣泛的應(yīng)用。MIMO天線系統(tǒng)的特點是在發(fā)射機或者接收機中擁有多個天線，能夠在不增加發(fā)射功率和系統(tǒng)頻譜的前提下，利用無線信道的多路徑屬性提高傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)容量。

為了使MIMO天線系統(tǒng)具有較好的性能，天線單元之間必須是不相關(guān)的(耦合較低)，然而，移動設(shè)備中能夠為天線預留出的空間非常有限，使得天線之間的空間距離不可能大于或者等于一個波長。因而在便攜式設(shè)備中集成多個具有低耦合的寬帶天線時，其性能比較差，如無線智能手表，物理尺寸非常小，布置同時帶有3-4個天線時，天線的低頻段因為“地”空間不足，其性能非常比較差。以某款小型化終端產(chǎn)品為例，當整機尺寸40mm*40mm，內(nèi)部PCB主板物理尺寸最大也只有40mm*40mm，天線的B2、B4高頻段效率基本占比為45％左右，但是由于物理尺寸太小加上PCB主板上的器件布局所需要的空間較大，留給天線的尺寸非常小，使得低頻段B12(700MHz)無法達到要求，其效率只能在9％左右。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種改善MIMO天線低頻性能的慢波結(jié)構(gòu)及小型化智能終端，其中慢波結(jié)構(gòu)可以避免小型化設(shè)備天線在低頻段時需要的地尺寸與產(chǎn)品小型化間的矛盾，提高天線低頻段性能。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種改善MIMO天線低頻性能的慢波結(jié)構(gòu),該慢波結(jié)構(gòu),包括在遠離天線一側(cè)的PCB主板上下表面設(shè)有離散型金屬條，每個離散型金屬條包括多段金屬帶，每段金屬帶之間設(shè)有間隙，其中上表面金屬帶與下表面金屬帶錯位分布，上表面金屬帶與相鄰的下表面金屬帶通過金屬過孔依次形成信號鏈路。

進一步地說，所述低頻段為1GHz以下。

進一步地說，所述離散型金屬條包括長條形和圓弧形。

本發(fā)明還提供一種改善MIMO天線低頻性能的慢波結(jié)構(gòu),該慢波結(jié)構(gòu)，包括在遠離天線一側(cè)的多層PCB主板上沿其厚度方向每層上下表面分別設(shè)有金屬帶，每個金屬帶首尾通過金屬過孔依次形成信號鏈路。

進一步地說，所述低頻段為1GHz以下。