多天线系统的去耦结构、多天线系统和移动终端

摘要

本发明实施例公开了一种多天线系统的去耦结构以及设有该去耦结构的多天线系统和移动终端，属于通信技术领域。解决了在空间有限的条件下，提高天线单元之间的隔离度的技术问题。该去耦结构，包括两个相对交错放置的平面指状结构，每个平面指状结构的根部通过连接线与多天线系统的地板电连接；每个平面指状结构包括至少两个指；平面指状结构和连接线用于在多天线系统的工作频段产生谐振，以阻断地板上的电流。该多天线系统，包括介质板、地板、两个天线单元，以及与每个天线单元对应设置的上述去耦结构；两个天线单元分别设置于介质板相对的两个侧边上，且与地板电连接；去耦结构设置于与天线单元相邻的介质板的侧边。本发明应用于手机等移动终端。

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种多天线系统的去耦结构以及设有 该去耦结构的多天线系统和移动终端。

背景技术

随着通信技术的不断发展，移动通信终端中，单端口输入的倒F天线 （Inverted F Antenna，IFA）和单极子天线等已经难以满足用户的需求。多入多 出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）天线系统可以提高数据输送速率， 还可以改善网络覆盖率，所以多天线系统将成为必然的发展趋势。

同时，移动终端的天线设计也带来了新的挑战：一方面用户要求小型化高 质量的用户体验，移动终端内的空间有限；另一方面多天线系统的重要指标之 一就是天线单元间的隔离度，系统应该实现尽可能高的隔离度。目前，提高天 线单元之间的隔离度的方案都会占用较大空间，因此，现有技术中存在如何在 空间有限的条件下，提高天线单元之间的隔离度的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种多天线系统的去耦结构以及设有该去耦结构的多 天线系统和移动终端，解决了现有技术中在空间有限的条件下，如何提高天线 单元之间的隔离度的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种多天线系统的去耦结构，包括两个相对交错放置的平面指状结构，每 个所述平面指状结构的根部通过连接线与所述多天线系统的地板电连接；

每个所述平面指状结构包括至少两个指；

所述平面指状结构和所述连接线用于在所述多天线系统的工作频段产生谐 振，以阻断所述地板上的电流。

一种多天线系统，包括介质板、地板、两个天线单元，以及与每个所述天 线单元对应设置的上述去耦结构；

所述地板覆盖在所述介质板的背面；

两个所述天线单元分别设置于所述介质板相对的两个侧边上，且与所述地 板电连接；

所述去耦结构设置于与所述天线单元相邻的所述介质板的侧边，或者设置 于所述介质板的正面或背面。

一种移动终端，包括上述多天线系统。

与现有技术相比，本发明所提供的上述技术方案中的任一技术方案具有如 下优点：本发明提供的去耦结构，可通过调整平面指状结构和连接线的尺寸， 在天线单元的工作频段产生谐振，形成高阻结构，能够阻断地板上的电流，从 而大幅降低了天线单元之间的耦合，提高了天线单元之间隔离度；并且本发明 提供的去耦结构采用相对交错放置的平面指状结构，这种结构只需要较小体积 就可以实现很高的隔离度。因此，本发明解决了在空间有限的条件下，提高天 线单元之间的隔离度的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1所提供的多天线系统的去耦结构的示意图；

图2a至图2c为本发明的实施例1所提供的多天线系统的主视图和侧视图；

图3为本发明的实施例1所提供的多天线系统的S21曲线图；

图4为本发明的实施例1所提供的多天线系统的S22曲线图；

图5a至图5c为本发明的实施例2所提供的多天线系统的主视图和侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例所提供的多天线系统的去耦结构，包括两个相 对交错放置的平面指状结构41，每个平面指状结构41的根部通过连接线42与 多天线系统的地板电连接；每个平面指状结构41包括至少两个指（本实施例为 三个指）。平面指状结构41和连接线42用于在多天线系统的工作频段产生谐振， 以阻断多天线系统的地板上的电流。

本发明实施例中的去耦结构，可通过调整平面指状结构和连接线的尺寸， 在天线单元的工作频段产生谐振，形成高阻结构，能够阻断地板上的电流，从 而大幅降低了天线单元之间的耦合，提高了天线单元之间隔离度；并且本发明 实施例中的去耦结构采用相对交错放置的平面指状结构，这种结构只需要较小 体积就可以实现很高的隔离度。因此，本发明实施例解决了在空间有限的条件 下，提高天线单元之间的隔离度的技术问题。

如图2所示，本发明实施例所提供的多天线系统包括介质板1、地板2、两 个天线单元3，以及与每个天线单元3对应设置的两个去耦结构4；地板2覆盖 在介质板1的背面；两个天线单元3分别设置于介质板1相对的两个侧边上， 且与地板2电连接；去耦结构4设置于与天线单元3相邻的介质板1的侧边。 将去耦结构4设置在介质板1的侧边不会增加多天线系统整体的厚度，因此作 为最优的实施方式。当然，去耦结构也可以设置在介质板的正面或背面。

作为一个优选方案，如图1所示，连接线42垂直于平面指状结构41所在 的平面。安装去耦结构4时，使连接线42也垂直于介质板1的侧边所在的平面， 并通过介质板1上的过孔（图中未示出）与地板2电连接，这样即可以使平面 指状结构41与介质板1的侧边平行，以达到最好的去耦效果。

多天线系统各部分的具体参数如下：

介质板1的尺寸为L×W＝100mm×45mm，厚度为1mm，本实施例中选用介 电常数为4.4的FR4介质板。

两个天线单元3为倒F天线单元，分别于介质板1的两个较短的侧边上， 尺寸为h₁×W₁=13mm×34mm，线宽为1mm。

两个去耦结构4分别安装于介质板1的两个较长的侧边上，并且靠近各自 对应的天线单元3，各部分的尺寸如图1所示，总长宽l₁×d=10.28mm×1.1mm， 连接线42高度h₂=1mm，指的间距g=0.1mm，指的宽度也为0.1mm。

从以上各部分的尺寸可以看出，去耦结构4相比于介质板1、天线3等其他 部件，体积是非常小的，从而实现了在空间有限的条件下，抑制天线单元3之 间的耦合。

图3和图4是利用仿真软件对多天线系统的S参数进行仿真的结果。图3 中虚线表示安装去耦结构4之前的S21曲线，实线表示安装去耦结构4之后的 S21曲线。在安装去耦结构4之前，两个天线单元3在谐振频点的耦合度最低仅 为2dB左右；在安装去耦结构4之后，多天线系统在900MHz工作频段的隔离 度达到了8dB，即隔离度提高了6dB，因此本发明实施例中，在工作频段内有效 的抑制了天线单元3间的耦合。

图4中虚线表示安装去耦结构4之前的S22曲线，实线表示安装去耦结构4 之后的S22曲线。可以看出，虽然安装了去耦结构4之后，多天线系统的反射 系数有所降低，但降幅是在可接受的范围之内，并不会影响多天线系统的正常 工作。

本发明实施例所提供的移动终端可以是手机等，其中包括本实施例提供的 上述多天线系统。当手机的工作频段在900MHz时，去耦结构所占的空间仅为 10.28mm×1.1mm×1mm，所以可应用于绝大多数的手机中。

实施例2：

如图5所示，本实施例中的多天线系统在实施例1的基础上，在介质板1 的正面，也设置有与每个天线单元3对应的去耦结构4，且每个天线单元3对应 设置有两个去耦结构4。这样，每个天线单元4对应设置共三个去耦结构4，并 且三个去耦结构4共同抑制地板上的电流，能够进一步提高天线单元3之间的 隔离度。

本实施例是在实施例1的基础上，在介质板的正面增设了去耦结构，在其 他实施方式中也可以选择在介质板的背面增设去耦结构，只要去耦结构与地板 之间的距离合适即可。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围 应以权利要求的保护范围为准。