CN102394348B - 一种适用于lte标准的多频段手机mimo天线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，包括铺设有地面的介质基板、主天线和第一副天线，介质基板包括第一侧边和第二侧边，且第一侧边的长度小于第二侧边的长度，第一侧边与第二侧边呈一定角度；所述主天线设置在第一侧边；第一副天线设置在第二侧边，其进一步包括：耦合馈电线、第一馈电点和若干个弯折分支；耦合馈电线通过电容耦合方式将能量馈给所述若干个弯折分支；第一馈电点与所述耦合馈电线连接；耦合馈电线与弯折分支非接触；所述每一弯折分支与所述地面形成缝隙，且其一端与地面连接；且该弯折分支通过上述缝隙在预定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量，且该弯折分支的总长度约为该工作频段的中心频率对应波长的四分之一。

Description

一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，特别涉及一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构。
背景技术
为了方便理解，我们这里给出几个常用天线的定义：（1）电感加载电容耦合天线：天线接地，馈电线与天线不直接连接，而是通过电容耦合的方式馈电，长度一般低于工作频率的1/4波长。（2）单极子天线：长度为工作频率的1/4波长，一端与信号的输出端连接，一端开路，且需要悬空于地面。（3）环天线：长度为工作频率的1个波长，一端接信号的输出端，一端接地。（4）PIFA天线：长度为工作频率的1/4波长，一端接信号输出端和地，一端开路，PIFA可以安放在地面上，且高度一般高于地面5mm或以上。（5）IFA天线：长度为工作频率的1/4波长，类似于PIFA，一端接信号输出端和地，一端开路，但是不放在地面上，需要净空。（6）槽天线：为在一块金属上切出槽而得到，槽的长度可以为1/4波长也可以为1/2波长，槽天线一般通过耦合馈电方式馈电。
LTE是英文Long Term Evolution的缩写。LTE也被通俗的称为3.9G，具有100Mbps的数据下载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术。
作为下一代无线通信技术，LTE可提供更快的数据速率，更优良的多媒体服务。在LTE技术中，MIMO是最关键的技术。为了实现MIMO工作，需要使用两个或多个工作在相同频率的接收及发射天线。为了获得好的性能，这些天线之间需要有良好的隔离，同时天线之间也要有低的相关性系数。而且，目前世界范围内有多个标准以满足不同的应用，这些标准所覆盖的频段各不相同，仅仅LTE 覆盖的频段就从700MHz一直到2690 MHz，因此需要LTE天线系统也能够实现多频段工作。在手持设备（如手机）中，空间非常狭小，天线之间的间隙很小，设计出满足这些要求并具有良好性能的MIMO天线系统是非常困难的。
中国专利申请号为200980101818.X的发明专利公开了一种多频段内置天线。该天线包含：基板；在所述基板上形成的阻抗匹配／供电单元；与所述阻抗匹配／供电单元结合的第一辐射部件，而且所述阻抗匹配／供电单元包含：具有预定长度并与接地连接的第一匹配部件及具有预定长度并与所述第一匹配部件相隔配置，且与供电点电气连接的第二匹配部件，并且所述第一匹配部件与所述第二匹配部件之间的间隔在局部产生变化。根据本发明的天线，在多频段设计时利用耦合匹配，从而具有可提供拥有宽频特性的多频段内置天线的优点。该天线虽然能实现在多个频段工作，但结构复杂，不易实现。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其在手机这样的狭小空间内，设计可以工作在多个频段的LTE天线系统。所设计的天线可工作在多个频段，具有良好的辐射性能，同时实现天线间的高的隔离和低的相关性系数。
本发明公开的技术方案如下：
一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，包括铺设有地面的介质基板，所述介质基板包括第一侧边和第二侧边，且第一侧边的长度小于第二侧边的长度，第一侧边与第二侧边呈一定角度；所述天线结构还包括：
主天线，所述主天线设置在第一侧边；
第一副天线，所述第一副天线设置在第二侧边，其进一步包括：
耦合馈电线、第一馈电点和若干个弯折分支；耦合馈电线通过电容耦合方式将能量馈给所述若干个弯折分支；第一馈电点与所述耦合馈电线连接；耦合馈电线与弯折分支非接触；
所述每一弯折分支与所述地面形成缝隙，且其一端与地面连接；且该弯折分支通过上述缝隙在预定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量。
较佳地，所述弯折分支的总长度为该预定工作频段的中心频率对应波长的四分之一。
较佳地，所述若干弯折分支包括第一弯折分支和第二弯折分支；
第一弯折分支与地面形成第一缝隙，第一弯折分支通过第一缝隙在第一低频段内辐射能量；第一弯折分支的总长度为第一低频段的中心频率对应波长的四分之一；
第二弯折分支与地面形成第二缝隙，第二弯折分支通过第二缝隙在第二低频段内辐射能量；第二弯折分支的总长度为第二低频段的中心频率对应波长的四分之一。
较佳地，该述天线结构还包括第二副天线，所述第二副天线设置在介质基板的第二侧边，邻近第一副天线；所述第二副天线为折叠金属片，其上设置有对应的第二馈电点。
较佳地，该述第一副天线还包括一集总参数元件，所述耦合馈电线通过该集总参数元件与所述第一馈电点连接。
较佳地，第一弯折分支呈倒L型，其一端与地面连接，且其沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向右延伸一段距离；
第二弯折分支的一端与地面连接，且沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向上延伸，向上延伸一段距离后向右延伸一段距离；
第一弯折分支设置在第二弯折分支的第二缝隙内。
较佳地，第一低频段为791-821MHz，第二低频段为925-960MHz。
较佳地，所述第二副天线的工作频率覆盖高频段，其覆盖频段为1805-2170MHz，且第二副天线的总长度为该覆盖频段的中心频率对应波长的四分之一。
较佳地，所述若干弯折分支包括第一弯折分支和第二弯折分支；
第一弯折分支与地面形成第一缝隙，第一弯折分支通过第一缝隙在第一工作频段辐射能量；所述第一工作频段为第一低频段或第一高频段；第一弯折分支的总长度约为第一工作频段的中心频率对应波长的四分之一；
第二弯折分支与地面形成第二缝隙，第二弯折分支通过第二缝隙在第二工作频段辐射能量；所述第二工作频段为第二低频段或第二高频段；第二弯折分支的总长度约为第二工作频段的中心频率对应波长的四分之一。
较佳地，所述第一副天线还包括集总电容和第一折叠金属片、第二折叠金属片；所述集总电容一端与第一馈电点连接，另一端与该第一折叠金属片的第一端连接；第一折叠金属片的第二端和第二折叠金属片的一端相对，且第二折叠金属片的另一端连接地面；
第一折叠金属片在第三高频段内辐射能量；第二折叠金属片通过与第一折叠金属片之间的耦合在第四高频段内辐射能量；其中，第一折叠金属片约为第三高频段的中心频率对应波长的四分之一，第二折叠金属片约为第四高频段的中心频率对应波长的四分之一。
较佳地，第一弯折分支呈倒L型，其一端与地面连接，且其沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向右延伸一段距离；
第二弯折分支的一端与地面连接，且沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向上延伸，向上延伸一段距离后向右延伸一段距离；
第一弯折分支设置在第二弯折分支的第二缝隙内。
较佳地，第一低频段为734-749 MHz；第一高频段为2000-2300MHz；第二低频段为869-894 MHz；第二高频段为2300-2600MHz。
较佳地，第三高频段为1710-2000MHz；第四高频段为2600-2800MHz。
较佳地，所述主天线的工作频段覆盖698-960MHz以及1710-2690MHz。
较佳地，所述主天线为以下其中一种：电感加载电容耦合天线、单极子天线、环天线、IFA天线、PIFA天线，槽天线。
与现有技术相比，本发明所提出的天线结构具有以下优点：
第一：以往的技术仅仅涉及如何在一个窄频段内实现天线间的高隔离与低的相关性系数，而本发明所提出的天线结构可以实现多个频段及宽频段的高隔离及低的相关性系数。
第二：以往的技术往往结构比较复杂，需要引入多个附加元件，因此增加了设计的复杂度，降低了天线的性能。而本发明所提出的天线结构不需要任何附加元件，结构简单，也不会引入其他附加损耗。
第三：以往的技术往往占用面积较大，不适用于低频段和手机这样的小型手持移动终端设备上。而本发明所提出的天线结构占用面积小，完全可以集成到手机等小型手持终端设备中，工作频段可以包含LTE700这样的低频段。
附图说明
图1为本发明实施例1一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构的示意图；
图2为本发明实施例1主天线的放大图；
图3为本发明实施例1第一副天线的放大图；
图4为本年发明实施例1第二副天线的放大图；
图5为本发明实施例1主天线和第一副天线反射系数和隔离度测量图；
图6为本发明实施例1主天线和第二副天线反射系数和隔离度测量图；
图7为本发明实施例1主天线和第一副天线总辐射效率测量图；
图8为本发明实施例1第一副天线和第二副天线反射系数和隔离度测量图；
图9为本发明实施例1主天线和第二副天线总辐射效率测量图；
图10为本发明实施例1主天线和第一副天线在低频段的包络相关系数分析图；
图11为本发明实施例1主天线和第二副天线在高频段的包络相关系数分析图；
图12为本发明实施例2一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构的示意图；
图13为本发明实施例2第一副天线的放大图；
图14为本发明实施例2主天线和第一副天线反射系数和隔离度测量图；
图15为本发明实施例2主天线和第一副天线在低频段的总辐射效率测量图；
图16为本发明实施例2主天线和第一副天线在高频段的总辐射效率测量图；
图17为本发明实施例2主天线和第一副天线在低频段的包络相关系数分析图；
图18为本发明实施例2主天线和第一副天线在高频段的包络相关系数分析图。
具体实施方式
本发明公开了一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，包括铺设有地面的介质基板，所述介质基板包括第一侧边和第二侧边，且第一侧边的长度小于第二侧边的长度，第一侧边与第二侧边呈一定角度；所述天线结构还包括：
主天线，所述主天线设置在第一侧边；
第一副天线，所述第一副天线设置在第二侧边，其进一步包括：
耦合馈电线、第一馈电点和若干个弯折分支；耦合馈电线通过电容耦合方式将能量馈给所述若干个弯折分支；第一馈电点与所述耦合馈电线连接；耦合馈电线与弯折分支非接触；
所述每一弯折分支与所述地面形成缝隙，且其一端与地面连接；且该弯折分支通过上述缝隙在预定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量。
下方结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1
如图1至图4，一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构100，包括铺设有地面12的介质基板11、主天线13、第一副天线14和第二副天线15。第一副天线14为低频分集天线，其覆盖两个低频的工作频段。第二副天线15为高频分集天线。
介质基板11包括第一侧边111和第二侧边112，且第一侧边111的长度小于第二侧边112的长度，第一侧边111与第二侧边112呈一定角度。在本实施例中，第一侧边111和第二侧边112呈90度角。
主天线13设置在第一侧边111。主天线的工作频段可以覆盖698-960MHz以及1710-2690MHz。在本实施例中，主天线13为一电感加载电容耦合天线。这里仅为举例，主天线13也可以采用单极子天线、环天线、IFA天线、PIFA天线，槽天线等等。
参见图2，主天线13包括辐射片131、接地线132、电容耦合馈电线133、主天线馈电点134。其中，辐射片131与接地线132一端连接，接地线132另一端与地面12连接；电容耦合馈电线133与辐射片131及接地线132非接触，其与主天线馈电点134连接。能量从主天线馈电点134输入给主天线13，即主天线馈入点134为主天线13的能量输入点。
参见图3，第一副天线14设置在第二侧边112，其进一步包括：
耦合馈电线143、第一馈电点145、若干弯折分支；耦合馈电线143通过电容耦合方式将能量馈给上述弯折分支；第一馈电点145与耦合馈电线143连接。所述每一弯折分支与所述地面12形成缝隙，且其一端与地面12连接；该弯折分支通过上述缝隙在一定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量，且该弯折分支的总长度约为该工作频段的中心频率对应波长的四分之一。工作频段的中心频率由工作频段的两个端点加和后除以二得到。
耦合馈电线143与弯折分支非接触，能量从第一馈电点145输入给第一副天线14，即第一馈电点145为第一副天线14的能量输入点。
第一副天线14还包括一集总参数元件，耦合馈电线13通过该集总参数元件与第一馈电点145连接。在本实施例中，上述集总参数元件为集总电感144，仅为举例，具体实施时，也可以取消这里的集总电感或者采用增加其他的集总参数元件来改善天线特性。
在本实施例中，若干弯折分支包括第一弯折分支141、第二弯折分支142。仅为举例，具体实施时，弯折分支的数量不限。操作人员可以通过改变可以与地面形成缝隙的弯折分支的数目来改变本发明天线结构的工作频段的数目。故本实施例仅为举例，不对此作出限定。
第一弯折分支141与地面形成第一缝隙101，第一弯折分支141通过第一缝隙101在第一低频段内辐射能量；第一弯折分支141的总长度约为第一低频段的中心频率对应波长的四分之一。
第二弯折分支142与地面形成第二缝隙102，第二弯折分支142通过第二缝隙102在第二低频段内辐射能量；第二弯折分支142的总长度约为第二低频段的中心频率对应波长的四分之一。
第一弯折分支141呈倒L型，其一端与地面12连接，且其沿着该端反方向延伸，一直延伸到第二侧边112后再向右延伸一段距离。
第二弯折分支142的一端与地面12连接，且沿着该端反方向延伸，一直延伸到第二侧边112后再向上延伸，向上延伸一定距离后向右延伸一段距离。
第一弯折分支141设置在第二弯折分支142的第二缝隙102内。
在本实施例中，第一低频段为791-821MHz，第二低频段为925-960MHz。
参见图4，第二副天线15设置在介质基板11的第二侧边112，邻近第一副天线14；第二副天线15为折叠金属片，呈立体Z字结构，其上设置有对应的第二馈电点151。第二副天线15的工作频率覆盖高频段，其覆盖频段为1805-2170MHz，且第二副天线15的总长度为该覆盖频段的中心频率对应波长的四分之一。
图5为本发明实施例1主天线和第一副天线反射系数和隔离度测量图。在这次测量中，主天线13和第一副天线14接仪器输出端而第二副天线15接50欧姆的负载。其中曲线FS11代表主天线13在整个频带内的回波损耗，曲线FS22代表第一副天线14在整个频带内的回波损耗，曲线FS21代表主天线13和第一副天线14之间的耦合情况。曲线FS21在低频段内都小于-15dB，说明主天线13和第一副天线14之间具有相当良好的隔离度。
图6为本发明实施例1主天线和第二副天线反射系数和隔离度测量图。在这次测量中，主天线13和第二副天线15接仪器输出端而第一副天线14接50欧姆的负载。其中曲线FS11代表主天线13在整个频带内的回波损耗，曲线FS33代表第二副天线15在整个频带内的回波损耗，曲线FS31代表主天线13和第二副天线15之间的耦合情况。曲线FS31在低频段内都小于-12dB，说明主天线13和第二副天线15之间具有足够的隔离度。
图7为本发明实施例1第一副天线和第二副天线反射系数和隔离度测量图。在这次测量中，第一副天线14和第二副天线15接仪器输出端而主天线13接50欧姆的负载。其中曲线FS22代表第一副天线14在整个频带内的回波损耗，曲线FS33代表第二副天线15在整个频带内的回波损耗，曲线FS32代表第一副天线14和第二副天线15之间的耦合情况。曲线FS32在低频段内都小于-20dB，说明第一副天线14和第二副天线15之间具有相当良好的隔离度。
图8为本发明实施例1主天线和第一副天线总辐射效率测量图。FRL1代表主天线13在低频段的总辐射效率。FRL2代表第一副天线14在低频段的总辐射效率。从图8可以看到，主天线13和第一副天线14在设计的频段内具有良好的辐射性能。
图9为本发明实施例1主天线和第二副天线总辐射效率测量图。FRH1代表主天线13在高频段的总辐射效率。FRH2代表第二副天线15在高频段的总辐射效率。从图9可以看到，主天线13和第二副天线15在设计的频段内具有良好的辐射性能。
图10为本发明实施例1主天线和第一副天线在低频段的包络相关系数分析图，其代表在低频段主天线13与第一副天线14之间的独立性。FCL1是在XPR（交叉极化鉴别）值设置为0.5,phi（方位角）分布文件选择为uniform分布，theta（俯仰角）分布文件选择为normal分布计算得到的。FCL2是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。FCL3是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。FCL4是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。从图中可以看到，计算得到的包络相关系数在两个天线重合的频段内都小于0.3，表明主天线13和第一副天线14在低频段具有良好的独立性。
图11为本发明实施例1主天线和第二副天线在高频段的包络相关系数分析图，其为本发明所提出的第一种结构的包络相关系数分析图，其代表在高频段主天线13与第二副天线15之间的独立性。FCH1是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。FCH2是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。FCH3是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。FCH4是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。从图中可以看到，计算得到的包络相关系数在两个天线重合的频段内都小于0.3，表明主天线13和第二副天线15在高频段具有良好的独立性。
实施例2
如图12，一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构100，包括铺设有地面12的介质基板11、主天线13、第一副天线24。
介质基板11包括第一侧边111和第二侧边112，且第一侧边111的长度小于第二侧边112的长度，第一侧边111与第二侧边112呈一定角度。在本实施例中，第一侧边111和第二侧边112呈90度角。
主天线13设置在第一侧边111。主天线的工作频段可以覆盖698-960MHz以及1710-2690MHz。在本实施例中，主天线13为一电感加载电容耦合天线。这里仅为举例，主天线13也可以采用单极子天线、环天线、IFA天线、PIFA天线，槽天线等等。
主天线13包括辐射片131、接地线132、电容耦合馈电线133、主天线馈电点134。其中，辐射片131与接地线132一端连接，接地线132另一端与地面12连接；电容耦合馈电线133与辐射片131及接地线132非接触，其与主天线馈电点134连接。能量从主天线馈电点134输入给主天线13，即主天线馈入点134为主天线13的能量输入点。
参见图13，第一副天线24设置在第二侧边112，其进一步包括：
耦合馈电线243、第一馈电点245、若干弯折分支；耦合馈电线243通过电容耦合方式将能量馈给上述弯折分支；第一馈电点245与耦合馈电线243连接。所述每一弯折分支与地面12形成缝隙，且其一端与地面12连接；该弯折分支通过上述缝隙在一定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量，且该弯折分支的总长度约为该工作频段的中心频率对应波长的四分之一。工作频段的中心频率由工作频段的两个端点加和后除以二得到。
耦合馈电线243与弯折分支非接触，能量从第一馈电点245输入给第一副天线24，即第一馈电点245为第一副天线24的能量输入点。
图13中，耦合馈电线13直接与第一馈电点245连接。具体实施时，耦合馈电线13还可通过一集总参数元件与第一馈电点245连接，这样可以改变本实施例天线结构的天线性能。
在本实施例中，上述若干弯折分支包括第一弯折分支241和第二弯折分支242。
第一弯折分支241与地面12形成第一缝隙201，第一弯折分支241通过第一缝隙201在第一工作频段辐射能量；所述第一工作频段为第一低频段或第一高频段；第一弯折分支的总长度约为第一工作频段的中心频率对应波长的四分之一。在本实施例中，第一低频段为734-749 MHz；第一高频段为2000-2300MHz。
第二弯折分支242与地面12形成第二缝隙202，第二弯折分支242通过第二缝隙202在第二工作频段辐射能量；所述第二工作频段为第二低频段或第二高频段；第二弯折分支的总长度约为第二工作频段的中心频率对应波长的四分之一。在本实施例中，第二低频段为869-894 MHz；第二高频段为2300-2600MHz。
第一弯折分支241呈倒L型，其一端与地面12连接，且其沿着该端反方向延伸，一直延伸到第二侧边112后再向右延伸一段距离。
第二弯折分支242的一端与地面12连接，且沿着该端反方向延伸，一直延伸到第二侧边112后再向上延伸，向上延伸一定距离后向右延伸一段距离。
第一弯折分支241设置在第二弯折分支242的第二缝隙202内。
上述第一副天线24还包括集总电容246和第一折叠金属片247、第二折叠金属片248；集总电容246一端与第一馈电点245连接，另一端与该第一折叠金属片247的第一端连接；第一折叠金属片247的第二端和第二折叠金属片248的一端相对，且第二折叠金属片248的另一端连接地面12。
第一折叠金属片247在第三高频段内辐射能量；第二折叠金属片248通过与第一折叠金属片247之间的耦合在第四高频段内辐射能量；其中，第一折叠金属片247约为第三高频段的中心频率对应波长的四分之一，第二折叠金属片248约为第四高频段的中心频率对应波长的四分之一。在本实施例中，第三高频段为1710-2000MHz；第四高频段为2600-2800MHz。
与实施例1相比，实施例2的第二副天线只需要一个输入端口即可覆盖低频和高频段，大大简化了后续电路的设计。
图14为本发明实施例2主天线和第一副天线反射系数和隔离度测量图。在这次测量中，主天线13和第一副天线24接仪器输出端。其中曲线SS11代表主天线13在整个频带内的回波损耗，曲线SS22代表第一副天线24在整个频带内的回波损耗，曲线SS21代表主天线13和第一副天线24之间的耦合情况。曲线SS21在低频段内都小于-15dB，在高频段内都小于-10dB，说明主天线13和第一副天线24之间具有相当良好的隔离度。
图15为本发明实施例2主天线和第一副天线在低频段的总辐射效率测量图。SRL1代表主天线13在低频段的总辐射效率。SRL2代表第一副天线24在低频段的总辐射效率。从图15可以看到，主天线13和第一副天线24在设计的频段内具有良好的辐射性能。
图16为本发明实施例2主天线和第一副天线在高频段的总辐射效率测量图。SRH1代表主天线13在高频段的总辐射效率。SRH2代表副天线24在高频段的总辐射效率。从图16可以看到，主天线13和第一副天线24在一个很宽的频段内具有良好的辐射性能。
图17为本发明实施例2主天线和第一副天线在低频段的包络相关系数分析图，其代表在低频段主天线13与第一副天线24之间的独立性。SCL1是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。SCL2是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。SCL3是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。SCL4是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。从图中可以看到，计算得到的包络相关系数在两个天线重合的频段内都小于0.3，表明主天线23和第一副天线24在低频段具有良好的独立性。
图18为本发明实施例2主天线和第一副天线在高频段的包络相关系数分析图，其代表在高频段主天线13与第一副天线24之间的独立性。SCH1是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。SCH2是在XPR值设置为0.5,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。SCH3是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为normal分布计算得到的。SCH4是在XPR值设置为1,phi分布文件选择为uniform分布，theta分布文件选择为uniform分布计算得到的。从图中可以看到，计算得到的包络相关系数在两个天线重合的频段内都小于0.3，表明主天线13和第一副天线24在高频段具有良好的独立性。
与现有技术相比，本发明所提出的天线结构具有以下优点：
第一：以往的技术仅仅涉及如何在一个窄频段内实现天线间的高隔离与低的相关性系数，而本发明所提出的天线结构可以实现多个频段及宽频段的高隔离及低的相关性系数。
第二：以往的技术往往结构比较复杂，需要引入多个附加元件，因此增加了设计的复杂度，降低了天线的性能。而本发明所提出的天线结构不需要任何附加元件，结构简单，也不会引入其他附加损耗。
第三：以往的技术往往占用面积较大，不适用于低频段和手机这样的小型手持移动终端设备上。而本发明所提出的天线结构占用面积小，完全可以集成到手机等小型手持终端设备中，工作频段可以包含LTE700这样的低频段。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (13)

1.一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，包括铺设有地面的介质基板，所述介质基板包括第一侧边和第二侧边，且第一侧边的长度小于第二侧边的长度，第一侧边与第二侧边呈一定角度；其特征在于，还包括：
主天线，所述主天线设置在第一侧边；
第一副天线，所述第一副天线设置在第二侧边，其进一步包括：
耦合馈电线、第一馈电点、第一弯折分支和第二弯折分支；耦合馈电线通过电容耦合方式将能量馈给所述第一弯折分支和所述第二弯折分支；第一馈电点与所述耦合馈电线连接；耦合馈电线与所述第一弯折分支和所述第二弯折分支非接触；
第一弯折分支呈倒L型，其一端与地面连接，且其沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向右延伸一段距离；
第二弯折分支的一端与地面连接，且沿着该端反方向延伸，一直延伸到介质基板的第二侧边后再向上延伸，向上延伸一段距离后向右延伸一段距离；
第一弯折分支设置在第二弯折分支的第二缝隙内；
所述第一弯折分支与地面形成第一缝隙，且其一端与地面连接；第二弯折分支与地面形成第二缝隙，且其一端与地面连接；且所述第一弯折分支和所述第二弯折分支分别通过所述第一缝隙和所述第二缝隙在预定工作频段内以电容耦合的方式辐射能量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，所述第一弯折分支的总长度为该预定工作频段的中心频率对应波长的四分之一；所述第二弯折分支的总长度为该预定工作频段的中心频率对应波长的四分之一。
3.根据权利要求1所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，
所述第一弯折分支通过第一缝隙在第一低频段内辐射能量，所述第一弯折分支的总长度为第一低频段的中心频率对应波长的四分之一；
所述第二弯折分支通过第二缝隙在第二低频段内辐射能量，所述第二弯折分支的总长度为第二低频段的中心频率对应波长的四分之一。
4.根据权利要求3所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，该述天线结构还包括第二副天线，所述第二副天线设置在介质基板的第二侧边，邻近第一副天线；所述第二副天线为折叠金属片，其上设置有对应的第二馈电点。
5.根据权利要求1所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，该述第一副天线还包括一集总参数元件，所述耦合馈电线通过该集总参数元件与所述第一馈电点连接。
6.根据权利要求3所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，第一低频段为791-821MHz，第二低频段为925-960MHz。
7.根据权利要求4所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，所述第二副天线的工作频率覆盖高频段，其覆盖频段为1805-2170MHz，且第二副天线的总长度为该覆盖频段的中心频率对应波长的四分之一。
8.根据权利要求1所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，
所述第一弯折分支通过第一缝隙在第一工作频段辐射能量；所述第一工作频段为第一低频段或第一高频段；第一弯折分支的总长度约为第一工作频段的中心频率对应波长的四分之一；
所述第二弯折分支通过第二缝隙在第二工作频段辐射能量；所述第二工作频段为第二低频段或第二高频段；第二弯折分支的总长度约为第二工作频段的中心频率对应波长的四分之一。
9.根据权利要求8所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，所述第一副天线还包括集总电容和第一折叠金属片、第二折叠金属片；所述集总电容一端与第一馈电点连接，另一端与该第一折叠金属片的第一端连接；第一折叠金属片的第二端和第二折叠金属片的一端相对，且第二折叠金属片的另一端连接地面；
第一折叠金属片在第三高频段内辐射能量；第二折叠金属片通过与第一折叠金属片之间的耦合在第四高频段内辐射能量；其中，第一折叠金属片约为第三高频段的中心频率对应波长的四分之一，第二折叠金属片约为第四高频段的中心频率对应波长的四分之一。
10.根据权利要求8所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于：
第一低频段为734-749MHz；第一高频段为2000-2300MHz；第二低频段为869-894MHz；第二高频段为2300-2600MHz。
11.根据权利要求9所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于：第三高频段为1710-2000MHz；第四高频段为2600-2800MHz。
12.根据权利要求1所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，所述主天线的工作频段覆盖698-960MHz以及1710-2690MHz。
13.根据权利要求2所述的一种适用于LTE标准的多频段手机MIMO天线结构，其特征在于，所述主天线为以下其中一种：电感加载电容耦合天线、单极子天线、环天线、IFA天线、PIFA天线，槽天线。
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