CN113381184A - 一种天线解耦结构、mimo天线及终端 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种天线解耦结构、MIMO天线及终端，包括回地枝节和电容结构；所述回地枝节的第一端与天线的地板连接，以形成等效电感；所述电容结构的第一端与所述天线的地板连接，所述电容结构的第二端与所述回地枝节的第二端连接，以使所述等效电感与所述电容结构形成LC谐振结构，其中，所述LC谐振结构对应的参数满足对至少一种目标解耦频段的解耦要求。通过调整电容结构的电容值和等效电感L的电感值，使LC谐振结构的谐振频率与目标解耦频段相同，从而实现对目标解耦频段的解耦。由于谐振频率由LC谐振结构对应的电感值和电容值决定，因此，可以减小解耦结构中各部分尺寸，实现天线小型化。

Description

一种天线解耦结构、MIMO天线及终端
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线解耦结构、MIMO天线及终端。
背景技术
随着移动通信技术的发展，要求终端笔记本所支持的频段越来越多，MIMO(Multiple- Input Multiple-Out-put，多输入多输出)天线被越来越广泛的应用于终端笔记本。如图1a 所示，图1a示出了一种传统笔记本上设计的天线结构，包括两个间隔相邻设置的IFA天线单元，左边IFA天线单元具有第一馈电点01，右边IFA天线单元具有第二馈电点02。当激励第一馈电点01时，电流会经天线的地板03耦合到第二馈电点02上，从而降低两个IFA天线单元之间的隔离度。
为了解决两个IFA天线单元之间的隔离度差的问题，如1b所示，在两个IFA天线单元之间增加一个T型解耦结构04，增加T型解耦结构04后，再激励第一馈电点01，从第一馈电点01流出的部分电流会经过天线的地板03耦合到T型解耦结构04上，减小流入第二馈电点02上的电流，从而提高两个IFA天线单元之间的隔离度。但是，图1b中的T型解耦结构04 主要是通过调整解耦枝节的长度，实现对目标解耦频段的解耦，解耦枝节的长度一般最小为目标解耦频段的四分之一波长。以IFA天线单元的工作频段为2.4GHz和5GHz为例，T型解耦结构04为了解耦2.4GHz和5GHz双频段，T型解耦结构04包括两个不同长度的解耦枝节，其中，较长解耦枝节用于解耦2.4GHz频段，较短解耦枝节用于解耦5GHz频段，因此，用于解耦2.4GHz和5GHz双频天线的T型解耦结构04的解耦枝节的总长度d2至少要达到30mm，天线总长度d至少达到115mm。
但是，如图1c所示，随终端笔记本产品大幅度提升屏点比的发展趋势，为天线预留的空间越来越小，上述大尺寸天线，很难满足未来更高屏点比终端产品中小尺寸天线的需求；尤其在MIMO多天线设计上，当双天线操作在相同频率且天线彼此配置邻近时，双天线的隔离度将会大幅下降，因此，如何提升双天线隔离度，同时缩小天线尺寸是天线设计者需要突破的技术挑战。
发明内容
本申请提供了一种天线解耦结构、天线及终端，以构造的LC谐振结构对目标解耦频段解耦，实现天线尺寸小型化，同时提升天线之间的隔离度。
第一方面，本申请提供了一种天线解耦结构，包括回地枝节和电容结构；所述回地枝节的第一端与天线的地板连接，以形成等效电感；所述电容结构的第一端与所述天线的地板连接，所述电容结构的第二端与所述回地枝节的第二端连接，以使所述等效电感与所述电容结构形成LC谐振结构，其中，所述LC谐振结构对应的参数满足对至少一种目标解耦频段的解耦要求。
这样，通过调整电容结构的电容值和等效电感L的电感值，使LC谐振结构的谐振频率与目标解耦频段相同，从而实现对目标解耦频段的解耦。由于谐振频率由LC谐振结构对应的电感值和电容值决定，因此，可以减小解耦结构中各部分尺寸，实现天线小型化。通过调整LC谐振结构的参数，能够形成不同谐振模式，从而实现对不同目标解耦频段的解耦要求。
在一种实现方式中，本申请提供的一种天线解耦结构，还包括第一解耦枝节和第二解耦枝节；所述第一解耦枝节和所述第二解耦枝节分设于所述回地枝节的两侧；所述第一解耦枝节的第一端与所述回地枝节的第二端连接，所述第一解耦枝节的长度满足对第二目标解耦频段的解耦要求；所述第二解耦枝节的第一端与所述回地枝节的第二端连接，所述第二解耦枝节的长度满足对第三目标解耦频段的解耦要求；其中，所述LC谐振结构对应的参数满足对第一目标解耦频段的解耦要求，所述第一目标解耦频段为第一目标解耦频段、第二目标解耦频段和第三目标解耦频段中的最低频段。
这样，LC谐振结构、第一解耦枝节和第二解耦枝节可以分别解耦一种频段，进而实现对多种工作频段的解耦。
在一种实现方式中，所述第一解耦枝节的长度为第二目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长；所述第二解耦枝节的长度为第三目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长；所述第一解耦枝节弯折后的开路端与所述第二解耦枝节弯折后的开路端相对。
这样，第一解耦枝节和第二解耦枝节的长度满足对目标解耦频段的解耦要求，并且保证了尺寸的小型化；将第一解耦枝节弯折后的开路端与所述第二解耦枝节弯折后的开路端相对设置，可以进一步减小第一解耦枝节和第二解耦枝节的占用空间。
在一种实现方式中，所述电容结构采用集总参数电容器。
这样，集总参数电容器尺寸小，有利于实现解耦结构的小型化。
在一种实现方式中，所述电容结构通过电容耦合枝节，以及与所述电容耦合枝节的第一端相对间隔设置的所述回地枝节耦合形成，所述电容耦合枝节的第二端与所述天线的地板连接。
这样，利用电容耦合枝节和回地枝节耦合自身的结构构造出所需的电容结构，从而可以在耦合结构外添加较少的部件。
在一种实现方式中，所述电容耦合枝节的第一端与所述回地枝节的第一端之间形成多条耦合缝隙。
这样，在电容耦合枝节的第一端与回地枝节的第一端之间形成多条耦合缝隙，以增加耦合面积，提高电容结构的电容值。
在一种实现方式中，所述回地枝节包括呈L型设置的第一回地子枝节和第二回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节朝向所述天线的地板方向开设有第一凹槽；所述电容耦合枝节包括呈T型设置的第一电容耦合子枝节和第二电容耦合子枝节，所述第一电容耦合子枝节的第一端位于所述第一凹槽内、且与所述第一凹槽相对间隔设置，所述第一电容耦合子枝节的第二端与天线的地板垂直连接，所述第二电容耦合子枝节的第一端与所述第一电容耦合子枝节垂直连接，所述第二电容耦合子枝节与所述第二回地子枝节的第二端相对间隔设置。
这样，通过在回地枝节上设置第一凹槽，电容耦合枝节配合第一凹槽设计为T型结构，从而在电容耦合枝节与所述回地枝节之间形成多条耦合缝隙，提升耦合电容的电容值。
在一种实现方式中，所述回地枝节包括第一回地子枝节、第二回地子枝节和第三回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节的第二端与第三回地子枝节的第一端垂直连接，所述第三回地子枝节的第二端朝向所述天线的地板方向；所述电容耦合枝节包括第三电容耦合子枝节和第四电容耦合子枝节，所述第三电容耦合子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第三电容耦合子枝节的第二端与所述第四电容耦合子枝节垂直连接，所述第四电容耦合子枝节背向所述天线的地板方向开设有第二凹槽，所述第三回地子枝节的第二端位于所述第二凹槽内、且与所述第二凹槽相对间隔设置。
这样，通过在电容耦合枝节上设置第二凹槽，回地枝节上配合设计与第二凹槽相对间隔设置的第三回地子枝节，从而在电容耦合枝节与所述回地枝节之间形成多条耦合缝隙，提升耦合电容的电容值。
在一种实现方式中，所述第一目标解耦频段为2.49-2.69GHz，所述第二目标解耦频段为3.3-3.8GHz，第三目标解耦频段为4.4-5GHz；所述回地枝节包括第一回地子枝节、第二回地子枝节和第三回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节的第二端与第三回地子枝节的第一端垂直连接，所述第三回地子枝节的第二端朝向所述天线的地板方向，所述电容耦合枝节包括第三电容耦合子枝节和第四电容耦合子枝节，所述第三电容耦合子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第三电容耦合子枝节的第二端与所述第四电容耦合子枝节垂直连接，所述第四电容耦合子枝节背向所述天线的地板方向开设有第二凹槽，所述第三回地子枝节的第二端位于所述第二凹槽内、且与所述第二凹槽相对间隔设置；其中，所述第一回地子枝节的第一侧边与所述第四电容耦合子枝节的最短水平距离为7.3mm，所述第一回地子枝节的第二侧边与所述第四电容耦合子枝节的最短水平距离为8.5mm，所述天线的地板与所述第二回地子枝节的第一侧边之间的距离为2.8mm，所述天线的地板与所述第二回地子枝节第二侧边之间的距离为3.8mm；所述第一解耦枝节的第一端与所述第二回地子枝节的第二端连接，形成第一连接点，所述第一解耦枝节由所述第一连接点依次向远离所述天线的地板方向延伸1mm、向与所述天线的地板平行且远离第三电容耦合子枝节方向延伸 11.5mm、向远离所述天线的地板方向延伸3.7mm、向与所述天线的地板平行且靠近第三电容耦合子枝节方向延伸7mm；所述第二解耦枝节的开路端与所述第一解耦枝节的开路端相对设置，所述第二解耦枝节由开路端依次向远离所述第一解耦枝节方向延伸5mm、向靠近所述天线的地板方向延伸2.5mm、向靠近所述第一解耦枝节方向延伸3.5mm、向靠近所述天线的地板方向垂直方向延与所述第一连接点连接。
这样，该天线解耦结构可以应用于NR天线，解耦NR天线的工作频段。
第二方面，本申请提供了一种MIMO天线，包括：第一天线单元、第二天线单元、以及第一方面中的天线解耦结构，所述天线解耦结构位于所述第一天线单元和所述第二天线单元之间预设位置，用于提升第一天线单元和第二天线单元之间的隔离度。
这样，通过调整LC谐振结构的参数，能够形成不同谐振模式，从而可以实现对第一天线单元和第二天线单元的不同工作频段的解耦。
在一种实现方式中，所述第一天线单元包括馈电枝节、地板枝节和第一辐射枝节；所述地板枝节包括与第一地板子枝节和第二地板子枝节；所述第一地板子枝节的第一端与天线的地板连接；所述第一地板子枝节的第二端与所述第二地板子枝节的第一端连接；所述第二地板子枝节的第二端与所述馈电枝节相对间隔设置，以形成耦合电容；所述地板枝节与所述馈电枝节形成左手天线模式，所述左手天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第一工作频段的频率要求；所述第二地板子枝节的第二端与第一辐射枝节连接，所述第一辐射枝节与所述馈电枝节形成第一单极子天线模式，所述第一单极子天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第二工作频段的频率要求；所述第一工作频段小于所述第二工作频段。
这样，通过馈电枝节、地板枝节和第一辐射枝节构造出二种天线模式，分别为左手天线模式和第一单极子天线模式，这两种天线模式能够谐振不同频率。左手天线的谐振频率由电感值、电容值决定，相比于IFA天线、单极子天线或其他天线的长度最小能够做到四分之一波长，左手天线的长度最小能够做到八分之一波长，因此可以进一步减小第一天线单元的尺寸。
在一种实现方式中，第一天线单元还包括第二辐射枝节，所述第二辐射枝节与所述第一辐射枝节分设于所述地板枝节两侧，所述第二辐射枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第一端连接，所述第一辐射枝节、第二地板子枝节、第二辐射枝节、以及所述馈电枝节形成平衡天线模式，所述平衡天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第三工作频段的频率要求；所述第二辐射枝节、所述第二地板子枝节、以及所述馈电枝节形成第二单极子天线模式，所述第二单极子天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第四工作频段的频率要求；所述第一工作频段小于所述第四工作频段，所述第四工作频段小于所述第三工作频段，所述第三工作频段小于所述第二工作频段。
这样，通过馈电枝节、地板枝节、第一辐射枝节和第二辐射枝节构造出四种天线模式，分别为左手天线模式、第一单极子天线模式、第二单极子天线模式和平衡天线模式，以上四种天线模式能够谐振不同频率，使第一天线单元能够覆盖更多的工作频段。
在一种实现方式中，所述地板枝节还包括第三地板子枝节，所述第三地板子枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第二端垂直连接，所述馈电枝节背向所述天线的地板方向开设有第三凹槽，所述第三地板子枝节的第二端位于所述第三凹槽内、且与所述第三凹槽相对间隔设置；所述第二辐射枝节包括水平辐射枝节和垂直辐射枝节，所述水平辐射枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第一端连接，所述水平辐射枝节的第二端与所述垂直辐射枝节的第一端连接，所述垂直辐射枝节的第二端朝向所述天线的地板方向。
这样，将第二辐射枝节弯折处理，可以进一步减小天线单元在水平方向的尺寸。
在一种实现方式中，所述MIMO天线作为WIFI MIMO三频天线使用，其中，所述WIFIMIMO 三频天线的包括的工作频段分别为2.4-2.5GHz、5.1-5.8GHz和5.9-7.1GHz；所述第一地板子枝节与所述第三地板子枝节水平方向的最短间距为6mm，所述第二地板子枝节的第一侧边与所述天线的地板之间的距离为4.5mm，所述第二地板子枝节的第二侧边与所述天线的地板之间的距离为7.5mm，所述第一辐射枝节的第一侧边与所述第一辐射枝节的第二侧边之间的距离为3mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述第一地板子枝节的第一侧边之间的距离为 11.2mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述水平辐射枝节的第二端之间的距离为16mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与所述水平辐射枝节的第一侧边之间的距离为2mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与所述水平辐射枝节的第二侧边之间的距离为3mm，所述水平辐射枝节的第一侧边与所述天线的地板之间的距离6mm；所述第三凹槽的宽度为4.14mm，所述三凹槽的高度为2.3mm，所述第三凹槽的开口宽度为2.14mm。
这样，天线单元能够覆盖WIFI MIMO三频天线的工作频段。
在一种实现方式中，所述MIMO天线作为NR天线使用，其中，所述NR天线的包括的工作频段分别为2.49-2.69GHz，3.3-3.8GHz，4.4-5GHz；所述第一地板子枝节由所述第一地板子枝节的第一端依次向远离所述天线的地板方向延伸5.5mm、向平行于所述天线的地板的方向延伸第一预设距离后，与所述第二地板子枝节的第一端连接；所述第一辐射枝节的第一侧边与第二侧边之间的距离为3mm，所述第一辐射枝节的第二端距离所述第三凹槽的最近距离为 3.9mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述水平辐射枝节的第二端之间的距离为20.2mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与第二侧边之间的距离为4.5mm；所述第三凹槽的宽度为4.1mm，所述三凹槽的高度为2.8mm。
这样，天线单元能够覆盖NR天线的工作频段。
在一种实现方式中，所述第一天线单元的结构与所述第二天线单元的结构相同。
这样，第一天线单元和第二天线单元都采用具有左手天线模式和第一单极子天线模式的天线结构，或者，第一天线单元和第二天线单元都采用具有左手天线模式、第一单极子天线模式、第二单极子天线模式和平衡天线模式的天线结构，使第一天线单元和第二天线单元都具有更多的工作频段，并且减小天线整体尺寸。
第三方面，本申请提供了一种终端，包括第二方面所述MIMO天线。
这样，可以满足终端产品更高屏点比的发展趋势。
附图说明
图1a为一种MIMO天线的结构示意图。
图1b为另一种MIMO天线的结构示意图。
图1c为一种终端笔记本的结构示意图。
图2a为本申请实施例提供的一种天线解耦结构的结构示意图。
图2b为本申请实施例提供的另一种天线解耦结构的结构示意图。
图2c为本申请实施例提供一种MIMO天线的结构示意图。
图2d为2.4GHz频段的激励条件下，图2c中天线解耦结构上的电流模式示意图。
图2e为5.5GHz频段的激励条件下，图2c中天线解耦结构上的电流模式示意图。
图2f为图2c中第一天线单元的性能曲线图。
图2g为图2c中第二天线单元的性能曲线图。
图2h为图1a中MIMO天线，以及图2c中MIMO天线，两者的隔离度曲线对比图。
图3a为本申请实施例提供的又一种MIMO天线的结构示意图。
图4a为本申请实施例提供的又一种MIMO天线的结构示意图。
图4b为2.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图4a中第一天线单元上的电流模式示意图。
图4c为5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图4a中第一天线单元上的电流模式示意图。
图4d为6.2GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图4a中第一天线单元上的电流模式示意图。
图4e为7.1GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图4a中第一天线单元上的电流模式示意图。
图4f为图4a中未采用解耦结构的MIMO天线的性能曲线图。
图4g为图4a中MIMO天线的性能曲线图。
图4h为图4a的MIMO天线以及图4a中未采用解耦结构的MIMO天线，两者的隔离度曲线对比图。
图4i为图4a中第一天线单元的尺寸图。
图5a为本申请实施例提供的又一种天线解耦结构的结构示意图。
图5b为本申请实施例提供的又一种天线解耦结构的结构示意图。
图5c为本申请实施例提供的又一种MIMO天线的结构示意图。
图5d为2.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，未采用天线解耦结构的MIMO天线上的电流分布示意图。
图5e为3.8GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，未采用天线解耦结构的MIMO天线上的电流分布示意图。
图5f为5.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，未采用天线解耦结构的MIMO天线上的电流分布示意图。
图5g为2.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中MIMO天线上的电流分布示意图。
图5h为3.8GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中MIMO天线上的电流分布示意图。
图5i为5.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中MIMO天线上的电流分布示意图。
图5j为2.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中天线解耦结构上的电流分布示意图。
图5k为3.8GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中天线解耦结构上的电流模式示意图。
图5l为5.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电口时，图5c中天线解耦结构上的电流模式示意图。
图5m为图5d中MIMO天线的性能曲线图。
图5n为图5c中天MIMO线的性能曲线图。
图5o为图5d中MIMO天线，以及图5c中MIMO天线，两者的隔离度曲线对比图。
图5p为图5c中第一天线单元的尺寸图。
图5q为图5c中天线解耦结构的尺寸图。
图6为本申请实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图。
附图标记说明
01-第一馈电点，02-第二馈电点，03-天线的地板，04-T型解耦结构。
1-第一天线单元，2-第二天线单元，3-天线解耦结构，4-天线的地板,5-介质基板；10-第一馈电点，11-馈电枝节，12-地板枝节，13-第一辐射枝节，14-第二辐射枝节，20-第二馈电点， 31A-集总参数电容器,31B-电容耦合枝节,32-回地枝节，33-第一解耦枝节，34-第二解耦枝节； 111-第三凹槽，121-第一地板子枝节，122-第二地板子枝节，123-第三地板子枝节，141-水平辐射枝节，142-垂直辐射枝节，31B1-第一电容耦合子枝节，31B2-第二电容耦合子枝节， 31B3-第三电容耦合子枝节，31B4-第四电容耦合子枝节，31B5-第二凹槽，321-第一回地子枝节，322-第二回地子枝节，323-第一凹槽；324-第三回地子枝节。
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、完整的描述，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做出创造性劳动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。
为了便于理解本申请的技术方案，以下先对天线的隔离度这个概念作简单介绍。
隔离度(isolation)是指一个天线单元发射功率与另一个天线单元所接受功率的比值，单位可以为dB。天线的隔离度用于定量表征天线单元之间耦合的强弱程度。隔离度的单位可以为dB，将发射功率与接受功率的比值取以10为底的对数，即lg，就得到以dB为计数单位来表示的隔离度的值，隔离度的数值越大，表明两个天线单元之间的相互干扰程度越小。MIMO 天线由于具有信道容量高、信道的可靠性高等特点，被越来越多的应用于各种无线通信系统中，但是受天线放置空间的限制，天线单元彼此邻近，存在天线隔离度差的问题，尤其是两个天线单元在相同工作频段的情况下，天线单元之间的耦合作用严重，天线的隔离度将会大幅下降。
为了提高天线的隔离度，在一种实现方式中，可以在两天线单元之间增加T型解耦结构。
请参见图1b，图1b是采用T型解耦结构的天线的结构示意图。该天线包括两个IFA天线单元以及位于两个IFA天线单元之间的T型解耦结构04。在激励第一馈电点01时，T型解耦结构04通过产生与IFA天线单元工作频段相同的谐振频率，使部分电流经过天线的地板01耦合到T型解耦结构04，减小流向第二馈电点02的电流，从而提高两个IFA天线单元之间的隔离度。
由于IFA天线单元的长度与频率有关，频率越高，波长越短，IFA天线单元的尺寸就越短；频率越低，波长越长，IFA天线单元的尺寸就越长。例如，图1b中的IFA天线单元为了覆盖2.4GHz和5GHz两个工作频段，IFA天线单元包括两个辐射枝节，其中，较长的辐射枝节的长度为2.4GHz对应的四分之一波长，较短辐射枝节的长度为5GHz对应的四分之一波长。根据波长与频率之间的关系，可以计算得到该IFA天线单元的天线总长度d1为30mm。T型解耦结构04通过产生与IFA天线单元相同的谐振频率而实现解耦，因此，为了解耦2.4GHz和5GHz双频段，T型解耦结构04也包括两个不同长度的解耦枝节，其中，较长解耦枝节用于解耦2.4GHz频段，较短解耦枝节用于解耦5GHz频段，同样可以计算得到T型解耦结构04在水平方向上的总长度d2也为30mm，因此，图2中示出的采用T型解耦结构04的天线，在水平方向上的总长度d至少达到115mm，而这一天线尺寸可能不满足天线小型化需求。
为了解决天线尺寸不能满足天线小型化需求，本申请提供了一种MIMO天线。下面结合附图对本申请实施例中MIMO天线的结构进行介绍。
下面首先对该MIMO天线中的天线解耦结构进行说明。
请参见图2a，图2a为本申请实施例提供的一种天线解耦结构的结构示意图。该天线解耦结构3包括电容结构，以及与电容结构连接的回地枝节32。回地枝节32的第一端与天线的地板4连接，以形成等效电感L，电容结构的第一端与天线的地板4连接，电容结构的第二端与回地枝节32的第二端连接，以使等效电感L与电容结构形成LC谐振结构。
本申请实施例中，通过调整电容结构的电容值和等效电感L的电感值，使LC谐振结构的谐振频率与目标解耦频段相同，从而实现解耦的目的。本申请实施例提供的天线解耦结构3 主要包括电容结构，以及用于形成等效电感L的回地枝节32。想要减小解耦结构3的尺寸，也就是要缩短电流的耦合路径，因此，要尽可能的保证回地枝节32小尺寸，然后再根据谐振频率与电感值和电容值之间的关系，调整电容值，使LC谐振结构的谐振频率与目标解耦频段相同。本申请实施例中的天线解耦结构3的具体形状以及尺寸，可以根据目标解耦频段的解耦要求，通过仿真、实验来确定。
本申请实施例对采用的电容结构不进行限定。在一种实现方式中，如图2a所示，可以在回地枝节32的第二端与天线的地板4之间串联集总参数电容器31A。在另一种实现方式中，如图2b所示，增加一个电容耦合枝节31B，该电容耦合枝节31B的第二端与天线的地板4连接，电容耦合枝节31B的第一端与回地枝节32的第二端相对间隔设置，这样，电容耦合枝节31B的第一端与回地枝节32的第二端形成耦合电容，图2b中虚线方框部分为形成的耦合电容。耦合电容为一种电容结构，该电容结构可以为标准的电容板结构，也可以为3D耦合电容结构，其中，回地枝节32的第二端与电容耦合枝节31B的第一端相对的面积即为耦合电容中的耦合面积，回地枝节32的第二端与电容耦合枝节31B的第一端之间间隔的距离即耦合距离，本申请实施例中，可以认为回地枝节32的第二端与电容耦合枝节31B的第一端之间缝隙高度相当于耦合距离。耦合电容的电容值与耦合面积成正比，与耦合距离成反比。因此，可以通过增加耦合面积、减小耦合距离来增大电容值。本申请实施例，对电容耦合枝节31B和回地枝节32的形状均不加以限定，仅需保证两者至少有一部分上下相对设置即可。
在一种实现方式中，电容结构可以是如图2b中示出的，在第二回地子枝节322朝向所述天线的地板4方向开设有第一凹槽323，其中，回地枝节32可以包括呈L型设置的第一回地子枝节321和第二回地子枝节322，第一回地子枝节321的第一端与天线的地板4垂直连接，所述第一回地子枝节321的第二端与所述第二回地子枝节322的第一端垂直连接。对应的，电容耦合枝节31B包括呈T型设置的第一电容耦合子枝节31B1和第二电容耦合子枝节31B2，第一电容耦合子枝节31B1的第一端位于第一凹槽323内、且与第一凹槽323相对间隔设置，第一电容耦合子枝节31B1的第二端与天线的地板4垂直连接，第二电容耦合子枝节31B2的第一端与第一电容耦合子枝节31B2垂直连接，第二电容耦合子枝节31B2与第二回地子枝节 322的第二端相对间隔设置。这样，通过在回地枝节32上设置第一凹槽，电容耦合枝节31B 配合第一凹槽设计为T型结构，从而在电容耦合枝节31B与所述回地枝节32之间形成多条耦合缝隙，提升耦合电容的电容值。
在另一种实现方式中，电容结构可以是如图5a中示出的，在第二回地子枝节322的第二端连接有一个第三回地子枝节324，该第三回地子枝节324的第一端与第二回地子枝节322 的第二端垂直连接，第三回地子枝节324的第二端朝向天线的地板4方向。对应的，电容耦合枝节31B包括第三电容耦合子枝节31B3和第四电容耦合子枝节31B4，第三电容耦合子枝节31B3的第一端与天线的地板4垂直连接，第三电容耦合子枝节31B3的第二端与第四电容耦合子枝节31B4垂直连接，第四电容耦合子枝节31B4背向天线的地板4方向开设有第二凹槽31B5，第三回地子枝节324的第二端位于第二凹槽31B5内、且与第二凹槽31B5相对间隔设置。这样，通过在电容耦合枝节上设置第二凹槽，回地枝节上配合设计与第二凹槽相对间隔设置的第三回地子枝节，从而在电容耦合枝节31B与所述回地枝节32之间形成多条耦合缝隙，提升耦合电容的电容值。
本申请实施例提供的天线解耦结构的谐振频率由LC谐振结构对应的电感值和电容值决定，因此，可以进一步减小解耦结构中各部分尺寸，以实现天线小型化。
以解耦2.4GHz和5GHz双频段为例，图2b中的天线解耦结构3在水平方向的长度d2为 10mm，相比于T型解耦结构减小了20mm，因此，将本申请实施例提供的天线解耦结构应用于天线，可以实现天线的小型化要求。
请参见图2c，图2c示出了本申请实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图。该MIMO天线，包括第一天线单元1，第二天线单元2和上述实施例提供的天线解耦结构3，天线解耦结构3位于第一天线单元1和第二天线单元2之间预设位置。
本申请实施例对第一天线单元1和第二天线单元2的结构不进行限定，例如，第一天线单元1可以是IFA天线、PIFA天线、左手天线等，其中，第二天线单元2可以与第一天线单元1的结构相同或不同。
本申请对第一天线单元1和第二天线单元2的工作频段不进行限定，第一天线单元1与第二天线单元2可以具有至少一个相同工作频段。例如，第一天线单元1的工作频段为2.4GHz 频段和3.8GHz频段，第二天线单元2的工作频段为2.4GHz频段和5GHz频段，则第一天线单元1与第二天线单元2具有一个相同工作频段，相同的工作频段为2.4GHz频段。又例如，第一天线单元1的工作频段为2.4GHz频段和5GHz频段，第二天线单元2的工作频段为2.4GHz频段和5GHz频段，则第一天线单元1与第二天线单元2具有两个相同工作频段，相同的工作频段为2.4GHz频段和5GHz频段，这也是目前WIFI天线常用的两种工作频段。
本申请实施例中对天线解耦结构3的目标解耦频段不进行限定，例如，天线解耦结构3 可以用于解耦频段为2.4GHz频段、3.8GHz频段和5GHz频段中任一种或两种。也就是说，本申请实施例中的天线解耦结构3可以实现对单频或双频天线的解耦。如果天线解耦结构3用于对单频天线的解耦，即第一天线单元1与第二天线单元2具有一个相同的工作频段，天线解耦结构3对应的参数(参数包括回地枝节的形状以及尺寸，电容结构的电容值等)能够谐振与该目标解耦频段相同的频率；如果天线解耦结构3用于对双频天线的解耦，即第一天线单元1与第二天线单元2具有两个相同的工作频段，天线解耦结构3对应的参数能够形成两种谐振模式，两种谐振模式分别谐振与该两个目标解耦频段相同的频率。
下面以一种采用能够解耦2.4GHz和5.5GHz双频的天线解耦结构3的MIMO天线为例，进行进一步介绍。
如图2c所示，第一天线单元1和第二天线单元2具有两个相同的工作频段2.4GHz频段和5.5GHz频段，为了能够实现2.4GHz和5.5GHz双频解耦，可以通过仿真、实验的方式确定天线解耦结构3，使得在2.4GHz频段的激励条件下，如图2d所示的电流模式，天线解耦结构3中的左手模式为最强谐振模式；在5.5GHz频段的激励条件下，如图2e所示的电流模式，天线解耦结构3中的Loop模式为最强谐振模式。以采用2.4GHz频段的激励条件为例，激励第一馈电点10时，经天线的地板4流入的电流间接激励天线解耦结构3，在天线解耦结构3上形成如图2d所示的电流模式，使LC谐振结构产生2.4GHz谐振频率，从而将电流经过天线的地板4耦合到LC谐振结构上，减小流向第二馈电点20的电流，提高第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度，第一馈电点10是指第一天线单元1的馈电点，第二馈电点20 是指第二天线单元2的馈电点。
本申请实施例中，通过仿真、实验的方式确定的能够解耦2.4GHz和5.5GHz双频天线的天线解耦结构3，如图2c所示，在水平方向上的长度d2为10mm，根据波长与频率之间的关系式，可以计算得到第一天线单元和第二天线单元的长度d1均为30mm，该MIMO天线在水平方向上的总长度d为85mm。相比于图1b中的MIMO天线，图2c中的MIMO天线具有更小的尺寸，实现了天线的小型化要求。
请继续参见图2f、图2g和图2h，图2f示出了仿真实验中，图2c中第一天线单元1的性能曲线，图2g示出了仿真实验中，图2c第二天线单元2的性能曲线，图2h示出了仿真实验中，图1a所示的MIMO天线，以及图2c所示的MIMO天线，两者的隔离度曲线。其中，第一天线单元1和第二天线单元2的性能曲线分别包括回波损耗、辐射效率和系统效率。辐射效率和系统效率的单位都可以为dB，如果以dB为计数单位来表示的辐射效率和系统效率的值，那么dB数值越接近0dB，表示辐射效率和系统效率越接近100％。由图2f和图2g中的回波损耗曲线可知，第一天线单元1和第二天线单元2具有两个相同的工作频段，分别为2.4GHz频段和5.5GHz频段；由图2f可知，第一天线单元1在2.4GHz和5.5GHz两个工作频段的辐射效率和系统效率都接近100％，由图2g可知，第二天线单元2在2.4GHz和5.5GHz两个工作频段的辐射效率和系统效率都接近100％。由图2h可知，增加本申请实施例中的天线解耦结构3后，在2.4GHz频段和5.5GHz频段的隔离度都提高了5dB左右。2.4GHz频段和5.5GHz 频段的隔离度分别为-22dB左右和-24dB左右，完全满足隔离度需求。
综上，本申请上述实施例提供的MIMO天线，辐射效率、系统效率和隔离度均满足要求，并且，天线解耦结构3在水平方向的尺寸d2，相比于T型解耦结构04减小了20mm。
本申请实施例还提供一种天线单元的结构，该天线单元的结构可以是前述实施例中的第一天线单元。
参见图3a，图3a示出了本申请实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图。该MIMO天线中的第一天线单元1通过馈电枝节11、地板枝节12和第一辐射枝节13构造出二种天线模式，分别为左手天线模式和第一单极子天线模式，这两种天线模式能够谐振不同频率。其中，第二天线单元2可以采用与第一天线单元1相同或不同的结构，本申请对此不进行限定。
如图3a所示，第一天线单元1的左手天线模式，包括馈电枝节11和地板枝节12。其中，地板枝节12包括与第一地板子枝节121和第二地板子枝节122；第一地板子枝节121的第一端与天线的地板4连接，第一地板子枝节121的第二端与第二地板子枝节122的第一端连接；第二地板子枝节122的第二端与馈电枝节11相对间隔设置，以形成耦合电容，这样，地板枝节12与馈电枝节11形成左手天线模式，左手天线模式对应的参数满足第一天线单元在第一工作频段的频率要求。其中，第一工作频段可以是2.4GHz频段、3.8GHz频段、5.5GHz 频段、6.2GHz频段、7.1GHz频段等任一频段，本申请实施例对此不进行限定。
为了使左手天线模式对应的参数满足第一天线单元在第一工作频段的通信要求，可以通过对地板枝节12和馈电枝节11的形状以及尺寸调整，并结合仿真、实验来确定。左手天线模式可以参见上述实施例中对LC谐振结构的描述，左手天线模式为馈点串联电容后连接到辐射体进行辐射，由于分布式电容的存在，使得其谐振频率由复合的结构等效的电感值、电容值决定，因而具有小尺寸的优点。左手天线模式与LC谐振结构的不同之处在于：左手天线模式的谐振直接通过第一天线单元1的第一馈电点10激励，而LC谐振结构的谐振通过激励第一馈电点10产生的电流经天线的地板间接激励。本申请对左手天线模式中形成的耦合电容的结构不进行限定，可以参见上述实施例中LC谐振结构中的电容结构。
左手天线的谐振频率由电感值、电容值决定，相比于IFA天线、单极子天线或其他天线的长度最小能够做到四分之一波长，左手天线的长度最小能够做到八分之一波长，因此可以进一步减小第一天线单元1的尺寸。第一天线单元1中的第一单极子天线模式，包括馈电枝节11和第一辐射枝节13。第二地板子枝节122的第二端与第一辐射枝节13连接，第一辐射枝节13与馈电枝节11组成第一单极子天线模式，第一单极子天线模式对应的参数满足第一天线单元1在第二工作频段的频率要求。其中，第二工作频段和第一工作频段是不同的工作频段，第二工作频段可以是2.4GHz、3.8GHz、5.5GHz、6.2GHz、7.1GHz等任一工作频段，本申请实施例对此不进行限定。
天线的长度为无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接收转换效率最高。因此，可以根据发射和接收的中心频率，即第一天线单元的第二工作频段的中心频率算出对应的波长，再将算出的波长除以4就得到第一单极子天线模式中第一辐射枝节13的最佳长度。举例说明，例如第二工作频段的中心频率为2.4GHz，根据频率f与波长λ之间的关系式v＝fλ，可以计算得到2.4GHz对应的波长λ，进而计算第一辐射枝节13的长度为λ/4。
由此可以看出，频率越低，对应的第一辐射枝节13的长度越大，因此，为了减小第一天线单元1的尺寸，应该使第一天线单元1中的左手天线用来谐振低频，第一单极子天线模式用来谐振高频。
以第一工作频段为2.5GHz频段，第二工作频段为5GHz频段为例，如图3a所示，该MIMO天线中，第一天线单元和第二天线单元在水平方向的长度d1均为16mm，天线解耦结构3在水平方向的长度d2为10mm，该天线在水平方向总长度d为53mm，相比于图2c示出的天线在水平方向的总长度又减小了32mm。
为了使天线单元能够覆盖更多的工作频段。本申请实施例提供了另一种天线单元的结构，该天线单元的结构可以是前述实施例中的第一天线单元。
参见图4a，图4a示出了本申请实施例提供的另一种MIMO天线的结构示意图。图4a中展示了另一种第一天线单元的结构，图4a所示的第一天线单元的结构与图3a所示的第一天线单元的结构基本相同，不同之处在于，图4a中的第一天线单元1增加了第二辐射枝节14。第二辐射枝节14与第一辐射枝节13分设于地板枝节12两侧，第二辐射枝节14的第一端与第二地板子枝节122的第一端连接。
图4a中的第一天线单元1通过馈电枝节11、地板枝节12、第一辐射枝节13和第二辐射枝节14构造出四种天线模式，分别为左手天线模式、第一单极子天线模式、第二单极子天线模式和平衡天线模式，以上四种天线模式能够谐振不同频率，使第一天线单元1能够覆盖更多的工作频段。
如图4a所示，本申请实施例中的左手天线模式和第一单极子天线模式与上述实施例中的左手天线模式和第一单极子天线模式相同，此处不再赘述。
其中，第一辐射枝节13、第二地板子枝节122、第二辐射枝节14、以及馈电枝节11形成平衡天线模式，该平衡天线模式对应的参数满足第一天线单元1在第三工作频段的频率要求，第三工作频段可以是2.4GHz频段、3.8GHz频段、5.5GHz频段、6.2GHz频段、7.1GHz频段等任一频段，本申请实施例对此不进行限定。
其中，第二辐射枝14、第二地板子枝节122、以及馈电枝节11形成第二单极子天线模式。为了减小第二辐射枝14在水平方向上的占用空间，可以将第二辐射枝14弯折处理，例如图4a 示出的，将第二辐射枝节14分成垂直连接的水平辐射枝节141和垂直辐射枝节142，水平辐射枝节141的第一端与第二地板子枝节122的第一端连接，水平辐射枝节141的第二端与垂直辐射枝节142的第一端连接，垂直辐射枝节142的第二端朝向天线的地板4方向。第二单极子天线模式对应的参数满足第一天线单元在第四工作频段的频率要求，第四工作频段可以是2.4GHz频段、3.8GHz频段、5.5GHz频段、6.2GHz频段、7.1GHz频段等任一频段，本申请实施例对此不进行限定。
第一辐射枝节13长度可以为第二工作频段的中心频率四分之一波长，第二辐射枝节和第二地板子枝节122的总长度可以为第四工作频段的四分之一波长,第一辐射枝节13、第二地板子枝节122和第二辐射枝节14的总长度可以为第三工作频段的二分之一波长。为了实现第一天线单元1尺寸最小化，第一天线单元1的第一工作频段小于第四工作频段，第四工作频段小于第三工作频段，第三工作频段小于第二工作频段。例如，第一工作频段为2.5GHz频段，第二工作频段为7.1GHz频段，第三工作频段为6.2GHz频段，第四工作频段为5GHz频段。
综上，本申请上述提供的第一天线单元通过构建多种天线模式，能够覆盖多个工作频段，因此，可以将上述天线单元应用于WIFI MIMO三频天线或者NR天线,其中，WIFIMIMO三频天线的工作频段分别为2.4-2.5GHz、5.1-5.8GHz和5.9-7.1GHz；NR天线的工作频段分别为 2.49-2.69GHz，3.3-3.8GHz，4.4-5GHz。
下面分别介绍将上述第一天线单元应用于WIFI MIMO三频天线和NR天线的场景进行介绍。
将上述第一天线单元应用于WIFI MIMO三频天线的场景，如图4a所示，第一天线单元和第二天线单元在水平方向的长度d1均为16mm，天线解耦结构3在水平方向的长度d2为9.8mm，该MIMO天线在水平方向的总长度d为68mm，相比于图2c示出的MIMO天线在水平方向的总长度减小了17mm。请继续参见图4b、图4c、图4d、图4e、图4f、图4g和图4h，图4b为图4a中第一天线单元在2.5GHz频段对应的电流模式示意图，图4c为图4a中第一天线单元在5GHz频段对应的电流模式示意图，图4d为图4a中第一天线单元在6.2GHz频段对应的电流模式示意图，图4e为图4a中第一天线单元在7.1GHz频段对应的电流模式示意图。图4f为图4a中未采用解耦结构的天线的性能曲线图，图4g为图4a中具有解耦结构的天线的性能曲线图，图4h为图4a的天线以及图4a中未采用解耦结构的天线，两者的隔离度曲线对比图。其中，图4f和图4g中S1,1是指第一天线单元的回波损耗曲线，S2,1是指第二天线单元的回波损耗曲线，S2,2是指第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线。
由图4b、图4c、图4d和图4e可知，在不同的工作频段下，本申请实施例提供的第一天线单元可以呈现不同的电流模式。工作频段为2.5GHZ频段时，如图4b所示第一天线单元中呈现左手天线模式；工作频段为5GHz频段时，如图4c所示第一天线单元中呈现第二单极子天线模式；工作频段为6.2GHz频段时，如图4d所示第一天线单元中呈现平衡天线模式；工作频段为7.1GHz频段时，如图4e所示第一天线单元中呈现第一单极子天线模式。
由图4f和图4g中的回波损耗曲线可知，采用本申请提供的第一天线单元，能够使MIMO 天线覆盖WIFI MIMO三频天线的工作频段，其工作频段包括2.4-2.5GHz、5.1-5.8GHz和5.9- 7.1GHz；由图4h可知，采用本申请实施例提供的天线解耦结构3后，图4a中天线，在2.5GHZ 频段、5GHz频段、6.2GHz频段和7.1GHz频段的工作频段的隔离度都有所提升，并且都小于 -23dB，完全满足隔离度需求。
参见图4i，图4i示出了将上述第一天线单元应用于WIFI MIMO三频天线时，第一天线单元的尺寸。地板枝节12包括第一地板子枝节121、第二地板子枝节122和第三地板子枝节 123，第三地板子枝节123的第一端与第二地板子枝节122的第二端垂直连接，馈电枝节11 背向天线的地板4方向开设有第三凹槽111，第三地板子枝节123的第二端位于第三凹槽111 内、且与第三凹槽111相对间隔设置，以形成耦合电容；第二辐射枝节14包括与水平辐射枝节141和垂直辐射枝节142，水平辐射枝节141的第一端与第二地板子枝节122的第一端连接，水平辐射枝节141的第二端与垂直辐射枝节142的第一端连接，垂直辐射枝节142的第二端朝向天线的地板4方向。第一地板子枝节121与第三地板子枝节123水平方向的最短间距a1为6mm，第二地板子枝节122的第一侧边与天线的地板4之间的距离a2为4.5mm，第二地板子枝节122的第二侧边与天线的地板4之间的距离a3为7.5mm，其中，第二地板子枝节 122的第一侧边是指与天线的地板平行且靠近天线的地板一侧的侧边，第二地板子枝节122 的第二侧边是指与天线的地板平行且远离天线的地板一侧的侧边；第一辐射枝节13的第一侧边与第一辐射枝节13的第二侧边之间的距离a4为3mm，第一辐射枝节13的第二端与第一地板子枝节121的第一侧边之间的距离a5为11.2mm，其中，第一辐射枝节13的第一侧边是指与天线的地板平行且靠近天线的地板一侧的侧边，第一辐射枝节13的第二侧边是指与天线的地板平行且远离天线的地板一侧的侧边，第一地板子枝节121的第一侧边是指与天线的地板垂直且靠近馈电枝节11一侧的侧边；第一辐射枝节13的第二端与水平辐射枝节141的第二端之间的距离a6为16mm，垂直辐射枝节142的第一侧边与水平辐射枝节141的第一侧边之间的距离a7为2mm，垂直辐射枝节142的第一侧边与水平辐射枝节141的第二侧边之间的距离a8为3mm，水平辐射枝节141的第一侧边与天线的地板4之间的距离a9为6mm，垂直辐射枝节142与第二地板子枝节122水平方向的最短间距a10为1mm，其中，垂直辐射枝节142的第一侧边是指与天线的地板平行且靠近天线的地板一侧的侧边，水平辐射枝节141的第一侧边是指与天线的地板平行且靠近天线的地板一侧的侧边，水平辐射枝节141的第二侧边是指与天线的地板平行且远离天线的地板一侧的侧边。第三凹槽111的宽度a11为4.14mm，第三凹槽111的高度a12为2.3mm，第三凹槽111的开口宽度a13为2.14mm，其中，第三凹槽的开口在所述第三凹槽111的宽度方向中心位置。
在介绍将上述天线单元应用于NR天线的场景之前，首先介绍另一种天线解耦结构，该天线解耦结构3能够解耦更多的工作频段，进而可以与上述天线单元配合应用于NR天线。
请参见图5a，图5a示出了本申请实施例提供的另一种天线解耦结构3的结构示意图。
本申请实施例提供的天线解耦结构3与上述实施例提供的天线解耦结构3基本相同，不同之处在于，本申请实施例提供天线解耦结构3增加了第一解耦枝节33和第二解耦枝节34。
如图5a所示，本申请实施例提供的天线解耦结构3，包括LC谐振结构、第一解耦枝节 33和第二解耦枝节34。本申请实施例的LC谐振结构中电容结构，可以如图5a所示，通过电容耦合枝节31B，以及与电容耦合枝节31B相对间隔设置的回地枝节32耦合形成；也可以如图5b所示，采用集总参数电容器31A，关于本申请实施例中的LC谐振结构可参见上述实施例中对LC谐振结构的描述，此处不再赘述。第一解耦枝节33的第一端与回地枝节32的第二端连接，第二解耦枝节33的第一端与回地枝节32的第二端连接，第一解耦枝节33和第二解耦枝节34分设于回地枝节32的两侧，其中，LC谐振结构的参数满足对第一目标解耦频段的解耦要求，第一解耦枝节33的长度满足对第二目标解耦频段的解耦要求，第二解耦枝节34的长度满足对第三目标解耦频段的解耦要求。本申请对第一解耦枝节33和第二解耦枝节34的形状及尺寸不进行限定，例如，第一解耦枝节33的长度可以为第二目标解耦频段的中心频率的四分之一波长，第二解耦枝节34的长度可以为第三目标解耦频段的中心频率的四分之一波长。为了减小第一解耦枝节33和第二解耦枝节34的占用空间，可以将第一解耦枝节33弯折后的开路端与第二解耦枝节34弯折后的开路端相对设置。
图5a或图5b中的天线解耦结构3，通过LC谐振结构、第一解耦枝节33和第二解耦枝节34可以分别解耦一种频段，进而实现对三种工作频段的解耦，其中，LC谐振结构可以用于解耦三个目标解耦频段中最低频段，以得到该天线解耦结构3的最小尺寸。
图5a或图5b中的天线解耦结构3，可以用于解耦具有三个相同的工作频段的WIFIMIMO 三频天线，或者5G(5th generation mobile networks,第五代移动通信技术)的NR天线，其中，WIFI MIMO三频天线的工作频段分别2.4-2.5GHz、5.1-5.8GHz和5.9-7.1GHz，NR天线包括的工作频段分别为2.49-2.69GHz，3.3-3.8GHz，4.4-5GHz。
应理解，图5a或图5b所示的天线解耦结构3可以与图3a或图4a中的第一天线单元1和第二天线单元2配合使用，也可以与其他类型天线配合使用，本申请对此不进行限定。
以将上述天线解耦结构和天线单元共同应用于NR天线为例，即第一目标解耦频段为 2.5GHz频段，第二目标解耦频段为3.8GHz频段，第三目标解耦频段为5.5GHz频段，如图5a所示，该天线解耦结构3在水平方向的长度d2为15mm，相比于现有T型解耦结构减小了15mm。
参见图5c，图5c为本申请实施例提供的一种MIMO天线的结构示意图，该天线包括第一天线单元1、第二天线单元2和天线解耦结构3，其中，第一天线单元1采用图4a中示出的第一天线单元1，天线解耦结构3采用图5a或图5b示出的天线解耦结构3，其中，第二天线单元可以与第一天线单元的结构相同。
以将上述天线解耦结构和天线单元共同应用于NR天线为例，图5c所示的MIMO天线中，第一天线单元1和第二天线单元2在水平方向的长度d1均为20.2mm，天线解耦结构3在水平方向的长度d2为15mm，该MIMO天线在水平方向的总长度d为75mm，相比于图1b示出的MIMO天线在水平方向的总长度减小了40mm。
请继续参见图5d、图5e、图5f、图5g、图5h、图5i、图5j、图5k、图5l，以及图5m、图5n和图5o。其中，图5d、图5e和图5f、分别示出了2.5GHz频段、3.8GHz频段和5.5GHz 频段的激励条件下，激励第一馈电点时，未采用天线解耦结构3的MIMO天线上的电流分布示意图，图5g、图5h和图5i分别示出了2.5GHz频段、3.8GHz频段和5.5GHz频段的激励条件下，激励第一馈电点时，图5c所示的MIMO天线上的电流分布示意图，图5j、图5k和图 5l分别示出了图5c中的天线解耦结构3对应2.5GHz频段、3.8GHz频段和5.5GHz频段的电流模式示意图，图5m示出了未采用天线解耦结构的MIMO天线(参见图5d)的性能曲线图，图5n示出了采用天线解耦结构的MIMO天线(参见图5g)的性能曲线图，图5m示出了仿真实验中，未采用天线解耦结构的MIMO天线(参见图5d)，以及采用图5a中天线解耦结构3 的MIMO天线(参见图5g)，两者的隔离度曲线对比图。其中，电流分布示意图中，第二天线单元部分的颜色越浅，表示耦合到第二天线单元的电流越多；图5m和图5n中S1,1是指第一天线单元的回波损耗曲线，S2,1是指第二天线单元的回波损耗曲线，S2,2是指第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线。
由图5d、图5e和图5f可知，对于未采用天线解耦结构的MIMO天线，在不同的频段的激励条件下，激励第一馈电点时，都有较强的电流耦合到第二天线单元，从而造成第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度差。请结合图5g和图5j，对于2.5GHz频段，激励第一馈电点时，电流经天线的地板4主要耦合到天线解耦结构3的LC谐振结构上，减少了流向第二天线单元的电流；请结合图5h和图5k，对于3.8GHz频段，激励第一馈电点时，电流经天线的地板4主要耦合到天线解耦结构3的第一解耦枝节33上，减少了流向第二天线单元的电流；请结合图5i和图5l，对于5.5GHz频段，激励第一馈电点时，电流经天线的地板4主要耦合到天线解耦结构3的第二解耦枝节34上，减少了流向第二天线单元的电流。综上，本申请实施例提供的天线解耦结构，通过LC谐振结构、第一解耦枝节33和第二解耦枝节34分别解耦一种频段，进而实现对多种工作频段的解耦。结合图5m和图5n可知，图5c示出的天线具有多个工作频段，该多个工作频段能够覆盖5G的NR天线的工作频段2.49-2.69GHz，3.3- 3.8GHz，4.4-5GHz。由图5o可知，采用天线解耦结构后的天线在2.5GHz频段、3.8GHz频段和5.5GHz频段的隔离度都有大幅度提升，完全满足隔离度需求。
综上，本申请实施例提供的天线，可以减小天线在水平方向的总长度，实现天线的尺寸小型化，并且能够解耦更多的频段。
参见图5p和图5q，图5p示出了将上述第一天线单元应用于NR天线时，第一天线单元的尺寸；图5q示出了用于解耦NR天线的天线解耦结构的尺寸。
如图5p所示，第一地板子枝节121由第一地板子枝节121的第一端依次向远离天线的地板4方向延伸b1(b1＝5.5mm)、向平行于天线的地板4的方向延伸第一预设距离后，与第二地板子枝节122的第一端连接；第一辐射枝节13的第一侧边与第二侧边之间的距离b2为3mm，第一辐射枝节13的第二端距离第三凹槽111的最近距离b3为3.9mm，第一辐射枝节13的第二端与水平辐射枝节141的第二端之间的距离b4为20.2mm，垂直辐射枝节142的第一侧边与第二侧边之间的距离b5为4.5mm；第三凹槽111的宽度b6为4.1mm，第三凹槽111的高度b7为2.8mm。其中，地板枝节12的总长度，以及由第三地板子枝节123与第三凹槽111耦合形成的耦合电容，两者组成的左手天线模式的谐振频率满足第一工作频段2.5GHz频段的频率要求。第一辐射枝节13和第二辐射枝节14可以是宽度均匀的枝节，也可以是如图5p中示出的，在第一辐射枝节13和第二辐射枝节14的开放端均采用较宽的枝节，本申请对此均不进行限定。
如图5q所示，回地枝节32包括呈第一回地子枝节321、第二回地子枝节322和第三回地子枝节324，第一回地子枝节321的第一端与天线的地板4垂直连接，第一回地子枝节321 的第二端与第二回地子枝节322的第一端垂直连接，第二回地子枝节322的第二端与第三回地子枝节324的第一端垂直连接，第三回地子枝节324的第二端朝向天线的地板4方向，电容耦合枝节31B包括第三电容耦合子枝节31B3和第四电容耦合子枝节31B4，第三电容耦合子枝节31B3的第一端与天线的地板4垂直连接，第三电容耦合子枝节31B3的第二端与第四电容耦合子枝节31B4垂直连接，第四电容耦合子枝节31B4背向天线的地板4方向开设有第二凹槽31B5，第三回地子枝节324的第二端位于第二凹槽31B5内、且与第二凹槽31B5相对间隔设置，以形成耦合电容。
其中，第一回地子枝节321的第一侧边与第四电容耦合子枝节31B4的最短水平距离c1为7.3mm，第一回地子枝节321的第二侧边与第四电容耦合子枝节31B4的最短水平距离c2为 8.5mm，其中，第一回地子枝节321的第一侧边是指与天线的地板4垂直且靠近第四电容耦合子枝节31B4一侧的侧边，第一回地子枝节321的第二侧边是指与天线的地板4垂直且远离第四电容耦合子枝节31B4一侧的侧边。天线的地板4与第二回地子枝节322的第一侧边之间的距离c3为2.8mm，天线的地板4与第二回地子枝节322第二侧边之间的距离c4为3.8mm，其中，第二回地子枝节322的第一侧边是指与天线的地板4平行且靠近天线的地板4一侧的侧边，第二回地子枝节322的第二侧边是指与天线的地板4平行且远离天线的地板4一侧的侧边。
第一解耦枝节33的尺寸可以为第二目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长，第二解耦枝节34的长度可以为第三目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长。但是，为了节省第一解耦枝节33和第二解耦枝节34在水平方向上的占用空间，可以将第一解耦枝节33和第二解耦枝节34进行多次弯折处理。
在一种实现方式中，如图5q所示，第一解耦枝节33的第一端与第二回地子枝节322的第二端连接，形成第一连接点，第一解耦枝节33由第一连接点依次向远离天线的地板4方向延伸c5(c5＝1mm)、向与天线的地板4平行且远离第三电容耦合子枝节31B3方向延伸c6(c6＝11.5mm)、向远离天线的地板4方向延伸c7(c7＝3.7mm)、向与天线的地板4平行且靠近第三电容耦合子枝节31B3方向延伸c8(c8＝7mm)；第二解耦枝节34的开路端与第一解耦枝节33的开路端相对设置，第二解耦枝节34由开路端依次向远离第一解耦枝节33方向延伸 c9(c9＝5mm)、向靠近天线的地板4方向延伸c10(c10＝2.5mm)、向靠近第一解耦枝节33方向延伸c11(c11＝3.5mm)、向靠近天线的地板4方向垂直方向延伸与第一连接点连接。
本申请实施例提供的天线解耦结构和MIMO天线可以应用于终端，终端可以是任何具有无线通信功能的个人电脑、平板、手机等，本申请对此不进行限定。例如，图4a所示的MIMO天线可应用于终端笔记本上的WIFI三频天线，又例如，图5c所示的MIMO天线可应用于终端笔记本上的NR天线。
本申请实施例对天线解耦结构、天线的实现工艺不进行限定，例如可以使用印制电路板 (Printed Circuit Board，PCB)印制、柔性印刷电路板(Flexible PrintedCircuit，FPC)印制、激光直接成型技术(laser-direct-structuring，LDS)等。图6示出一种制备好的本申请实施例提供的MIMO天线的示意图，图6中的MIMO天线，包括第一天线单元1、第二天线单元2和天线解耦结构3，其中，第一天线单元1、第二天线单元2和天线解耦结构3均贴附在介质基板5上，其中，介质基板5的展开面与天线的地板4垂直设置。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种天线解耦结构，其特征在于，包括回地枝节和电容结构；
所述回地枝节的第一端与天线的地板连接，以形成等效电感；
所述电容结构的第一端与所述天线的地板连接，所述电容结构的第二端与所述回地枝节的第二端连接，以使所述等效电感与所述电容结构形成LC谐振结构，其中，所述LC谐振结构对应的参数满足对至少一种目标解耦频段的解耦要求。
2.根据权利要求1所述的天线解耦结构，其特征在于，还包括第一解耦枝节和第二解耦枝节；
所述第一解耦枝节和所述第二解耦枝节分设于所述回地枝节的两侧；
所述第一解耦枝节的第一端与所述回地枝节的第二端连接，所述第一解耦枝节的长度满足对第二目标解耦频段的解耦要求；
所述第二解耦枝节的第一端与所述回地枝节的第二端连接，所述第二解耦枝节的长度满足对第三目标解耦频段的解耦要求；
其中，所述LC谐振结构对应的参数满足对第一目标解耦频段的解耦要求，所述第一目标解耦频段为第一目标解耦频段、第二目标解耦频段和第三目标解耦频段中的最低频段。
3.根据权利要求2所述的天线解耦结构，其特征在于，
所述第一解耦枝节的长度为第二目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长；
所述第二解耦枝节的长度为第三目标解耦频段的中心频率对应的四分之一波长；
所述第一解耦枝节弯折后的开路端与所述第二解耦枝节弯折后的开路端相对。
4.根据权利要求1或2所述的天线解耦结构，其特征在于，所述电容结构采用集总参数电容器。
5.根据权利要求1或2所述的天线解耦结构，其特征在于，所述电容结构通过电容耦合枝节，以及与所述电容耦合枝节的第一端相对间隔设置的所述回地枝节耦合形成，所述电容耦合枝节的第二端与所述天线的地板连接。
6.根据权利要求5所述的天线解耦结构，其特征在于，所述回地枝节包括呈L型设置的第一回地子枝节和第二回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节朝向所述天线的地板方向开设有第一凹槽；
所述电容耦合枝节包括呈T型设置的第一电容耦合子枝节和第二电容耦合子枝节，所述第一电容耦合子枝节的第一端位于所述第一凹槽内、且与所述第一凹槽相对间隔设置，所述第一电容耦合子枝节的第二端与天线的地板垂直连接，所述第二电容耦合子枝节的第一端与所述第一电容耦合子枝节垂直连接，所述第二电容耦合子枝节与所述第二回地子枝节的第二端相对间隔设置。
7.根据权利要求5所述的天线解耦结构，其特征在于，所述回地枝节包括第一回地子枝节、第二回地子枝节和第三回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节的第二端与第三回地子枝节的第一端垂直连接，所述第三回地子枝节的第二端朝向所述天线的地板方向；
所述电容耦合枝节包括第三电容耦合子枝节和第四电容耦合子枝节，所述第三电容耦合子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第三电容耦合子枝节的第二端与所述第四电容耦合子枝节垂直连接，所述第四电容耦合子枝节背向所述天线的地板方向开设有第二凹槽，所述第三回地子枝节的第二端位于所述第二凹槽内、且与所述第二凹槽相对间隔设置。
8.根据权利要求5所述的天线解耦结构，其特征在于，所述电容耦合枝节的第一端与所述回地枝节的第一端之间形成多条耦合缝隙。
9.根据权利要求2所述的天线解耦结构，其特征在于，所述第一目标解耦频段为2.49-2.69GHz，所述第二目标解耦频段为3.3-3.8GHz，第三目标解耦频段为4.4-5GHz；所述回地枝节包括第一回地子枝节、第二回地子枝节和第三回地子枝节，所述第一回地子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第一回地子枝节的第二端与所述第二回地子枝节的第一端垂直连接，所述第二回地子枝节的第二端与第三回地子枝节的第一端垂直连接，所述第三回地子枝节的第二端朝向所述天线的地板方向，所述电容耦合枝节包括第三电容耦合子枝节和第四电容耦合子枝节，所述第三电容耦合子枝节的第一端与天线的地板垂直连接，所述第三电容耦合子枝节的第二端与所述第四电容耦合子枝节垂直连接，所述第四电容耦合子枝节背向所述天线的地板方向开设有第二凹槽，所述第三回地子枝节的第二端位于所述第二凹槽内、且与所述第二凹槽相对间隔设置；
其中，所述第一回地子枝节的第一侧边与所述第四电容耦合子枝节的最短水平距离为7.3mm，所述第一回地子枝节的第二侧边与所述第四电容耦合子枝节的最短水平距离为8.5mm，所述天线的地板与所述第二回地子枝节的第一侧边之间的距离为2.8mm，所述天线的地板与所述第二回地子枝节第二侧边之间的距离为3.8mm；
所述第一解耦枝节的第一端与所述第二回地子枝节的第二端连接，形成第一连接点，所述第一解耦枝节由所述第一连接点依次向远离所述天线的地板方向延伸1mm、向与所述天线的地板平行且远离第三电容耦合子枝节方向延伸11.5mm、向远离所述天线的地板方向延伸3.7mm、向与所述天线的地板平行且靠近第三电容耦合子枝节方向延伸7mm；
所述第二解耦枝节的开路端与所述第一解耦枝节的开路端相对设置，所述第二解耦枝节由开路端依次向远离所述第一解耦枝节方向延伸5mm、向靠近所述天线的地板方向延伸2.5mm、向靠近所述第一解耦枝节方向延伸3.5mm、向靠近所述天线的地板方向垂直方向延与所述第一连接点连接。
10.一种MIMO天线，其特征在于，包括：第一天线单元、第二天线单元、以及权利要求1-9任一所述的天线解耦结构，所述天线解耦结构位于所述第一天线单元和所述第二天线单元之间预设位置，用于提升第一天线单元和第二天线单元之间的隔离度。
11.根据权利要求10所述的MIMO天线，其特征在于，所述第一天线单元包括馈电枝节、地板枝节和第一辐射枝节；
所述地板枝节包括与第一地板子枝节和第二地板子枝节；
所述第一地板子枝节的第一端与天线的地板连接；
所述第一地板子枝节的第二端与所述第二地板子枝节的第一端连接；
所述第二地板子枝节的第二端与所述馈电枝节相对间隔设置，以形成耦合电容；
所述地板枝节与所述馈电枝节形成左手天线模式，所述左手天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第一工作频段的频率要求；
所述第二地板子枝节的第二端与第一辐射枝节连接，所述第一辐射枝节与所述馈电枝节形成第一单极子天线模式，所述第一单极子天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第二工作频段的频率要求；
所述第一工作频段小于所述第二工作频段。
12.根据权利要求11所述的MIMO天线，其特征在于，还包括第二辐射枝节；
所述第二辐射枝节与所述第一辐射枝节分设于所述地板枝节两侧，所述第二辐射枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第一端连接，所述第一辐射枝节、第二地板子枝节、第二辐射枝节、以及所述馈电枝节形成平衡天线模式，所述平衡天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第三工作频段的频率要求；
所述第二辐射枝节、所述第二地板子枝节、以及所述馈电枝节形成第二单极子天线模式，所述第二单极子天线模式对应的参数满足所述第一天线单元在第四工作频段的频率要求；
所述第一工作频段小于所述第四工作频段，所述第四工作频段小于所述第三工作频段，所述第三工作频段小于所述第二工作频段。
13.根据权利要求12所述的MIMO天线，其特征在于，所述地板枝节还包括第三地板子枝节，所述第三地板子枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第二端垂直连接，所述馈电枝节背向所述天线的地板方向开设有第三凹槽，所述第三地板子枝节的第二端位于所述第三凹槽内、且与所述第三凹槽相对间隔设置；
所述第二辐射枝节包括水平辐射枝节和垂直辐射枝节，所述水平辐射枝节的第一端与所述第二地板子枝节的第一端连接，所述水平辐射枝节的第二端与所述垂直辐射枝节的第一端连接，所述垂直辐射枝节的第二端朝向所述天线的地板方向。
14.根据权利要求13所述的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线作为WIFI MIMO三频天线使用，其中，所述WIFI MIMO三频天线的包括的工作频段分别为2.4-2.5GHz、5.1-5.8GHz和5.9-7.1GHz；
所述第一地板子枝节与所述第三地板子枝节水平方向的最短间距为6mm，所述第二地板子枝节的第一侧边与所述天线的地板之间的距离为4.5mm，所述第二地板子枝节的第二侧边与所述天线的地板之间的距离为7.5mm，所述第一辐射枝节的第一侧边与所述第一辐射枝节的第二侧边之间的距离为3mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述第一地板子枝节的第一侧边之间的距离为11.2mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述水平辐射枝节的第二端之间的距离为16mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与所述水平辐射枝节的第一侧边之间的距离为2mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与所述水平辐射枝节的第二侧边之间的距离为3mm，所述水平辐射枝节的第一侧边与所述天线的地板之间的距离6mm；
所述第三凹槽的宽度为4.14mm，所述三凹槽的高度为2.3mm，所述第三凹槽的开口宽度为2.14mm。
15.根据权利要求13所述的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线作为NR天线使用，其中，所述NR天线的包括的工作频段分别为2.49-2.69GHz，3.3-3.8GHz，4.4-5GHz；
所述第一地板子枝节由所述第一地板子枝节的第一端依次向远离所述天线的地板方向延伸5.5mm、向平行于所述天线的地板的方向延伸第一预设距离后，与所述第二地板子枝节的第一端连接；
所述第一辐射枝节的第一侧边与第二侧边之间的距离为3mm，所述第一辐射枝节的第二端距离所述第三凹槽的最近距离为3.9mm，所述第一辐射枝节的第二端与所述水平辐射枝节的第二端之间的距离为20.2mm，所述垂直辐射枝节的第一侧边与第二侧边之间的距离为4.5mm；
所述第三凹槽的宽度为4.1mm，所述三凹槽的高度为2.8mm。
16.根据权利要求10-15任一所述的MIMO天线，其特征在于，所述第一天线单元的结构与所述第二天线单元的结构相同。
17.一种终端，其特征在于，包括权利要求10-16任一所述的MIMO天线。
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