CN113871873A - 天线及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种天线及移动终端，天线包括双层板和MIMO天线结构，双层板包括地板和层叠设置于地板上的基板，MIMO天线结构包括多个阵列设置的天线单元，各天线单元包括去耦槽、辐射槽、微带线和馈电杆，去耦槽和辐射槽开设于地板上，且去耦槽和辐射槽间隔设置，微带线设置于基板上背离地板的一侧，微带线包括连接段和分别连接于连接段两端的两个激励段，馈电杆贯穿地板和基板，且馈电杆的一端与连接段连接，馈电杆的另一端与外部馈电装置连接，外部馈电装置用于通过馈电杆向连接段和两个激励段馈电，以使两个激励段分别激励去耦槽和辐射槽产生电磁波辐射，去耦槽与辐射槽之间的辐射相位差发生能量抵消从而使得MIMO天线结构获得了较高的隔离度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种天线及移动终端。
背景技术
近年来，随着移动通信技术不断发展，用户对手机使用性能的要求也越来越高，新的标准要求手机天线能够覆盖更多的频段、具有更快的数据传输速率，为了提高数据传输速率，手机天线引入了各种天线技术，其中MIMO(Multiple Input Multiple Output，多进多出)技术通过在发射端和接收端同时设置多个天线(或阵列天线)和多个通道，进而实现了能够在不增加发射功率及带宽的情况下成倍地提高通信系统的数据传输速率和频谱利用率，能够有效提高天线的数据传输效率。
目前，应用于移动终端的MIMO天线大部分是双天线结构，即4G终端天线由两个天线组成，可覆盖2G/3G/4G频段；然而，对于3.4GHz～3.6GHz频段，移动终端MIMO天线的设计正处于蓬勃发展的时期，多频段、小型化、提高隔离度等依然是应用于移动终端MIMO天线的研究重点。针对手机天线多频段和小型化，常采用弯折线技术，耦合馈电技术，匹配电路技术及加载寄生单元等方法；而对于提高MIMO天线隔离度方面，由于手机尺寸较小，内部可用来安装天线的空间很小，手机内部天线之间会通过地板电流以及空间相互感应而产生强烈的互耦，进而影响天线的辐射性能。因此，针对隔离度的研究也是MIMO天线设计的一个重要部分。目前，常见的手机天线根据其结构的不同主要分为四大类：单极子天线(MonopoleAntenna)、PIFA天线、环形天线(Loop Antenna)和缝隙天线(Slot Antenna)，如今典型的手机天线结构都属于这四种常用的手机天线形式，结合手机金属边框实现多频辐射以及利用对称性实现MIMO天线结构，然而现有的手机天线隔离度仍然较低、干扰强度大，进而影响手机的数据传输效率。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种天线及移动终端，旨在解决现有的天线隔离度低的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种天线，所述天线包括双层板和MIMO天线结构，所述双层板包括地板和层叠设置于所述地板上的基板，所述MIMO天线结构包括多个阵列设置的天线单元，各所述天线单元包括去耦槽、辐射槽、微带线和馈电杆，所述去耦槽和所述辐射槽开设于所述地板上，且所述去耦槽和所述辐射槽间隔设置，所述微带线设置于所述基板上背离所述地板的一侧，所述微带线包括连接段和分别连接于所述连接段两端的两个激励段，所述馈电杆贯穿所述地板和所述基板，且所述馈电杆的一端与所述连接段连接，所述馈电杆的另一端与外部馈电装置连接，外部馈电装置用于通过所述馈电杆向所述连接段和两个所述激励段馈电，以使两个所述激励段分别激励所述去耦槽和所述辐射槽产生电磁波辐射。
优选地，所述基板为矩形板，所述MIMO天线结构包括两组所述天线单元，两组所述天线单元沿所述基板的长度方向对称设置，各组所述天线单元中包括两个沿所述基板的宽度方向对称设置的所述天线单元。
优选地，两个所述激励段中，其中一个所述激励段为去耦激励段，另一个所述激励段为辐射激励段，所述去耦槽沿所述长度方向延伸，所述去耦激励段与所述去耦槽的延伸方向一致且所述去耦激励段设置于靠近所述去耦槽的位置；所述辐射槽沿所述长度方向延伸，所述辐射激励段与所述辐射槽的延伸方向一致且所述辐射激励段与所述辐射槽对应设置，所述连接段沿所述宽度方向延伸，且所述连接段的两端分别与所述去耦激励段和所述辐射激励段连接。
优选地，所述天线还包括边框，所述边框围设于所述地板的外周，所述边框上对应各组所述天线单元的位置均开设有一个缺口，所述去耦槽和所述辐射槽开设于所述地板的边缘，以使同组设置的两个所述去耦槽、两个所述辐射槽与所述缺口连通。
优选地，所述地板上靠近各组所述天线单元的位置均开设有一个去耦孔，所述去耦孔沿所述宽度方向延伸。
优选地，所述天线还包括第一天线结构、第二天线结构和第三天线结构，所述第一天线结构、所述MIMO天线结构和所述第二天线结构沿所述宽度方向间隔设置，所述第二天线结构和所述第三天线结构沿所述长度方向间隔设置。
优选地，所述第一天线结构包括第一辐射缝隙、第一馈电线和第一馈电柱，所述第一辐射缝隙开设于所述地板的边缘，所述第一辐射缝隙包括两个相互垂直设置的第一辐射部，其中一个所述第一辐射部沿所述宽度方向延伸并与与其对应设置的所述缺口连通，另一个所述第一辐射部沿所述长度方向延伸，所述第一馈电线设置于所述基板背离所述地板的一侧，所述第一馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第一馈电柱的一端与所述第一馈电线连接，所述第一馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第一馈电线通过所述第一馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第一辐射缝隙产生电磁波辐射。
优选地，所述第二天线结构包括第二辐射缝隙、第二馈电线和第二馈电柱，所述第二辐射缝隙开设于所述地板的边缘，所述第二辐射缝隙包括两个相互垂直设置的第二辐射部，其中一个所述第二辐射部沿所述宽度方向延伸并与与其对应设置的所述缺口连通，另一个所述第二辐射部沿所述长度方向延伸，所述第二馈电线设置于所述基板背离所述地板的一侧，所述第二馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第二馈电柱的一端与所述第二馈电线连接，所述第二馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第二馈电线通过所述第二馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第二辐射缝隙产生电磁波辐射。
优选地，所述第三天线结构包括第三辐射缝隙、第三馈电线和第三馈电柱，所述第三辐射缝隙开设于所述地板的边缘，且所述第三辐射缝隙沿所述长度方向延伸，所述第三馈电线设置于所述板本体背离所述底板的一侧，所述第三馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第三馈电柱的一端与所述第三馈电线连接，所述第三馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第三馈电线通过所述第三馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第三辐射缝隙产生电磁波辐射。
本发明还提出一种移动终端，所述移动终端包括如上所述的天线。
本发明的天线中，外部馈电装置通过馈电杆向连接段和与连接段连接的两个激励段馈电，其中一个激励段用于激励去耦槽，以使去耦槽产生电磁波辐射，另一个激励段用于激励辐射槽，以使辐射槽产生电磁波辐射，去耦槽产生的电磁波辐射与辐射槽产生的电磁波辐射之间的辐射相位差发生能量抵消从而使得MIMO天线结构获得了较高的隔离度，任意相邻的两个天线单元之间的隔离度均大于25dB，满足实际使用需求，两个激励段在激励去耦槽和辐射槽的同时还起到了阻抗匹配的作用，MIMO天线结构的去耦效果好，使得天线具有高隔离度、多输入多输出的优点，天线不仅抗干扰能力强、数据传输效率高，而且结构简单，易于加工制作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例天线的主视示意图；
图2为本发明一实施例天线的后视示意图；
图3为本发明一实施例天线的侧视示意图；
图4为本发明一实施例MIMO天线结构的反射系数的仿真结果图；
图5为本发明一实施例第一天线结构、第二天线结构和第三天线结构的反射系数的仿真结果图；
图6为本发明一实施例MIMO天线结构的辐射效率的仿真结果图；
图7为本发明一实施例第一天线结构、第二天线结构和第三天线结构的辐射效率的仿真结果图；
图8为本发明一实施例天线的MIMO天线结构的辐射方向图；
图9为本发明一实施例天线的第一天线结构的辐射方向图；
图10为本发明一实施例天线的第二天线结构的辐射方向图；
图11为本发明一实施例天线的第三天线结构的辐射方向图；
图12为本发明一实施例天线在主视视角的尺寸标注示意图；
图13为本发明一实施例天线在后视视角的尺寸标注示意图；
图14为本发明一实施例天线在侧视视角的尺寸标注示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 天线 | 41 | 第一辐射缝隙 |
| 10 | 双层板 | 411 | 第一辐射部 |
| 11 | 地板 | 42 | 第一馈电线 |
| 111 | 去耦孔 | 421 | 第一馈电段 |
| 12 | 基板 | 43 | 第一馈电柱 |
| 20 | MIMO天线结构 | 50 | 第二天线结构 |
| 21 | 天线单元 | 51 | 第二辐射缝隙 |
| 211 | 去耦槽 | 511 | 第二辐射部 |
| 212 | 辐射槽 | 52 | 第二馈电线 |
| 213 | 微带线 | 521 | 第二馈电段 |
| 2131 | 连接段 | 53 | 第二馈电柱 |
| 2132 | 去耦激励段 | 60 | 第三天线结构 |
| 2133 | 辐射激励段 | 61 | 第三辐射缝隙 |
| 214 | 馈电杆 | 62 | 第三馈电线 |
| 30 | 边框 | 63 | 第三馈电柱 |
| 31 | 缺口 | 70 | 二极管 |
| 40 | 第一天线结构 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中对“上”、“下”、“左”、“右”等方位的描述以图1和图2所示的方位为基准，仅用于解释在图1和图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种天线。
本实施例的一种天线100，天线100包括双层板10和MIMO天线结构20，双层板10包括地板11和层叠设置于地板11上的基板12，MIMO天线结构20包括多个阵列设置的天线单元21，各天线单元21包括去耦槽211、辐射槽212、微带线213和馈电杆214，去耦槽211和辐射槽212开设于地板11上，且去耦槽211和辐射槽212间隔设置，微带线213设置于基板12上背离地板11的一侧，微带线213包括连接段2131和分别连接于连接段2131两端的两个激励段，馈电杆214贯穿地板11和基板12，且馈电杆214的一端与连接段2131连接，馈电杆214的另一端与外部馈电装置连接，外部馈电装置用于通过馈电杆214向连接段2131和两个激励段馈电，以使两个激励段分别激励去耦槽211和辐射槽212产生电磁波辐射。
如图1至图3所示，天线100包括双层板10，双层板10包括地板11和基板12，地板11与基板12层叠设置，基板12为FR4单层介质板，地板11为敷设于基板12上的铜板，MIMO天线结构20的多个天线单元21阵列布置，地板11上开设有去耦槽211和辐射槽212，去耦槽211和辐射槽212间隔设置，基板12上背离地板11的一侧设置有微带线213，微带线213的两个激励段之间通过连接段2131连接，馈电杆214的一端连接于连接段2131的中间位置，馈电杆214依次穿过基板12和地板11并与外部馈电装置连接；
外部馈电装置通过馈电杆214向连接段2131和与连接段2131连接的两个激励段馈电，其中一个激励段用于激励去耦槽211，以使去耦槽211产生电磁波辐射，另一个激励段用于激励辐射槽212，以使辐射槽212产生电磁波辐射，去耦槽211产生的电磁波辐射与辐射槽212产生的电磁波辐射之间的辐射相位差发生能量抵消从而使得MIMO天线结构20获得了较高的隔离度，两个激励段在激励去耦槽211和辐射槽212的同时还起到了阻抗匹配的作用，并且，如图4所示，根据MIMO天线结构20的反射系数的仿真结果图可知，任意相邻的两个天线单元21之间的隔离度均大于25dB，满足实际使用需求，MIMO天线结构20的去耦效果好，使得天线100具有高隔离度、多输入多输出的优点，天线100不仅抗干扰能力强、数据传输效率高，而且结构简单，易于加工制作；并且，本实施例中的天线100可适用于智能移动终端，例如天线100可应用于5G移动通信手机中，以提高移动终端的数据传输效率，提升了用户体验感。
本实施例中，基板12为矩形板，MIMO天线结构20包括两组天线单元21，两组天线单元21沿基板12的长度方向对称设置，各组天线单元21中包括两个沿基板12的宽度方向对称设置的天线单元21。如图1至图3所示，基板12呈矩形，基本的宽度方向为左右方向，基板12的长度方向为上下方向，MIMO天线结构20包括四个天线单元21，两个沿基板12的宽度方向对称设置的天线单元21为一组天线单元21，两组天线单元21沿基板12的长度方向对称设置，四个天线单元21不仅起到了多输入多输出的作用，而且一组沿宽度方向对称设置的两个天线单元21之间实现了有效隔离，进一步提高了去耦效果，各天线单元21的馈电杆214之间具有高隔离度的优点。
进一步地，两个激励段中，其中一个激励段为去耦激励段2132，另一个激励段为辐射激励段2133，去耦槽211沿长度方向延伸，去耦激励段2132与去耦槽211的延伸方向一致且去耦激励段2132设置于靠近去耦槽211的位置；辐射槽212沿长度方向延伸，辐射激励段2133与辐射槽212的延伸方向一致且辐射激励段2133与辐射槽212对应设置，连接段2131沿宽度方向延伸，且连接段2131的两端分别与去耦激励段2132和辐射激励段2133连接。
如图1至图3所示，各天线单元21的去耦槽211和辐射槽212沿宽度方向相互平行设置，且去耦槽211开设于地板11上靠近边缘的位置，辐射槽212开设于地板11上靠近中间的位置，连接段2131的一端与去耦激励段2132连接，连接段2131的另一端与辐射激励段2133连接，去耦激励段2132的辐射激励段2133沿宽度方向相互平行设置，且去耦槽211、去耦激励段2132、辐射槽212和辐射激励段2133均沿长度方向延伸，去耦激励段2132位于去耦槽211和辐射槽212之间，且去耦激励段2132与去耦槽211沿宽度方向依次布置，即去耦激励段2132设置于靠近去耦槽211边缘的位置，辐射激励段2133正对辐射槽212设置，即辐射激励段2133设置于辐射槽212的正上方，去耦激励段2132在去耦槽211的边缘位置激励去耦槽211产生电磁波辐射，辐射激励段2133在辐射槽212的中间位置激励辐射槽212产生电磁波辐射，以起到功率分配的作用，进一步通过电磁波辐射之间的辐射相位差相互抵消能量，提高了MIMO天线结构20的隔离度。在优选的实施例中，去耦槽211的长度小于辐射槽212的长度，去耦激励段2132的长度大于辐射激励段2133的长度，起到阻抗匹配的作用。
本实施例中，天线100还包括边框30，边框30围设于地板11的外周，边框30上对应各组天线单元21的位置均开设有一个缺口31，去耦槽211和辐射槽212开设于地板11的边缘，以使同组设置的两个去耦槽211、两个辐射槽212与缺口31连通。如图1至图3所示，地板11和基板12收容于边框30内，即边框30围设于层叠设置的地板11和基板12的外周，边框30为金属边框30，边框30的上下两端均开设有一个缺口31，去耦槽211和辐射槽212均自地板11的边缘向地板11的中间位置延伸，以使各去耦槽211和各辐射槽212均与对应设置的缺口31连通，进而实现了去耦槽211和辐射槽212的单端开路，大幅减小了MIMO天线结构20的占用空间，使得天线100具有结构紧凑、空间利用率高以及制作成本低的优点。
进一步地，地板11上靠近各组天线单元21的位置均开设有一个去耦孔111，去耦孔111沿宽度方向延伸。如图1至图3所示，地板11上开设有两个沿长度方向间隔布置的去耦孔111，去耦孔111为条形孔，且去耦孔111沿宽度方向延伸，各去耦孔111靠近各组天线单元21的位置设置，以进一步提高两个沿宽度方向对称布置的天线单元21之间的隔离度，进而进一步提高了天线100的隔离度。
本实施例中，天线100还包括第一天线结构40、第二天线结构50和第三天线结构60，第一天线结构40、MIMO天线结构20和第二天线结构50沿宽度方向间隔设置，第二天线结构50和第三天线结构60沿长度方向间隔设置。如图1至图3所示，第一天线结构40、MIMO天线结构20和第二天线结构50从左至右依次间隔布置，第二天线结构50和第三天线结构60从上至下依次间隔布置，其中，MIMO天线结构20工作在5Gsub6G频段，第一天线结构40覆盖2G/3G频段，第二天线结构50覆盖4G部分频段，第三天线结构60覆盖4G-2600MHz频段，实现了天线100的多频段工作；
并且，如图4所示，MIMO天线结构20覆盖了3.4GHz～3.6GHz频段，且相邻天线单元21之间的隔离度均大于25dB；如图5所示，第一天线结构40覆盖了820MHZ～960MHZ频段，第二天线结构50覆盖了1.7GHz～2.6GHz频段，第三天线结构60覆盖4G-2600MHz频段；如图6所示，MIMO天线结构20在工作带宽内的辐射效率为70％～80％；如图7所示，第一天线结构40、第二天线结构50和第三天线结构60在工作带宽内的辐射效率为60％～90％；如图8至图11所示，MIMO天线结构20、第一天线结构40、第二天线结构50和第三天线结构60在最大辐射方向的水平面和垂直面归一化的辐射方向图中均具有良好地辐射特性；天线100具有辐射方向稳定，覆盖多个工作频段以及多输入多输出的优点，天线100的隔离度高且数据传输速率快。
本实施例中，第一天线结构40包括第一辐射缝隙41、第一馈电线42和第一馈电柱43，第一辐射缝隙41开设于地板11的边缘，第一辐射缝隙41包括两个相互垂直设置的第一辐射部411，其中一个第一辐射部411沿宽度方向延伸并与与其对应设置的缺口31连通，另一个第一辐射部411沿长度方向延伸，第一馈电线42设置于基板12背离地板11的一侧，第一馈电柱43贯穿地板11和基板12，且第一馈电柱43的一端与第一馈电线42连接，第一馈电柱43的另一端与外部馈电装置连接，第一馈电线42通过第一馈电柱43接收外部馈电装置的馈电并激励第一辐射缝隙41产生电磁波辐射。
如图1至图3所示，第一辐射缝隙41呈L型，第一辐射缝隙41开设于地板11的其中一个拐角处，边框30围设于地板11的外周，即边框30与地板11之间围成有第一辐射缝隙41，第一辐射缝隙41的两个第一辐射部411相互垂直设置，其中沿宽度方向延伸的第一辐射部411的右端与边框30上位于上端的缺口31连通，以实现第一辐射缝隙41的单端开路，第一馈电线42设置于基板12的上侧靠近沿长度方向延伸的第一辐射部411的下端，第一馈电柱43与第一馈电线42连接，且第一馈电柱43穿过基板12和地板11与外部馈电装置连接；
第一馈电线42包括三个相互连接的第一馈电段421，且第一馈电柱43连接于三个第一馈电段421的连接处，其中两个第一馈电段421向边框30的方向延伸并与边框30连接，基板12上开设有供另外一个第一馈电段421穿过的通孔，穿过通孔的第一馈电段421饶设于地板11的下侧并边框30连接，以使第一天线结构40形成有三个工作在不同频点的馈电点；基板12的上侧对应三个第一馈电段421的位置均设置有一个用于控制与其对应设置的第一馈电段421的二极管70，以使第一天线结构40形成有三个工作在不同频点的馈电路径；并且，沿长度方向延伸的第一辐射部411靠近下端的位置具有两个短路点，基板12的下侧对应两个短路点的位置均设置有一个二极管70，设置于短路点的二极管70用于使其中两个馈电路径短接；
外部馈电装置通过第一馈电柱43向三个第一馈电段421馈电，三个二极管70分别用于导通与其对应设置的第一馈电段421，以使各第一馈电段421激励第一辐射缝隙41，进而使第一辐射缝隙41产生电磁波辐射，第一天线结构40可通过开关控制二极管70以导通不同的馈电路径并向对应的馈电点馈电，实现了多个谐振点的切换，且满足了不同频率辐射的阻抗匹配调节，第一天线结构40具有辐射方向稳定、占用空间小以及频率可重构的优点。
本实施例中，第二天线结构50包括第二辐射缝隙51、第二馈电线52和第二馈电柱53，第二辐射缝隙51开设于地板11的边缘，第二辐射缝隙51包括两个相互垂直设置的第二辐射部511，其中一个第二辐射部511沿宽度方向延伸并与与其对应设置的缺口31连通，另一个第二辐射部511沿长度方向延伸，第二馈电线52设置于基板12背离地板11的一侧，第二馈电柱53贯穿地板11和基板12，且第二馈电柱53的一端与第二馈电线52连接，第二馈电柱53的另一端与外部馈电装置连接，第二馈电线52通过第二馈电柱53接收外部馈电装置的馈电并激励第二辐射缝隙51产生电磁波辐射。
如图1至图3所示，第二辐射缝隙51呈L型，第二辐射缝隙51开设于地板11的其中一个拐角处，且第二辐射缝隙51与第一辐射缝隙41沿宽度方向对称布置，边框30围设于地板11的外周，即边框30与地板11之间围成有第二辐射缝隙51，第二辐射缝隙51的两个第二辐射部511相互垂直设置，其中沿宽度方向延伸的第二辐射部511的左端与边框30上位于上端的缺口31连通，以实现第二辐射缝隙51的单端开路，第二馈电线52设置于基板12的上侧靠近两个第二辐射部511的连接处的位置，第二馈电柱53与第二馈电线52连接，且第二馈电柱53穿过基板12和地板11与外部馈电装置连接；
第二馈电线52包括两个相互连接的第二馈电段521，且第二馈电柱53连接于两个第二馈电段521的连接处，两个第二馈电段521均向边框30的方向延伸并与边框30连接，以使第二天线结构50形成有两个工作在不同频点的馈电点；基板12的上侧对应各第二馈电段521的位置均设置有两个用于控制与其对应设置的第二馈电段521的二极管70，以使第二天线结构50形成有两个工作在不同频点的馈电路径；并且，沿长度方向延伸的第二辐射部511靠近上端的位置具有两个短路点，基板12的下侧对应两个短路点的位置均设置有一个二极管70，设置于短路点的二极管70用于使两个馈电路径短接；
外部馈电装置通过第二馈电柱53向两个第二馈电段521馈电，各二极管70分别用于导通与其对应设置的第二馈电段521，以使各第二馈电段521激励第二辐射缝隙51，进而使第二辐射缝隙51产生电磁波辐射，第二天线结构50可通过开关控制二极管70以导通不同的馈电路径并向对应的馈电点馈电，实现了多个谐振点的切换，且满足了不同频率辐射的阻抗匹配调节，第二天线结构50具有辐射方向稳定、占用空间小以及频率可重构的优点。
本实施例中，第三天线结构60包括第三辐射缝隙61、第三馈电线62和第三馈电柱63，第三辐射缝隙61开设于地板11的边缘，且第三辐射缝隙61沿长度方向延伸，第三馈电线62设置于板本体背离底板的一侧，第三馈电柱63贯穿地板11和基板12，且第三馈电柱63的一端与第三馈电线62连接，第三馈电柱63的另一端与外部馈电装置连接，第三馈电线62通过第三馈电柱63接收外部馈电装置的馈电并激励第三辐射缝隙61产生电磁波辐射。
如图1至图3所示，第三辐射缝隙61呈条形，第三辐射缝隙61开设于地板11的右侧边缘，边框30围设于地板11的外周，即边框30与地板11之间围成有第三辐射缝隙61，且第三辐射缝隙61与沿长度方向延伸的第二辐射部511从下至上间隔布置，第三辐射缝隙61为双端短路，第三馈电线62设置于基板12的上侧，第三馈电线62的一端连接有第三馈电柱63，且第三馈电柱63穿过基板12和地板11并与外部馈电装置连接，第三馈电线62的另一端向边框30的方向延伸并与边框30连接；外部馈电装置通过第三馈电柱63向第三馈电线62馈电，以使第三馈电线62激励第三辐射缝隙61产生电磁波辐射，第三天线结构60覆盖4G-2600MHz频段且辐射方向稳定。
在优选的实施例中，如图12至图14所示，以阻抗带宽为3400MHz～3600MHz为例，双层板10的厚度H＝1mm，且双层板10的介电常数为4.4；地板11的长度L＝150mm、宽度W＝75mm；辐射槽212的长度L1＝12mm、宽度W1＝2.2mm；去耦槽211的长度Ls＝11.3mm、宽度Ws＝2mm；去耦孔111的长度Lss＝24.3mm、宽度Wss＝0.3mm；在微带线213中，连接段2131的长度L2＝5.6mm、宽度W2＝2mm，辐射激励段2133的长度L2_1＝3.9mm、宽度W2_1＝0.8mm，去耦激励段2132的长度L2_2＝9mm、宽度W2_2＝1.5mm；连接段2131的中心位置与去耦槽211边缘之间的距离Yf1＝1.3mm，连接段2131的中心位置与地板11边缘之间的距离Xf1＝1.4mm；沿宽度方向相邻的两个辐射槽212之间的距离dy＝6mm；各天线单元21中，去耦槽211和辐射槽212之间的距离ds＝4mm；边框30的长度Lm＝153mm、宽度Wm＝78mm、高度Hm＝5mm，缺口31的长度Lmc＝38mm；
在第一天线结构40中，沿宽度方向延伸的第一辐射部411的长度L3＝16.5mm、宽度W3＝2.5mm，沿长度方向延伸的第一辐射部411的长度L3_1＝45.2mm、宽度W3_1＝2.5mm，短路点与第一辐射部411边缘之间的距离L3_2＝5mm，三个第一馈电段421的连接处与边框30之间的距离Yf2＝5mm，三个第一馈电段421的连接处与短路点之间的距离Xf2＝2.7mm；穿过通孔的第一馈电段421的长度L4＝11mm、L4_1＝4.3mm、L4_2＝10.4mm、宽度W4＝0.6mm；其中一个第一馈电段421的宽度W5＝1mm；另外一个第一馈电段421的长度L6＝4.4mm、宽度W6＝1mm；
在第二天线结构50中，沿宽度方向延伸的第二辐射部511的长度L7＝17.5mm、宽度W7＝2.3mm，沿长度方向延伸的第二辐射部511的长度L7_1＝14.6mm、宽度W7_1＝2.5mm，短路点与第二辐射部511边缘之间的距离L7_2＝11mm；两个第二馈电段521的连接处与边框30之间的距离Yf3＝3.9mm、Xf3＝4.65mm；靠近上方的第二馈电段521为高频馈电且馈电点与边框30之间的距离L8＝1.8mm，靠近上方的第二馈电段521的长度L8_1＝2.3mm、宽度W8＝1mm，靠近下方的第二馈电段521为低频馈电且馈电点与第二辐射缝隙51边缘之间的距离L9＝7.4mm，靠近下方的第二馈电段521的宽度W9＝1.2mm；
在第三天线结构60中，第三辐射缝隙61的长度L10＝43mm、宽度W10＝2.5mm，第三辐射缝隙61与第二辐射缝隙51之间的距离dxs＝1.2mm，第三馈电段的长度L11＝9mm、宽度W11＝1mm，第三馈电段与第三辐射缝隙61边缘之间的距离Xf4＝2mm。
本发明还提出一种移动终端，移动终端包括如上所述的天线100，且移动终端可以是5G移动通信手机，该天线100的具体结构参照上述实施例，由于移动终端采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种天线，其特征在于，所述天线包括双层板和MIMO天线结构，所述双层板包括地板和层叠设置于所述地板上的基板，所述MIMO天线结构包括多个阵列设置的天线单元，各所述天线单元包括去耦槽、辐射槽、微带线和馈电杆，所述去耦槽和所述辐射槽开设于所述地板上，且所述去耦槽和所述辐射槽间隔设置，所述微带线设置于所述基板上背离所述地板的一侧，所述微带线包括连接段和分别连接于所述连接段两端的两个激励段，所述馈电杆贯穿所述地板和所述基板，且所述馈电杆的一端与所述连接段连接，所述馈电杆的另一端与外部馈电装置连接，外部馈电装置用于通过所述馈电杆向所述连接段和两个所述激励段馈电，以使两个所述激励段分别激励所述去耦槽和所述辐射槽产生电磁波辐射。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述基板为矩形板，所述MIMO天线结构包括两组所述天线单元，两组所述天线单元沿所述基板的长度方向对称设置，各组所述天线单元中包括两个沿所述基板的宽度方向对称设置的所述天线单元。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，两个所述激励段中，其中一个所述激励段为去耦激励段，另一个所述激励段为辐射激励段，所述去耦槽沿所述长度方向延伸，所述去耦激励段与所述去耦槽的延伸方向一致且所述去耦激励段设置于靠近所述去耦槽的位置；所述辐射槽沿所述长度方向延伸，所述辐射激励段与所述辐射槽的延伸方向一致且所述辐射激励段与所述辐射槽对应设置，所述连接段沿所述宽度方向延伸，且所述连接段的两端分别与所述去耦激励段和所述辐射激励段连接。
4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线还包括边框，所述边框围设于所述地板的外周，所述边框上对应各组所述天线单元的位置均开设有一个缺口，所述去耦槽和所述辐射槽开设于所述地板的边缘，以使同组设置的两个所述去耦槽、两个所述辐射槽与所述缺口连通。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述地板上靠近各组所述天线单元的位置均开设有一个去耦孔，所述去耦孔沿所述宽度方向延伸。
6.如权利要求2-5中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括第一天线结构、第二天线结构和第三天线结构，所述第一天线结构、所述MIMO天线结构和所述第二天线结构沿所述宽度方向间隔设置，所述第二天线结构和所述第三天线结构沿所述长度方向间隔设置。
7.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一天线结构包括第一辐射缝隙、第一馈电线和第一馈电柱，所述第一辐射缝隙开设于所述地板的边缘，所述第一辐射缝隙包括两个相互垂直设置的第一辐射部，其中一个所述第一辐射部沿所述宽度方向延伸并与与其对应设置的所述缺口连通，另一个所述第一辐射部沿所述长度方向延伸，所述第一馈电线设置于所述基板背离所述地板的一侧，所述第一馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第一馈电柱的一端与所述第一馈电线连接，所述第一馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第一馈电线通过所述第一馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第一辐射缝隙产生电磁波辐射。
8.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第二天线结构包括第二辐射缝隙、第二馈电线和第二馈电柱，所述第二辐射缝隙开设于所述地板的边缘，所述第二辐射缝隙包括两个相互垂直设置的第二辐射部，其中一个所述第二辐射部沿所述宽度方向延伸并与与其对应设置的所述缺口连通，另一个所述第二辐射部沿所述长度方向延伸，所述第二馈电线设置于所述基板背离所述地板的一侧，所述第二馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第二馈电柱的一端与所述第二馈电线连接，所述第二馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第二馈电线通过所述第二馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第二辐射缝隙产生电磁波辐射。
9.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第三天线结构包括第三辐射缝隙、第三馈电线和第三馈电柱，所述第三辐射缝隙开设于所述地板的边缘，且所述第三辐射缝隙沿所述长度方向延伸，所述第三馈电线设置于所述板本体背离所述底板的一侧，所述第三馈电柱贯穿所述地板和所述基板，且所述第三馈电柱的一端与所述第三馈电线连接，所述第三馈电柱的另一端与外部馈电装置连接，所述第三馈电线通过所述第三馈电柱接收外部馈电装置的馈电并激励所述第三辐射缝隙产生电磁波辐射。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1-9中任一项所述的天线。
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