CN208767460U - 一种金属边框mimo天线及手机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种金属边框MIMO天线，包括：金属边框、地电位金属板、接地线路和馈电线路；金属边框上设置有至少四个断缝，形成至少四个耦合天线，每个耦合天线与一个馈电线路相耦合；金属边框顶边和地电位金属板之间设置有两条金属导电带，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到金属边框顶边和地电位金属板；金属边框底边和地电位金属板之间设置有两条金属导电带，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到金属边框底边和地电位金属板。本实用新型的金属边框MIMO天线能够成功地激发起至少四种不同的地电位电流共振模式，大幅降低耦合天线之间的互耦现象。本实用新型还提出一种手机。

Description

一种金属边框MIMO天线及手机

技术领域

本实用新型涉及手机天线领域，特别涉及一种金属边框MIMO天线及手机。

背景技术

智能手机中MIMO(多进多出)天线的应用一直是国内外天线学术界的研究热点，也是从1990年代到目前为止天线技术在国际上遗留的最大难题。由于智能手机的地电位金属板的尺寸往往与LTE信号的波长相近，导致天线之间发生互耦现象，这种现象直接影响MIMO天线的性能，包括辐射效率和辐射场型。在智能手机里，如何克服这种现象成为了亟待解决的问题。

一般来说，天线之间的互耦现象有两种原因引起：第一、多个天线近场之间产生的电磁场耦合；第二、多个天线共用一个地电位金属板作为参考地，每个天线在参考地上形成的电流回流之间产生电流传导耦合。特别是第二种原因最为重要。

实用新型内容

本实用新型提出一种金属边框MIMO天线及手机，成功地激发起至少四种不同的地电位电流共振模式，大幅降低耦合天线之间的互耦现象。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种金属边框MIMO天线，包括：金属边框、地电位金属板、接地线路和馈电线路；

所述金属边框上设置有至少四个断缝，形成至少四个耦合天线，每个耦合天线与一个馈电线路相耦合，所述馈电线路设置在所述地电位金属板和所述金属边框的顶边或者底边之间；

所述金属边框顶边和所述地电位金属板之间设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板；所述金属边框底边和所述地电位金属板之间也设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间也设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板；

所述地电位金属板和所述金属边框的两个侧边相连接。

可选地，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分为一体成型。

可选地，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分通过焊接连接。

可选地，四条金属导电带位于同一半侧。

可选地，所述断缝的宽度为W，1mm≤W≤2mm。

可选地，所述接地线路包括电容、或者电感、或者电容和电感的串联电路。

可选地，所述金属边框上设置有四个断缝，其中：

第一断缝设置在所述金属边框其中一个侧边，第一断缝的位置位于所述金属边框顶边与地电位金属板之间；

第二断缝设置在所述金属边框另一个侧边，第二断缝的位置位于所述金属边框底边与所述地电位金属板之间；

第三断缝设置在所述金属边框顶边，第三断缝的位置位于所述金属边框顶边远离所述第一断缝的半边；

第四断缝设置在所述金属边框底边，第四断缝的位置位于所述金属边框底边远离所述第二断缝的半边。

可选地，所述馈电线路的数量为四个。

可选地，所述断缝的数量大于四个，所述馈电线路的数量也大于四个。

本实用新型还提出了一种手机，所述手机包括前述任一可选实施例所述的金属边框MIMO天线。

本实用新型的有益效果是：

(1)可以成功地激发起四种不同的地电位电流共振模式

(2)大幅降低MIMO天线之间的互耦现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种金属边框MIMO天线的一个可选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提出了一种金属边框MIMO天线，包括：金属边框、地电位金属板、接地线路和馈电线路。所述金属边框上设置有至少四个断缝，两个断缝之间的金属边框为一个耦合天线，因此，形成至少四个耦合天线，每个耦合天线与一个馈电线路相耦合，所述馈电线路设置在所述地电位金属板和所述金属边框的顶边或者底边之间，所述馈电线路包括信号源。

所述馈电线路与其对应的耦合天线相耦合，所述耦合并不一定是直接连接，所述馈电线路可以通过直接连接或者间接连接的方式与其对应的耦合天线相耦合，实现天线辐射。

所述金属边框顶边和所述地电位金属板之间设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板。所述金属边框底边和所述地电位金属板之间也设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板。所述地电位金属板和所述金属边框的两个侧边相连接。

可选地，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分为一体成型。

可选地，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分通过焊接连接。

可选地，上述四条金属导电带位于所述金属边框MIMO天线的同一半侧。可选地，四条金属导电带位于所述金属边框MIMO天线的右半侧。可选地，四条金属导电带位于所述金属边框MIMO天线的左半侧。

可选地，所述断缝的宽度为W，1mm≤W≤2mm。

可选地，所述接地线路包括电容、或者电感、或者电容和电感的串联电路。

图1示出了金属边框MIMO天线的一个可选实施例。

该可选实施例中，所述金属边框MIMO天线，包括：金属边框1、地电位金属板2、第一接地线路61、第二接地线路62、第一馈电线路31、第二馈电线路32、第三馈电线路33、第四馈电线路34。所述金属边框上1设置有四个断缝，分别为第一断缝11、第二断缝12、第三断缝13、第四断缝14，两个断缝之间的金属边框为一个耦合天线，因此，形成四个耦合天线，分别为第一耦合天线51、第二耦合天线52、第三耦合天线53、第四耦合天线54，每个耦合天线与一个馈电线路相耦合，所述第一馈电线路31和第二馈电线路32设置在所述地电位金属板2和所述金属边框1的顶边之间，所述第三馈电线路33和第四馈电线路34设置在所述地电位金属板2和所述金属边框1的底边之间，每个馈电线路包括一个信号源。

所述金属边框顶边和所述地电位金属板之间设置有第一金属导电带41和第二金属导电带42，第一金属导电带41和第二金属导电带42的两端分别连接到所述金属边框1的顶边和所述地电位金属板2，第一金属导电带41和第二金属导电带42之间设置第一接地线路61，第一接地线路61的两端分别连接到所述金属边框1的顶边和所述地电位金属板2。所述金属边框1的底边和所述地电位金属板2之间设置有第三金属导电带43和第四金属导电带44，第三金属导电带43和第四金属导电带44的两端分别连接到所述金属边框1的底边和所述地电位金属板2，第三金属导电带43和第四金属导电带44之间设置第二接地线路62，第二接地线路62的两端分别连接到所述金属边框1的底边和所述地电位金属板2。所述地电位金属板2和所述金属边框1的两个侧边相连接。

采用该可选实施例，第一耦合天线51作用在第二耦合天线52上的电流和第二耦合天线52作用在第一耦合天线51上的电流通过第一金属导电带41和第二金属导电带42之间的第一接地线路61发生中和，从而大幅提升第一耦合天线51和第二耦合天线52之间的隔离度，减小两个耦合天线之间的互耦。同理，第三耦合天线53作用在第四耦合天线54上的电流和第四耦合天线54作用在第三耦合天线53上的电流通过第三金属导电带43和第四金属导电带44之间的第二接地线路62发生中和，从而大幅提升第三耦合天线53和第四耦合天线54之间的隔离度，减小两个耦合天线之间的互耦。

第一耦合天线51与第三耦合天线53之间由于分布在金属边框的两端，间距大于耦合天线信号波长的四分之一，因此，两组耦合天线具有良好的隔离度，互耦现象弱。同理，第二耦合天线52与第四耦合天线54之间由于分布在金属边框的两端，间距大于耦合天线信号波长的四分之一，因此，两组耦合天线具有良好的隔离度，互耦现象弱。

可选地，所述金属边框1上设置有四个断缝，其中：第一断缝11设置在所述金属边框其中一个侧边，第一断缝11的位置位于所述金属边框顶边与地电位金属板之间；第二断缝12设置在所述金属边框另一个侧边，第二断缝的位置位于所述金属边框底边与所述地电位金属板之间；第三断缝13设置在所述金属边框顶边，第三断缝13的位置位于所述金属边框顶边远离所述第一断缝11的半边；第四断缝14设置在所述金属边框底边，第四断缝14的位置位于所述金属边框底边远离所述第二断缝12的半边。本领域技术人员可以根据本实用新型的教导，设置更多个断缝，形成具有更多个耦合天线的MIMO天线。

采用该可选实施例，第一断缝11靠近地电位金属板纵边共振模磁场分布较强区域，因此，地电位金属板纵边上的偶极子式电流共振模可以被激发出来。第三断缝13靠近地电位金属板横边共振模磁场分布较强区域，因此，地电位金属板纵边上的偶极子式电流共振模可以被激发出来。第一耦合天线51和第二耦合天线52激发的地电位金属板上的电流共振模呈90°垂直关系，两个耦合天线的极化以及辐射场型形成互补关系，从而降低两个耦合天线之间的相关性。同理，第二断缝12靠近地电位金属板纵边共振模磁场分布较强区域，因此，地电位金属板纵边上的偶极子式电流共振模可以被激发出来。第四断缝14靠近地电位金属板横边共振模磁场分布较强区域，因此，地电位金属板横边上的偶极子式电流共振模可以被激发出来。第三耦合天线53和第四耦合天线54激发的地电位金属板上的电流共振模呈90°垂直关系，两个耦合天线的极化以及辐射场型形成互补关系，从而降低两个耦合天线之间的相关性。

图1所示实施例中，第一断缝11设置在金属边框的右侧边，第二断缝12设置在金属边框左侧边，第三断缝13设置在金属边框顶边且位于远离第一断缝11的半边即左半边，第四断缝14设置在金属边框底边且位于远离第二断缝12的半边即右半边。当然，本领域技术人员可以根据本实用新型的教导，在其他实施例中进行改进或变形，例如，第一断缝设置在金属边框的左侧边，第二断缝设置在金属边框右侧边，第三断缝设置在金属边框顶边且位于远离第一断缝的半边即右半边，第四断缝设置在金属边框底边且位于远离第二断缝的半边即左半边。

图1所示实施例中，所述第一金属导电带41、第二金属导电带42、第三金属导电带43、第四金属导电带44位于所述金属边框MIMO天线的右半侧。当然，所述第一金属导电带41、第二金属导电带42、第三金属导电带43、第四金属导电带44也可以位于所述金属边框MIMO耦合天线的左半侧。

在另一些可选实施例中，所述断缝的数量大于四个，所述馈电线路的数量也大于四个，所述金属边框MIMO天线中耦合天线的数量大于四个。例如，所述断缝的数量为五个，所述馈电线路的数量也为五个，所述金属边框MIMO天线中耦合天线的数量为五个，每个馈电线路与其对应的耦合天线相耦合。再例如，所述断缝的数量为六个，所述馈电线路的数量也为六个，所述金属边框MIMO天线中耦合天线的数量为六个，每个馈电线路与其对应的耦合天线相耦合。本领域技术人员根据本实用新型的教导，可以实现金属边框MIMO天线中更多数量耦合天线的设计。

本实用新型的金属边框MIMO天线，可以成功地激发起至少四种不同的地电位电流共振模式，大幅降低耦合天线之间的互耦现象。

在另一些可选实施例中，本实用新型还提出了一种手机，所述手机包括前文所述的金属边框MIMO天线。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属边框MIMO天线，其特征在于，包括：金属边框、地电位金属板、接地线路和馈电线路；

所述金属边框上设置有至少四个断缝，形成至少四个耦合天线，每个耦合天线与一个馈电线路相耦合，所述馈电线路设置在所述地电位金属板和所述金属边框的顶边或者底边之间；

所述金属边框顶边和所述地电位金属板之间设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框顶边和所述地电位金属板；所述金属边框底边和所述地电位金属板之间也设置有两条金属导电带，金属导电带的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板，两条金属导电带之间也设置一条接地线路，接地线路的两端分别连接到所述金属边框底边和所述地电位金属板；

所述地电位金属板和所述金属边框的两个侧边相连接。

2.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分为一体成型。

3.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述地电位金属板与所述金属边框两个侧边的相连部分焊接。

4.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，四条金属导电带位于同一半侧。

5.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述断缝的宽度为W，1mm≤W≤2mm。

6.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述接地线路包括电容、或者电感、或者电容和电感的串联电路。

7.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述金属边框上设置有四个断缝，其中：

第一断缝设置在所述金属边框其中一个侧边，第一断缝的位置位于所述金属边框顶边与地电位金属板之间；

第二断缝设置在所述金属边框另一个侧边，第二断缝的位置位于所述金属边框底边与所述地电位金属板之间；

第三断缝设置在所述金属边框顶边，第三断缝的位置位于所述金属边框顶边远离所述第一断缝的半边；

第四断缝设置在所述金属边框底边，第四断缝的位置位于所述金属边框底边远离所述第二断缝的半边。

8.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述馈电线路的数量为四个。

9.如权利要求1所述的一种金属边框MIMO天线，其特征在于，所述断缝的数量大于四个，所述馈电线路的数量也大于四个。

10.一种手机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的金属边框MIMO天线。