WO2019100599A1 - 5g mimo 天线系统及手持设备 - Google Patents

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mimo antenna
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赵安平
任周游
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深圳市信维通信股份有限公司
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a 50 MIMO antenna system and a handheld device.
  • the fifth generation (50) wireless communication system is expected to be commercialized by 2020.
  • the 50 wireless communication system will use the following two different main frequency bands: The following and the millimeter wave band above 6011. Among them, 3.503 ⁇ 4 and Will be treated separately Following and One of the main 50 bands of the above millimeter wave.
  • a phased antenna array will be used.
  • MIMO antennas will be used, and in order to achieve the 50 transmission rate requirements, the number of MIMO antennas should be at least about 8, that is, an 8x8 MIMO antenna system will be adopted.
  • the space occupied by the antenna is proportional to the number of antennas, how to place such multiple antennas in a limited space will be a primary problem we have to face. Undoubtedly, if the size of the antenna system can be minimized, the above problems will be solved.
  • the ability to reduce the size of the antenna system depends not only on the ability to reduce the size of each antenna unit, but also on whether the two adjacent antennas can be placed closer together.
  • the technical problem to be solved by the present invention is: Providing a 50 MIMO antenna system and a handheld device, which does not require an additional isolation component and has a good self-isolation effect.
  • a 5G MIMO antenna system includes at least four spaced-apart antenna radiating elements, the antenna radiating unit including a gate structure and a feed structure, the gate structure including a first antenna, a second antenna, and an opening, The first antenna and the second antenna are symmetrically disposed with respect to the opening, the first antenna and the second antenna enclose a coupling space, and the feeding structure is located in the coupling space, and the feeding structure is configured There is a feed point.
  • the first antenna and the second antenna each include a first branch and a second branch, and the first branch is fixedly connected to the second branch.
  • the shape of the first antenna and the second antenna are! ⁇ Shaped.
  • an inductance component is disposed at a junction of the first branch and the second branch.
  • the second branch includes a bent portion.
  • the feeding structure includes a third branch and a fourth branch, one end of the fourth branch is fixedly connected to a middle portion of the third branch, and the fourth branch is disposed away from the other end of the third branch. Feed point
  • the shape of the feed structure is a ! shape.
  • the operating frequency range of the 5G MIMO antenna system is 3.3 ⁇ 3.403 ⁇ 4, 3.4 ⁇ 3.603 ⁇ 4
  • a handheld device comprising the 50 MIMO antenna system.
  • the utility model has the beneficial effects that: the antenna radiating unit is fed by a feeding structure located inside the door structure, and the first antenna and the second antenna are coupled with the feeding structure, and the gate structure and the feeding are adjusted. ⁇ 0 2019/100599 ⁇ (:17 ⁇ 2018/075541
  • the size and spacing of the electrical structure can produce the resonant frequency required in a 50 MIMO antenna system. Since the antenna radiating element has a left and right symmetrical gate structure, the antenna radiating element With self-isolation feature, it is not necessary to enlarge the distance between the antenna radiating elements and use additional isolation components to meet the isolation conditions between the antenna radiating elements, which can reduce the occupied space of the entire 5G MIMO antenna system, and is suitable for mobile phones, etc. Handheld devices.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the arrangement of a 50 MIMO antenna system in a 50 mobile phone according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a partial schematic structural diagram of a 50 MIMO antenna system in FIG.
  • FIG. 3 is a partial schematic structural diagram of another 50 MIMO antenna system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a 3-parameter diagram of four antenna radiating elements on the same side of FIG. 1; [0020] FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing the total efficiency of two antenna radiating elements as a function of frequency on the same side of FIG.
  • FIG. 6 is an antenna current distribution diagram of an antenna radiating element of FIG. 1 during operation; [0022] FIG.
  • FIG. 7 is an antenna current distribution diagram of another antenna radiating element of FIG. 1 during operation; [0023] FIG.
  • FIG. 8 is a structural distribution diagram of four antenna radiating elements on a mobile phone side of a conventional MIMO antenna system; [0025] FIG. 9 is a 3-parameter diagram of the conventional MIMO antenna system in FIG. 8;
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the arrangement of a 50 MIMO antenna system in a 50 mobile phone according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a second antenna 23, an opening; 211, a first branch; 212, a second branch; 213, a grounding point;
  • the most critical idea of the present invention is that the first antenna and the second antenna enclose a weighing space in which the feeding structure is located.
  • a 5G MIMO antenna system includes at least four spaced-apart antenna radiating elements, the antenna radiating unit includes a gate structure and a feed structure, and the gate structure includes a first day ⁇ 0 2019/100599 ⁇ (: 17 ⁇ 2018/075541 line, second antenna and opening, the first antenna and the second antenna are symmetrically arranged with respect to the opening, the first antenna and the second antenna are enclosed a coupling space, the feeding structure is located in the coupling space, and the feeding structure is provided with a feeding point.
  • the utility model has the beneficial effects that: the antenna radiating unit is fed by a feeding structure located inside the door structure, and the first antenna and the second antenna are coupled with the feeding structure, and the gate is adjusted.
  • the size and spacing of the structure and feed structure can produce the resonant frequency required in a 50 MIMO antenna system. Since the antenna radiating element has a left-right symmetric gate structure, the antenna radiating element has self-isolation characteristics, and it is not necessary to enlarge the distance between the antenna radiating elements and use additional isolation elements to satisfy the isolation condition between the antenna radiating elements. It can reduce the footprint of the entire 50 MIMO antenna system and is suitable for handheld devices such as mobile phones.
  • first antenna and the second antenna each include a first branch and a second branch, and the first branch is fixedly connected to the second branch.
  • the shape of the first antenna and the second antenna are! ⁇ Shaped.
  • the first antenna and the second antenna of the 1 ⁇ shape can reduce the space occupied by the antenna in the length direction while increasing the coupling with the feed structure.
  • an inductance component is disposed at a junction of the first branch and the second branch to increase a length of the antenna branch.
  • an inductive component can be used to reduce the length of the door structure.
  • the second branch includes a bent portion.
  • the provision of the bent portion on the second branch can reduce the height of the entire 50 MIMO antenna system, and is advantageous for applying the 50 MIMO antenna system to a thinner handheld device such as a mobile phone or the like.
  • the feeding structure includes a third branch and a fourth branch, one end of the fourth branch is fixedly connected to a middle portion of the third branch, and the fourth branch is disposed away from the other end of the third branch. Feed point
  • the shape of the feed structure is a ! shape.
  • the 1-shaped feed structure can be equally matched with the first antenna and the second antenna at the same time.
  • the operating frequency range of the 5G MIMO antenna system is 3.3 ⁇ 3.403 ⁇ 4, 3.4 ⁇ 3.6013 ⁇ 4 ⁇ 0 2019/100599 ⁇ (: 17 ⁇ 2018/075541 or 4.8 ⁇ 5.0011/.
  • the MIMO antenna system can be operated on different 50 frequency bands by adjusting the structure of the antenna radiating unit.
  • a handheld device having a 50 MIMO antenna system which may be a handset.
  • 50 mobile phones 40 are currently widely used.
  • FIG. 1 shows the layout of a 50 8x8 MIMO antenna system in the next 50 mobile phones.
  • the 50 MIMO antenna system includes eight antenna radiating elements 1, each side comprising four antenna radiating elements 1, and the distance between adjacent two antenna radiating elements 1 on the same side may be equal or slightly different.
  • the number of antenna radiating units 1 is not limited to eight, and other numbers may be set as needed, but the number of antenna radiating units 1 is at least four. As shown in FIG.
  • the antenna radiating unit 1 includes a door structure 2 and a feeding structure 3, the door structure 2 including a first antenna 21, a second antenna 22, and an opening 23, the first antenna 21 and the second
  • the antenna 22 is symmetrically disposed with respect to the opening 23.
  • the first antenna 21 and the second antenna 22 each include a first branch 211 and a second branch 212.
  • the first branch 211 is fixedly connected to the second branch 212.
  • the shape of the two antennas 22 is a ⁇ shape, and a grounding point 213 is provided on a side of the second branch 212 away from the first branch 2 11 .
  • an inductance component 5 may also be disposed at the junction of the first branch 211 and the second branch 212 for reducing the length of the gate structure antenna.
  • the first antenna 21 and the second antenna 22 enclose a coupling space, and the feeding structure 3 is located in the coupling space, and the feeding structure 3 is provided with a feeding point 33.
  • the feed structure 3 includes a third branch 31 and a fourth branch 32. One end of the fourth branch 32 is fixedly connected to the middle of the third branch 31, and the fourth branch 3 2 is away from the other end of the third branch 31.
  • the feed point 33 is provided.
  • the shape of the feed structure 3 is shaped, and the feed structure 3 can be coupled to the first antenna 21 and the second antenna 22 of the shape of the ⁇ .
  • the 50 MIMO antenna system can be supported on the plastic support of the mobile phone antenna (not shown), and the 5G MIMO antenna can be generated by adjusting the size and distance of the feed structure 3 and the door structure 2 of the antenna. ⁇ 0 2019/100599 ⁇ (:17 ⁇ 2018/075541 The resonant frequency required by the system.
  • FIG. 4 is a plot of the total efficiency of two antenna radiating elements as a function of frequency in a 50 MIMO antenna system. As can be seen from the figure, the total efficiency of the radiating element of the antenna is better than -2.25 in the range of 3.4 ⁇ 3.6013 ⁇ 4. (®
  • the following 50 antenna systems are used in mobile phones.
  • FIG. 6 is an antenna current distribution diagram of the first antenna radiating element during operation
  • Figure 7 is an antenna current distribution diagram of the second antenna radiating element during operation. From Fig. 6 and Fig. 7, we can clearly see that the maximum intensity of the current distribution is concentrated inside the working antenna radiating element, which is why the antenna radiating elements have good isolation between the embodiments. Therefore, in addition to having good radiation effects, the antenna radiating element of this embodiment also serves as an isolation function from the adjacent antenna radiating elements, that is, the antenna radiating element has a self-isolation effect.
  • the MIMO antenna system is analyzed. As shown in Fig. 8, the structure of the four antenna radiating elements on the mobile phone side of the conventional MIMO antenna system is shown in the figure. As can be seen from the figure, each antenna radiating element has only one feeding branch. And a radiating branch. 9 is a parameter diagram of the conventional MIMO antenna system of FIG. 8. As can be seen from FIG. 9, the worst isolation between adjacent antenna radiating elements can only reach -10 (+ or so, unable to satisfy the 50 MIMO antenna system). Requirements for isolation between antenna radiating elements.
  • the MIMO antenna system operates in the frequency range of 3.3 ⁇ 3.4013 ⁇ 4 or 4.8 ⁇ 5.0 ⁇ 13 ⁇ 4.
  • the 50 MIMO antenna system can also work in other 50 bands through structural adjustment, not limited to the above listed frequency range.
  • a second embodiment of the present invention is a further extension of the first embodiment.
  • the second branch of the antenna radiating element includes a bent portion 2121, i.e., a portion of the second branch is in the same plane as the first branch, and another portion of the second branch is in the same plane as the feed structure.
  • the present invention provides a 50 MIMO antenna system and a handheld device.
  • the antenna radiating element in the 5G MIMO antenna system not only functions as an antenna radiator, but also functions as an antenna with adjacent antennas.
  • the function of the isolation component of the unit does not need to additionally provide an isolation component between the adjacent two antenna radiating elements, and the structure is simple and the space is small.
  • the communication system can fully satisfy 50. Claim.

Abstract

一种5G MIMO天线系统及手持设备，所述5G MIMO天线系统包括至少四个间隔设置的天线辐射单元，所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构，所述门结构包括第一天线、第二天线和开口，所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置，所述第一天线和第二天线围成耦合空间，所述馈电结构位于所述耦合空间内，所述馈电结构上设有馈电点。由于天线辐射单元具有自隔离的特点，不需要扩大天线辐射单元之间的距离，即可满足天线辐射单元之间的隔离条件，可以减少整个5G MIMO天线系统的占用空间，适用于手机等手持设备。

Description

\¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541
Figure imgf000003_0001
技术领域
[0001] 本实用新型涉及通讯技术领域， 尤其涉及一种 50 MIMO天线系统及手持设备 背景技术
[0002] 随着无线通信技术的快速发展， 第五代 （50） 无线通信系统预计将在 2020年实 现商业化。 50无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：
Figure imgf000003_0002
以下和 6011 以上的毫米波频段。 其中， 3.50¾和
Figure imgf000003_0003
将分别作为
Figure imgf000003_0004
以下和
Figure imgf000003_0005
以上 毫米波的主要 50频段之一。 对于 50毫米波系统， 相控天线阵列将被采用。 但是 对于
Figure imgf000003_0006
以下的 50天线系统， MIMO天线将被使用， 而且为了达到 50传输速率 的要求， MIMO天线的个数至少要在 8个左右， 也即 8x8的 MIMO天线系统将被采 用。 因为天线占据的空间和天线的个数成正比， 所以如何把这么多个天线放置 有限的空间里将是我们要面临的一个首要问题。 无疑， 如果能够把天线系统的 尺寸控制到最小， 上述问题将得到解决。 能否减少天线系统的尺寸不仅取决于 能否减小每个天线单元的尺寸， 而且还取决于能否把相邻的两个天线布置得更 近。 但是当把相邻天线之间的距离布置较近时， 天线之间的间距将减小， 而天 线之间的间距的减小将增加天线之间的隔离度进而直接影响天线的辐射效率， 所以对于含有多个天线的 MIMO天线系统而言， 要解决的关键问题之一就是如何 找到行之有效的能减小天线之间间距或者是减少天线之间隔离度的方法。
[0003] 事实上， 降低天线之间的间距或减少天线之间的隔离度的问题已经被广泛地研 究和讨论过， 多种减少天线之间的隔离度问题的方案已被提出过， 比如通过在 两个相邻天线之间加入隔离条、 在系统的
Figure imgf000003_0007
板上开缝隙、 使用隔离网络以及在 天线之间加入具有隔离效果的中和线等。 无论使用上述哪种设计， 都会增加天 线的复杂程度和设计的难度， 同时还会为后期的调试增加难度， 特别是在设备 本身的空间就有限的情况， 比如我们日常所使用的手机和其它的手持设备等。 发明概述 \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 技术问题
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是： 提供一种 50 MIMO天线系统及手持设备 ， 不需要设置额外的隔离元件， 具有很好的自隔离效果。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 为了解决上述技术问题， 本实用新型采用的技术方案为：
[0006] 一种 5G MIMO天线系统， 包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元， 所述天 线辐射单元包括门结构和馈电结构， 所述门结构包括第一天线、 第二天线和开 口， 所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置， 所述第一天线和第二 天线围成耦合空间， 所述馈电结构位于所述耦合空间内， 所述馈电结构上设有 馈电点。
[0007] 进一步的， 所述第一天线和第二天线均包括第一分支和第二分支， 所述第一分 支与第二分支固定连接。
[0008] 进一步的， 所述第一天线和第二天线的形状均为!^形。
[0009] 进一步的， 所述第一分支与第二分支的连接处设有电感组件。
[0010] 进一步的， 所述第二分支包括弯折部。
[0011] 进一步的， 所述馈电结构包括第三分支和第四分支， 所述第四分支的一端与第 三分支的中部固定连接， 所述第四分支远离第三分支的另一端设有所述馈电点
[0012] 进一步的， 所述馈电结构的形状为!形。
[0013] 进一步的， 所述 5G MIMO天线系统的工作频率范围为 3.3~3.40¾、 3.4~3.60¾
Figure imgf000004_0001
[0014] 本实用新型采用的另一技术方案为：
[0015] 一种手持设备， 包括所述的 50 MIMO天线系统。
发明的有益效果
有益效果
[0016] 本实用新型的有益效果在于： 天线辐射单元通过位于门结构内部的馈电结构进 行馈电， 同时第一天线和第二天线与馈电结构进行耦合， 通过调整门结构和馈 \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 电结构的尺寸和间距， 可以产生 50 MIMO天线系统中所需要的谐振频率。 由于 天线辐射单元是具有左右对称的门结构因而该天线辐射单元具有自隔离的特点 ， 不需要扩大天线辐射单元之间的距离和使用额外的隔离元件， 即可满足天线 辐射单元之间的隔离条件， 可以减少整个 5G MIMO天线系统的占用空间， 适用 于手机等手持设备。
对附图的简要说明
附图说明
[0017] 图 1为本实用新型实施例一的 50 MIMO天线系统在 50手机中的布置示意图； [0018] 图 2为图 1中 50 MIMO天线系统的部分结构示意图；
[0019] 图 3为本实用新型实施例一的另一 50 MIMO天线系统的部分结构示意图；
[0020] 图 4为图 1中位于同一侧的四个天线辐射单元的3 -参数图；
[0021] 图 5为图 1中位于同一侧的其中两个天线辐射单元的总效率随频率变化的曲线图
[0022] 图 6为图 1中的一个天线辐射单元在工作时的天线电流分布图；
[0023] 图 7为图 1中的另一个天线辐射单元在工作时的天线电流分布图；
[0024] 图 8为传统 MIMO天线系统在手机一侧的四个天线辐射单元的结构分布图； [0025] 图 9为图 8中的传统 MIMO天线系统的 3 -参数图；
[0026] 图 10为本实用新型实施例二的 50 MIMO天线系统在 50手机中的布置示意图。
[0027] 标号说明：
[0028] 1、 天线辐射单元； 2、 门结构； 3、 馈电结构； 4、
Figure imgf000005_0001
21. 第一天线； 22
、 第二天线； 23、 开口； 211、 第一分支； 212、 第二分支； 213、 接地点；
[0029] 5、 电感组件； 31、 第三分支； 32、 第四分支； 33、 馈电点； 2121、 弯折部。
发明实施例
具体实施方式
[0030] 本实用新型最关键的构思在于： 第一天线和第二天线围成稱合空间， 馈电结构 位于所述耦合空间内。
[0031] 请参照图 1至图 3， 一种 5G MIMO天线系统， 包括至少四个的间隔设置的天线 辐射单元， 所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构， 所述门结构包括第一天 \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 线、 第二天线和开口， 所述第一天线和第二天线相对于所述开口对称设置， 所 述第一天线和第二天线围成耦合空间， 所述馈电结构位于所述耦合空间内， 所 述馈电结构上设有馈电点。
[0032] 从上述描述可知， 本实用新型的有益效果在于： 天线辐射单元通过位于门结构 内部的馈电结构进行馈电， 同时第一天线和第二天线与馈电结构进行耦合， 通 过调整门结构和馈电结构的尺寸和间距， 可以产生 50 MIMO天线系统中所需要 的谐振频率。 由于天线辐射单元是具有左右对称的门结构因而该天线辐射单元 具有自隔离的特点， 不需要扩大天线辐射单元之间的距离和使用额外的隔离元 件， 即可满足天线辐射单元之间的隔离条件， 可以减少整个 50 MIMO天线系统 的占用空间， 适用于手机等手持设备。
[0033] 进一步的， 所述第一天线和第二天线均包括第一分支和第二分支， 所述第一分 支与第二分支固定连接。
[0034] 进一步的， 所述第一天线和第二天线的形状均为!^形。
[0035] 由上述描述可知， 1^形的第一天线和第二天线可以减小天线在长度方向上占用 的空间， 同时可以增大与馈电结构之间的耦合。
[0036] 进一步的， 所述第一分支与第二分支的连接处设有电感组件来增加天线分支的 长度。
[0037] 由上述描述可知， 设置电感组件可以用来减小门结构的长度。
[0038] 进一步的， 所述第二分支包括弯折部。
[0039] 由上述描述可知， 在第二分支上设置弯折部可以降低整个 50 MIMO天线系统 的高度， 利于将 50 MIMO天线系统应用于较薄的手持设备， 例如手机等。
[0040] 进一步的， 所述馈电结构包括第三分支和第四分支， 所述第四分支的一端与第 三分支的中部固定连接， 所述第四分支远离第三分支的另一端设有所述馈电点
[0041] 进一步的， 所述馈电结构的形状为!形。
[0042] 由上述描述可知， 1形的馈电结构可以同时与第一天线和第二天线进行对等的 稱合。
[0043] 进一步的， 所述 5G MIMO天线系统的工作频率范围为 3.3~3.40¾、 3.4~3.601¾ \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 或 4.8〜 5.0011/。
[0044] 由上述描述可知， 可以通过调节天线辐射单元的结构使得 MIMO天线系统工作 在不同的 50频段上。
[0045] 实施例一
[0046] 请参照图 1至图 9， 本实用新型的实施例一为：
[0047] 一种具有 50 MIMO天线系统的手持设备， 手持设备可以是手机。 在未来的 50 手机中， 目前被广泛使用的 40
Figure imgf000007_0001
天线已经被放置在手机的上、 下两端， 因此， 50 MIMO天线系统在手机中放置 的最佳位置将是在手机的左右两侧。 图 1为 50 8x8 MIMO天线系统在未来的 50手 机中的布置示意图
Figure imgf000007_0002
所述 50 MIMO天线系统包括八个天线辐射单元 1， 每一侧包括四个天线辐射单元 1， 位于 同一侧的相邻两个天线辐射单元 1之间的距离可以相等或略有差异。 天线辐射单 元 1的数目不限于八个， 还可以根据需要设置其他的数目， 但天线辐射单元 1的 数目至少为四个。 如图 2所示， 所述天线辐射单元 1包括门结构 2和馈电结构 3， 所述门结构 2包括第一天线 21、 第二天线 22和开口 23， 所述第一天线 21和第二天 线 22相对于所述开口 23对称设置。 所述第一天线 21和第二天线 22均包括第一分 支 211和第二分支 212， 所述第一分支 211与第二分支 212固定连接， 本实施例中 ， 所述第一天线 21和第二天线 22的形状均为!^形， 在第二分支 212远离第一分支 2 11的一侧设有接地点 213。 如图 3所示， 在第一分支 211与第二分支 212的连接处 还可以设置电感组件 5 , 用于减少门结构天线的长度。
[0048] 所述第一天线 21和第二天线 22围成耦合空间， 所述馈电结构 3位于所述耦合空 间内， 所述馈电结构 3上设有馈电点 33。 所述馈电结构 3包括第三分支 31和第四 分支 32, 所述第四分支 32的一端与第三分支 31的中部固定连接， 所述第四分支 3 2远离第三分支 31的另一端设有所述馈电点 33 , 优选的， 所述馈电结构 3的形状 为了形， 了形的馈电结构 3可以与!^形的第一天线 21和第二天线 22进行对等耦合。 本实施例中， 50 MIMO天线系统可以依托在手机天线的塑料支架上 （图中未示 ） ， 通过调节天线的馈电结构 3和门结构 2的尺寸、 距离可以产生 5G MIMO天线 \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 系统所需要的谐振频率。
[0049] 图 4为 50
MIMO天线系统中位于同一侧的四个天线辐射单元的 3 -参数图， 由于 MIMO天线 系统具有以
Figure imgf000008_0001
板为中心的左右对称性， 因此， 只给出了同一侧的测试结果。 从 图 4可以看出， 该天线系统的工作频率范围可以在 3.4~3.601¾之间， 同时天线辐 射单元之间的隔离度均好于 -21(®。 由于图 4中的结果是在四个天线辐射单元的 相邻两个馈电点之间的距离相等的情况下得到的， 因此， 天线辐射单元之间的 隔离度还可以通过适当地调节天线辐射单元之间的距离进行进一步的优化。 图 5 为 50 MIMO天线系统中其中两个天线辐射单元的总效率随频率变化的曲线图。 从图中可以看出， 天线辐射单元的总效率在 3.4~3.601¾的范围内均好于 -2.25(®
。 从图 4和图 5可知， 本实用新型的 50
Figure imgf000008_0002
以下的 50天线系统在手机中使用的要求。
[0050] 为了进一步阐述所述 50 MIMO天线系统的工作原理， 我们可以通过观察和分 析天线辐射单元在频率为
Figure imgf000008_0003
时天线电流在不同天线辐射单元上的分布图。 为了简化， 我们只将其中两个天线辐射单元分别在工作时的情况进行分析和讨 论。 图 6为第一个天线辐射单元在工作时的天线电流分布图， 图 7为第二个天线 辐射单元在工作时的天线电流分布图。 从图 6和图 7我们可以清晰地看出电流分 布的最大强度集中在工作的天线辐射单元的内部， 这也正是本实施例中天线辐 射单元之间具有很好的隔离度的原因。 因此， 本实施例的天线辐射单元除了具 有良好的辐射作用外， 还同时起到了与相邻天线辐射单元之间的隔离作用， 即 天线辐射单元具有自隔离的效果。
[0051] 为了进一步证明本实施的 50 MIMO天线系统的优越性， 对手机中的传统的 8x8
MIMO天线系统进行了分析， 如图 8所示， 为传统 MIMO天线系统在手机一侧的 四个天线辐射单元的结构分布图， 从图中可以看出， 每个天线辐射单元只有一 个馈电分支和一个辐射分支。 图 9为图 8中的传统 MIMO天线系统的 参数图， 从 图 9中可以看出， 相邻天线辐射单元之间的最差隔离度只能达到 -10(®左右， 无 法满足 50 MIMO天线系统对天线辐射单元之间隔离度的要求。
[0052] 本实施例中， 还可以通过调节门结构、 馈电结构的尺寸和间距， 使得 50 \¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541
MIMO天线系统工作在 3.3~3.401¾或 4.8~5.0〇1¾的频率范围， 当然， 也可以通过 结构的调节使 50 MIMO天线系统工作在其他的 50频段， 不限于上述列举的频率 范围。
[0053] 实施例二
[0054] 请参照图 10, 本实用新型的实施例二为实施例一的进一步扩展。 天线辐射单元 的第二分支包括弯折部 2121， 即第二分支的一部分与第一分支位于同一个平面 ， 第二分支的另一部分与馈电结构位于同一个平面。 这样设置的好处是： 可以 降低 50 MIMO天线系统的整体高度， 利于手机朝轻薄化的方向发展。
[0055] 综上所述， 本实用新型提供的一种 50 MIMO天线系统及手持设备， 5G MIMO 天线系统中的天线辐射单元不仅起到天线辐射体的作用， 同时还起到与相邻天 线辐射单元的隔离元件的作用， 不用在相邻两个天线辐射单元之间额外设置隔 离元件， 结构简单， 占用空间小， 当 50 MIMO天线系统应用于手机等手持设备 时， 可以完全满足 50通讯系统的要求。

Claims

\¥0 2019/100599 卩（：17 \2018/075541 权利要求书
[权利要求 1] 一种 50 MIMO天线系统， 包括至少四个的间隔设置的天线辐射单元 ， 其特征在于， 所述天线辐射单元包括门结构和馈电结构， 所述门结 构包括第一天线、 第二天线和开口， 所述第一天线和第二天线相对于 所述开口对称设置， 所述第一天线和第二天线围成耦合空间， 所述馈 电结构位于所述耦合空间内， 所述馈电结构上设有馈电点。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的 50 MIMO天线系统， 其特征在于， 所述第一天 线和第二天线均包括第一分支和第二分支， 所述第一分支与第二分支 固定连接。
[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的 50 MIMO天线系统， 其特征在于， 所述第一天 线和第二天线的形状均为!^形。
[权利要求 4] 根据权利要求 2所述的 50 MIMO天线系统， 其特征在于， 所述第一分 支与第二分支的连接处设有电感组件。
[权利要求 5] 根据权利要求 2所述的 50 MIMO天线系统， 其特征在于， 所述第二分 支包括弯折部。
[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的 50 MIM0天线系统， 其特征在于， 所述馈电结 构包括第三分支和第四分支， 所述第四分支的一端与第三分支的中部 固定连接， 所述第四分支远离第三分支的另一端设有所述馈电点。
[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的 50 MIM0天线系统， 其特征在于， 所述馈电结 构的形状为了形。
[权利要求 8] 根据权利要求 1所述的 50 MIM0天线系统， 其特征在于， 所述 50
MIM0天线系统的工作频率范围为 3.3~3.40¾、 3.4~3.60¾或 4.8~5.0
0¾。
[权利要求 9] 一种手持设备， 其特征在于， 包括权利要求 1-8任意一项所述的 50
MIMO天线系统。
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