WO2014206111A1 - 多天线系统及移动终端 - Google Patents

多天线系统及移动终端 Download PDF

Info

Publication number
WO2014206111A1
WO2014206111A1 PCT/CN2014/073023 CN2014073023W WO2014206111A1 WO 2014206111 A1 WO2014206111 A1 WO 2014206111A1 CN 2014073023 W CN2014073023 W CN 2014073023W WO 2014206111 A1 WO2014206111 A1 WO 2014206111A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pifa
type
metal
radiation patch
mobile terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2014/073023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翟会清
马志慧
李振华
梁昌洪
余荣道
刘晟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to JP2016522197A priority Critical patent/JP6172553B2/ja
Priority to EP14817591.2A priority patent/EP2996196B1/en
Priority to RU2016102334A priority patent/RU2627010C1/ru
Priority to CA2914269A priority patent/CA2914269C/en
Priority to KR1020157036880A priority patent/KR101760823B1/ko
Priority to BR112015032375A priority patent/BR112015032375A2/pt
Publication of WO2014206111A1 publication Critical patent/WO2014206111A1/zh
Priority to US14/979,368 priority patent/US9853364B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths

Definitions

  • Multi-antenna system and mobile terminal The present application claims priority to Chinese Patent Application No. 201310270549.8, entitled “Multi-antenna System and Mobile Terminal", filed on June 28, 2013, the entire contents of which are incorporated by reference. Combined in this application.
  • the present invention relates to the field of wireless communication technologies, and in particular, to a multi-antenna system and a mobile terminal.
  • PIFA Planar Inverted-F Antenna
  • PIFA consists of metal flooring, radiating patches, short-circuit structures and feed networks.
  • the radiation patch can be of any shape.
  • the PIFA resonant length is only one quarter of the operating wavelength of the antenna, its size is small, and it is a planar structure, which can be applied to small portable mobile terminals such as mobile phones.
  • Multi-Input multiple-input multiple-output
  • Multi-Output, MMO technology requires mobile terminals to use multiple antennas to transmit and receive data and information.
  • Multiple PIFAs are limited to a small and complex electromagnetic environment such as mobile terminals, which cannot meet the high isolation requirements of multi-band.
  • an embodiment of the present invention provides a multi-antenna system, including: a first planar inverted-F antenna PIFA, including a metal floor, a dielectric plate, a radiation patch, a probe type feeding unit, and a metal shorting pin, a radiation patch is disposed on an upper surface of the dielectric plate, connected to the metal floor by the probe type feeding unit and a metal shorting pin; a second PIFA, and the first type of PIFA are perpendicular to each other, including a metal floor a radiation patch, a feeding unit, and a metal short-circuit patch, wherein the radiation patch is connected to the metal floor through the feeding unit and the metal short-circuit patch; and the isolation branch is located in the first type of PIFA
  • the upper surface of the dielectric plate is adjacent to the edge of one side of the second
  • a distance between the first type of PIFA and the second type of PIFA is greater than or equal to a preset threshold.
  • the preset threshold is 7 mm.
  • the radiation patch in the first type of PIFA is etched with a U-shaped groove.
  • the radiation patch is etched in the second PIFA There are L-shaped slits.
  • the feeding unit in the second type of PIFA is an L-type Coaxial feed unit.
  • the second PIFA further includes an L-shaped folded metal floor, The L-shaped folded metal floor is disposed at an edge of the metal floor in the second PIFA.
  • the first type of PIFA is four
  • the second The number of PIFAs is four
  • four of the first PIFAs are located at four corners of the quadrilateral
  • two of the second PIFAs are located outside the first side of the quadrilateral
  • the other two of the second PIFAs Located on the outer side of the second side of the quadrilateral, the first side is opposite to the second side, and the distance between any one of the first type of PIFAs and the nearest second type of PIFA is greater than or equal to 7 mm.
  • the radiation patch in the second type of PIFA is etched with a gap, and the radiation patch Cut the shape of the three corners for a rectangle.
  • the dielectric plate has a dielectric constant of 1-10 between.
  • an embodiment of the present invention provides a mobile terminal, including a mobile terminal body, and any one of the multiple antenna systems described above, where the multiple antenna system is connected to the mobile terminal body, and is configured to be the mobile terminal body. Send and receive signals.
  • the multi-antenna system and the mobile terminal provided by the foregoing embodiments can provide two different working frequency bands through two PIFAs, and the two antennas are perpendicular to each other and the distance is greater than or equal to a preset threshold value, so that the antennas work and work.
  • the isolation between the bands meets the operational requirements of a multi-antenna system.
  • the space occupied by the multi-antenna system is smaller.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multi-antenna system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a multi-antenna system according to another embodiment of the present invention
  • schematic diagram
  • Figure 4a is a front view of the first PIFA 10
  • Figure 4b is a side view of the first PIFA 10
  • Figure 5a is a front view of the second PIFA 80 of Figure 2
  • Figure 5b is a second PIFA 80
  • Figure 6a - Figure 6d are S-parameter simulation diagrams of the multi-antenna system shown in Figure 2 in the 2.631GHz-2.722GHz band
  • Figures 7a-dd are the multi-antenna system shown in Figure 2 in the 3.440GHz-3.529GHz band S-parameter simulation diagram
  • Figure 8a is a normalized radiation pattern of the first PIFA 10 at 2.7 GHz;
  • Figure 8b is a normalized radiation pattern of the first PIFA 10 at 3.5 GHz;
  • Figure 9a is a normalized radiation pattern of the second PIFA 80 at 2.7 GHz;
  • Figure 9b is a normalized radiation pattern of the second PIFA 80 at 3.5 GHz
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multi-antenna system according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-antenna system includes: a first type of PIFA 10, a second type of PIFA 30, and an isolation branch 2.
  • the first type of PIFA 10 is located on an azimuth plane (e.g., the xoy coordinate plane of FIG. 1) and includes a metal floor 11, a dielectric plate 12, a radiation patch 13, a probe type feed unit 15, and a metal shorting pin 16.
  • the radiation patch 13 is disposed on the upper surface of the dielectric plate 12, and is connected to the metal floor 11 through the probe type feeding unit 15 and the metal shorting pin 16.
  • the isolation branch 2 is a patch disposed on the upper surface of the dielectric panel 12 near the edge of the second PIFA 30 for enhancing the isolation between the first PIFA 10 and the second PIFA 30.
  • the second PIFA 30 is located on a side view plane perpendicular to the azimuth plane (for example, the xoz coordinate plane in FIG. 1), that is, the first type of PIFA 10 and the second type of PIFA 30 are orthogonal to each other, reducing the degree of coupling between the antennas. , improves the coupling between the antennas.
  • the second PIFA 30 includes a metal floor 31, a radiation patch 33, a feed unit 36, and a metal shorting patch 34.
  • the radiation patch 33 is connected to the metal floor 31 via a feed unit 36 and a metal shorting patch 34.
  • the multi-antenna system shown in this embodiment can provide two different working frequency bands through two PIFAs, and the two antennas are perpendicular to each other and the distance is greater than or equal to a preset threshold value, and is isolated by the isolation branch, so that the antenna is The isolation between the working and operating bands meets the operational requirements of the multi-antenna system.
  • the small size of the PIFA reduces the space occupied by the multi-antenna system, which is advantageous for further increasing the number of antennas, and further reducing the volume of the mobile terminal.
  • a U-shaped slot 14 can be provided on the radiation patch 13 of the first PIFA 10 to allow the first PIFA 10 to generate two different current paths, thereby enabling the first PIFA 10 to implement two operating frequency bands.
  • the feeding unit 36 can be an L-type coaxial feeding unit.
  • the second PIFA 30 radiation patch 33 can have an L-shaped slit 35 which allows the second PIFA 30 to generate two different current paths, thereby enabling the second PIFA 30 to achieve two operating frequency bands.
  • the radiation patch 33 of the second PIFA 30 can have a flat-shaped slit 37 and cut three corners, and the second PIFA 30 is changed.
  • the current flow on the radiating patch at the high frequency band improves the isolation between the second PIFAs on the side viewing plane at high frequencies.
  • the second PIFA 30 may further include an L-shaped folded metal floor 32, which may further improve the isolation between the plurality of second PIFAs 30.
  • the multi-antenna system includes four first PIFAs: a first PIFA 10, a first PIFA 20, a first PIFA 50, a first PIFA 60, and four second PIFAs: PIFA 30, second PIFA 40, second PIFA 70 and second PIFA 80.
  • first PIFA 10, the first PIFA 20, the first PIFA 50 and the first PIFA 60 are located on an azimuth plane (eg, the plane in which the X-axis and the y-axis are located in FIG.
  • the isolation can be.
  • the distance between the first PIFA 20 and the first PIFA 60 in the X-axis direction may be less than 20 mm, or may be greater than 20 mm, as long as the isolation between the first PIFA 10 and the first PIFA 20 can be satisfied.
  • the above dielectric constant can also be set to other values.
  • the side view plane and the azimuth plane are perpendicular to each other.
  • the first PIFA 60 and the second PIFA 80, the first PIFA 50 and the second PIFA 70, the first PIFA 10 and the second PIFA 30, and the first PIFA 60 and the second PIFA 40 are in X
  • the distance in the direction of the axis is ⁇ 7 mm.
  • the second PIFA 30, the first PIFA 10, the first PIFA 50, and the second PIFA 70 are associated with the second PIFA 40, the first PIFA 20, the first PIFA 60, and the second PIFA 80, respectively.
  • the ⁇ coordinate plane is symmetrical, the second PIFA 30, the second PIFA 40, the first PIFA 10, and the first PIFA 20, respectively, with the second PIFA 70, the second PIFA 80, the first PIFA 50, and the A PIFA 60 is symmetric about the yoz coordinate plane. That is, four antennas on the azimuth plane: the first PIFA 10, the first PIFA 20, the first PIFA 50 and the first PIFA 60, and the four antennas on the side view: the second PIFA 30, The second PIFA 40, the second PIFA 70 and the second PIFA 80 are in an orthogonal polarization relationship.
  • the first PIFA 10, the first PIFA 20, the first PIFA 50, and the first PIFA 60 are identical in structure, and each includes a metal floor, a dielectric plate, a radiation patch, a probe type feed unit, and a metal shorting pin.
  • the structure of the first type of PIFA will be described below by the first type of PIFA 10.
  • the first type of PIFA 10 includes: a metal floor 11, a dielectric plate 12, a radiation patch 13, a probe type feed unit 15, and a metal shorting pin 16.
  • the radiation patch 13 is printed on the front surface of the dielectric panel 12 and is connected to the metal floor 11 by a metal shorting pin 16.
  • the dielectric plate 12 and the metal floor 11 are supported by a foam support 9.
  • the radiation patch 13 is etched with a U-shaped groove 14U-shaped groove 14, for example, a U-shaped groove 14U-shaped groove
  • U-shaped groove 14U-shaped groove 14 line width W 0.3mm
  • U-shaped groove 14U-shaped groove 14 bottom edge to the bottom edge of the radiation patch 13 distance v 0.4mm
  • U-shaped groove 14U-shaped groove The distance between the left and right sides of 14 to the left and right sides of the radiation patch 13 is 0.3 mm, and after etching the U-shaped groove 14U-shaped groove 14, the first PIFA 10 operates in the two frequencies of 2.558 GHz-2.801 GHz and 3.387 GHz-3.666 GHz.
  • the probe type feeding unit 15 has a radius of 0.7 mm and a height of 9.55 mm, and the distance from the center of the probe type feeding unit 15 to the bottom side of the radiation patch 13 is 7.2 mm.
  • the metal shorting pin 16 has a radius of 0.5 mm and a height of 9.55 mm, and the center of the metal shorting pin 16 has a distance of 3.8 mm from the center of the probe type feeding unit 15.
  • the operating bandwidth and impedance matching characteristics of the first type of PIFA 10 can be adjusted by adjusting the radius and position and height of the probe-type feed unit 15 and the metal shorting pin 16.
  • the upper surface of the dielectric plate 12 is printed with an isolation branch 3, which is a rectangular metal patch, 70 mm long and 1.5 mm wide, between the first PIFA and the second PIFA.
  • the dielectric plate of the first PIFA 10 and the dielectric plate of the first PIFA 20 are close to the second
  • One type of PIFA 30 is connected to one side of the second PIFA 40, and the width of the connecting portion is the same as the width of the insulating branch 3.
  • the isolation branch 3 resonates in the range of about 2.7 GHz, which can improve the isolation of the antenna in the 2.675-2.762 GHz band, which is about 2.5 dB higher.
  • the second PIFA 30, the second PIFA 40, the second PIFA 70, and the second PIFA 80 are identical in structure, including metal flooring, L-shaped folded metal flooring, L-shaped coaxial feed units, metal short-circuit patches, and Radiation patch.
  • the structure of the second PIFA is explained below by the second PIFA 80.
  • the second PIFA 80 includes a metal floor 81, an L-shaped folded metal floor 82, an L-shaped coaxial feed unit 86, a metal shorting patch 84, and a radiation patch 83. As shown in Fig.
  • the L-shaped folded metal floor 82 is disposed at the edge of the metal floor 81.
  • the miniaturization of the second PIFA 80 is realized, and the space occupied by the antenna is saved.
  • the radiation patch 83 is connected to the metal floor 81 by a metal shorting patch 84.
  • Radiation patch 83 After the radiation patch 83 cuts three corners for a rectangular metal patch, an L-shaped slit 85 is etched, and a metal patch having a letter-shaped slit 87 is provided.
  • the second PIFA 80 operates in two frequency bands of 2.631 GHz-2.722 GHz and 3.440 GHz-3.529 GHz.
  • the second Two working frequency bands required by the two PIFAs 80 By adjusting the sizes of c u and c lw and (3 ⁇ 4 and the size, the second Two working frequency bands required by the two PIFAs 80.
  • the corners of the two corners are 2 mm long, and the corners of the other corner are lmm.
  • the width of the slot 87 is 0.1 mm and the length is 6.5 mm.
  • the three corners of the film and the gaps on the remaining metal patches can simultaneously increase the isolation between the second PIFAs at high frequencies.
  • the width of the L-shaped coaxial feed unit 86 is 7.5 mm and the height is 6 mm.
  • the shape of the L-shaped coaxial feed unit 86 is a rectangle cut at a corner, and the length of the cut rectangle is 3 mm, and the width is 4mm. Since the second PIFA 30, the second PIFA 40, the second PIFA 70, and the second PIFA 80 have the same structure, the second PIFA 70 and the second PIFA 80 can be effectively improved by cutting the rectangle.
  • the metal short-circuit patch 84 to the L-type coaxial feed unit 86 has a distance of 4.5 mm, a width of 0.9 mm, and a height of 8 mm.
  • the operating bandwidth and impedance matching characteristics of the antenna can be adjusted by setting the position, width, and height of the L-shaped coaxial feed unit 86 and the metal short-circuit patch 84.
  • the multi-antenna system shown in this embodiment includes four first PIFAs and four second PIFAs, and the distance between the antenna on the azimuth plane and the antenna on the closest side view plane is equal to 7 mm, and the eight antennas are respectively Having its own independent metal floor improves the relationship between the two frequency bands to a certain extent, and further improves the isolation of the antenna in two frequency bands to some extent. Since the radiation patches of the four antennas on the side viewing surface are etched with L-shaped slits, the antenna operates in two frequency bands of 2.631 GHz - 2.722 GHz and 3.440 GHz - 3.529 GHz.
  • the current of the antenna feed unit at the high frequency band is 90.
  • the angle is increased, which greatly improves the isolation of the antenna in the high frequency band.
  • the slits are etched on the radiation patches of the four antennas on the side view surface, and three right triangles are cut off, the current flow direction of the radiation patch at the high frequency band is changed, thereby improving the isolation of the antenna in the high frequency band.
  • the isolation section of the single tube is used to make the antenna resonate at the isolation branch, which greatly improves the azimuth plane. It is a floor that can further improve the isolation between multiple second antennas.
  • the multi-antenna system Due to the adoption of PIFA, the multi-antenna system has a simple structure, compact size, convenient processing and low cost, and is convenient for integration with the microwave circuit of the RF front end. Moreover, by changing the size and position of the radiation patch, the U-shaped slot, the L-shaped slot, the coaxial feeding unit, the short-circuiting unit and the isolation branch, the resonant working point of the antenna can be adjusted to meet different application requirements.
  • the S-parameter simulation results of the multi-antenna system shown in Figure 2 are shown in Figures 6a to 6d and Figures 7a to 7d.
  • S11 is the impedance matching characteristic of the first PIFA
  • S22 is the impedance matching characteristic of the first PIFA
  • S33 is the impedance matching characteristic of the second PIFA
  • S44 is the impedance matching of the second PIFA 40. characteristic. It can be seen that the first PIFA 10 and the first PIFA 20 have an operating frequency range of 2.558 GHz to 2.801 GHz, and the second PIFA 30 and the second PIFA 40 have an operating frequency range of 2.631 GHz to 2.722 GHz.
  • S12 is the isolation between the first PIFA 10 and the first PIFA
  • S13 is the isolation between the first PIFA 10 and the second PIFA
  • S14 is the first PIFA 10
  • S34 is the isolation between the second PIFA 30 and the second PIFA 40. It can be seen that S12, S13, S14 and S34 are both lower than -20 dB.
  • S15 is the isolation between the first PIFA 10 and the first PIFA 50
  • S16 is the isolation between the first PIFA 10 and the first PIFA 60
  • S17 is the first PIFA 10
  • the isolation between the second PIFA 70, S18 is the isolation between the first PIFA 10 and the second PIFA 80. It can be seen that S15, S16, S17 and S18 are all lower than -20 dB.
  • S35 is the isolation between the second PIFA 30 and the first PIFA 50
  • S36 is the isolation between the second PIFA 30 and the first PIFA 60
  • S37 is the second PIFA 30
  • the isolation between the second PIFA 70, S38 is the isolation between the second PIFA 30 and the second PIFA 80.
  • S35, S36, S37 and S38 are both below -25dB.
  • the first PIFA 10 and the first PIFA 20 have an operating frequency range of 3.387 GHz to 3.666 GHz
  • the second PIFA 30 and the second PIFA 40 have an operating frequency range of 3.440 GHz to 3.529 GHz. .
  • FIG. 2 has higher isolation in the two frequency bands of 2.631 GHz-2.722 GHz and 3.440 GHz-3.529 GHz ( Less than -20dB).
  • the normalized radiation direction simulation results of the multi-antenna system shown in Fig. 2 are shown in Figs. 8a to 8b and Figs. 9a to 9b.
  • Figure 8a is a normalized radiation pattern of the first PIFA 10 at 2.7 GHz.
  • the radiation pattern of the first PIFA 10 is the normalized radiation pattern of the first PIFA 10 at 3.5 GHz;
  • Figure 9a The normalized radiation pattern of the second PIFA 80 at 2.7 GHz;
  • Figure 9b is the normalized radiation pattern of the second PIFA 80 at 3.5 GHz, the first PIFA 10 and the second PIFA 80 can be seen.
  • the multi-antenna system shown in Figure 2 is a multi-antenna system for small mobile phone terminals capable of meeting dual-band, high-isolation and easy-to-machine requirements. It can be used in the 2.631GHz-2.722GHz frequency band and the 3.440GHz-3.529GHz frequency band. Impedance matching is below -10dB, and each has a higher isolation (below -20dB), meeting the needs of next-generation mobile communication systems.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal shown in this embodiment includes a mobile terminal body 101 and an antenna system 102.
  • the mobile terminal body 101 includes basic functional devices of a mobile terminal such as a processor and a memory.
  • the antenna system 102 can Any of the multi-antenna systems provided in the foregoing embodiments is configured to transmit and receive signals to the mobile terminal body 101, and the mobile terminal body 101 processes signals received by the antenna system 102 and generates signals to be transmitted through the antenna system 102.
  • the mobile terminal provided by this embodiment can not only make the volume smaller by adopting the above multi-antenna system, but also can improve the communication performance of the mobile terminal by setting as many antennas as possible in a relatively small space.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明提供一种多天线系统及移动终端，多天线系统包括：第一种平面倒F天线PIFA（10），包括金属地板（11）、介质板（12）、辐射贴片（13）、探针型馈电单元（15）和金属短路针（16），所述辐射贴片位于所述介质板的上表面，通过所述探针型馈电单元和金属短路针与所述金属地板相连；第二种PIFA（30），和所述第一种PIFA相互垂直，包括金属地板（31）、辐射贴片（33）、馈电单元（36）和金属短路贴片（34），所述辐射贴片通过所述馈电单元和金属短路贴片与所述金属地板相连；隔离枝节（2），位于所述第一种PIFA的所述介质板的上表面上靠近所述第二种PIFA的一侧的边缘。使得多天线系统的隔离度满足移动终端的工作要求。

Description

多天线系统及移动终端 本申请要求于 2013 年 06 月 28 日提交中国专利局、 申请号为 201310270549.8、发明名称为"多天线系统及移动终端 "的中国专利申请的优 先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及无线通讯技术领域， 具体涉及一种多天线系统及移动终端。
背景技术 随着移动通信技术的迅速发展， 小型移动终端如手机应用越来越普遍。 小型移动终端与基站联系、 接收和发送射频信号的空中接口是天线， 小型 移动终端的功率通过天线以电磁波的形式发送至基站， 因此天线在移动通 信技术中起到关键性的作用。 平面倒 F天线（ Planar Inverted-F Antenna, PIFA )是一种常用的手机天 线， 由于其体积小、 重量轻、 剖面低、 结构筒单以及易于集成等优点， 在 移动终端中得到了越来越广泛的应用。
PIFA包括金属地板、 辐射贴片、 短路结构和馈电网络四部分。 其中， 辐射贴片可以为任意形状。 PIFA谐振长度仅为天线工作波长的四分之一， 尺寸小， 而且为平面结构， 可应用于手机等小型便携移动终端。
但是，随着移动终端功能的不断增加，产生了多输入多输出（ Multi-Input
Multi-Output, MMO )技术， 要求移动终端采用多天线来实现数据及信息 的收发， 而多个 PIFA被局限于移动终端这样一个狭小的复杂电磁环境中， 无法满足多频段的高隔离度要求。
发明内容 有鉴于此， 本发明实施例提供一种多天线系统及移动终端， 以满足多 频段的高隔离度要求。 第一方面， 本发明实施例提供一种多天线系统， 包括： 第一种平面倒 F天线 PIFA, 包括金属地板、 介质板、 辐射贴片、 探针 型馈电单元和金属短路针， 所述辐射贴片位于所述介质板的上表面， 通过 所述探针型馈电单元和金属短路针与所述金属地板相连； 第二种 PIFA, 和所述第一种 PIFA相互垂直， 包括金属地板、 辐射贴 片、 馈电单元和金属短路贴片， 所述辐射贴片通过所述馈电单元和金属短 路贴片与所述金属地板相连； 隔离枝节，位于所述第一种 PIFA的所述介质板的上表面上靠近所述第 二种 PIFA的一侧的边缘。 结合第一方面， 在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述第一种 PIFA与所述第二种 PIFA之间的距离大于或等于预设门限值。 结合第一方面的第一种可能的实现方式， 在第一方面的第二种可能的 实现方式中， 所述预设门限值为 7mm。 结合第一方面或其第一或第二种可能的实现方式， 在第一方面的第三 种可能的实现方式中， 所述第一种 PIFA中的辐射贴片上刻蚀有 U形槽。 结合第一方面或其第一至第三种可能的实现方式中的任一种， 在第一 方面的第四种可能的实现方式中，所述第二种 PIFA中的辐射贴片上刻蚀有 L形缝隙。 结合第一方面或其第一至第四种可能的实现方式中的任一种， 在第一 方面的第五种可能的实现方式中，所述第二种 PIFA中的馈电单元为 L型同 轴馈电单元。 结合第一方面或其第一至第五种可能的实现方式中的任一种， 在第一 方面的第六种可能的实现方式中，所述第二种 PIFA还包括 L型折叠金属地 板， 所述 L型折叠金属地板设置于所述第二种 PIFA中的金属地板的边缘。 结合第一方面或其第一至第六种可能的实现方式中的任一种， 在第一 方面的第七种可能的实现方式中， 所述第一种 PIFA为 4个， 所述第二种 PIFA为 4个， 4个所述第一种 PIFA位于四边形的四个角上， 2个所述第二 种 PIFA位于所述四边形的第一边的外侧， 另外 2个所述第二种 PIFA位于 所述四边形的第二边的外侧， 所述第一边与所述第二边相对， 任意一个所 述第一种 PIFA与其最近的所述第二种 PIFA之间的距离大于或等于 7mm。 结合第一方面的第七种可能的实现方式， 在第一方面的第八种可能的 实现方式中， 所述第二种 PIFA中的辐射贴片上刻蚀有缝隙， 且所述辐射贴 片为一个矩形切去三个角后的形状。 结合第一方面或其第一至第八种可能的实现方式中的任一种， 在第一 方面的第九种可能的实现方式中， 所述介质板的介电常数介于 1-10之间。 第二方面， 本发明实施例提供一种移动终端， 包括移动终端本体和上 述任一种所述多天线系统， 所述多天线系统与所述移动终端本体相连， 用 于为所述移动终端本体收发信号。
上述实施例提供的多天线系统及移动终端，通过两个 PIFA可提供两种 不同的工作频段， 且两个天线之间相互垂直且距离大于或等于预设门限值， 使得天线之间、 工作频段之间的隔离度满足多天线系统的工作要求。 并且， 在满足了多频段高隔离度的前提下， 使得多天线系统所占用的空间更小。
附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作筒要介绍， 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， 对于本领域的普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明一个实施例提供的多天线系统的立体示意图； 图 2为本发明另一个实施例提供的多天线系统的立体示意图； 图 3为图 2所示多天线系统在方位面上的示意图； 图 4a图 2中第一种 PIFA 10的正视图； 图 4b为第一种 PIFA 10的侧视图； 图 5a为图 2中第二种 PIFA 80的正视图； 图 5b为第二种 PIFA 80的侧视图； 图 6a-图 6d为图 2所示多天线系统在 2.631GHz-2.722GHz频段的 S参 数仿真图； 图 7a-图 7d为图 2所示多天线系统在 3.440GHz-3.529GHz频段的 S参 数仿真图； 图 8a为第一种 PIFA 10在 2.7GHz的归一化辐射方向图；
图 8b为第一种 PIFA 10在 3.5GHz的归一化辐射方向图；
图 9a为第二种 PIFA 80在 2.7GHz的归一化辐射方向图；
图 9b为第二种 PIFA 80在 3.5GHz的归一化辐射方向图；
图 10为本发明另一个实施例提供的移动终端的结构示意图。
具体实施方式 为了使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对 本发明作进一步地详细描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部份 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它实施例， 都属于本发 明保护的范围。 图 1 为本发明一个实施例提供的多天线系统的立体示意图。 本实施例 中， 多天线系统包括： 第一种 PIFA 10、 第二种 PIFA 30和隔离枝节 2。 第一种 PIFA 10位于方位面（例如， 图 1中 xoy坐标平面 )上， 包括金 属地板 11、介质板 12、辐射贴片 13、探针型馈电单元 15和金属短路针 16。 辐射贴片 13设置于介质板 12的上表面， 通过探针型馈电单元 15和金 属短路针 16与金属地板 11相连。 隔离枝节 2为贴片， 设置于介质板 12的上表面上靠近第二种 PIFA 30 的边缘， 用于提高第一种 PIFA 10和第二种 PIFA 30之间的隔离度。
第二种 PIFA 30位于与方位面垂直的侧视面（例如， 图 1中 xoz坐标平 面）上， 即第一种 PIFA 10与第二种 PIFA 30相互正交， 降低了天线之间的 耦合度， 提高了天线之间的耦合度。 第二种 PIFA 30包括金属地板 31、 辐 射贴片 33、馈电单元 36和金属短路贴片 34。 辐射贴片 33通过馈电单元 36 和金属短路贴片 34与金属地板 31相连。
将第一种 PIFA 10与第二种 PIFA 30之间的距萬设置为大于或等于预设 门限值（例如， 7mm ) , 可以进一步提高天线之间的隔离度。 本实施例所示的多天线系统通过两个 PIFA 可提供两种不同的工作频 段， 且两个天线之间相互垂直且距离大于或等于预设门限值， 并通过隔离 枝节隔离， 使得天线之间、 工作频段之间的隔离度满足多天线系统的工作 要求。 并且， PIFA体积小， 使得多天线系统所占用的空间减少， 有利于进 一步增加天线数量， 使得移动终端的体积进一步减少成为可能。 进一步， 第一种 PIFA 10的辐射贴片 13上可设置 U形槽 14, 可以使得 第一种 PIFA 10产生两个不同的电流路径，从而使得第一种 PIFA 10实现两 种工作频段。
进一步， 馈电单元 36可为 L型同轴馈电单元。 第二种 PIFA 30的辐射 贴片 33上可开设 L形缝隙 35,可以使得第二种 PIFA 30产生两个不同的电 流路径， 从而使得第二种 PIFA 30实现两种工作频段。
进一步， 当侧视面上的第二种 PIFA有多个时， 第二种 PIFA 30的辐射 贴片 33上可开设一字形缝隙 37, 并切去三个角， 改变了第二种 PIFA 30在 高频段处辐射贴片上面的电流流向，从而提高侧视面上第二种 PIFA之间在 高频段的隔离度。
进一步， 第二种 PIFA 30还可包括 L型折叠金属地板 32, 可以进一步 提高多个第二种 PIFA 30之间的隔离度。
图 2为本发明另一个实施例提供的多天线系统的立体示意图。 本实施 例中， 多天线系统包括四个第一种 PIFA: 第一种 PIFA 10、 第一种 PIFA 20、 第一种 PIFA 50、 第一种 PIFA 60和四个第二种 PIFA: 第二种 PIFA 30、 第 二种 PIFA 40、 第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80。 其中，第一种 PIFA 10、第一种 PIFA 20、第一种 PIFA 50和第一种 PIFA 60位于方位面（例如，位于图 1中 X轴和 y轴所在的平面）上，第一种 PIFA 10与第一种 PIFA 20在 y轴方向上的距离为 W SO mm, 第一种 PIFA 20与 第一种？^ 60在 轴方向上的距离为！^ =20 111111, 第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 20与第一种 PIFA 50和第一种 PIFA 60之间由一个相对介电常数 =4.4 的介质板相连。 需要说明的是， 第一种 PIFA 10与第一种 PIFA 20在 y轴方 向上的距离也可以小于 30mm, 或者也可以大于 30mm, 只要能满足第一种 PIFA 10与第一种 PIFA 20之间的隔离度即可。第一种 PIFA 20与第一种 PIFA 60在 X轴方向上的距离可以小于 20mm,或者也可以大于 20mm, 只要能满 足第一种 PIFA 10与第一种 PIFA 20之间的隔离度即可。上述介电常数也可 以设置为其它值。 第二种 PIFA 30、 第二种 PIFA 40、 第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80位 于侧视面上， 第二种 PIFA 70与第二种 PIFA 80在 y轴方向上的距离为 W2=10mm。 侧视面与方位面相互垂直。 第一种 PIFA 60与第二种 PIFA 80、 第一种 PIFA 50与第二种 PIFA 70、第一种 PIFA 10与第二种 PIFA 30、及第一种 PIFA 60与第二种 PIFA 40在 X轴方向上的距离均为 ^≥ 7 mm。 第二种 PIFA 30、 第一种 PIFA 10、第一种 PIFA 50和第二种 PIFA 70,分别与第二种 PIFA 40、 第一种 PIFA 20、 第一种 PIFA 60和第二种 PIFA 80关于恵坐标平面对称， 第二种 PIFA 30、 第二种 PIFA 40、 第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 20, 分别 与第二种 PIFA 70、 第二种 PIFA 80、 第一种 PIFA 50和第一种 PIFA 60关于 yoz坐标平面对称。即，方位面上的四个天线：第一种 PIFA 10、第一种 PIFA 20、第一种 PIFA 50和第一种 PIFA 60,与侧视面上的四个天线：第二种 PIFA 30、 第二种 PIFA 40、 第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80之间为正交极化关 系。 第一种 PIFA 10、 第一种 PIFA 20、 第一种 PIFA 50和第一种 PIFA 60结 构相同， 均包括金属地板、 介质板、 辐射贴片、 探针型馈电单元和金属短 路针。 下面通过第一种 PIFA 10来说明第一种 PIFA的结构。 第一种 PIFA 10包括： 金属地板 11 , 介质板 12, 辐射贴片 13, 探针型 馈电单元 15和金属短路针 16。 如图 4a和 4b所示， 金属地板 11的长 ai =45mm, 宽 aw =20mm。 介质板 12的长 1¾ =40匪，宽1^ =20111111,高度 h^O^mm。辐射贴片 13的长 Cl =11.9mm, cw=10mm, 距金属地板 11窄边的水平距离为 g=8.3mm, 距金属地板 11宽 边的水平距离为 i=8mm。 辐射贴片 13印制在介质板 12的正表面上， 通过金属短路针 16与金属 地板 11相连。 介质板 12与金属地板 11之间用泡沫支架 9作支撑。 辐射贴片 13上面刻蚀有 U形槽 14U形槽 14, 例如， U形槽 14U形槽
14的长
Figure imgf000009_0001
宽^=9.4匪， U形槽 14U形槽 14线宽 W=0.3mm, U形槽 14U形槽 14的底边到辐射贴片 13底边的距离 v=0.4mm, U形槽 14U 形槽 14的左右两边到辐射贴片 13左右两边的距离均为 0.3mm, 蚀刻 U形 槽 14U形槽 14后， 使得第一种 PIFA 10工作在 2.558GHz-2.801GHz和 3.387GHz-3.666GHz两个频段， 通过调节 ^和 的大小以及 ^和^的大小， 可以使第一种 PIFA 10工作在其他的两个频段上， 以满足对第一种 PIFA 10 上不同工作频段的要求。 探针型馈电单元 15的半径为 0.7mm, 高度为 9.55mm, 探针型馈电单 元 15的圆心到辐射贴片 13底边的距离为 7.2mm。 金属短路针 16的半径为 0.5mm, 高度为 9.55mm, 金属短路针 16的圆 心到探针型馈电单元 15圆心的距离为 3.8mm。 通过调节探针型馈电单元 15和金属短路针 16的半径和位置以及高度 可以调节第一种 PIFA 10的工作带宽和阻抗匹配特性。 介质板 12的上表面印制有隔离枝节 3, 隔离枝节 3为一个矩形金属贴 片， 长 70mm, 宽 1.5mm, 位于第一种 PIFA和第二种 PIFA之间。 由图 2 可以看出， 第一种 PIFA 10的介质板和第一种 PIFA 20的介质板在靠近第二 种 PIFA 30和第二种 PIFA 40的一侧连接， 其连接部分的宽度与隔离枝节 3 的宽度相同。 隔离枝节 3 在 2.7GHz 左右的范围内谐振， 可以提高天线在 2.675-2.762GHz频段的隔离度， 大约提高 2.5dB左右。 第二种 PIFA 30、 第二种 PIFA 40、 第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80结 构相同， 均包括金属地板、 L型折叠金属地板、 L型同轴馈电单元、 金属短 路贴片和辐射贴片。 下面通过第二种 PIFA 80来说明第二种 PIFA的结构。 第二种 PIFA 80包括金属地板 81、 L型折叠金属地板 82、 L型同轴馈 电单元 86、 金属短路贴片 84和辐射贴片 83。 如图 5所示， 金属地板 81的长 au =30mm, 宽 alw=8.6mm。 L型折叠金 属地板 82设置在金属地板 81 的边缘， L型折叠金属地板 82 的高度为 h8=8mm, 长和宽分别为 bu =3mm, blw=5mm, L型折叠金属地板 82可以实 现第二种 PIFA 80的小型化， 节省天线占用的空间。 辐射贴片 83通过金属短路贴片 84与金属地板 81相连。 辐射贴片 83为一个矩形金属贴片切去三个角后， 刻蚀有 L形缝隙 85, 并设置有一字形缝隙 87的金属贴片。 辐射贴片 83, 长 Cll =22.8mm, clw=8.4mm, 其距金属地板 81的水平距 离分别为 l=0.2mm, m=4.5mm。 L形缝隙 85的长 ei =15.3mm, ¾ ew=5.5mm, L形缝隙 85的缝隙宽度为 lmm, L形缝隙 85的底边到辐射贴片 83底边的距离为 3.1mm, L形缝隙 85的左边到辐射贴片 83左边的距离为 2.9mm。 刻蚀 L形缝隙 85后， 使得 第二种 PIFA 80工作于 2.631GHz-2.722GHz和 3.440GHz-3.529GHz两个频 段， 通过调节 cu和 clw的大小以及 (¾和 的大小， 可以得到第二种 PIFA 80所 需要的两个工作频段。 切去的三个角中， 其中两个角的角边长为 2mm, 另外一个角的角边长 为 lmm„ 一字形缝隙 87的宽度为 0.1mm, 长度为 6.5mm。 通过切去矩形金属贴 片的三个角， 并在剩余的金属贴片上设置缝隙， 可以同时提高第二种 PIFA 之间在高频段的隔离度。
L型同轴馈电单元 86的宽度为 7.5mm, 高度为 6mm, L型同轴馈电单 元 86的形状为在一角切去矩形后的矩形，被切去的矩形的长度为 3mm, 宽 度为 4mm。 由于第二种 PIFA 30、第二种 PIFA 40、第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80 结构相同，切去该矩形后可以有效地提高第二种 PIFA 70和第二种 PIFA 80、 第二种 PIFA 30和第二种 PIFA 40在 3.466-3.546GHz频段的隔离度。 金属短路贴片 84到 L型同轴馈电单元 86的距离为 4.5mm, 宽度为 0.9mm, 高度为 8mm。 通过设置 L型同轴馈电单元 86和金属短路贴片 84的位置、 宽度以及 高度可以调节天线的工作带宽和阻抗匹配特性。 本实施例所示的多天线系统包括四个第一种 PIFA和四个第二种 PIFA, 方位面上的天线与距离最近的侧视面上的天线之间的距离等于 7mm, 八个 天线分别拥有自己独立的金属地板， 在一定程度上提高了天线在两个频段 关系， 在一定程度上进一步提高了天线在两个频段的隔离度。 由于侧视面 上的四个天线的辐射贴片上面刻蚀 L 形缝隙， 使天线工作于 2.631GHz-2.722GHz和 3.440GHz-3.529GHz两个频段。 由于侧视面上的四 个天线采用了 L型同轴馈电单元， 使得天线馈电单元在高频段处的电流走 向呈 90。 夹角， 从而大大提高了天线在高频段的隔离度。 由于侧视面上四 个天线的辐射贴片上刻蚀缝隙， 并且切去了三个直角三角形， 改变了辐射 贴片在高频段处的电流流向， 从而提高了天线在高频段的隔离度。 采用了 筒单的隔离枝节， 使得天线在隔离枝节处产生谐振， 极大地提高了方位面 属地板， 可以进一步提高多个第二种天线之间的隔离度。 由于采用 PIFA, 使得多天线系统结构筒单、 紧凑小巧、 加工方便、 成本低廉， 便于与射频 前端的微波电路集成。 并且， 通过改变辐射贴片、 U形槽、 L形缝隙、 同轴 馈电单元、 短路单元及隔离枝节的尺寸及位置， 来调节天线的谐振工作点， 能够满足不同的应用需求。 图 2所示多天线系统的 S参数仿真结果如图 6a~6d和图 7a~® 7d所示。 图 6a中， S11为第一种 PIFA 10的阻抗匹配特性， S22为第一种 PIFA 20 的阻抗匹配特性， S33为第二种 PIFA 30的阻抗匹配特性， S44为第二种 PIFA 40的阻抗匹配特性。可以看出第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 20的工作频率 范围为 2.558GHz-2.801GHz, 第二种 PIFA 30和第二种 PIFA 40的工作频率 范围为 2.631GHz-2.722GHz。 图 6b中， S12为第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 20之间的隔离度， S13 为第一种 PIFA 10和第二种 PIFA 30之间的隔离度， S14为第一种 PIFA 10 和第二种 PIFA 40之间的隔离度， S34为第二种 PIFA 30和第二种 PIFA 40 之间的隔离度。 可以看出， S12、 S13、 S14和 S34均低于 -20dB。 图 6c中， S15为第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 50之间的隔离度， S16 为第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 60之间的隔离度， S17为第一种 PIFA 10 和第二种 PIFA 70之间的隔离度， S18为第一种 PIFA 10和第二种 PIFA 80 之间的隔离度。 可以看出， S15、 S16、 S17和 S18均低于 -20dB。 图 6d中， S35为第二种 PIFA 30和第一种 PIFA 50之间的隔离度， S36 为第二种 PIFA 30和第一种 PIFA 60之间的隔离度， S37为第二种 PIFA 30 和第二种 PIFA 70之间的隔离度， S38为第二种 PIFA 30和第二种 PIFA 80 之间的隔离度。 可以看出， S35、 S36、 S37和 S38均低于 -25dB。 图 7a中， 可以看出第一种 PIFA 10和第一种 PIFA 20的工作频率范围 为 3.387GHz-3.666GHz, 第二种 PIFA 30和第二种 PIFA 40的工作频率范围 为 3.440GHz-3.529GHz。 图 7b中， S12、 S13、 S14和 S34均低于 -20dB。 图 7c中， S15、 S16、 S17和 S18均低于 -25dB。 图 7d中， S35、 S36、 S37和 S38均低于 -25dB。 图 2 所 示 的 多 天线 系 统工 作在 2.631GHz-2.722GHz 和 3.440GHz-3.529GHz两个频段， 在 2.7GHz的带宽为 91MHz, 在 3.5GHz处 的阻抗带宽为 89MHz。 又由图 6b-图 6d和图 7b-图 7d可以看出图 2所示的 多天线系统中的天线在 2.631GHz-2.722GHz和 3.440GHz-3.529GHz两个频 段内有较高的隔离度（小于 -20dB以下）。 图 2所示多天线系统的归一化辐射方向仿真结果如图 8a~8b和图 9a~ 图 9b所示。 图 8a为第一种 PIFA 10在 2.7GHz的归一化辐射方向图，可以看出第一 种 PIFA 10的辐射 图 8b为第一种 PIFA 10在 3.5GHz的归一化辐射方向图； 图 9a为第二种 PIFA 80在 2.7GHz的归一化辐射方向图； 图 9b为第二种 PIFA 80在 3.5GHz的归一化辐射方向图， 可以看出第 一种 PIFA 10和第二种 PIFA 80具有比较好的全向辐射特性。 由于图 2所示的多天线系统关于 xoz坐标平面及 yoz坐标平面分别对 称， 因此， 其它天线的 S参数和归一化辐射方向图与上述仿真结果相同， 这里不再赘述。 因此， 图 2所示多天线系统是一种能够满足双频段、 高隔离度及易加 工要求的小型手机终端的多天线系统， 可以在 2.631GHz-2.722GHz频段和 3.440GHz-3.529GHz频段内使阻抗匹配均在 -10dB以下， 并且分别具有较高 的隔离度（-20dB以下）， 满足新一代移动通信系统的需求。 图 10为本发明另一个实施例提供的移动终端的结构示意图。 本实施例 所示的移动终端包括移动终端本体 101和天线系统 102。 其中， 移动终端本 体 101 包括处理器和存储器等移动终端的基本功能器件。 天线系统 102可 为上述实施例提供的任意一种多天线系统， 用于为移动终端本体 101 收发 信号， 移动终端本体 101对天线系统 102接收的信号进行处理， 并产生信 号通过天线系统 102发射出去。 本实施例提供的移动终端通过采用上述多天线系统， 不仅能够使得体 积更小， 而且由于在比较小的空间内能够设置尽可能多的天线， 使得移动 终端的通信性能也进一步得到提高。
最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非 对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的 普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或 者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

权利要求
1、 一种多天线系统， 其特征在于， 包括：
第一种平面倒 F天线 PIFA ( 10 ), 包括金属地板 ( 11 )、 介质板 ( 12 )、 辐射贴片 （13)、 探针型馈电单元（15)和金属短路针 (16), 所述辐射贴 片 （ 13 )位于所述介质板（ 12 ) 的上表面， 通过所述探针型馈电单元（ 15 ) 和金属短路针 ( 16 )与所述金属地板（ 11 )相连；
第二种 PIFA ( 30) , 和所述第一种 PIFA ( 10 )相互垂直， 包括金属地 板（31) 、 辐射贴片 （33) 、 馈电单元（36)和金属短路贴片 （34) , 所 述辐射贴片 （33)通过所述馈电单元（36) 和金属短路贴片 （34) 与所述 金属地板 ( 31 )相连；
隔离枝节（2) , 位于所述第一种 PIFA (10)的所述介质板（12)的上 表面上靠近所述第二种 PIFA (30) 的一侧的边缘。
2、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述第一种 PIFA与所 述第二种 PIFA之间的距离大于或等于预设门限值。
3、根据权利要求 2所述的系统，其特征在于，所述预设门限值为 7mm。
4、 根据权利要求 1-3任一项所述系统， 其特征在于， 所述第一种 PIFA 中的辐射贴片上刻蚀有 U形槽（14) 。
5、 根据权利要求 1-4任一项所述系统， 其特征在于， 所述第二种 PIFA 中的辐射贴片上刻蚀有 L形缝隙 （35、 85) 。
6、 根据权利要求 1-5任一项所述系统， 其特征在于， 所述第二种 PIFA 中的馈电单元为 L型同轴馈电单元。
7、 根据权利要求 1-6任一项所述系统， 其特征在于， 所述第二种 PIFA 还包括 L型折叠金属地板（ 32、 82 ) , 所述 L型折叠金属地板设置于所述 第二种 PIFA中的金属地板的边缘。
8、 根据权利要求 1-7任一项所述系统， 其特征在于， 所述第一种 PIFA 为 4个（ 10、 20、 50、 60) , 所述第二种 PIFA为 4个（ 30、 40、 70、 80) , 4个所述第一种 PIFA位于四边形的四个角上， 2个所述第二种 PIFA位于所 述四边形的第一边的外侧，另外 2个所述第二种 PIFA位于所述四边形的第 二边的外侧， 所述第一边与所述第二边相对， 任意一个所述第一种 PIFA与 其最近的所述第二种 PIFA之间的距离大于或等于 7mm。
9、 根据权利要求 8所述系统， 其特征在于， 所述第二种 PIFA中的辐 射贴片 （83 ) 上刻蚀有缝隙， 且所述辐射贴片为一个矩形切去三个角后的 形状。
10、根据权利要求 1-9任一项所述系统， 其特征在于， 所述介质板的介 电常数介于 1-10之间。
11、 一种移动终端， 其特征在于， 包括移动终端本体和上述权利要求
1-10任一项所述多天线系统， 所述多天线系统与所述移动终端本体相连， 用于为所述移动终端本体收发信号。
PCT/CN2014/073023 2013-06-28 2014-03-07 多天线系统及移动终端 Ceased WO2014206111A1 (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016522197A JP6172553B2 (ja) 2013-06-28 2014-03-07 多重アンテナシステムおよびモバイル端末
EP14817591.2A EP2996196B1 (en) 2013-06-28 2014-03-07 Multi-antenna system and mobile terminal
RU2016102334A RU2627010C1 (ru) 2013-06-28 2014-03-07 Многоантенная система и мобильный терминал
CA2914269A CA2914269C (en) 2013-06-28 2014-03-07 Multiple-antenna system and mobile terminal
KR1020157036880A KR101760823B1 (ko) 2013-06-28 2014-03-07 다중 안테나 시스템 및 이동 단말
BR112015032375A BR112015032375A2 (pt) 2013-06-28 2014-03-07 sistema de múltiplas antenas e terminal móvel
US14/979,368 US9853364B2 (en) 2013-06-28 2015-12-22 Multiple-antenna system and mobile terminal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310270549.8 2013-06-28
CN201310270549.8A CN104253310B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 多天线系统及移动终端

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/979,368 Continuation US9853364B2 (en) 2013-06-28 2015-12-22 Multiple-antenna system and mobile terminal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014206111A1 true WO2014206111A1 (zh) 2014-12-31

Family

ID=52140973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2014/073023 Ceased WO2014206111A1 (zh) 2013-06-28 2014-03-07 多天线系统及移动终端

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9853364B2 (zh)
EP (1) EP2996196B1 (zh)
JP (1) JP6172553B2 (zh)
KR (1) KR101760823B1 (zh)
CN (1) CN104253310B (zh)
BR (1) BR112015032375A2 (zh)
CA (1) CA2914269C (zh)
RU (1) RU2627010C1 (zh)
WO (1) WO2014206111A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105490035A (zh) * 2015-12-04 2016-04-13 南京濠暻通讯科技有限公司 一种低剖面gsm、lte共面定向天线
US20240421491A1 (en) * 2023-06-13 2024-12-19 Hyundai Mobis Co., Ltd. Built-in antenna

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106033842B (zh) * 2015-03-20 2019-05-31 联想(北京)有限公司 天线及电子设备
CN106935960B (zh) * 2015-12-29 2020-04-14 华为技术有限公司 一种天线单元及mimo天线和终端
KR102456606B1 (ko) 2016-03-10 2022-10-21 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102478030B1 (ko) 2016-07-28 2022-12-16 삼성전자주식회사 무선 통신 성능을 개선하기 위한 방법 및 그 전자 장치
CN107785660B (zh) * 2016-08-29 2020-11-03 大唐移动通信设备有限公司 一种全向辐射天线、终端设备和基站
KR102208346B1 (ko) 2017-03-24 2021-01-27 에더트로닉스, 잉크. 개선된 통신 시스템을 위한 영점 조향 안테나 기술
US11075442B2 (en) * 2017-05-31 2021-07-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Broadband sub 6GHz massive MIMO antennas for electronic device
CN107369895B (zh) * 2017-06-26 2019-11-15 西安电子科技大学 一种定向高增益微带天线
CN111954956B (zh) * 2018-04-13 2021-10-15 华为技术有限公司 天线和电子设备
CN108696294B (zh) * 2018-05-09 2021-03-19 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网高集成度的射频电路、开关及终端
CN109088144B (zh) * 2018-08-23 2021-01-05 北京小米移动软件有限公司 移动终端的天线及移动终端
CN111628274B (zh) * 2019-02-27 2022-10-04 华为技术有限公司 天线装置及电子设备
EP3916907B1 (en) 2019-02-27 2025-05-21 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna apparatus and electronic device
JP7236673B2 (ja) * 2019-03-27 2023-03-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 アンテナ装置
KR102092621B1 (ko) * 2019-06-10 2020-03-24 주식회사 에이티코디 패치 안테나 및 이를 포함하는 배열 안테나
WO2020253938A1 (en) * 2019-06-17 2020-12-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Continuous beam steering antenna structure
CN110492232B (zh) * 2019-07-16 2020-10-27 清华大学 一种应用于5g移动终端的多频段覆盖的四天线系统
CN112448132B (zh) * 2019-09-03 2023-04-07 RealMe重庆移动通信有限公司 穿戴式电子设备
CN110994121B (zh) * 2019-10-23 2021-03-16 南京航空航天大学 一种用于混响室测量的超宽带混合天线
TWI734488B (zh) * 2020-05-21 2021-07-21 啟碁科技股份有限公司 電子裝置及其天線模組
CN112310643B (zh) * 2020-09-03 2021-10-29 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 天线模组及应用该天线模组的终端设备
RU2752138C1 (ru) * 2020-09-17 2021-07-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Малогабаритная двухдиапазонная антенна для имплантируемого кардиомонитора
CN112421231B (zh) * 2020-10-23 2024-07-23 普联国际有限公司 一种高隔离度天线
US12155114B2 (en) 2021-08-18 2024-11-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including antenna
TWI813266B (zh) 2022-04-25 2023-08-21 和碩聯合科技股份有限公司 天線模組
CN116014425A (zh) * 2022-09-13 2023-04-25 大陆汽车部件(苏州)有限公司 一种天线单元、多天线组件以及汽车
CN116454606B (zh) * 2023-03-31 2025-04-29 荣耀终端股份有限公司 一种天线结构及电子设备
CN119009445A (zh) * 2023-05-17 2024-11-22 北京小米移动软件有限公司 移动终端
CN119447796B (zh) * 2023-07-31 2025-10-24 京东方科技集团股份有限公司 天线结构和通信系统
CN220821919U (zh) * 2023-08-17 2024-04-19 富泰京精密电子(烟台)有限公司 天线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751573A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 多频段天线
TW201248995A (en) * 2011-02-18 2012-12-01 Laird Technologies Inc Multi-band Planar Inverted-F (PIFA) antennas and systems with improved isolation
CN102934510A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 捷讯研究有限公司 低频双天线分集系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09270633A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Hitachi Ltd Ｔｅｍスロットアレイアンテナ
FR2772518B1 (fr) * 1997-12-11 2000-01-07 Alsthom Cge Alcatel Antenne a court-circuit realisee selon la technique des microrubans et dispositif incluant cette antenne
US6426723B1 (en) * 2001-01-19 2002-07-30 Nortel Networks Limited Antenna arrangement for multiple input multiple output communications systems
EP1378021A1 (en) * 2001-03-23 2004-01-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A built-in, multi band, multi antenna system
WO2002089249A1 (en) * 2001-04-23 2002-11-07 Yokowo Co., Ltd. Broad-band antenna for mobile communication
JP2003332818A (ja) * 2002-03-04 2003-11-21 Hitachi Metals Ltd 表面実装型アンテナおよびこれを搭載したアンテナ装置
US6624789B1 (en) * 2002-04-11 2003-09-23 Nokia Corporation Method and system for improving isolation in radio-frequency antennas
US6639560B1 (en) * 2002-04-29 2003-10-28 Centurion Wireless Technologies, Inc. Single feed tri-band PIFA with parasitic element
US6710748B2 (en) * 2002-06-18 2004-03-23 Centurion Wireless Technologies, Inc. Compact dual band circular PIFA
JP3855893B2 (ja) * 2002-09-06 2006-12-13 日立電線株式会社 アンテナ及びそれを備えた電気機器
US6894647B2 (en) * 2003-05-23 2005-05-17 Kyocera Wireless Corp. Inverted-F antenna
JP2005072902A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Ngk Spark Plug Co Ltd 逆ｆ型アンテナ、無線装置
US7525502B2 (en) * 2004-08-20 2009-04-28 Nokia Corporation Isolation between antennas using floating parasitic elements
US7607586B2 (en) 2005-03-28 2009-10-27 R828 Llc Semiconductor structure with RF element
US8350761B2 (en) * 2007-01-04 2013-01-08 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices
JP5294443B2 (ja) * 2007-06-21 2013-09-18 三星電子株式会社 アンテナ装置、及び無線通信端末
JP4966125B2 (ja) * 2007-07-27 2012-07-04 株式会社東芝 アンテナ装置及び無線機
US20090058736A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Meng-Chien Chiang Antenna structure and manufacture method thereof
KR101464510B1 (ko) * 2007-10-17 2014-11-26 삼성전자주식회사 Ｍｉｍｏ 안테나 장치
US7924225B2 (en) * 2008-06-23 2011-04-12 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Direction finding antenna systems and methods for use thereof
KR101638798B1 (ko) * 2010-01-21 2016-07-13 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 다중 안테나 장치
US8730110B2 (en) * 2010-03-05 2014-05-20 Blackberry Limited Low frequency diversity antenna system
CN201655979U (zh) 2010-04-02 2010-11-24 旭丽电子(广州)有限公司 复合式多输入多输出天线模块及其系统
US9799944B2 (en) * 2011-06-17 2017-10-24 Microsoft Technology Licensing, Llc PIFA array
WO2013012403A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 Research In Motion Limited Diversity antenna module and associated method for a user equipment (ue) device
CN102394368B (zh) * 2011-09-30 2014-04-30 深圳市视晶无线技术有限公司 一种带mimo天线的移动终端

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102934510A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 捷讯研究有限公司 低频双天线分集系统
TW201248995A (en) * 2011-02-18 2012-12-01 Laird Technologies Inc Multi-band Planar Inverted-F (PIFA) antennas and systems with improved isolation
CN102751573A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 多频段天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2996196A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105490035A (zh) * 2015-12-04 2016-04-13 南京濠暻通讯科技有限公司 一种低剖面gsm、lte共面定向天线
CN105490035B (zh) * 2015-12-04 2019-04-02 南京濠暻通讯科技有限公司 一种低剖面gsm、lte共面定向天线
US20240421491A1 (en) * 2023-06-13 2024-12-19 Hyundai Mobis Co., Ltd. Built-in antenna

Also Published As

Publication number Publication date
US20160141767A1 (en) 2016-05-19
JP6172553B2 (ja) 2017-08-02
US9853364B2 (en) 2017-12-26
RU2016102334A (ru) 2017-08-03
BR112015032375A2 (pt) 2017-07-25
JP2016523491A (ja) 2016-08-08
CN104253310A (zh) 2014-12-31
CA2914269C (en) 2018-01-09
EP2996196A4 (en) 2016-06-29
KR20160015292A (ko) 2016-02-12
EP2996196A1 (en) 2016-03-16
EP2996196B1 (en) 2019-06-26
RU2627010C1 (ru) 2017-08-02
CN104253310B (zh) 2018-06-26
KR101760823B1 (ko) 2017-07-24
CA2914269A1 (en) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014206111A1 (zh) 多天线系统及移动终端
KR100831753B1 (ko) 다이버시티 안테나 장치
US20100060534A1 (en) Antenna device
CN107808998B (zh) 多极化辐射振子及天线
US9203142B2 (en) Mobile communication antenna device and mobile communication terminal device
WO2020134362A1 (zh) 一种天线、天线阵列和基站
WO2014206110A1 (zh) 多天线系统和移动终端
CN101341630B (zh) 指向性可变天线
CN102610907A (zh) 一种可重构天线
WO2021244158A1 (zh) 双极化天线及客户前置设备
CN113497356A (zh) 一种双带双极化滤波天线
EP2323217B1 (en) Antenna for multi mode mimo communication in handheld devices
EP1469551A1 (en) Single-mode antenna assembly with planar monopole and grounded parasitic elements
CN112701450B (zh) 一种多模宽带双极化基站天线
WO2019029189A1 (zh) 天线组件及具有此天线组件的无线通信电子设备、遥控器
JP7544386B2 (ja) アンテナ装置
KR100594964B1 (ko) 광대역 편파 고정형 역 엘형 안테나
JP2004096168A (ja) アンテナ装置
CN223487320U (zh) 天线组件及电子设备
WO2025139684A1 (zh) 一种电子设备
WO2025118998A1 (zh) 一种电子设备
WO2025195324A1 (zh) 一种电子设备
WO2025139682A1 (zh) 一种电子设备
WO2026026383A1 (zh) 电子设备
WO2025201318A1 (zh) 一种电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14817591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2914269

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014817591

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016522197

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157036880

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015032375

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016102334

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015032375

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20151223