一種天線單元及MIMO天線和終端制造技術

本專利申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種天線單元及MIMO天線和終端。所述天線單元能夠在實現多頻段工作的同時實現天線單元的小型化，在應用于MIMO天線時，能夠減小MIMO天線的尺寸，在將所述MIMO天線應用于終端時，能夠滿足終端的小型化設計需要。本專利申請實施例提供一種天線單元，該天線單元包括：凈空區域、支架、至少兩個枝節；每一個枝節分別設置在支架上；支架在水平面上的部分投影落在凈空區域內，且每一個枝節用于連接饋電點的一端在水平面上的投影位于凈空區域的外部，末端在水平面上的投影位于凈空區域的內部。

【技術實現步驟摘要】
一種天線單元及MIMO天線和終端
本專利申請涉及通信
，尤其涉及一種天線單元及多輸入多輸出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)天線和終端。
技術介紹
目前，傳統的單輸入單輸出(SISO，singleinputsingleoutput)天線系統由于香農容量的限制，已不足以滿足新一代無線通信系統的大容量、高速率與高可靠性的需求，面對頻譜資源有限這一客觀事實，如何實現更高的頻譜利用率已成為當今無線通信領域新技術發展中迫切需要解決的問題；多輸入多輸出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)天線系統能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而能夠大大提高信道容量，突破了香農定理的限制，可靠性大大提高。然而，多輸入多輸出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)天線系統在應用于基站時，由于基站的可用空間較大，多天線技術的應用容易得到實現，對于日益小型化的終端設備而言，多天線需要集中在小空間內，為了獲得好的性能，這些天線單元之間需要有良好的隔離，同時天線單元之間也要有低的相關性系數；而且，目前世界范圍內有多個標準以滿足不同的應用，這些標準所覆蓋的頻段各不相同，因此需要天線系統也能夠實現多頻段工作；在手持設備(如手機)中，空間非常狹小，組成MIMO天線的天線單元之間的距離很小，設計出滿足這些要求并具有良好性能的MIMO天線系統是非常困難的。
技術實現思路
本專利申請的主要目的在于，提供一種天線單元及MIMO天線和終端。所述天線單元能夠在實現多頻段工作的同時實現天線單元的小型化，在應用于MIMO天線時，能夠減小MIMO天線的尺寸，在將所述MIMO天線應用于終端時，能夠滿足終端的小型化設計需要。為達到上述目的，本專利申請采用如下技術方案：第一方面，本專利申請實施例提供一種天線單元，所述天線單元包括：凈空區域、支架、至少兩個枝節；每一個枝節分別設置在該支架上；該支架在水平面上的部分投影落在該凈空區域內，且每一個枝節用于連接饋電點的一端在水平面上的投影位于該凈空區域的外部，末端在水平面上的投影位于該凈空區域的內部；其中，當每一個枝節為饋電枝節時，饋電枝節的一端與饋電點連接，一端接地，一端開路，將開路端叫做末端，將末端設置在凈空區域內以完成諧振，使得枝節的表面電流盡可能集中在凈空區域的邊緣，減小接地板上的電流分布。通過設置至少兩個枝節的用于連接饋電點的一端在凈空區域外部，末端在凈空區域內部，能夠合理利用凈空區域空間，減小凈空區域的尺寸，從而實現天線單元的小型化，并且，至少兩個枝節可以諧振在不同的頻段內，實現天線單元的多頻段工作。結合第一方面，第一方面的第一種可能的實現方式中，該凈空區域包括相鄰的第一側邊和第二側邊，以及分別與該第一側邊和第二側邊相對設置的第三側邊和第四側邊；該支架包括相鄰的第一側面與第二側面，以及分別與該第一側面和第二側面相對的第三側面和第四側面；該支架的第二側面在水平面上的投影落在該凈空區域的第二側邊所在的直線上，且與該凈空區域的第二側邊的至少一部分重合，該支架在水平面上的投影與該凈空區域的第三側邊和第四側邊之間的間距均為0-5mm范圍內的任意值，該支架的第一側面位于該凈空區域的外部。通過將凈空區域與支架以上述位置關系進行擺放，能夠最大程度上減小凈空區域的尺寸，從而在最大程度上減小天線單元的尺寸。同時，該支架在水平面上的投影與該凈空區域的第三側邊和第四側邊之間的間距均為0-5mm是指：由于該支架在水平面上的投影的第三側面和第四側面在水平面上的投影分別與該凈空區域的第三側邊和第四側邊之間的間距均為0-5mm范圍內的任意值，因此，該間距越大時，能夠將枝節上的表面電流更有效地集中在凈空區域的邊緣，該間距越小時，能夠更有效地減小凈空區域的尺寸。結合第一方面的第一種可能的實現方式，第一方面的第二種可能的實現方式中，至少兩個枝節包括第一饋電枝節和第二饋電枝節，該天線單元還包括饋電點和接地點；該第一饋電枝節的用于連接該饋電點的一端設置在該支架的第一側面上，且沿該支架的第一側面延伸至該支架的第二側面，該接地點與該支架的第一側面的第一饋電枝節連接；該第二饋電枝節的用于連接所述饋電點的一端與該支架的第一側面上的第一饋電枝節連接，且沿該支架的第一側面延伸至該支架的上表面；該第一饋電枝節的長度為第一預設頻段所對應波長的1/4，該第二饋電枝節的長度為第二預設頻段所對應波長的1/8。通過在該支架上設置兩個饋電枝節，并調整該兩個饋電枝節的位置與長度，使得該天線單元工作在第一預設頻段和第二預設頻段內，并且由于兩個饋電枝節與該凈空區域的相對位置關系，使得兩個饋電枝節上的表面電流集中在所述凈空區域的邊緣，能夠減小接地板上的電流分布，從而減小天線單元之間的電流耦合。結合第一方面的第二種可能的實現方式，第一方面的第三種可能的實現方式中，該至少兩個枝節還包括寄生枝節；該寄生枝節設置在該凈空區域內，且該寄生枝節的一端與該凈空區域的第一側邊連接；該寄生枝節的長度為第三預設頻段所對應波長的1/10。通過增加寄生枝節，并調整該寄生枝節的位置與長度，使得寄生枝節諧振在第三預設頻段內，從而實現天線單元工作在三個頻段內，提高天線單元的性能；同時，由于三個枝節與凈空區域的相對應位置關系，使得天線單元在用于MIMO天線時，每一個饋電枝節上的表面電流均集中在該凈空區域的邊緣，能夠減小接地板上的電流分布，從而減小天線單元之間的電流耦合。結合第一方面，第一方面的第四種可能的實現方式中，該凈空區域包括相互正交的第一區域與第二區域，其中，該第一區域包括相鄰的側邊一和側邊二，以及分別與該側邊一和側邊二相對設置的側邊三和側邊四，該第二區域為沿該第一區域的側邊二的長度方向延伸出的結構；該支架包括相鄰的第一側面與第二側面，以及分別與該第一側面和第二側面相對的第三側面和第四側面；該支架的第三側面在水平面上的投影與該第一區域的側邊一重合，該支架的第二側面在水平面上的投影落在該第一區域的側邊四所在的直線上，且與該第一區域的側邊四部分重合，該支架在水平面上的投影和第一區域的側邊二和第二區域遠離所述第一區域的側邊之間的間距為0-5mm范圍內的任意值，該支架的第一側面在水平面上的部分投影位于該凈空區域的外部。通過將凈空區域與支架以上述位置關系進行擺放，能夠最大程度上減小凈空區域的尺寸，從而在最大程度上減小天線單元的尺寸。同時，該支架在水平面上的投影的第四側面與和第一區域的側邊二之間的間距為0-5mm范圍內的任意值，該支架的第一側面的部分區域與和第二區域遠離所述第一區域的側邊之間的間距為0-5mm范圍內的任意值，該間距越大時，能夠將枝節上的表面電流更有效地集中在凈空區域的邊緣，該間距越小時，能夠更有效地減小凈空區域的尺寸。結合第一方面的第四種可能的實現方式，第一方面的第五種可能的實現方式中，該至少兩個枝節包括：饋電枝節一和饋電枝節二，所述天線單元還包括饋電點和接地點；該饋電枝節一的用于連接所述饋電點的一端與該饋電點連接，該饋電枝節一的第一端設置在該支架的第一側面上，且沿該支架的第一側面延伸至該支架的第二側面，該接地點設置在該支架的第二側面的饋電枝節一上；該饋電枝節二的用于連接該饋電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種天線單元，其特征在于，所述天線單元包括：凈空區域(11)、支架(12)、至少兩個枝節(13)；每一個所述枝節(13)分別設置在所述支架(12)上；所述支架(12)在水平面上的部分投影落在所述凈空區域(11)內，且每一個所述枝節(13)用于連接饋電點的一端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的外部，末端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的內部。

【技術特征摘要】
1.一種天線單元，其特征在于，所述天線單元包括：凈空區域(11)、支架(12)、至少兩個枝節(13)；每一個所述枝節(13)分別設置在所述支架(12)上；所述支架(12)在水平面上的部分投影落在所述凈空區域(11)內，且每一個所述枝節(13)用于連接饋電點的一端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的外部，末端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的內部。2.根據權利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述凈空區域(11)包括相鄰的第一側邊(a)和第二側邊(b)，以及分別與所述第一側邊(a)和第二側邊(b)相對設置的第三側邊(c)和第四側邊(d)；所述支架(12)包括相鄰的第一側面與第二側面，以及分別與所述第一側面和第二側面相對的第三側面和第四側面；所述支架(12)的第二側面在水平面上的投影落在所述凈空區域(11)的第二側邊(b)所在的直線上，且與所述凈空區域(11)的第二側邊(b)的至少一部分重合，所述支架(12)在水平面上的投影與所述凈空區域(11)的第三側邊(c)和第四側邊(d)之間的間距均為0-5mm，所述支架(12)的第一側面位于所述凈空區域(11)的外部。3.根據權利要求2所述的天線單元，其特征在于，所述至少兩個枝節包括第一饋電枝節(131)和第二饋電枝節(132)，所述天線單元還包括饋電點(14)和接地點(15)；所述第一饋電枝節(131)的用于連接所述饋電點的一端(O)設置在所述支架(12)的第一側面上，且沿所述支架(12)的第一側面延伸至所述支架(12)的第二側面，所述接地點(15)與所述支架(12)的第一側面的第一饋電枝節(131)連接；所述第二饋電枝節(132)的用于連接所述饋電點的一端(P)與所述支架(12)的第一側面上的第一饋電枝節(131)連接，且沿所述支架(12)的第一側面延伸至所述支架(12)的上表面；所述第一饋電枝節(131)的長度為第一預設頻段所對應波長的1/4，所述第二饋電枝節(132)的長度為第二預設頻段所對應波長的1/8。4.根據權利要求3所述的天線單元，其特征在于，所述至少兩個枝節還包括寄生枝節(133)；所述寄生枝節(133)設置在所述凈空區域(11)內，且所述寄生枝節(133)的一端(Q)與所述凈空區域(11)的第一側邊(a)連接；所述寄生枝節(133)的長度為第三預設頻段所對應波長的1/10。5.根據權利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述凈空區域(11)包括相互正交的第一區域(111)與第二區域(112)，其中，所述第一區域(111)包括相鄰的側邊一(i)和側邊二(m)，以及分別與所述側邊一(i)和側邊二(m)相對設置的側邊三(n)和側邊四(o)，所述第二區域(112)為沿所述第一區域(111)的側邊二(m)的長度方向延伸出的結構；所述支架(12)包括相鄰的第一側面與第二側面，以及分別與所述第一側面和第二側面相對的第三側面和第四側面；所述支架(12)的第三側面在水平面上的投影與所述第一區域(111)的側邊一(i)重合，所述支架(12)的第二側面在水平面上的投影落在所述第一區域(111)的側邊四(o)所在的直線上，且與所述第一區域(111)的側邊四(o)部分重合，所述支架(12)在水平面上的投影和第一區域(111)的側邊二(m)和第二區域(112)遠離所述第一區域(111)的側邊(e)之間的間距均為0-5mm，所述支架(12)的第一側面在水平面上的部分投影位于所述凈空區域(11)的外部。6.根據權利要求5所述的天線單元，其特征在于，所述至少兩個枝節包括：饋電枝節一(134)和饋電枝節二(135)，所述天線單元還包括饋電點(14)和接地點(15)；所述饋電枝節一(134)的用于連接所述饋電點的一端(L)與所述饋電點(14)連接，所述饋電枝節一(134)的第一端設置在所述支架(12)的第一側面上，且沿所述支架(12)的第一側面延伸至與所述支架(12)的第二側面，所述接地點(15)設置在所述支架(12)的第二側面的饋電枝節一(134)上；所述饋電枝節二(135)的用于連接所述饋電點的一端(M)與所述支架(12)的第一側面的饋電枝節一(134)連接，且沿所述支架(12)的第一側面延伸至所述支架(12)的上表面；所述饋電枝節一(134)的長度為第一預設頻段所對應波長的1/4，所述饋電枝節二(135)的長度為第二預設頻段所對應波長的1/8。7.根據權利要求6所述的天線單元，其特征在于，所述至少兩個枝節還包括饋電枝節三(136)；所述饋電枝節三(136)的用于連接所述饋電點的一端(N)與所述支架(12)的第一側面上的饋電枝節二(135)連接，且沿所述支架(12)的第一側面延伸至與所述支架(12)的第四側面；所述饋電枝節三(136)的長度為第三預設頻段所對應波長的1/10。8.一種MIMO天線，其特征在于，包括：接地板(100)以及設置在所述接地板(100)上的至少兩個天線單元；每一個所述天線單元包括：凈空區域(11)、支架(12)、至少兩個枝節(13)；每一個所述枝節(13)分別設置在所述支架(12)上；所述支架(12)在水平面上的部分投影落在所述凈空區域(11)內，且每一個所述枝節(13)用于連接饋電點的一端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的外部，末端在水平面上的投影位于所述凈空區域(11)的內部。9.根據權利要求8所述的MIMO天線，其特征在于，所述凈空區域(11)包括相鄰的第一側邊(a)和第二側邊(b)，以及分別與所述第一側邊(a)和第二側邊(b)相對設置的第三側邊(c)和第四側邊(d)；所述支架(12)包括相鄰的第一側面與第二側面，以及分別與所述第一側面和第二側面相對的第三側面和第四側面；所述支架(12)的第二側面在水平面上的投影落在所述凈空區域(11)的第二側邊(b)所在的直線上，且與所述凈空區域(11)的第二側邊(b)的至少一部分重合，所述支架(12)在水平面上的投影與所述凈空區域(11)的第三側邊(c)和第四側邊(d)之間的間距均為0-5mm，所述支架(12)的第一側面位于所述凈空區域(11)的外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：文舸一，王俊，張明，施學良，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44