一种开关控制的LTE MIMO手机天线结构制造技术

本发明专利技术涉及一种开关控制的LTEMIMO手机天线结构，包括金属地面、主天线、分集天线和控制开关，金属地面包括第一侧边和第二侧边，第一侧边和第二侧边为一组对边，主天线设置在所述金属地面的第一侧边，分集天线设置在金属地面的第二侧边；分集天线内还通过控制开关连接于金属地面。此天线是可以覆盖低频段的高性能LTEMIMO天线，且非常适于放置安装在手机等移动终端上，解决了现有技术中无法在多个宽频段内同时实现良好的隔离与低的相关性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种手机天线，特别涉及ー种开关控制的LTE MIMO手机天线结构。
技术介绍
作为下一代无线通信技术，LTE (Long Term Evolution,是下一代无线通信标准)可提供更快的数据速率，更优良的多媒体服务。在LTE技术中，MMO (Multiple InputMultiple Output，指的是在发射端采用多根发射天线，接收端采用多根接收天线)是最关键的技木。在MIMO技术中，需要使用两个或多个工作在相同频率的接收及发射天线。对于工作在相同频率的多个天线，耦合必然存在。而天线之间的耦合会降低天线的性能。尤其对于MIMO天线，天线之间应具有良好的隔离以及低的相关性系数以实现高的分集増益。目前最常用的提高天线隔离度的方法是增大天线之间的距离到工作波长的一半以上。但是在手持设备(如手机)中，空间非常狭小，天线之间的间隙很小，设计出满足要求并具有良好 性能的MMO天线系统是非常困难的，特别是在低频段。同吋，目前世界范围内有多个无线通信标准以满足不同的应用，而且ー个标准也会覆盖多个频段，仅仅LTE覆盖的频段就从700MHz 一直到2690 MHz,因此需要LTE天线系统也能够实现多频段工作。为了实现性能优良的LTE天线，多家公司及多个研发团队做了大量的研究工作，所提出的方法及结构包括以下几种 第一种，采用去耦技术。请參考图1，这种技术在两个天线之间增加了一段去耦合网络，该网络由两根传输线和几个集总參数元件组成。但是该方法有以下几个缺点ー是占用了过多的PCB板空间，而且网络需要穿过整个PCB板，这在实际的设计中是不允许的；ニ是该方法只能在一个窄频段内实现良好的隔离与低的相关性，无法在多个宽频段内同时实现良好的隔离与低的相关性。第二种，采用中和线技术实现天线间的高隔离。请參考图2，在两个相距很近的天线之间増加一根传输线，该传输线可以中和天线之间的耦合能量，实现高的隔离。但是，该方法的缺点也很明显一是只能在很窄的频带内是实现高隔离；ニ是该方法不适合多频段工作，采用该方法在一个窄频段内可以实现高的隔离，但在其他频段内却使隔离变坏。而且采用中和线技术后，两个天线依然对称，辐射方向还是会很接近，因此其低频段的包络相关性系数问题可能依然无法得到解決。第三种，采用电磁超材料天线。请參考图3，该技术采用两个电磁超材料技术制作天线，因此天线尺寸较小。但是该技术也很难实现多频段工作，且在设计频段内天线的辐射效率也比较低。第四种，采用分集天线侧边放置的方法。请參考图4，主天线放置在板子长边的端部，而分集天线放置在板子的侧边。两种天线的辐射方向各不相同，从而实现天线间高的隔离度和低的相关性系数，且辐射效率较好。但是该方法需要占用几乎全部的侧面空间，很多时候手机厂商无法提供这样的空间给分集天线，这限制了该方法的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开关控制的LTE MMO手机天线结构，此天线是可以覆盖低频段的高性能LTE MIMO天线，且非常适于放置安装在手机等移动终端上，以解决现有技术中无法在多个宽频段内同时实现良好的隔离与低的相关性的技术问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种开关控制的LTE MMO手机天线结构，包括金属地面、主天线、分集天线和控制开关，所述金属地面包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和第二侧边为一组对边，所述主天线设置在所述金属地面的第一侧边，所述分集天线设置在所述金属地面的第二侧边；所述分集天线内还通过所述控制开关连接于金属地面。较佳地，所述分集天线包括分集天线馈电线、分集天线馈电端口和若干分集天线弯折分支金属线，若干分集天线弯折分支金属线的一端分别与所述金属地面连接；所述分集天线馈电线的一端与所述分集天线馈电端ロ连接，另一端与一分集天线弯折分支金属线连接；所述控制开关的输入端通过ー连接金属线连接至一分集天线弯折分支金属线或分集 天线馈电线，所述控制开关的输出端通过若干不同的元件分别连接至所述金属地面，若干分集天线弯折分支金属线形成电容加载。较佳地，若干分集天线弯折分支金属线均与所述金属地面形成缝隙，所述若干分集天线弯折分支金属线向对应方向弯折。较佳地，所述若干分集天线弯折分支金属线包括第一分集天线弯折分支金属线和第二分集天线弯折分支金属线，所述第一分集天线弯折分支金属线和第二分集天线弯折分支金属线的一端均与所述金属地面连接；所述分集天线馈电线的一端与所述分集天线馈电端ロ连接，另一端与所述第一分集天线弯折分支金属线连接；所述第一分集天线弯折分支金属线通过所述连接金属线与所述控制开关连接。较佳地，所述控制开关为射频开关，所述射频开关的输入端通过所述连接金属线与第一分级天线弯折分支金属线连接，所述射频开关的输出端通过若干不同的元件连接至所述金属地面，若干不同的元件并联。较佳地，所述第一分集天线弯折分支金属线还包括若干分支。较佳地，所述主天线包括ー环形金属线和主天线馈电端ロ，所述环形金属线的ー端与所述主天线馈电端ロ连接，另一端与所述金属地面连接。较佳地，所述环形金属线的长度为最低工作频率的波长的一半。较佳地，所述主天线为以下其中ー种单极子天线、环天线、IFA天线、PIFA天线，槽天线。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果 本专利技术ー种开关控制的LTE MIMO手机天线结构，实现可以在多个频段工作的高性能LTE MMO天线，特别是能够很好地工作在700MHz-960MHz这样的低频段内，可以获得高的隔离度和低的相关性系数，且非常适于放置安装在手机等移动终端上。第一，本专利技术的天线结构可以在多个频段内实现主天线与分集天线的高隔离与低相关性。第二，本专利技术的天线结构中的分集天线放置在电路板的端部，不需要占用过多的侧边区域，方便了手机等移动终端设备中非天线器件的设计安装。第三，本专利技术的天线结构的工作频段可以包含LTE700这样的低频段。附图说明图I为现有技术中采用去耦技术的结构示意 图2为现有技术中采用中和线技术实现天线间的高隔离的结构示意 图3为现有技术中采用电磁超材料天线的结构示意 图4为现有技术中采用分集天线侧边放置的方法的结构示意 图5为本专利技术一种开关控制的LTE MIMO手机天线结构的示意图； 图6为本专利技术的主天线的结构示意 图7为本专利技术的分集天线的ー种结构示意 图8为本专利技术的分集天线的另一种结构示意 图9是本专利技术的射频开关的设计原理 图10是本专利技术的主天线和分集天线在分集天线工作在状态I时的反射系数 图11是本专利技术的主天线和分集天线在分集天线工作在状态I时的相关系数 图12是本专利技术的主天线和分集天线在分集天线工作在状态2时的反射系数 图13是本专利技术的主天线和分集天线在分集天线工作在状态2时的相关系数图。具体实施例方式本专利技术提供一种开关控制的LTE MIMO手机天线结构，包括金属地面、主天线、分集天线和控制开关，金属地面包括第一侧边和第二侧边，第一侧边和第二侧边为ー组对边，主天线设置在金属地面的第一侧边，分集天线设置在金属地面的第二侧边；分集天线内还通过控制开关连接于金属地面。分集天线包括分集天线馈电线、分集天线馈电端ロ和若干分集天线弯折分支金属线，若干分集天线弯折分支金属线的一端分别与金属地面连接；分集天线馈电线的一端与分集天线馈电端ロ连接，另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关控制的LTE？MIMO手机天线结构，其特征在于，包括金属地面、主天线、分集天线和控制开关，所述金属地面包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和第二侧边为一组对边，所述主天线设置在所述金属地面的第一侧边，所述分集天线设置在所述金属地面的第二侧边；所述分集天线内还通过所述控制开关连接于金属地面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛家晓，何其娟，泽拉图·米洛舍维奇，
申请(专利权)人：上海安费诺永亿通讯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：