一种5G手机天线系统的制作方法

本实用新型涉及移动通讯终端天线领域，具体涉及一种可以同时兼顾mimo天线系统和siso天线系统的5g手机天线系统。

背景技术：

5g已经逐渐进入正式的商用，而5g时代也将迎来低时延、高网速的使用体验，有助于关键型机器(例如5g手机、无人机驾驶)与大规模的物联网装置应用发展。不过，5g的天线设计将更为复杂，对于现今强调轻薄的智能型手机来说会是很大的挑战，不只是体积，就连机身材质的选用也要规避或改善干扰问题，同时也需要保证2g/3g/4g的天线性能。5g的主要通信技术有massivemimo、载波聚合、波束赋形等，配合这些技术，终端天线也将发生一系列的变化。例如，mimo技术的应用将会明显增加天线数量，它是通过使用多个发射、多个接收天线，在单个无线信道上同时发送和接收多个数据流的技术，能用于提高移动设备带宽、增加数据吞吐。mimo的阶数代表可以发送或接收的独立信息流数量，它直接等同于所涉及天线的数量；阶数越高，链路支持的数据速率也越高，但是在同一系统中存在两个或两个以上频率相同的天线近场耦合会很强，严重干扰了各自收发电磁波的工作，因此天线近场分析也是电磁兼容的一个重要问题，因而引入了一个隔离度的概念，mimo系统跟隔离度在技术上一直存在非常矛盾的关系，通过mimo系统我们可以获得更高更快的上网速度，但是对于通话的siso天线系统实际上只需要单只天线既可以满足需求，由于mimo系统的加入导致siso天线系统受隔离度影响从而影响了本来就很糟糕的天线性能，因此现在的5g天线很难同时满足mimo天线的需求和siso天线系统的通话质量。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是针对背景技术中的不足，提供一种可以解决的5g手机天线系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种5g手机天线系统，包括手机主板、第一天线调谐开关、第二天线调谐开关、第一5g天线和第二5g天线，所述第一5g天线和第二5g天线设置在手机主板上相对的两端，并且第一5g天线和第二5g天线可以形成mimo天线，第一5g天线或第二5g天线可以作为siso天线；所述第一天线调谐开关连接在第二5g天线的内侧地脚位置，所述第二天线调谐开关连接在第一5g天线的内侧地脚位置。

进一步地，所述第一5g天线和第二5g天线分别设置在手机主板的上下两端。

进一步地，所述第一5g天线和/或第二5g天线上连接有寄生单元。

进一步地，还包括天线切换开关，所述天线切换开关连接在第一5g天线和第二5g天线的馈电点上。

进一步地，所述天线切换开关为dpdt开关。

本实用新型实现的有益效果主要有以下几点：在天线系统的第一5g天线5和第二5g天线上分别连接第二天线调谐开关和第一天线调谐开关，可以通过第二天线调谐开关和第一天线调谐开关将第一5g天线5和第二5g天线工作频率调谐到统一频率，形成mimo天线系统，作为5g天线使用；也可以第一天线调谐开关和第二天线调谐开关将第二5g天线和第一5g天线5工作频率调谐到不同频率，作为g通话网络天线siso天线使用，保证天线间的隔离度。由此天线系统可以同时满足siso天线系统和mimo天线系统的移动通讯终端使用。

附图说明

图1为实施例一中5g手机天线系统的立体结构示意图；

图2为实施例一中5g手机天线系统的两个状态下的回波损耗图；

图3为实施例一中5g手机天线系统改善隔离度前后对比图；

图4为实施例一中5g手机天线系统改善隔离度后暗室测试效率对比图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1，一种5g手机天线系统，用于5g手机，实现5g手机同时兼顾mimo天线(multipleinputmultipleoutput，多输入多输出天线)系统和siso天线(singleinputsingleoutput，单输入单输出天线)系统，保证mimo天线系统使用时的多发射、多接收天线，在单个无线信道上同时发送和接收多个数据流，提高移动设备带宽、增加数据吞吐；同时可以作为siso天线系统的单只天线使用，改善siso天线系统受隔离度影响。

参阅图1，5g手机天线系统包括手机主板1、第一天线调谐开关3、第二天线调谐开关4、第一5g天线5和第二5g天线6，第一5g天线5和第二5g天线6可以是两个天线，也可以是两组天线(每组天线又包括多个5g天线)，本实施例中第一5g天线5和第二5g天线6以两个5g天线为例进行说明。所述第一5g天线5和第二5g天线6设置在手机主板1上相对的两端，将第一5g天线5和第二5g天线6分开设置在手机主板1上不同的位置即可，一方面可以充分、合理地利用手机主板1上的空间，同时也避免第一5g天线5与第二5g天线6距离太近相互耦合。

参阅图1，第一5g天线5和第二5g天线6可以统一频率工作，从而形成mimo天线，作为5g天线使用；并且第一5g天线5或第二5g天线6可以单独作为siso天线使用，作为2g通话网络天线。第一天线调谐开关3连接在第二5g天线6的内侧地脚31的位置，第二天线调谐开关4连接在第一5g天线5的内侧地脚41的位置，使用mimo天线功能时，第一天线调谐开关3和第二天线调谐开关4将第二5g天线6和第一5g天线5工作频率调谐到统一频率，形成mimo天线系统；在使用siso天线功能时，第一天线调谐开关3和第二天线调谐开关4将第二5g天线6和第一5g天线5工作频率调谐到不同频率，由此提高第一5g天线5和第二5g天线6的隔离度，第一5g天线5和第二5g天线6其中一个作为2g通话网络天线。

参阅图1，第一5g天线5和第二5g天线6设置在手机主板1上相对的两端，可以是手机主板1上下两端，也可以是手机主板1左右两端，作为进一步的优选方案，本实施例中第一5g天线5和第二5g天线6分别设置在手机主板1的上下两端，手机为上下长的长条形结构，第一5g天线5和第二5g天线6设置在手机主板1的上下两端可以增大第一5g天线5与第二5g天线6的间距，并且最大限度的提高第一5g天线5与第二5g天线6的间距，从而优化第一5g天线5与第二5g天线6的隔离度。

参阅图1，作为进一步的优选方案，所述第一5g天线5和/或第二5g天线6上连接有寄生单元，从而通过寄生单元来提升第一5g天线5和第二5g天线6的辐射性能。第一5g天线5和第二5g天线6上寄生单元的形状可以根据需要进行设置。

参阅图1，作为进一步的优选方案，还设置有天线切换开关2，所述天线切换开关2连接在第一5g天线5的馈电点21和第二5g天线6的馈电点22上。在5g手机天线系统作为2g通话网络天线的siso天线系统使用时，利用天线切换开关2可以有效改善手握以及人头对siso天线系统性能的影响。正常使用手机打电话时手会握住手机下端，导致位于手机主板1下端的第二5g天线6性能变差，此时可以通过天线切换开关2切换将位于手机主板1上端的第一5g天线5切换为2g通话网络天线，因为手机上端没有手握，天线性能更优，因而可以利用天线切换开关2改善手握以及人头对siso天线系统性能的影响。位于手机主板1下端的第二5g天线6在没有手握时性能比位于手机主板1上端的第一5g天线5性能好，因此在手没握住手机下端或者是握住了手机下端但是位于手机主板1下端的第二5g天线6天线性能没有比位于手机主板1上端的第一5g天线5性能差时，可以通过天线切换开关2切到位于手机主板1下端的第二5g天线6作为2g通话网络天线的siso天线系统使用。

作为进一步的优选方案，所述天线切换开关2最好采用dpdt开关(double-poledouble-throw)，双刀双掷开关)，从而更好的控制位于手机主板1下端的第二5g天线6与位于手机主板1上端的第一5g天线5作为2g通话网络天线的切换。

参阅图2，第一天线调谐开关3工作在rf1路时所产生的天线谐振如图2回波损耗曲线001所示；当第一天线调谐开关3工作在rf2路时所产生的天线谐振如图2回波损耗曲线002所示；所述第一5g天线5为普通内置5gmimo天线同时兼顾2g通话网络天线，其在第二天线调谐开关4工作在rf1路时所产生的天线谐振如图2回拨损耗曲线003所示。

参阅图3，图3中的曲线004为第一5g天线5和第二5g天线6在第一天线调谐开关3和第二天线调谐开关4都工作在rf1路时的隔离度曲线；图3中的曲线005为第一5g天线5在第二天线调谐开关4工作在rf1路，第二5g天线6在第一天线调谐开关3工作在rf2路时的隔离度曲线。

参阅图4，曲线007为第一5g天线5和第二5g天线6在第一天线调谐开关3和第二天线调谐开关4都工作在rf1路时的暗室测试效率曲线；所述曲线006为第一5g天线5在第二天线调谐开关4工作在rf1路，第二5g天线6在第一天线调谐开关3工作在rf2路时的暗示和测试效率曲线。

参阅图2～4，第一5g天线5所产生的回波损耗曲线为图2中曲线003所示，第二5g天线6所产生的图2回波损耗曲线001通过第一天线调谐开关3由rf1切换至rf2后第二5g天线6所产生的回波损耗曲线变成了图2中曲线002所示，单从第一5g天线5和第二5g天线6低频段824mhz～960mhz来看，其在mimo天线工作时需要同时在同一频段产生谐振；图2举例为880mhz～960mhz频段，从图2中可以看出其可以满足mimo天线需求。在2g通话网络工作时需要上面的第一5g天线5工作在880mhz～960mhz，由于下面的第二5g天线6受mimo天线的影响也工作在880mhz～960mhz频段，其隔离度表现为图3中曲线004所示，其低频段隔离度在-20db左右，导致第一5g天线5测试的低频段效率如图4中曲线007所示，其低频段效率峰值只有22％，从而影响了siso天线系统的天线性能；当下面的第二5g天线6经过第一天线调谐开关3由rf1切换至rf2后其天线谐振由880mhz～960mhz切换到800mhz左右，如图2中曲线002所示，避开了上面的siso天线系统低频频率，其隔离度表现为图3中曲线005所示其低频段隔离度提升至-25db左右，测试其效率低频峰值效率也提高到27％，如图4中曲线006所示，可以明显看到其siso天线系统低频性能的提升，因此本技术适用于需同时满足siso天线系统和mimo天线系统的移动通讯终端。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。