专利名称：Mimo天线装置及具有mimo天线装置的通信终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种MMO天线装置及具有MMO天线装置的通信终端。
背景技术：
随着通信技术的发展，各种通信终端的天线技术也有了很大进步，天线的集成化、小型化是天线装置必然的发展趋势。对于单天线，参见图1A 图1C现有的天线实现方案基本上都是利用天线辐射体的总长度与谐振频率的关系来实现，在具体设计中需要通过调整天线福射体的物理尺寸来满足天线设计所要求的工作频段。对于MIMO (Multiple-1nputMultiple-Out-put)天线，目前现有的方案就是利用两个独立天线实现，结合图2,采用布局远离方式来处理两天线之间隔离度问题。谐振频率与天线辐射体的物理尺寸相关，而目前智能终端的功能多样化，终端薄型化直接导致留给天线的有限环境越来越少，因此，现有的天线方案无法适应未来智能终端的发展趋势，因为现有实现方案对走线面积要求较高，越来越无法满足目前通信终端的发展趋势。而对于目前的MMO天线，其单体实现面积较大，同时，需要通过布局远离来实现彼此的隔离，也由此无形之中增加了天线走线所需面积。综上可知，现有的通信终端的天线技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种MMO天线装置及具有MMO天线装置的通信终端，可以提高天线元件的隔离度，减小天线占用面积。为了实现上述目的，本实用新型提供一种MMO天线装置，所述天线装置包括至少两个天线元件，对称设于基板的同一侧面，且所述两个天线元件之间保持预定距离，所述两个天线元件之间设有隔离耦合结构。根据本实用新型的MMO天线装置，所述两个天线元件均为复合左右手传输线结构。根据本实用新型的MIMO天线装置,所述隔离稱合结构为Decoupling Line结构。根据本实用新型的MMO天线装置，所述天线元件包括天线支架、第一天线单元、位于所述第一天线单元左侧的第二天线单元及位于所述第一天线单元右侧的第三天线单元，所述第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元均设于所述天线支架。根据本实用新型的MMO天线装置，所述第二天线单元与所述第一天线单元形成零阶谐振天线结构，所述第三天线单元也与所述第一天线单元形成零阶谐振天线结构。根据本实用新型的MMO天线装置，所述第一天线单元倒U型单极子天线，且以直角为界分为竖直微带和水平微带。根据本实用新型的MIMO天线装置，所述第二天线单元包括:[0012]紧贴于所述天线支架的第一矩形贴片、第二矩形贴片、第三矩形贴片及第四矩形贴片；紧贴于所述基板下表面的第一弯折线、第一过孔贴片；以及连接所述第一过孔贴片和第二矩形贴片的第一金属过孔。根据本实用新型的MMO天线装置，所述第三天线单元包括:紧贴于所述天线支架的第五矩形贴片、第六矩形贴片及第七矩形贴片；紧贴于所述基板下表面的第二弯折线、第二过孔贴片；以及连接所述第六矩形贴片和第二过孔贴片的第二金属过孔。本实用新型还提供一种包括如上所述MMO天线装置的通信终端。本实用新型通过将两个天线元件对称设于基板上，且两个天线元件按预定距离设置，借此构成对称的天线结构。在对称的两个天线元件之间设有隔离耦合结构，可以有效的解决两天线元件的有效隔离问题。更好的，天线元件采用CRLH结构，隔离耦合结构采用Decoupling Line结构,借此不仅使天线结构小型化,还能解决近距离稱合问题,更有效的利用通信终端的面积。
图1A是现有技术一实施例的单体结构天线示意图；图1B是图1A所示单体结构天线的俯视结构示意图1C是图1A所示单体结构天线的立体结构示意图；图2是现有技术另一实施例的双天线结构不意图；图3是本实用新型一实施例的MMO天线装置结构示意图；图4是本实用新型另一实施例的MIMO天线装置结构示意图；图5是本实用新型一实施例的基板与天线支架的结构示意图；图6是本实用新型另一实施例的MIMO天线装置结构示意图；图7是本实用新型一实施例的天线元件的底部结构示意图；图8是本实用新型一实施例的天线元件的等效电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为便于理解本实用新型，在此说明CRLH(DUAL BAND-COMPOSITE RIGHT/LEFT-HANDED，复合左右手传输线结构)的含义。CRLH结构是一种平面左手结构，具有零阶谐振响应，也就是说，此种结构的天线实现在工作频率点上电磁波的相位常数为0，所以又称呼这种天线为零阶谐振天线。参见图3，本实用新型提供了一种MMO天线装置，其包括设于基板10同一侧面的至少两个作为辐射体的天线元件11，所述两个天线元件11按预定距离对称设置于基板10上，每个天线元件11的具体结构可结合图1B和图1C所示，其具有第一天线单元111、第二天线单元112和第三天线单元113，且第一天线单元111通过一馈电点114连接于基板10的电路。具体的，本实施例中，天线元件11为CRLH结构，其可以应用于LTE(Long TermEvolution，长期演进)技术领域，两对称的天线元件11之间设有一隔离耦合结构12，该隔离率禹合结构12优选采用Decoupling Line结构,借此可解决两天线元件11之间的有效隔离问题，使两天线元件的距离缩小，减小占用面积。需要说明的，隔离耦合结构12可以根据不同需求设计为不同的结构形状，比如图4所示的MIMO天线装置中具有不同的隔离耦合结构12。本发明的天线元件11包括一天线支架115，第一天线单元111、第二天线单元112和第三天线单元113均设于该天线支架115，且第二天线单元112位于第一天线单元111左侦牝第三天线单元113位于第一天线单元111的右侧。具体的，天线支架115为位于介质基板10上表面的顶端左侧的长方体，结合图5 图8，第一天线单元111为倒U型单极子天线，以直角为界分为竖直微带和水平微带。其中，其竖直微带紧贴天线支架115的P2面，下端接馈电点114，上端接所述水平微带；其水平微带紧贴天线支架115的P4面，开口方向朝P2面方向弯折呈倒U型，左端接所述的竖直微带，该第一天线单元111可设计工作于无线通信的高频段。第二天线单元112包括紧贴天线支架115P4面的第一矩形贴片1121、第二矩形贴片1122、紧贴天线支架115P1面的第三矩形贴片1123、紧贴天线支架115P5面的第四矩形贴片1124 ;紧贴介质基板10下表面的第一弯折线1125、第一过孔贴片1126 ;以及连接第一过孔贴片1126和第二矩形贴片1122的第一金属过孔1127。第一矩形贴片1121左端与第三矩形贴片1123相接，并以直角为界，前端与第四矩形贴片1124相接，并以直角为界，后端与贴片2相接，右端与所述倒U微带振子耦合。第二矩形贴片1122下表面与所述第一金属过孔1127相接，前端与第二矩形贴片1122相接。第一弯折线1125为弯折角为直角，弯折节长度渐变的微带线。其中:第一弯折线1125—端接地，另一端接所述第一过孔贴片1126 ；第一金属过孔1127位于天线支架115后端左侧，并穿过介质基板10和天线支架115上端与第二矩形贴片1122相接，下端与第一过孔贴片1126相接。
`[0038]优选的,第二天线单元112与第一天线单元111稱合形成一个零阶谐振结构。具体的，第一天线单元111的倒U型微带在与第二天线单元112相邻一侧的分支提供串联右手电感Lki，与P4面上第一矩形贴片1121的缝隙耦合提供串联左手电容Cu。第二天线单元112中P4面上的第一矩形贴片1121和第二矩形贴片1122与基板10下表面上的第一弯折线1125和第一过孔贴片1126产生并联右手电容Cki,第一金属过孔1127与第一弯折线1125形成并联左手电感Lu，其等效电路原理图如图8所示。本发明可以通过改变第二天线单元112的物理结构尺寸，改变其等效的复合左右手电容和电感，从而改变零阶谐振的频率。因此，零阶谐振模式可有效工作于无线通信的一个或多个工作频段，而且只要通过等效电路的优化设计，用小尺寸的天线单元结构实现所需要的电容和电感值，就可以实现零阶谐振天线，有助于激励并且更好地匹配低频谐振。第三天线单元113包括紧贴在天线支架115P4面的第五矩形贴片1131、第六矩形贴片1132、紧贴在天线支架115P5面第六矩形贴片1133 ;紧贴在介质基板10下表面的第二弯折线1134、第二过孔贴片1135 ;以及连接所第六矩形贴片1132和第二过孔贴片1135的第二金属过孔1136。第五矩形贴片1131前端与第六矩形贴片1133相接，并以直角为界，后端与第六矩形贴片1132相接，左端与倒L微带振子耦合。第六矩形贴片1132前端与第五矩形贴片1131相接，下表面与第二金属过孔1136相接。第二弯折线1134为弯折角为直角，弯折节长度渐变的微带线，其中第二弯折线1134 —端接地，另一端接第二过孔贴片1135 ；第二金属过孔1136位于天线支架115后端右侧，并穿过所述介质基板10和天线支架115上端与第六矩形贴片1132相接，下端与所述第二过孔贴片1135相接。优选的,第三天线单元113与第一天线单元111稱合形成另一个零阶谐振结构。其中，第一天线单元111的倒U型微带在与第三天线单元113相邻一侧的分支提供串联右手电感Lk2，与P4面上第五矩形贴片1131的缝隙耦合提供串联左手电容Q。第三天线单元113中P4面上的第五矩形贴片1131和第六矩形贴片1132与基板10下表面上的第二弯折线1134和第二过孔贴片1135产生并联右手电容Ck2，第二金属过孔1136与第二弯折线1134形成并联左手电感U2,其等效电路原理图如图8所示。通过改变第三天线单元113的物理结构尺寸，可改变其等效的复合左右手电容和电感，从而改变零阶谐振的频率。因此，该零阶谐振模式可有效工作于无线通信的一个或多个工作频段。下面具体说明本实用新型的设计过程。首先通过CRLH结构来设计天线，在设计当中，通过调整辐射体的物理结构改变分布式电容和分布式电 感值来改变零阶谐振频率，使之在需要频段内产生所需谐振。复制上述结构的天线构成双天线结构，形成MMO天线，然后在在两天线元件11中间采用Decoupling Line结构来加强两天线元件11的隔离度。需要说明的，在MIMO两天线元件11布局较近时采用的一种加强两天线隔离度实现方式，在智能终端容许量天线布局较远的情况下，充分满足隔离要求时，则不必加入该Decoupling Line结构。实际应用中，采用Decoupling Line结构实现隔离度实质上就是改变了两天线元件11之间的稱合路径，通过利用Decoupling Line结构引入相位移来互补两天线之间的空间耦合相位移，以此来达到去耦目的，实现加强天线之间的隔离度。具体工作原理如下:在MMO天线耦合路径中，近场空间耦合为主要原因，此时电磁波的空间相位移大致为Θ O = Klptop = 2 π Iptop/λ ;当引入Decoupling Line结构设计时，就在天线之间产生了一个新的天线耦合路径，此时引入的相位移与原始的空间相位移形成互补来大大降低两天线之间的耦合效应，此时Λ Θ = θ 1-Θ0 = 2π (lDL-lptop)/X，通过合理的设计Decoupling Line设计长度,使Δ θ π，就达到了去稱的目的，也就实现了加强隔离度的作用。本实用新型还相应的提供一种包括上述MMO天线装置的通信终端，其可以但不限于为智能终端，小型化的MIMO天线装置应用于通信终端可以大大减小天线的占用面积，且能保证天线的良好性能。综上所述，本实用新型通过将两个天线元件对称设于基板上，且两个天线元件按预定距离设置，借此构成对称的天线结构。在对称的两个天线元件之间设有隔离耦合结构，可以有效的解决两天线元件的有效隔离问题。更好的，天线元件采用CRLH结构，隔离耦合结构采用Decoupling Line结构,借此不仅使天线结构小型化,还能解决近距离稱合问题，更有效的利用通信终端的面积。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型 所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种MIMO天线装置，其特征在于，所述天线装置包括至少两个天线元件，对称设于基板的同一侧面，且所述两个天线元件之间保持预定距离，所述两个天线元件之间设有隔尚奉禹合结构。
2.根据权利要求1所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述两个天线元件均为复合左右手传输线结构。
3.根据权利要求1所述的MMO天线装置，其特征在于，所述隔离耦合结构为Decoupling Line 结构。
4.根据权利要求1所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述天线元件包括天线支架、第一天线单元、位于所述第一天线单元左侧的第二天线单元及位于所述第一天线单元右侧的第三天线单元，所述第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元均设于所述天线支架。
5.根据权利要求4所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述第二天线单元与所述第一天线单元形成零阶谐振天线结构，所述第三天线单元也与所述第一天线单元形成零阶谐振天线结构。
6.根据权利要求5所述的MMO天线装置，其特征在于，所述第一天线单元倒U型单极子天线，且以直角为界分为竖直微带和水平微带。
7.根据权利要求4所述的MIMO天线装置，其特征在于，所述第二天线单元包括: 紧贴于所述天线支架的第一矩形贴片、第二矩形贴片、第三矩形贴片及第四矩形贴片; 紧贴于所述基板下表面的第一 弯折线、第一过孔贴片；以及 连接所述第一过孔贴片和第二矩形贴片的第一金属过孔。
8.根据权利要求4所述的MMO天线装置，其特征在于，所述第三天线单元包括: 紧贴于所述天线支架的第五矩形贴片、第六矩形贴片及第七矩形贴片； 紧贴于所述基板下表面的第二弯折线、第二过孔贴片；以及 连接所述第六矩形贴片和第二过孔贴片的第二金属过孔。
9.一种包括如权利要求1 8任一项所述MIMO天线装置的通信终端。
专利摘要本实用新型适用于通信技术领域，提供了一种MIMO天线装置，所述天线装置包括至少两个天线元件，对称设于基板的同一侧面，且所述两个天线元件之间保持预定距离，所述两个天线元件之间设有隔离耦合结构。优选的是，两天线元件均为复合左右手传输线结构(CRLH)，所述隔离耦合结构为Decoupling Line结构。本实用新型还相应的提供一种具有上述天线装置的通信终端。借此，本实用新型不仅可以使天线结构小型化，还能解决近距离耦合问题，更有效的利用通信终端的面积。
文档编号H01Q1/52GK203103510SQ20122050458
公开日2013年7月31日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者李龙, 韩伟强, 罗振宇, 刘锋 申请人:东莞宇龙通信科技有限公司, 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司