一种5GMIMO天线的制作方法

本实用新型涉及移动通讯技术领域，尤其涉及一种5G MIMO天线。

背景技术：

由于金属框增可以增强手机的机械结构强度并带来良好质感，目前的4GLTE智能手机大多采用金属框，而且金属框架可直接作为天线的主要辐射体。为了实现上述4G LTE天线的设计，通常采用在金属框上开断槽(指金属框切断)的方式。

虽然在金属框上开设断槽可降低天线的设计难度，但是如果为了实现5G的MIMO的多天线设计而在金属框架上增加多个断槽的话，将大大降低金属框架的结构强度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有良好结构强度的金属边框的5G MIMO天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种5G MIMO天线，包括金属边框和设于所述金属边框内的PCB板，还包括至少一个馈线部和设于所述金属边框上的呈L字型的至少一个缝隙天线，所述馈线部与所述缝隙天线一一对应设置以构成天线单体，所述缝隙天线包括垂直部和水平部，所述垂直部的一端与所述水平部的一端相连接，垂直部的另一端延伸至所述金属边框的顶部边缘处；

所述馈线部包括垂直分支和水平分支，所述垂直分支的一端与所述水平分支的一端相连，垂直分支的另一端延伸至所述PCB板上，所述馈线部与所述缝隙天线耦合。

进一步的，所述垂直分支靠近所述水平部的中点设置，所述水平分支沿水平部延伸的方向反向延伸。

进一步的，所述馈线部还包括微带线，所述微带线与所述垂直分支的另一端相连接。

进一步的，所述微带线为50Ω微带线。

进一步的，还包括填充体，所述填充体包括填充所述缝隙天线的填充部和与所述填充部相连的支撑部，所述支撑部设于所述金属边框的内侧，所述馈线部设于所述支撑部远离所述填充部的一侧。

进一步的，所述填充体由纳米注塑材料制成。

本实用新型的有益效果在于：天线单体的缝隙天线呈L字型设于金属边框上，不但可以保证了缝隙天线的良好辐射性能，而且能较完整地保留金属边框的原有结构，5G MIMO天线的金属边框相对于现有开设断槽的金属边框具有更高的机械结构强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的5G MIMO天线的结构示意图；

图2为图1中细节A放大图；

图3为图1中细节B放大图；

图4为本实用新型实施例一的5G MIMO天线的随参数D变化，天线频率变化曲线图；

图5为本实用新型实施例一的5G MIMO天线的增益参数曲线图；

图6为本实用新型实施例一的5G MIMO天线的辐射效率和总效率曲线图。

标号说明：

1、金属边框；

2、PCB板；

3、馈线部；

31、垂直分支；

32、水平分支；

33、微带线；

4、缝隙天线；

41、垂直部；

42、水平部；

5、填充体；

51、填充部；

52、支撑部。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：缝隙天线呈L字型设于金属边框上，不但可以保证了缝隙天线的良好辐射性能，而且能较完整地保留金属边框的原有结构。

请参照图1至图6，一种5G MIMO天线，包括金属边框1和设于所述金属边框1内的PCB板2，还包括至少一个馈线部3和设于所述金属边框1上的呈L字型的至少一个缝隙天线4，所述馈线部3与所述缝隙天线4一一对应设置以构成天线单体，所述缝隙天线4包括垂直部41和水平部42，所述垂直部41的一端与所述水平部42的一端相连接，垂直部41的另一端延伸至所述金属边框1的顶部边缘处；

所述馈线部3包括垂直分支31和水平分支32，所述垂直分支31的一端与所述水平分支32的一端相连，垂直分支31的另一端延伸至所述PCB板2上，所述馈线部3与所述缝隙天线4耦合。

本实用新型的结构原理简述如下：L字型缝隙天线设于金属边框上，金属边框为其开设相对应的L字型槽，该L字型槽尽可能地保留了金属边框的原来结构和强度，使L字型缝隙天线尽可能完美地契合到金属边框上。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：天线单体的缝隙天线呈L字型设于金属边框上，不但可以保证了缝隙天线的良好辐射性能，而且能较完整地保留金属边框的原有结构，5G MIMO天线的金属边框相对于现有开设断槽的金属边框具有更高的机械结构强度。

进一步的，所述垂直分支31靠近所述水平部42的中点设置，所述水平分支32沿水平部42延伸的方向反向延伸。

进一步的，所述馈线部3还包括微带线33，所述微带线33与所述垂直分支31的另一端相连接。

由上述描述可知，微带线具有体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等特性。

进一步的，所述微带线33为50Ω微带线。

进一步的，还包括填充体5，所述填充体5包括填充所述缝隙天线4的填充部51和与所述填充部51相连的支撑部52，所述支撑部52设于所述金属边框1的内侧，所述馈线部3设于所述支撑部52远离所述填充部51的一侧。

由上述描述可知，填充体对缝隙天线和馈线部起一定的支撑及稳定作用，提高天线单体结构的稳定性。

进一步的，所述填充体5由纳米注塑材料制成。

由上述描述可知，纳米注塑材料制成的填充体具有更轻、更薄的特性，有利于减小天线单体的重量和体积。

实施例一

请参照图1至图6，本实用新型的实施例一为：一种5G MIMO天线，包括金属边框1和设于所述金属边框1内的PCB板2，还包括至少一个馈线部3和设于所述金属边框1上的呈L字型的至少一个缝隙天线4，所述馈线部3与所述缝隙天线4一一对应设置以构成天线单体，可选的，所述天线单体的数量为四个，所述金属边框1的一侧边上间隔设有两个所述天线单体，金属边框1的另一侧边上与上述两个天线单体对称设有另外两个所述天线单体，优选的，四个天线单体关于PCB板2中心对称。在本实施例中，5G MIMO天线的金属边框1上还设有两个4G LTE天线。

详细的，所述缝隙天线4包括垂直部41和水平部42，所述垂直部41的一端与所述水平部42的一端相连接，垂直部41的另一端延伸至所述金属边框1的顶部边缘处；

所述馈线部3包括垂直分支31和水平分支32，所述垂直分支31的一端与所述水平分支32的一端相连，垂直分支31的另一端延伸至所述PCB板2上，所述馈线部3与所述缝隙天线4耦合。

所述垂直分支31靠近所述水平部42的中点设置，所述水平分支32沿水平部42延伸的方向反向延伸。

所述馈线部3还包括微带线33，所述微带线33与所述垂直分支31的另一端相连接。具体的，所述微带线33为50Ω微带线。

还包括填充体5，所述填充体5包括填充所述缝隙天线4的填充部51和与所述填充部51相连的支撑部52，所述支撑部52设于所述金属边框1的内侧，所述馈线部3设于所述支撑部52远离所述填充部51的一侧，即支撑部52连接在所述馈线部3与金属边框1之间。详细的，所述填充体5由纳米注塑材料制成，可选的，所述纳米注塑材料包括聚氨酯或热塑性硫化橡胶。

所述垂直部41距垂直分支31的直线距离设为参数D(附图2中有此标注)，请参考附图4，缝隙天线4的工作频率主要由水平部42的总长度决定，其水平部42的总长度大概为工作频率的四分之一波长，另外还可以通过调整参数D对缝隙天线4的工作频率进行微调或控制。由附图4的S11曲线可知，缝隙天线4的谐振频率随着D的增加而增加，优选的，水平部42的长度为11mm，参数D的取值为6.6mm则可保证获得3.4-3.6GHz的工作频段。由附图4的S12曲线可知，当D值变化时5G MIMO天线之间的隔离度没有大的改变，均优于17dB。

附图5为5G MIMO天线的增益参数曲线图，从图中可以清楚的看出，5GMIMO天线可以完好地覆盖3.4-3.6GHz的频段，且5G MIMO天线间隔离度优于17dB，具有良好的隔离性能。由于4个天线单体是关于PCB板2中心对称的，所以只给出了必要的S参数，而且天线1的回波损耗(S11)和天线2的回波损耗是完全重叠的。

附图6给出了5G MIMO天线的辐射效率和总效率。从图中可以看出，在工作频率3.4-3.6GHz的范围内，天线的总效率均高于-1dB(约合80％)。

综上所述，本实用新型提供的一种5G MIMO天线，天线单体的缝隙天线呈L字型设于金属边框上，不但可以保证了缝隙天线的良好辐射性能，而且能较完整地保留金属边框的原有结构，5G MIMO天线的金属边框相对于现有开设断槽的金属边框具有更高的机械结构强度；填充体对缝隙天线和馈线部起一定的支撑及稳定作用，提高天线单体结构的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。