本發(fā)明涉及無線通信的天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶金屬環(huán)的LTE MIMO天線。

背景技術(shù)：

目前無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)傳輸速率和可靠性的要求不停地提高，多輸入多輸出(MIMO)的研究已經(jīng)是現(xiàn)在非常熱門的領(lǐng)域。

現(xiàn)在4G已經(jīng)開始商用，客戶對(duì)于更快的傳輸速率和更高的傳輸質(zhì)量越來越依賴，而目前各大運(yùn)營(yíng)商都在建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，加大LTE技術(shù)的研究力度勢(shì)在必行。

由于頻譜資源的稀缺，新開放的LTE700頻段是最近研究的熱點(diǎn)，同時(shí)也給天線工程師設(shè)計(jì)LTE700頻段帶來了極大的挑戰(zhàn)，使用可重構(gòu)技術(shù)可以有效解決這個(gè)難題。

Iphone手機(jī)在市場(chǎng)上得到了消費(fèi)者極大的青睞，其天線設(shè)計(jì)理念也被廣大天線工程師所接受。而iphone正是把手機(jī)邊框作為天線輻射的一部分，設(shè)計(jì)出更加美觀和穩(wěn)定的帶金屬環(huán)手機(jī)天線成了廣大工程師的追求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一種能覆蓋LTE頻段的帶金屬環(huán)的MIMO手機(jī)天線，該天線有效利用金屬邊框，在小的占空面積上設(shè)計(jì)出覆蓋LTE頻段的天線，尤其是解決了帶金屬環(huán)限制下設(shè)計(jì)出多天線系統(tǒng)的難題。

本發(fā)明為一種帶金屬環(huán)可重構(gòu)的LTE MIMO手機(jī)天線，其特征包括金屬環(huán)(2,3,4,5)，天線組件(8，9,10,11)以及PCB電路板(1,4,7)。所述的天線組件包括饋電枝條(9)，耦合枝條(10,11)和高頻天線(8)；所述的金屬環(huán)上有6 個(gè)縫隙開口，其中兩部分各自與天線組件連在一起，變成輻射天線的一部分。一些實(shí)施例中，位于PCB板(1)低端的天線與所述的天線組件完全相同，并且是對(duì)稱放置的。

一些實(shí)施例中：所述的耦合枝條第一邊與饋電枝條形成耦合，末端設(shè)置有第二接地點(diǎn)，所述的第二接地點(diǎn)與PCB板背面的金屬地相連；從所述的第一邊到所述的第二接地點(diǎn)之間包括依次連接的第一邊、第二邊、第三邊、第四邊、第五邊、第六邊、第七邊，每個(gè)相鄰的邊互相垂直，所述的第三邊與金屬環(huán)互相垂直接在一起。

一些實(shí)施例中：所述饋電枝條包含由一個(gè)電容、兩個(gè)電感組成的匹配電路，第一端設(shè)置有饋電點(diǎn)，第二端設(shè)置有第一接地點(diǎn)，所述的第一接地點(diǎn)與PCB板背面的金屬地相連。

一些實(shí)施例中：所述的高頻天線一端與金屬環(huán)相連，另一端接饋電點(diǎn)；并且該天線位于PCB電路板的背面。

一些實(shí)施例中：所述的突出地的結(jié)構(gòu)不是放置在PCB電路板的中間位置，而是與高頻天線組成一個(gè)回路的形式，其一端與金屬環(huán)相連，另一端從電路板上延伸出去。

一些實(shí)施例中：所述的金屬環(huán)是對(duì)稱開縫的。金屬環(huán)(2)與PCB電路板完全連在一起，金屬環(huán)(3)作為主天線的耦合枝條的一部風(fēng)形成輻射枝條，金屬環(huán)(4)作為高頻天線的一部分參與輻射，金屬環(huán)(5)的前后兩端各有一個(gè)金屬小片與PCB電路板連在一起。

一些實(shí)施例中：所述的主天線的耦合紙條的第八邊有一個(gè)射頻開關(guān)，所述的射頻開關(guān)控制不同的電感值。

附圖說明

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的天線細(xì)節(jié)圖。

圖3為本發(fā)明的頻率響應(yīng)圖。

具體實(shí)施方案

以下結(jié)合附圖的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。為了更加直觀的描述本發(fā)明，附圖2只是截取附圖1的一部分，特別需要注意的是，所有天線的附圖中的射頻開關(guān)都只是用一個(gè)電感來象征性的替代了。

作為一個(gè)實(shí)施例，所述的PCB電路板頂端和低端都有凈空區(qū)，用于天線組件的放置，其中2個(gè)主天線放置PCB電路板的左側(cè)，為上下對(duì)稱放置；2個(gè)高頻放置在PCB電路板的背面右側(cè)，同樣是上下對(duì)稱放置。

作為一個(gè)實(shí)施例，所述的金屬環(huán)有6個(gè)縫隙，其中頂端中間和低端中間各一個(gè)，右側(cè)金屬環(huán)和左側(cè)金屬環(huán)各2個(gè)縫隙，這些縫隙均是對(duì)稱開縫而且大小相同，縫隙的大小可以按照實(shí)際情況進(jìn)行有效的調(diào)整。同樣因?yàn)檫@6個(gè)縫隙將金屬環(huán)分成6個(gè)部分，所述的金屬環(huán)(2)與PCB電路板充分接觸，金屬環(huán)(5)通過2個(gè)小金屬片與PCB板連在一起，剩下的4個(gè)金屬環(huán)各自與一個(gè)天線組件相連，形成輻射單元的一部分。

作為一個(gè)實(shí)施例，天線組件，匹配枝條以及金屬環(huán)(3)共同組成天線的輻射單元，其中天線組件又是由饋電枝條和耦合枝條組成。饋電枝條包含由一個(gè)電容、兩個(gè)電感組成的匹配電路，第一端設(shè)置有饋電點(diǎn)，第二端設(shè)置有第一接地點(diǎn)，所述的第一接地點(diǎn)與PCB板背面的金屬地相連。耦合枝條第一邊與饋電枝條形成耦合，末端設(shè)置有第二接地點(diǎn)，所述的第二接地點(diǎn)與PCB板背面的金屬地相連；從所述的第一邊到所述的第二接地點(diǎn)(15)之間包括依次連接的第一邊(12)、第二邊、第三邊、第四邊、第五邊、第六邊、第七邊，每個(gè)相鄰的邊互相垂直，所述的第三邊與金屬環(huán)互相垂直接在一起。

作為一個(gè)實(shí)施例，耦合枝條的第一邊與饋電枝并不是接觸的，兩者之間具有微小的縫隙，從而形成耦合饋電，使帶寬范圍得到拓展，一般這兩者之間的距離可以設(shè)置為0.2-0.5mm，具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果擇優(yōu)選擇。

作為一個(gè)實(shí)施例，耦合紙條的第八邊上有一個(gè)射頻開關(guān)，所述的射頻開關(guān)由幾個(gè)適當(dāng)數(shù)值的電感組成，每次開關(guān)控制一個(gè)有效的電感值參與天線的輻射，不同的電感值可以使天線工作在不同的低頻段如LTE700、GSM850和GSM900頻段。同時(shí)在高頻端也可以保證覆蓋1.71GHz-2.69GHz，滿足目前4G技術(shù)對(duì)于天線的需求。

作為一個(gè)實(shí)施例，高頻天線的一端與金屬環(huán)相連，另一端進(jìn)行饋電，所述的天線位置PCB板的背面，天線組件的大小可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效的調(diào)整，也可以位于PCB板的正面。選擇合適的饋電位置使得天線可以覆蓋1.71GHz-2.69GHz頻段。

作為一個(gè)實(shí)施例，突出地結(jié)構(gòu)要求與金屬環(huán)具有充分的接觸，這里對(duì)突出地結(jié)構(gòu)與高頻天線形成一個(gè)回路，同樣可以看成是高頻天線接地的部分。

以上所述，只是本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例而已，本發(fā)明并不僅僅只限于上面所說明的實(shí)施例子，只要是相似辦法達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)成果，都應(yīng)該是本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，改變天線組件的位子，保留或去掉高頻天線的形式，也是可以得到類似效果的。