本發(fā)明涉及一種金屬外殼手持式多天線終端，屬于物聯(lián)網(wǎng)與微波技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，mimo技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，它利用發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，信號通過發(fā)射端和接收端的多個(gè)天線傳送和接收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍提高系統(tǒng)信道容量和通信質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更高用戶速率，被視為下一代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。

由于手持移動(dòng)終端的的尺寸有限，隨著天線單元的增加，天線單元相互之間距離變近，各個(gè)單元之間的相關(guān)性有很大提高，從而影響相鄰天線的電流，這就是互耦效應(yīng)。因而在有限空間降低天線的互耦效應(yīng)，提高天線間的隔離度是設(shè)計(jì)mimo天線的一大難點(diǎn)。

常用的降低天線之間互耦效應(yīng)的方法有三類：（1）端口解耦合，在天線端口采用復(fù)雜的解耦網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行端口解耦合，在實(shí)際工程應(yīng)用中可以采用加載電容的方法達(dá)到天線的隔離，從而降低天線耦合；（2）極化解耦合法，采用極化正交的方法解耦合；（3）地解耦合法，通過在地板上開槽并調(diào)整開槽的數(shù)量和開槽線之間的距離，可在兩個(gè)天線之間形成一個(gè)諧振，可以降低兩天線之間的耦合。

同時(shí)，手持終端越來越普及，它們開始在人們的生活中充當(dāng)各種角色，使它成為人們生活中的最重要的一部分。人們對終端的要求不僅是功能強(qiáng)大，還需要外形靚麗，這時(shí)，采用不同的終端外殼是否會(huì)對天線接收和傳輸信息產(chǎn)生影響，也是我們需要考慮的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬外殼手持式多天線終端，該手持終端天線不僅在有限空間上能減小單元天線之間的互耦效應(yīng)，保持各個(gè)天線單元之間的高隔離度，而且采用金屬材質(zhì)終端外殼后，擁有良好的阻抗匹配特性，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，外觀精美，手感舒適等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明一種金屬外殼手持式多天線終端，提出了一種新的降低單元天線之間互耦效應(yīng)的方法，使其多個(gè)天線單元之間能實(shí)現(xiàn)較高的隔離度，同時(shí)使天線安裝金屬外殼后，不會(huì)對天線接收和發(fā)送信息產(chǎn)生影響，本發(fā)提出了一種新的金屬外殼手持式多天線終端設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種金屬外殼手持式多天線終端，包括介質(zhì)基板、第一至第八磁偶極子以及金屬外殼，其中，第一至第八磁偶極子分別設(shè)置在介質(zhì)基板的兩端，且關(guān)于介質(zhì)基板的橫縱兩條對稱軸分別成均勻?qū)ΨQ分布，且每個(gè)磁偶極子均通過同軸線進(jìn)行饋電；每個(gè)所述磁偶極子包括分別設(shè)置在介質(zhì)基板上下表面的通過金屬過孔連接的兩個(gè)e形金屬貼片，每個(gè)所述磁偶極子是通過金屬過孔形成的三面封閉結(jié)構(gòu)，其封閉面為e形金屬貼片的開口方向；在介質(zhì)基板的上表面，未設(shè)置e形金屬貼片區(qū)域，還設(shè)置有金屬層；

金屬外殼設(shè)置在介質(zhì)基板的外側(cè)，與介質(zhì)基板之間存在間隙。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述金屬外殼包括邊框以及背殼，在邊框上還設(shè)置有開槽。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述金屬層與e形金屬貼片相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述磁偶極子的非封閉面朝向介質(zhì)基板的外側(cè)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，第一至第八磁偶極子的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，第一和第九e形金屬貼片、第二和第十e形金屬貼片、第三和第十一e形金屬貼片、第四和第十二e形金屬貼片、第五和第十三e形金屬貼片、第六和第十四e形金屬貼片、第七和第十五e(cuò)形金屬貼片、第八和第十六e形金屬貼片分別構(gòu)成第一至第八磁偶極子，其中，第一至第八e形金屬貼片設(shè)置在介質(zhì)基板的上表面，第九至第十六e形金屬貼片設(shè)置在介質(zhì)基板的下表面，兩兩之間關(guān)于介質(zhì)基板對稱，且第一至第十六e形金屬貼片的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2~20。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明一種金屬外殼手持式多天線終端，能夠在使用金屬外殼的同時(shí)，確保天線擁有良好的阻抗匹配特性，并且在固定的空間內(nèi)，多個(gè)磁偶極子天線單元之間擁有較高的隔離度。

附圖說明

圖1是天線的正面結(jié)構(gòu)與參考坐標(biāo)示意圖。

圖2是天線的三維立體示意圖與參考坐標(biāo)示意圖。

圖3是利用ie3d軟件計(jì)算的天線反射系數(shù)特性。

圖4是利用ie3d軟件計(jì)算的天線隔離度示意圖。

圖5是采用ie3d軟件計(jì)算的天線隔離度示意圖。

其中，1~8是磁偶極子，9是金屬邊框，10是金屬背殼，11是同軸線，12是頂層e形金屬貼片，13是底層e形金屬貼片，14是介質(zhì)基板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

對照附圖1、圖2，本發(fā)明一種金屬外殼手持式多天線終端的結(jié)構(gòu)是：介質(zhì)基板14放在金屬外殼10中，且介質(zhì)基板14與金屬外殼之間存在一定的間隙。金屬外殼包括邊框9以及背殼10，在邊框9上還設(shè)置有開槽。

單位天線磁偶極子1~8制作在介質(zhì)基板14上，并由金屬過孔、頂層e形金屬貼片12與底層e形金屬貼片13構(gòu)成，磁偶極子通過金屬過孔形成一個(gè)三面封閉的結(jié)構(gòu)，非封閉面為e形金屬貼片的開口方向。磁偶極子1~8的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同，并關(guān)于介質(zhì)基板的兩條對稱軸呈均勻?qū)ΨQ分布；頂層e形金屬貼片12與底層e形金屬貼片13的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同，并分別在介質(zhì)基板的頂層和底層均勻?qū)ΨQ布置。每個(gè)磁偶極子均通過同軸線11進(jìn)行饋電，同軸線11的內(nèi)芯連接頂層e形金屬貼片12與底層e形金屬貼片13。

頂層e形金屬貼片12是金屬層d15的一部分。

附圖3是利用ie3d軟件計(jì)算的天線反射系數(shù)，s(1，1)表示單元天線磁偶極子1的反射系數(shù)，s(2，2)表示磁偶極子2的反射系數(shù)，根據(jù)附圖3的結(jié)果可見，該天線帶寬覆蓋了頻段3.44ghz~3.56ghz，相對帶寬為3.4%，中心頻率在3.5ghz附近，該天線具有一定的阻抗帶寬。

對照附圖4和圖5給出不同的單位天線磁偶極子之間的隔離度，介質(zhì)基板14按照相對介電常數(shù)為4.3、厚為2毫米，單元天線磁偶極子之間的隔離度。附圖4給出磁偶極子1與磁偶極子2和5之間的隔離度，分別用s(1，2)和s(1，5)表示；附圖5給出了磁偶極子2與單元天線磁偶極子1和6之間的隔離度，分別用s(2，1)和s(2,6)表示。觀察可得，它們在反射系數(shù)的帶寬給定的情況下，單元天線的隔離度一般為10db以上，具有良好的隔離特性。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的多天線系統(tǒng)利用印刷板厚度方向的等效磁流進(jìn)行輻射，能夠防止金屬外殼劣化天線性能，降低手握對天線性能的影響，結(jié)構(gòu)簡單、用常規(guī)工藝即可實(shí)現(xiàn)，無需增加饋電附件，因此在未來無線通信多天線手持終端的設(shè)計(jì)中有廣泛應(yīng)用前景。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。