[0047] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。
[0048] 参考图1至图6所示，本发明提供的一种平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线，该平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线包括介质板1、金属地板2以及设置于介质板1的四个辐射单元3。四个辐射单元3设置于介质板1正面边缘。
[0049] 相邻两个辐射单元3沿介质板1的长度方向或者宽度方向中心线对称设置。
[0050] 每个辐射单元3均为复合左右手传输线型天线。辐射单元3包括一个右手串联电感LR和一个右手并联电容CR，组成右手传输线谐振回路；以及一个左手串联电容CL和一个左手并联电感LL组成左手传输线谐振回路。每个辐射单元3侧面均加载有一组互补开口谐振环4。互补开口谐振环4位于辐射单元3的内侧。
[0051] 本实施方式的介质板1可以为FR‑4介质板材料，介质板1的规格可以为140mmx70mmx1mm。金属地板2可以为金属铜板。
[0052] 辐射单元3上开有缝隙31，缝隙31形成交指电容，该交指电容等效为左手串联电容CL，左手串联电容CL与辐射单元3的右手串联电感LR串联，辐射单元3与金属地板2之间采用金属化过孔短路，形成短路电感，该短路电感等效为左手并联电感LL，左手并联电感LL与辐射单元3的右手并联电容CR并联。
[0053] 金属地板2上设有数量与辐射单元3数量相同的第一地板槽21，且第一地板槽21与所述辐射单元3上下一一对应设置。由此，第一地板槽21的作用是为了跟辐射单元3做阻抗匹配，进而增大阻抗带宽。在金属地板2开缝，引入缺陷地结构，利用电磁带隙特性，抑制表面波的传播，从而降低单元间互耦，提高MIMO天线隔离度。
[0054] 本实施方式的第一地板槽21为曲折的倒L形，即第一地板槽21的长边沿金属地板2的长度方向向内延伸，宽边沿金属地板2的宽度方向向金属地板2的外边缘延伸。
[0055] 金属地板2上还开设有第二地板槽22，第二地板槽22的数量与第一地板槽21的数量相同，第二地板槽22对应位于第一地板槽21的内侧。由此，第二地板槽22的主要作用是为提高隔离度，与此同时增大了天线低频段‑10dB阻抗带宽，并且加深了低频段的深度，频段最低点由原先的‑21dB变为‑28dB。具体可参见图。
[0056] 本实施方式的第二地板槽22为T形。T形第二地板槽22的横向槽沿金属地板2的长度方向延伸，竖向槽沿金属地板2的宽度方向延伸至金属地板2长边的外边缘。
[0057] 本实施方式的第一地板槽21的长为16mm，宽为8.8mm；第二地板槽22的长为15mm，宽为9mm。
[0058] 平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线还包括馈电端5和同轴线（图中未画出），馈电端5开设于金属地板2，馈电端5的数量与辐射单元3的数量对应，辐射单元3为直角L形，同轴线从馈电端5的位置馈入，同轴线的内导体与直角L形辐射单元3的长边的端部连接，同轴线的外导体与金属地板2连接。由此，本发明的天线采用的是同轴线馈电的方式。
[0059] 平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线还包括馈电端5，馈电端5设置于金属地板2，馈电端5的数量与辐射单元3的数量对应，辐射单元3为直角L形，直角L形辐射单元3的长边的端部连接馈电端5。由此，本发明的天线采用的是同轴线馈电的方式。
[0060] 本实施方式的缝隙31的宽度为0.1mm，缝隙31从直角L形辐射单元3的长边的两边缘往内部延伸。
[0061] 辐射单元3为一块长为15mm、宽为6.7mm的直角L形金属薄片。
[0062] 本实施方式的互补开口谐振环4包括第一开口环41和第二开口环42。第一开口环41围设于第二开口环42的外周。第一开口环41的一侧设有第一开口411，第二开口环42的一侧设有第二开口421。第一开口411和第二开口421的朝向相反，第一开口环41与第二开口环
42之间保持间隙，第一开口环41与辐射单元3之间保持间隙。
[0063] 第一开口环41长为6mm，宽为3.7mm，粗细大小为0.3mm；第二开口环42的长为4.4mm，宽为2.1mm，粗细大小为0.3mm。
[0064] 由此，互补开口谐振环4的主要作用是增大天线的阻抗带宽，尤其是增大高频段的阻抗带宽，加载使得天线高频段的阻抗带宽增加了900‑1000MHz。
[0065] 互补开口谐振环4设置于直角L形辐射单元3的长边和宽边的内侧且第一开口环41与直角L形辐射单元3的长边的距离小于第一开口环41与直角L形辐射单元3的宽边的距离。由于互补开口谐振环4与辐射单元3之间的相互影响很大，会使得阻抗带宽变窄、谐振点发生偏移等问题，由此设置可达到最好的带宽效果，可减轻甚至避免避免上述问题。
[0066] 第一开口环41与直角L形辐射单元3的长边的距离为0.1mm，第一开口环41与直角L形辐射单元3的宽边的距离为1.2mm。
[0067] 第一开口环41与第二开口环42之间各边的距离相等，第一开口411朝向辐射单元3。
[0068] 为了更加直观、准确地了解本发明的平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线的辐射特性，通过该天线在3.3GHz和5.4GHz的二维平面和三维立体的辐射方向图来进行描述。
[0069] 如图7‑10所示：频率为3.3GHz时的增益为5.46dB、频率为5.4GHz时的增益为6.06dB。另外，从各个频率的二维方向图中还可以知道该天线具有良好的全向性，比较符合实际的手机应用。
[0070] 参考图11和图12所示，采用HFSS微波仿真软件分析平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线的相关参数，仿真表明结果表明，天线的阻抗带宽达到‑10dB以下有3.13‑3.64GHz和4.33‑5.81GHz两个频段，低频段阻抗带宽有510MHz，高频段阻抗带宽有1480MHz，总带宽为1990MHz。另外，4个辐射单元3按照顺时针方向依次编号为D1单元、D2单元、D3单元和D4单元，辐射单元3间的隔离度，比如D1和D2单元隔离度用S21表示，D1和D3单元隔离度用S31表示，D1和D4单元隔离度用S41表示。辐射单元3之间的隔离度S21，S31，S41都在‑18.6dB以下，S31最高的隔离度为‑18.6dB，其他两条隔离度隔离度接近‑20dB以及‑20dB以下。
[0071] S21的隔离度最高点为‑18.6dB；
[0072] S31的隔离度最高点为‑19.4dB；
[0073] S41的隔离度都在‑25dB以下；
[0074] 低频段相对带宽：（3.64‑3.13）/（3.64+3.13）*100%=7.5%
[0075] 高频段相对带宽：（5.81‑4.33）/（5.81+4.33）*100%=29.2%
[0076] 低频段绝对带宽：3.64/3.13=1.163
[0077] 高频段绝对带宽：5.81/4.33=1.342
[0078] 参考图13所示，通过参数化扫描优化分析发现，采用HFSS微波仿真软件分析互补开口谐振环4的位置变化对天线性能的影响，各参数优化后加工成实物天线并进行实验测试。其他参数不变。如图13显示，改变原来第一开口环41加载在x轴的位置，随着R1从‑0.4mm变化到‑0.2mm以及0.2mm时，天线小于‑10dB总阻抗带宽会变窄。天线在‑0.4mm以及‑0.2mm的时候，阻抗带宽的高频段由原先的1480MHz变小为665MHz和1150MHz；而当R1为0.2mm的时候，由于互补开口谐振环4跟辐射单元3之间相互影响很大，使得总的阻抗带宽变窄；低频段的谐振点发生偏移，由原先谐振点的3.43GHz变到3.59GHz，并且深度也由原先的‑28.17dB变为‑15.30dB；高频段‑10dB的阻抗带宽同时也变窄了。为了达到最好的带宽，综合考虑最终第一开口环41在长边距离辐射单元0.1mm，宽边距离辐射单元1.2mm处。
[0079] 参考图14所示，可以看到当改变左侧加载在y轴方向上的位置时，阻抗带宽变小。例如固定R5的数值，随着R4从原先的0mm增加到0.6mm，阻抗带宽高频段的中间部分在‑10dB之上，高频段的阻抗带宽由原先的1480MHz变小到1060MHz。由此可以得知当加载部分在y轴方向上越偏离辐射单元3时，天线高频段的阻抗带宽会变窄。为了达到最好的带宽，加载位置在y轴方向上距离辐射单元0.1mm时最佳。
[0080] 由此，最终本发明的互补开口谐振环4的设置位置为：第一开孔环的长边与直角L形辐射单元3的长边平行，第一开孔环的宽边与直角L形辐射单元3的宽边平行；第一开口环41的长边与直角L形辐射单元3的长边的距离为0.1mm，第一开口环41的宽边与直角L形辐射单元3的宽边的距离为1.2mm。
[0081] 本发明相对于传统天线优势在于：
[0082] 1、传统的手机MIMO天线满足右手传输线原理，即右手传输线型天线都是由一个右手串联电感LR和一个右手并联电容CR组成谐振回路。本发明在传统手机MIMO天线的辐射单元3上开缝，该缝隙31交指电容等效为左手串联电容CL，辐射单元3与地板之间用金属化过孔短路，该短路电感等效为左手并联电感LL，加载有互补开口谐振环4，共同满足左手传输线的特性。该新型手机MIMO天线既采用传统右手传输线结构，又融合左手传输线结构，通过优化仿真分析，两者有效结合，从而构成一种新型复合左右手传输线型天线。
[0083] 本发明的平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线可以激励零阶谐振和一阶谐振，实现天线小型化同时增加阻抗带宽。
[0084] 2、引入了互补开口谐振环4，使得天线小型化以及增加阻抗带宽，同时，结构比较简单，造价成本比较低；
[0085] 3、该天线设计的隔离度都达到了‑15dB以下，达到高隔离的特点。利用开槽技术以及缺地陷结构两种方法，从而改变天线的电流路径，使得产生的新电流跟原先电流相互抵消一部分，从而达到去耦的目的。在有限的空间内摆放多个单元，单元之间的距离变小，需要增大天线的隔离度。本设计参考缺地陷结构的相关原理，在天线地板上开了曲折的倒“L”形的第一地板槽21以及“T”形的第二地板槽22，利用电磁带隙特性抑制天线表面波的传播，从而达到去耦的目的，最终达到高隔离度的效果；
[0086] 4、该天线‑10dB阻抗带宽为3.13‑3.64GHz和4.33‑5.81GHz两个频段,它包含了我国工信部公布的5G频段（3.3‑3.6GHz以及4.8‑5.0GHz）。目前国内在移动通信行业，主要有中国移动、中国电信以及中国联通这三家运营商，平面复合左右手传输线型5G手机MIMO天线的频段涵盖中国移动的4800MHz‑4900MHz、中国联通的3500MHz‑3600MHz以及中国电信的3400MHz‑3500MHz，适用性强。
[0087] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
