毫米波多极化天线和终端制造技术

本发明专利技术提供一种毫米波多极化天线和终端。该毫米波多极化天线包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；所述第一金属层上设有缝隙天线；所述缝隙天线包括多个缝隙天线单元；所述第一介质基板和所述第二介质基板分别具有金属通孔，形成基片集成波导结构；所述馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得所述缝隙天线形成不同极化方式的辐射模式。本发明专利技术实施例的天线不仅能增加信道容量，而且可以根据不同的应用环境选择不同的极化方式。

【技术实现步骤摘要】
毫米波多极化天线和终端
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种毫米波多极化天线和终端。
技术介绍
近年来，随着通信技术的发展，尤其是第五代通信技术中的毫米波技术备受广大学者的关注。而无限频谱资源是一种有限且非常珍贵的自然资源，随着大量无线设备的接入，频谱占用率越来越高。为了高效率的利用有限的频谱，可以通过增加通信系统的信道容量实现。目前，提高通信系统的信道容量的主要方法有宽频带技术、多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)技术和分集技术。其中分集技术主要包括四种类型：极化分集、空间分集、频率分集和方向图分集。极化分集由于其设计简单，性能优良被广泛应用。传统的多极化天线多为偶极子天线、单极子天线、微带天线和环缝天线等形式，其需要较大的空间体积和复杂的馈电网络，显然不适合现代通信技术，尤其是第五代通信技术。因此，对于本领域技术人员来说，亟需实现一种毫米波多极化天线。
技术实现思路
本专利技术提供一种毫米波多极化天线和终端，提高了频谱利用率。第一方面，本专利技术提供一种毫米波多极化天线，包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；所述第一金属层上设有缝隙天线；所述缝隙天线包括多个缝隙天线单元；所述第一介质基板和所述第二介质基板分别具有金属通孔，形成基片集成波导结构；所述馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得所述缝隙天线形成不同极化方式的辐射模式。第二方面，本专利技术提供一种终端，包括：如第一方面中任一项所述的毫米波多极化天线。本专利技术实施例提供的毫米波多极化天线和终端，包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；所述第一金属层上设有缝隙天线；所述缝隙天线包括多个缝隙天线单元；所述第一介质基板和所述第二介质基板分别具有金属通孔，形成基片集成波导结构；所述馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得所述缝隙天线形成不同极化方式的辐射模式，上述天线结构不仅能增加信道容量，而且可以根据不同的应用环境选择不同的极化方式。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是本专利技术提供的一实施例的天线本体结构示意图；图2A是图1所示结构的俯视图；图2B是本专利技术提供的另一实施例的俯视结构示意图；图3是本专利技术提供的一实施例的馈电网络结构框图；图4A是本专利技术提供的一实施例的空间电场模拟矢量图；图4B是本专利技术提供的另一实施例的空间电场模拟矢量图；图4C是本专利技术提供的又一实施例的空间电场模拟矢量图；图4D是本专利技术提供的又一实施例的空间电场模拟矢量图；图5是本专利技术提供的一实施例的不同地板大小对应的S参数示意图；图6是本专利技术提供的一实施例的不同地板大小对应的方向图示意图；图7A是本专利技术提供的一实施例的矫正前的辐射方向图；图7B是本专利技术提供的一实施例的矫正后的辐射方向图；图8是本专利技术提供的一实施例的四极化天线的S参数示意图；图9是本专利技术提供的一实施例的线极化天线的辐射方向图及交叉极化示意图；图10是本专利技术提供的另一实施例的线极化天线的辐射方向图及交叉极化示意图；图11是本专利技术提供的一实施例的LCHP的辐射方向图；图12是本专利技术提供的一实施例的LCHP的3dB轴比覆盖范围示意图；图13是本专利技术提供的另一实施例的LCHP的3dB轴比示意图。附图标记说明：1、第一金属层；2、第一介质基板；3、第二金属层；4、第二介质基板；5、第三金属层；10、缝隙天线单元；11、金属通孔；12、地板挖空区域；101、第一缝隙分支；102、第二缝隙分支；21、第一功分器；22、第二功分器；23、交叉耦合器；24、第一定向耦合器；25、第二定向耦合器；26、第一移相器；27、第二移相器；31、导体单元。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本专利技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。首先对本专利技术所涉及的名称和应用场景进行介绍：折叠C类型基片集成波导(foldedC-typeSubstrateIntegratedWaveguide，简称FCSIW)结构，是横向折叠的波导，适用于基片集成波导SIW小型化，该FCSIW结构具有较低损耗。该FCSIW结构是SIW的衍生结构。FCSIW结构在保持SIW相似的传播特性的基础上，FCSIW可以与由SIW横向折叠得到，FCSIW结构的上下两侧均具有两排周期性的金属圆柱通孔，中间有一层金属导体层。横向宽度可以减少到SIW的横向宽度的一半。FCSIW的高度可以为是SIW高度的2倍。FCSIW结构传播的主模式TE10模式，同SIW的场模式相似。电磁场在FCSIW内被折叠分布于FCSIW的不同层。近年来，随着通信技术的高速发展，云计算、智能家居、远程医疗、无人驾驶、虚拟现实和增强现实已经进入了我们的生活。与之对应的满足需求的第五代通信技术也在不断的完善中。未来的5G技术正朝着多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。而且随着微波技术的发展，人们迫切渴求大容量高速度的传输系统。同时由于通讯设备的多元化，必然会使可利用的频谱资源越来越稀少。为了解决这个问题，我们提出了一种用于毫米波技术的多极化天线。本专利技术实施例提供的天线，应用于终端，以实现提高频谱资源利用率、增加信道容量。本专利技术实施例中的终端可以包括但不限于：手机、平板电脑、可穿戴设备、物联网设备等移动终端。本专利技术实施例中，馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得天线本体形成不同极化方式的辐射模式，天线本体为设置在基片集成波导结构上的缝隙天线，包括多个缝隙天线单元，不仅能增加信道容量，而且可以根据不同的应用环境选择不同的极化方式，能够保持通信系统的稳定可靠以及高速传输。下面以具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。图1是本专利技术提供的一实施例的天线本体结构示意图。如图1所示，本实施例提供的毫米波多极化天线，包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层1、第一介质基板2、第二金属层3、第二介质基板4和第三金属层5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波多极化天线，其特征在于，包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；所述第一金属层上设有缝隙天线；所述缝隙天线包括多个缝隙天线单元；所述第一介质基板和所述第二介质基板分别具有金属通孔，形成基片集成波导结构；所述馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得所述缝隙天线形成不同极化方式的辐射模式。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波多极化天线，其特征在于，包括：天线本体和馈电网络；其中，所述天线本体包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；所述第一金属层上设有缝隙天线；所述缝隙天线包括多个缝隙天线单元；所述第一介质基板和所述第二介质基板分别具有金属通孔，形成基片集成波导结构；所述馈电网络用于根据不同的馈电方式，向所述基片集成波导结构的端口进行馈电，使得所述缝隙天线形成不同极化方式的辐射模式。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述基片集成波导结构为折叠C类型基片集成波导FCSIW结构。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线单元的个数为四个，所述FCSIW结构具有四个所述端口，四个所述端口与四个所述缝隙天线单元一一对应。4.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述第一介质基板和所述第二介质基板上每个所述缝隙天线单元沿长度方向延伸的两侧均设有两排金属通孔。5.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，任一所述缝隙天线单元绕所述第一金属层的中点顺时针或逆时针旋转90度与相邻的缝隙天线单元重合。6.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线单元包括：第一缝隙分支和第二缝隙分支；其中，所述第一缝隙分支和所述第二缝隙分支平行交错设置。7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，沿相同方向延伸的所述缝隙天线单元中任意相邻的所述第一缝隙分支和所述第二缝隙分支，沿第一方向和第二方向的间距相等；所述第一方向和所述第二方向垂直。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志刚，郭湘荣，宋成杰，王国涛，张林光，马晓娜，郑江伟，狄然，高一伦，公晓庆，王晓雨，班永灵，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37