适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端，天线系统包括至少六个的间隔设置的天线单元，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部。引向结构无需进行馈电，简化了天线系统，有利于降低成本；引向结构可以对辐射主体的+45°和‑45°两个不同极化方向图产生相同的贡献，实现宽角度覆盖且天线系统两种极化的方向图一致性好；本发明专利技术的天线系统占用面积小，不需要设置净空，且天线系统可以设置在一块完整的金属接地板上，适用于全面屏设备。

【技术实现步骤摘要】
适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端。
技术介绍
目前，在LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统中，通常采用成倍增加天线或者双极化天线的方式来增加通信系统的吞吐量。对于5G通信系统而言，规划了Sub-6GHz(6GHz以下)频段和毫米波两个工作频段。为了提高通信系统的吞吐量，对于Sub-6GHz频段，多采用成倍增加天线也即MIMO天线的方式；对于毫米波频段，由于该频段传播时衰减很大，天线需要采用阵列的形式来工作。同时，由于毫米波手机端和基站端将采用点对点的通讯方式，因此在基站端使用双极化的情况下，手机端如果也采用双极化的方式可以有效地提升通讯性能或传输速率。在文章“ANovelmm-WavePhasedArrayfor180°coveragefor5GSmartphoneApplications”,2018EuropeanConferenceonAntennasandPropagation(EuCAP),2018,London,UK,paperCS15.5.中提出了一种宽覆盖角度的双极化天线，该天线系统通过激励起微带天线的TM01模和TM10模来实现双极化工作。但微带天线的最大辐射方向为边射方向(垂直于天线的正上方)，为了能让辐射能量向端射方向(平行于天线的方向)偏移进而实现宽角度覆盖，作者在微带天线旁边添加了一个微带形式的八木天线，通过同时激励微带天线和八木天线，合成方向图可以增强端射方向的辐射进而实现宽角度覆盖。但是该天线系统两种极化的合成方向图差别较大，其中一个极化，微带天线与八木天线上的表面电流同相，合成方向图性能优异，实现了宽角度覆盖；而另一个极化，两电流正交，合成方向图上出现了较深的凹点，因此在这个极化方向上未能实现宽角度覆盖。另外，该天线系统占用面积过大，且需要净空，工作时还需要同时激励微带天线和八木天线，这提高了射频电路的复杂度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端，特别，在本案的+45°和-45°双极化天线系统中，两个不同极化方向均可实现宽角度覆盖，而且占用面积小，易于批量生产。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，包括至少六个间隔设置的天线单元，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述主辐射部、第三馈电分支和第四馈电分支均位于所述第一介质层的上表面，所述第一馈电分支和第二馈电分支位于所述第一介质层的下表面，所述第三馈电分支与所述第一馈电分支电气连接，所述第四馈电分支与所述第二馈电分支电气连接；所述引向结构靠近所述主辐射部设置，且所述引向结构的主平面与所述主辐射部所在的平面呈夹角设置，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部，所述第一引向部和第二引向部分别位于所述第二介质层相对的两侧，且所述第一引向部与第二引向部电气连接。本专利技术采用的另一技术方案为：一种移动终端，包括金属接地板，还包括所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，所述双极化毫米波天线系统靠近所述金属接地板的一侧边设置。本专利技术的有益效果在于：引向结构无需进行馈电，简化了天线系统，有利于降低成本；引向结构可以对辐射主体的两个不同极化方向图产生相同的贡献，实现宽角度覆盖且天线系统+45°和-45°两种极化的方向图一致性好；本专利技术的天线系统占用面积小，不需要设置净空，且天线系统可以设置在一块完整的金属接地板上，适用于全面屏设备。采用所述天线系统的移动终端可以将其设置在一侧边，不会占用较大的空间，有利于移动终端朝轻薄化和全面屏的方向发展。附图说明图1为本专利技术实施例一的移动终端的部分结构示意图；图2为本专利技术实施例一的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统中的天线单元的整体结构示意图；图3为本专利技术实施例一的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统中的天线单元的侧视图；图4为本专利技术实施例一的天线单元中的辐射主体的结构示意图图5为本专利技术实施例一的天线单元中的辐射主体的部分结构示意图；图6为本专利技术实施例一的天线单元中的辐射主体的另一部分结构示意图；图7为本专利技术实施例一的天线单元中的引向结构的部分结构示意图；图8为本专利技术实施例一的天线单元的部分结构示意图；图9为本专利技术实施例一的天线单元在28GHz时通过第一馈电口进行馈电的表面电流分布图；图10为本专利技术实施例一的天线单元在28GHz时通过第二馈电口进行馈电的表面电流分布图；图11为本专利技术实施例一的天线单元在28GHz时没有引向结构的3D方向图；图12为本专利技术实施例一的天线单元在28GHz时有引向结构的3D方向图；图13为图11与图12的方向图在YOZ平面的对比方向图；图14为本专利技术实施例一的天线单元的S-参数图；图15为本专利技术实施例一的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统在28GHz处XOZ平面内沿Theta方向扫描角0°～50°的+45°极化方向图；图16为本专利技术实施例一的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统在28GHz处XOZ平面内沿Theta方向扫描角0°～50°的-45°极化方向图。标号说明：1、辐射主体；2、引向结构；3、第一介质层；4、主辐射部；5、第一馈电分支；6、第二馈电分支；7、第三馈电分支；8、第四馈电分支；9、第一接地部；10、第三介质层；11、粘接层；12、第二接地部；13、第三接地部；14、第四接地部；15、第一馈电口；16、第二馈电口；17、第二介质层；18、第一引向部；19、第二引向部；20、金属接地板；30、天线单元。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、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。本专利技术最关键的构思在于：在靠近主辐射部的位置设置引向结构，可以对辐射主体的+45°和-45°两个不同极化方向图产生相同的贡献，实现宽角度覆盖且天线系统两种极化的方向图一致性好。请参照图1至图7，一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，包括至少六个间隔设置的天线单元30，所述天线单元30包括辐射主体1和引向结构2，所述辐射主体1包括第一介质层3、主辐射部4、第一馈电分支5、第二馈电分支6、第三馈电分支7和第四馈电分支8，所述主辐射部4、第三馈电分支7和第四馈电分支8均位于所述第一介质层3的上表面，所述第一馈电分支5和第二馈电分支6位于所述第一介质层3的下表面，所述第三馈电分支7与所述第一馈电分支5电气连接，所述第四馈电分支8与所述第二馈电分支6电气连接；所述引向结构2靠近所述主辐射部4设置，且所述引向结构2的主平面与所述主辐射部4所在的平面呈夹角设置，所述引向结构2包括第二介质层17、第一引向部18和第二引向部19，所述第一引向部18和第二引向部19分别位于所述第二介质层17相对的两侧，且所述第一引向部18与第二引向部19电气连接。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：引向结构无需进行馈电，简化了天线系统，有利于降低成本，引向结构的主平面即为第二介质层所在的平面，第一引向部和第二引向部所在的平面分别与所述主平面平行，夹角的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，包括至少六个间隔设置的天线单元，其特征在于，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述主辐射部、第三馈电分支和第四馈电分支均位于所述第一介质层的上表面，所述第一馈电分支和第二馈电分支位于所述第一介质层的下表面，所述第三馈电分支与所述第一馈电分支电气连接，所述第四馈电分支与所述第二馈电分支电气连接；所述引向结构靠近所述主辐射部设置，且所述引向结构的主平面与所述主辐射部所在的平面呈夹角设置，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部，所述第一引向部和第二引向部分别位于所述第二介质层相对的两侧，且所述第一引向部与第二引向部电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，包括至少六个间隔设置的天线单元，其特征在于，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述主辐射部、第三馈电分支和第四馈电分支均位于所述第一介质层的上表面，所述第一馈电分支和第二馈电分支位于所述第一介质层的下表面，所述第三馈电分支与所述第一馈电分支电气连接，所述第四馈电分支与所述第二馈电分支电气连接；所述引向结构靠近所述主辐射部设置，且所述引向结构的主平面与所述主辐射部所在的平面呈夹角设置，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部，所述第一引向部和第二引向部分别位于所述第二介质层相对的两侧，且所述第一引向部与第二引向部电气连接。2.根据权利要求1所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，其特征在于，所述主辐射部的形状为矩形或圆形，所述第一引向部和第二引向部的形状均为矩形或圆形。3.根据权利要求2所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，其特征在于，所述第一馈电分支和第二馈电分支相对于所述主辐射部对称设置。4.根据权利要求3所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，其特征在于，所述第一馈电分支和第二馈电分支的形状均为L形或弧形。5.根据权利要求4所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，其特征在于，所述夹角为90°。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴胜杰，赵安平，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44