5G毫米波双极化天线单元、天线阵列及终端设备制造技术

本实用新型专利技术公开了5G毫米波双极化天线单元、天线阵列及终端设备，5G毫米波双极化天线单元包括基体及设于基体内的两组馈电组件，基体的顶面设有与馈电组件导通的呈正方形的辐射贴片，基体的底面设有地层及与馈电组件导通的馈电口，馈电组件包括阻抗变换微带线，两个阻抗变换微带线相互垂直设置，基体内设有导通辐射贴片和地层的短路结构，短路结构位于两个阻抗变换微带线的延长线的交点处。短路结构在拓宽天线带宽的同时提高了极化的隔离度，有效地改善了天线性能；能够有效地覆盖N257波段，可以满足5G通信终端设备在该波段的应用；基体厚度小，利于减弱基体表面波，利于进一步改善天线性能。天线性能。天线性能。

【技术实现步骤摘要】
5G毫米波双极化天线单元、天线阵列及终端设备


[0001]本技术涉及天线
，尤其涉及5G毫米波双极化天线单元、天线阵列及终端设备。

技术介绍

[0002]第五代移动通信技术(5G)即将进入商用，根据通信频段，可以分为sub-6GHz和毫米波段。其中，毫米波段拥有丰富的频谱资源能够极大地提高通信速率，且具有低延迟的优点。同之前已经广泛应用的低频段相比，由于毫米波传输时路径损耗较大，其传输距离较短，因此需要将多个天线单元组成阵列提高增益。然而高增益致使天线的波束变窄，为了增大天线的覆盖范围，波束赋形技术得到应用。
[0003]贴片天线因为其简单的结构被广泛应用。为了增加带宽，采用较厚的介质，但是较厚的介质带来了表面波，对天线性能造成影响，尤其当其组成阵列天线时，表面波对扫描的性能影响较大。另外，现有的5G毫米波双极化天线单元还存在极化隔离度偏差的问题。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供一种5G毫米波双极化高性能天线单元、天线阵列及终端设备。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案一为：5G毫米波双极化天线单元，包括基体及设于所述基体内的两组馈电组件，所述基体的顶面设有与所述馈电组件导通的呈正方形的辐射贴片，所述基体的底面设有地层及与所述馈电组件导通的馈电口，所述馈电组件包括阻抗变换微带线，两个所述阻抗变换微带线相互垂直设置，所述基体内设有导通所述辐射贴片和所述地层的短路结构，所述短路结构位于两个所述阻抗变换微带线的延长线的交点处。
[0006]进一步的，所述馈电组件还包括第一匹配枝节、第二匹配枝节和馈电柱，所述阻抗变换微带线的一端设有与所述馈电口导通的第一匹配枝节，所述阻抗变换微带线的另一端连接所述馈电柱的一端，所述馈电柱的另一端连接所述辐射贴片。
[0007]进一步的，所述辐射贴片上具有对应于所述阻抗变换微带线设置的缝隙，所述缝隙与所述阻抗变换微带线垂直。
[0008]进一步的，两个所述阻抗变换微带线分别沿所述辐射贴片的两条斜对角线设置，或者，两个所述阻抗变换微带线分别垂直于所述辐射贴片的两条边线设置。
[0009]进一步的，所述基体沿竖直方向的投影轮廓呈正方形，两个所述阻抗变换微带线分别沿所述投影轮廓的两条斜对角线设置，或者，两个所述阻抗变换微带线分别垂直于所述投影轮廓的两条边线设置。
[0010]进一步的，所述基体的四周设有隔离墙。
[0011]进一步的，所述隔离墙上设有开窗。
[0012]进一步的，所述基体为低温共烧陶瓷体或多层线路板。
[0013]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案二为：天线阵列，包括上述5G毫米波双极化天线单元。
[0014]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案三为：终端设备，包括上述天线阵列。
[0015]本技术的有益效果在于：本5G毫米波双极化天线单元内具有短路结构，在拓宽天线带宽的同时提高了极化的隔离度，有效地改善了天线性能；本5G毫米波双极化天线单元及天线阵列能够有效地覆盖N257(26.5至29.5GHz)波段，可以满足5G通信终端设备在该波段的应用；另外，本5G毫米波双极化天线单元中基体厚度能够做得较小，利于减弱基体表面波，利于进一步改善天线性能。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的结构示意图；
[0017]图2为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的俯视图；
[0018]图3为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的剖视图；
[0019]图4为本技术的5G毫米波双极化天线单元的另一种结构的结构示意图；
[0020]图5为本技术的5G毫米波双极化天线单元的另一种结构的结构示意图；
[0021]图6为本技术的5G毫米波双极化天线单元的另一种结构的结构示意图；
[0022]图7为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的s参数图；
[0023]图8为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的增益仿真结果图；
[0024]图9为本技术实施例一的5G毫米波双极化天线单元的辐射方向仿真结果图；
[0025]图10为本技术的一种天线阵列的俯视图；
[0026]图11为本技术实施例一的天线阵列的俯视图；
[0027]图12为本技术实施例一的天线阵列的立体图；
[0028]图13为本技术实施例一的天线阵列的辐射方向仿真结果图；
[0029]图14为本技术实施例一的天线阵列的CDF仿真结果图；
[0030]图15为本技术实施例一的天线阵列与芯片集成的结构示意图；
[0031]图16为本技术实施例一的终端设备的结构示意图；
[0032]图17为本技术实施例一的终端设备中的天线系统的CDF仿真结果图。
[0033]标号说明：
[0034]1、基体；2、辐射贴片；3、地层；4、馈电口；5、阻抗变换微带线；6、短路结构；7、第一匹配枝节；8、第二匹配枝节；9、馈电柱；10、缝隙；11、隔离墙；12、开窗；13、芯片。
具体实施方式
[0035]为详细说明本技术的
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。
[0036]请参照图1至图17，5G毫米波双极化天线单元，包括基体1及设于所述基体1内的两组馈电组件，所述基体1的顶面设有与所述馈电组件导通的呈正方形的辐射贴片2，所述基体1的底面设有地层3及与所述馈电组件导通的馈电口4，所述馈电组件包括阻抗变换微带线5，两个所述阻抗变换微带线5相互垂直设置，所述基体1内设有导通所述辐射贴片2和所
述地层3的短路结构6，所述短路结构6位于两个所述阻抗变换微带线5的延长线的交点处。
[0037]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：本5G毫米波双极化天线单元内具有短路结构6，在拓宽天线带宽的同时提高了极化的隔离度，有效地改善了天线性能；本5G毫米波双极化天线单元及天线阵列能够有效地覆盖N257(26.5至29.5GHz)波段，可以满足5G通信终端设备在该波段的应用；另外，本5G毫米波双极化天线单元中基体1厚度能够做得较小，利于减弱基体1表面波，利于进一步改善天线性能。
[0038]进一步的，所述馈电组件还包括第一匹配枝节7、第二匹配枝节8和馈电柱9，所述阻抗变换微带线5的一端设有与所述馈电口4导通的第一匹配枝节7，所述阻抗变换微带线5的另一端连接所述馈电柱9的一端，所述馈电柱9的另一端连接所述辐射贴片2。
[0039]由上述描述可知，馈电组件结构简单，加工容易；第一、二匹配枝节的作用主要用于增加天线的容性、抵消天线的感性，增加第一、二匹配枝节的长度或者宽度，均可增加天线的容性。而且在第一/二匹配枝节与阻抗变换微带线5两者的协作下，于馈电口4处，阻抗可匹配到50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.5G毫米波双极化天线单元，包括基体及设于所述基体内的两组馈电组件，所述基体的顶面设有与所述馈电组件导通的呈正方形的辐射贴片，所述基体的底面设有地层及与所述馈电组件导通的馈电口，其特征在于：所述馈电组件包括阻抗变换微带线，两个所述阻抗变换微带线相互垂直设置，所述基体内设有导通所述辐射贴片和所述地层的短路结构，所述短路结构位于两个所述阻抗变换微带线的延长线的交点处。2.根据权利要求1所述的5G毫米波双极化天线单元，其特征在于：所述馈电组件还包括第一匹配枝节、第二匹配枝节和馈电柱，所述阻抗变换微带线的一端设有与所述馈电口导通的第一匹配枝节，所述阻抗变换微带线的另一端连接所述馈电柱的一端，所述馈电柱的另一端连接所述辐射贴片。3.根据权利要求1所述的5G毫米波双极化天线单元，其特征在于：所述辐射贴片上具有对应于所述阻抗变换微带线设置的缝隙，所述缝隙与所述阻抗变换微带线垂直。4.根据权利要求1所述的5G毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵悦，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：