一种应用于共口径天线体测试的结构制造技术

本发明专利技术提供一种应用于共口径天线体测试的结构，包括共口径天线体、馈电部件组、介质板和金属地板；共口径天线体包括至少一个Sub‑6GHz天线和至少一个毫米波天线；馈电部件组包括数目与Sub‑6GHz天线数目匹配的第一馈电部件、数目与毫米波天线数目匹配的第二馈电部件；第一馈电部件设置有第一端口和第一微带线，第一端口通过所述第一微带线向Sub‑6GHz天线馈电；第二馈电部件设置有微带组、两组金属柱组和第二端口；微带组由第二微带线、第三微带线和两条第四微带线构成；介质板位于金属地板与微带组之间；第二端口位于介质板边沿，且依次经过第三微带线、第二微带线后向毫米波天线馈电；两第四微带线分居第三微带线两侧，且分别通过一组金属柱组与金属地板连接。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于共口径天线体测试的结构
本专利技术涉及移动通讯
，尤其是指一种应用于共口径天线体测试的结构。
技术介绍
第五代移动通信(5G)提出了两大通信频段：FR1：Sub-6GHz和FR2：毫米波，虽然目前中国、欧洲等国的5G商用进程中只推行了FR1频段，但是5G未来的发展趋势必然是向毫米波无线通信发展的。那么意味着将来的5G智能手机上必然出现Sub-6GHz频段天线与毫米波频段天线共存的局面。由于智能手机可利用的空间越来越小，因此以共口径方式实现Sub-6GHz频段天线和毫米波频段天线将是最有效的设计方案，但是Sub-6GHz频段天线和毫米波频段天线的测试方式有差异，而且手机的空间有限，这给集成Sub-6GHz频段和毫米波频段的共口径天线的测试带来了巨大的问题。目前，在Sub-6GHz手机天线设计中，常见的无源测试方案有两种：1)自带一段较长同轴线的低频频段SMA接头直接焊接到手机天线的馈电处；2)天线本身采用微带传输线馈电；在测试中低频频段SMA接头和微带传输线有两种连接方式：I.将低频频段SMA接头伸出的探针由上而下(或由下而上)垂直穿过介质板接到微带传输线(底馈)；II.低频频段SMA接头在介质板侧端位置接到微带传输线(侧馈)。在毫米波手机天线无源测试中，通常使用高频频段SMA末端发射接头(EndLaunchConnector)，这种高频SMA末端发射接头可以多次重复利用，降低了毫米波天线的设计和测试成本，在毫米波频段天线测试中被广泛应用。但该类接头无法实现如低频频段SMA接头底馈的测试方案，只能实现侧馈的测试方案。根据现有Sub-6GHz和毫米波频段手机天线的测试方案对比可看出，在毫米波频段：1.自带一段较长同轴线的低频频段SMA接头测试方案不再适用，因为会引起较大损耗和较强的辐射干扰；2.SMA接头底馈微带传输线的方案不再适用，一是因为毫米波天线测试常用的SMA末端发射接头无法实现底馈测试方案，二是底馈方式也不适用于较厚介质板，随着毫米波频段波长的急剧缩小，穿过介质板探针的长度引入的电感效益已经不可忽视，介质板较厚情况下，探针引入的强电感效益将导致严重阻抗失配；3.手机毫米波天线测试中如采用SMA末端发射接头侧馈微带传输线方案，通常馈电路径相对较长，会引入较强的插入损耗。目前，5G智能手机开始装备毫米波频段天线，同时低频段的Sub-6GHz天线依然存在。在这些多频段，大频率比的手机天线设计过程中，测试环节必将遇到上述提到的问题，科研工作者们发挥各自的聪明才智，提出了不同的解决方案：对于非共口径的手机天线设计方案，低频的Sub-6GHz天线采用低频频段常用测试方案，高频的毫米波频段则采用SMA末端发射接头侧馈微带传输线的测试方案，但为了缩短毫米波微带传输线的馈电路径，需要在地板上挖出一个缺口为SMA末端发射接头的安装预留出位置。这种测试方案通过在地板上挖口解决了馈电路径长的问题，但是该方案不仅破坏了地板的完整性，而且缺口位置一般离天线较近，缺口处容易产生较强电流堆积，从而在测试中引入较强的辐射干扰；对于共口径的手机天线设计方案，如文献Common-ApertureSub-6GHzandMillimeter-Wave5GAntennaSystem(MUHAMMADIKRAM等《ResearchGate》，第8卷)公开的方案中，低频的Sub-6GHz天线分别采用了侧馈和底馈微带传输线的测试方案，其中侧馈方式的微带传输线较长，底馈方式的微带传输线较短；而高频的毫米波频段的天线则采用了底馈的测试方案，会出现上述的毫米波频段的第2点的问题——该方案采用的SMA接头是一次性的，测试成本较高；同时，该测试方案也不适用于使用了较厚介质板的设计方案。所以该测试方案仅可用于该文献的天线设计，不具有普遍适用性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：如何同时实现对共口径辐射设计的Sub-6GHz天线和毫米波手机天线进行测试，并达到降低测试成本、减少干扰辐射、减少传输损耗、结构简单且具有普遍适用性的效果。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种应用于共口径天线体测试的结构，包括共口径天线体、馈电部件组、介质板和金属地板；所述共口径天线体包括至少一个Sub-6GHz天线和至少一个毫米波天线；所述馈电部件组包括数目与Sub-6GHz天线数目匹配的第一馈电部件、数目与毫米波天线数目匹配的第二馈电部件；所述第一馈电部件设置有第一端口和第一微带线，所述第一端口通过所述第一微带线向所述Sub-6GHz天线馈电；所述第二馈电部件设置有微带组、两组金属柱组和第二端口；所述微带组由第二微带线、第三微带线和两条第四微带线构成；所述介质板位于所述金属地板与所述微带组之间；所述第二端口位于所述介质板边沿，且依次经过所述第三微带线、所述第二微带线后向所述毫米波天线馈电；两所述第四微带线分居所述第三微带线两侧，且分别通过一组所述金属柱组与所述金属地板连接；所述第四微带线的延伸方向与所述第三微带线的延伸方向保持一致。进一步地，所述第一端口到所述共口径天线体中心的距离小于0.5倍的所述第二端口到所述共口径天线体中心的距离。进一步地，所述第三微带线的长度大于2倍的所述第二微带线的长度。进一步地，沿着第四微带线的延伸方向，所述金属柱组中的金属柱依次排列；所述金属柱的间距为A，半径为R；所述毫米波天线的工作媒介波长为λ，其中，0.05λ≤A≤0.2λ，0.005λ≤R≤0.025λ。进一步地，所述第四微带线的各个位置到所述第三微带线的距离均为B，其中，0.005λ≤B≤0.02λ。进一步地，所述第三微带线的宽度小于所述第二微带线的宽度；所述第三微带线的宽度为C，其中，0.005λ≤C≤0.02λ。进一步地，所述第一端口处接第一SMA接头；所述第一微带线与第一SMA接头之间阻抗匹配；所述第一端口处，第一SMA接头的内导体依次穿过金属地板、介质板后与所述第一微带线连接，第一SMA接头的外导体与所述金属地板连接。进一步地，所述第二端口处接第二SMA接头；所述第二微带线和所述第三微带线的总阻抗与第二端口的阻抗匹配；所述第二端口处，所述第三微带线与第二SMA接头的内导体连接；所述第四微带线、所述金属地板均与第二SMA接头的外导体连接；所述第二SMA接头通过螺钉固定在所述第二端口处。进一步地，所述介质板呈矩形，所述共口径天线体位于所述介质板的一边边沿旁，所述第二端口位于所述介质板的另一边边沿旁；所述金属柱组中的金属柱为金属化过孔。进一步地，所述共口径天线体由两个Sub-6GHz天线和一个毫米波天线构成，所述馈电部件组包含两个第一端口和一个第二端口；两所述第一端口分居所述第三微带线两侧。本专利技术的有益效果在于：第三微带线、第四微带线、金属柱组与金属地板组合形成共面波导传输线用于毫米波天线馈电，可以减小毫米波传输的损耗，使毫米波天线馈电位置能够远离辐射口径；第二端口设置于介质板边沿处，其馈电探针无需穿过介质板，避免了因引入大电感效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于共口径天线体测试的结构，其特征在于，包括共口径天线体、馈电部件组、介质板和金属地板；所述共口径天线体包括至少一个Sub-6GHz天线和至少一个毫米波天线；所述馈电部件组包括数目与Sub-6GHz天线数目匹配的第一馈电部件、数目与毫米波天线数目匹配的第二馈电部件；所述第一馈电部件设置有第一端口和第一微带线，所述第一端口通过所述第一微带线向所述Sub-6GHz天线馈电；所述第二馈电部件设置有微带组、两组金属柱组和第二端口；所述微带组由第二微带线、第三微带线和两条第四微带线构成；所述介质板位于所述金属地板与所述微带组之间；所述第二端口位于所述介质板边沿，且依次经过所述第三微带线、所述第二微带线后向所述毫米波天线馈电；两所述第四微带线分居所述第三微带线两侧，且分别通过一组所述金属柱组与所述金属地板连接；所述第四微带线的延伸方向与所述第三微带线的延伸方向保持一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于共口径天线体测试的结构，其特征在于，包括共口径天线体、馈电部件组、介质板和金属地板；所述共口径天线体包括至少一个Sub-6GHz天线和至少一个毫米波天线；所述馈电部件组包括数目与Sub-6GHz天线数目匹配的第一馈电部件、数目与毫米波天线数目匹配的第二馈电部件；所述第一馈电部件设置有第一端口和第一微带线，所述第一端口通过所述第一微带线向所述Sub-6GHz天线馈电；所述第二馈电部件设置有微带组、两组金属柱组和第二端口；所述微带组由第二微带线、第三微带线和两条第四微带线构成；所述介质板位于所述金属地板与所述微带组之间；所述第二端口位于所述介质板边沿，且依次经过所述第三微带线、所述第二微带线后向所述毫米波天线馈电；两所述第四微带线分居所述第三微带线两侧，且分别通过一组所述金属柱组与所述金属地板连接；所述第四微带线的延伸方向与所述第三微带线的延伸方向保持一致。


2.如权利要求1所述的应用于共口径天线体测试的结构，其特征在于，所述第一端口到所述共口径天线体中心的距离小于0.5倍的所述第二端口到所述共口径天线体中心的距离。


3.如权利要求2所述的应用于共口径天线体测试的结构，其特征在于，所述第三微带线的长度大于2倍的所述第二微带线的长度。


4.如权利要求3所述的应用于共口径天线体测试的结构，其特征在于，沿着第四微带线的延伸方向，所述金属柱组中的金属柱依次排列；所述金属柱的间距为A，半径为R；所述毫米波天线的工作媒介波长为λ，其中，0.05λ≤A≤0.2λ，0.005λ≤R≤0.025λ。


5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲，袁晓婷，袁涛，全智，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44