本申请公开了一种应用于毫米波基站设备的天线装置及通信设备，天线装置由下至上依次包括共面波导CPW转换结构、功分器和天线振子，其中：天线振子，包括两个天线贴片及与各天线贴片形成馈电的馈电部件，各馈电部件分别与功分器的输出端连接；功分器，包括公共端与CPW转换结构连接，用于将CPW转换结构传导的公共端传输的射频信号分为两个支路并通过输出端，分别连接到对应的馈电部件；CPW转换结构，包括接收信号端，用于将来自外层有源器件的射频信号传输至转化部，转化部用于将接收的所述射频信号转化为内层的射频信号并传输至传输端，传输端将内层的射频信号传输至公共端。本申请的天线装置实现高增益、宽带、低损耗，实现高集成度和紧凑设计。和紧凑设计。和紧凑设计。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于毫米波基站设备的天线装置及通信设备
[0001]本专利技术涉及天线
，特别涉及一种应用于毫米波基站设备的天线装置及通信设备。
技术介绍
[0002]毫米波作为5G移动通信系统的重要组成部分，其具有高容量和大带宽的特点，用于承载超过千兆比特的高数据速率，应用场景主要面向体育场馆、机场、购物中心等流量密集的热点区域。为保证覆盖效果和传输速率，对毫米波频段的天线和系统集成方式都提出了低损耗、高增益和大带宽的需求。
[0003]传统的微带贴片天线和缝隙天线带宽小于5％，难以覆盖毫米波工作带宽。为了提高微带贴片天线的带宽，现有技术基本上都是在传统贴片天线上进行多谐振设计，包括但不限于开槽、多层堆叠、L形探针、缝隙馈电等等。尽管这些方法也可以让贴片天线满足毫米波设备的带宽需求，但都存在各自的缺点。
[0004]但是上述天线的方案，开槽技术一般能产生多个极高Q值的窄带谐振，要实现宽带需要设计很多个频率相近的槽，或者将槽的形状进行特殊设计以降低Q值，对加工精度有较大挑战。采用多层贴片堆叠可以有效的扩展带宽，但一方面使得叠层复杂，加工困难，另一方面多层介质板堆叠，损耗增大，增益也较低。采用L形探针和缝隙馈电存在辐射方向图不对称，交叉极化较差，前后比不理想，设计加工较复杂，而且对于单元增益的提高没有效果。
[0005]上述天线的方案不能满足毫米波基站设备的天线，需要提供一种能够满足毫米波基站设备的天线方案。
技术实现思路
[0006]本申请的目的是提供一种应用于毫米波基站设备的天线装置。用于解决现有天线装置可靠性低，损耗大，成本高，不易于批量生产的问题。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种应用于毫米波基站设备的天线装置，所述天线装置由下至上依次包括共面波导CPW转换结构、功分器和天线振子，其中：
[0008]所述天线振子，包括两个天线贴片及与各天线贴片形成馈电的馈电部件，各天线贴片被十字缝隙分割为四个作为电偶极子的贴片部分，各贴片部分通过作为磁偶极子的接地线与接地端连接，各馈电部件分别与所述功分器的输出端连接；
[0009]所述功分器，包括一个公共端与两个输出端，所述公共端与所述CPW转换结构连接，用于将所述CPW转换结构传导的公共端传输的射频信号分为两个支路并通过所述输出端，分别连接到对应的所述馈电部件；
[0010]所述CPW转换结构，包括接收信号端、转化部和传输端，所述接收信号端用于将来自外层有源器件的射频信号传输至所述转化部，所述转化部用于将接收的所述射频信号转化为内层的射频信号并传输至所述传输端，所述传输端将所述内层的射频信号传输至所述功分器的公共端。
[0011]在一些可能的实施例中，所述天线装置还包括：
[0012]第一类同轴垂直互联结构，设置于所述天线振子与所述功分器之间，用于将所述功分器输出端引线接入到所述天线振子，将所述接地线延伸至接地端或延伸至功分器所在层；
[0013]第二类同轴垂直互联结构，设置于所述CPW转换结构与所述功分器之间，用于将功分器所在层的接地线延伸至所述CPW转换结构所在层的接地端，用于将所述CPW转换结构的传输端引线接入所述功分器的公共端。
[0014]在一些可能的实施例中，所述第一类同轴垂直互联结构包括:
[0015]一非金属的隔离部、一设置于所述隔离部中间的金属的信号孔和一设置于所述隔离部周围的接地孔，所述接地孔用于延伸所述接地线，所述信号孔用于引入功分器输出端的引线，所述隔离部用于将所述信号孔与周围所述参考地隔离；或者
[0016]第二类同轴垂直互联结构包括：
[0017]一非金属的隔离部、一设置于所述隔离部中间的金属的信号孔和一设置于所述隔离部周围的接地孔，所述接地孔用于延伸所述接地线，所述信号孔用于引入所述CPW转换结构的传输端引线，所述隔离部用于将所述信号孔与周围所述参考地隔离。
[0018]在一些可能的实施例中，所述各贴片包括多个接地线，其中至少部分接地线通过贯穿所述天线振子所在层、功分器所在层、所述CPW转换结构所在层的通孔，与接地端连接；
[0019]其中至少部分接地线通过第一盲孔与接地端连接，所述第一盲孔所在层位于功分器所在层之上；
[0020]所述CPW转换结构上设置激光孔，所述转化部将接收的射频信号经所述激光孔进行带状信号转换后，传输至所述传输端；
[0021]CPW转换结构的传输端通过第二盲孔，将所述射频信号传输至所述公共端，所述功分器的输出端通过带有背钻的通孔，连接到对应的所述馈电部件。
[0022]在一些可能的实施例中，该装置包括第一类同轴垂直互联结构和第二类同轴垂直互联结构时，所述第二类同轴垂直互联结构，通过第二盲孔将所述CPW转换结构的传输端引线接入所述功分器的信号端，通过第三盲孔将接地端引线接入所述功分器的屏蔽地孔；
[0023]所述第一类同轴垂直互联结构，将所述带有背钻的通孔延伸至功分器所在层。
[0024]在一些可能的实施例中，所述功分器为T形功分器，所述功分器的公共端和两个输出端分别为带状线结构，各带状线两侧间隔排布有屏蔽地孔，所述屏蔽地孔的排布满足衬底集成波导SIW传输条件。
[0025]在一些可能的实施例中，所述屏蔽地孔包括用于引入接地线的孔及与接地端连接的孔，所述屏蔽地孔的孔径为d，孔间距为p，p/d≤2。
[0026]在一些可能的实施例中，所述通孔的个数至少2个，分别连接不同贴片的接地线。
[0027]在一些可能的实施例中，所述天线贴片形状包括方形、圆形、蝶形。
[0028]在一些可能的实施例中，每个所述天线贴片的接地线采用过孔、金属柱、连接结构件的方式与所述接地端连接。
[0029]在一些可能的实施例中，所述天线贴片与馈电部件的馈电方式探针馈电、耦合馈电或缝隙馈电。
[0030]在一些可能的实施例中，采用探针馈电时，所述馈电部件为L形探针。
[0031]在一些可能的实施例中，采用缝隙馈电时，所述馈电部件采用十字缝隙、H形缝隙或蝶形缝隙的形式进行馈电。
[0032]第二方面，本申请实施例提供了一种通信设备，包括，存储计算机程序指令的存储器；执行所述计算机程序指令以传输射频信号的处理器；所述第一方面的天线装置，用于根据所述处理器的控制传输射频信号。
[0033]本申请实施例，本申请实施例基于超宽带天线原理和HDI微盲埋孔技术设计了一种高增益、宽带、低损耗的应用于毫米波基站设备的天线装置，包括功分器以及天线振子整条完整链路，便于和有源射频器件(Beamformer)、功放等直接级联，从而实现高集成度和紧凑设计。
[0034]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于毫米波基站设备的天线装置，其特征在于，所述天线装置由下至上依次包括共面波导CPW转换结构、功分器和天线振子，其中：所述天线振子，包括两个天线贴片及与各天线贴片形成馈电的馈电部件，各天线贴片被十字缝隙分割为四个作为电偶极子的贴片部分，各贴片部分通过作为磁偶极子的接地线与接地端连接，各馈电部件分别与所述功分器的输出端连接；所述功分器，包括一个公共端与两个输出端，所述公共端与所述CPW转换结构连接，用于将所述CPW转换结构传导的公共端传输的射频信号分为两个支路并通过所述输出端，分别连接到对应的所述馈电部件；所述CPW转换结构，包括接收信号端、转化部和传输端，所述接收信号端用于将来自外层有源器件的射频信号传输至所述转化部，所述转化部用于将接收的所述射频信号转化为内层的射频信号并传输至所述传输端，所述传输端将所述内层的射频信号传输至所述公共端。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：第一类同轴垂直互联结构，设置于所述天线振子与所述功分器之间，用于将所述功分器输出端引线接入到所述天线振子，将所述接地线延伸至接地端或延伸至功分器所在层；第二类同轴垂直互联结构，设置于所述CPW转换结构与所述功分器之间，用于将功分器所在层的接地线延伸至所述CPW转换结构所在层的接地端，用于将所述CPW转换结构的传输端引线接入所述功分器的公共端。3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一类同轴垂直互联结构包括:一非金属的隔离部、一设置于所述隔离部中间的金属的信号孔和一设置于所述隔离部周围的接地孔，所述接地孔用于延伸所述接地线，所述信号孔用于引入功分器输出端的引线，所述隔离部用于将所述信号孔与周围所述参考地隔离；或者第二类同轴垂直互联结构包括：一非金属的隔离部、一设置于所述隔离部中间的金属的信号孔和一设置于所述隔离部周围的接地孔，所述接地孔用于延伸所述接地线，所述信号孔用于引入所述CPW转换结构的传输端引线，所述隔离部用于将所述信号孔与周围所述参考地隔离。4.根据权利要求1～3任一所述的天线装置，其特征在于，所述各贴片包括多个接地线，其中至少部分接地线通过贯穿所述天线振子所在层、功分器所在层、所述CPW转换结构所在层的通...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世华，武佳文，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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