一种双频双极化毫米波集成化天线结构制造技术

本实用新型专利技术请求保护一种双频双极化毫米波集成化天线结构，其包括：水平极化激励端口、垂直极化激励端口、双频双极化毫米波上方贴片天线、双频双极化毫米波下方贴片天线、中频段LTE手机天线、LTE手机天线、天线单元阵列、毫米波天线、对称毫米波天线及手机金属框架，其中，水平极化激励端口、垂直极化激励端口设置于手机金属框架的一个侧面上，水平极化激励端口、垂直极化激励端口通过若干对相邻设置构成天线单元阵列，水平极化激励端口、垂直极化激励端口均分别与双频双极化毫米波上方贴片天线的两个边缘相连接；而双频双极化毫米波下方贴片天线是通过双频双极化毫米波上方贴片天线谐振激励。本实用新型专利技术显著提升了天线辐射效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种双频双极化毫米波集成化天线结构


[0001]本技术属于手机天线
，特别涉及具有双频双极化同时工作在两个互相正交的极化方向接收全信息的手机天线实现技术。

技术介绍

[0002]双频技术和双极化技术在手机通信
内要求愈发逐步变高，将两种技术融合形成双频双极化天线是现代手机通信领域发展重要方向。开发具有天线在双频都有较大的带宽和双极化都有较大的隔离度是关键技术之一，也是当下手机天线研究的热点。
[0003]双频双极化毫米波集成设计天线有非常严格的设计要求：天线小型化集成化，减少占用手机内部净空间，天线的频段必须多频化，需要同时满足全球5G通信系统的工作频段24.25
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29.5GHz和37
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43.5GHz两个毫米波频段，以及必须满足日用的接收通话频段。这些严格的设计要求，给具有双频双极化毫米波集成设计天线的研制提出了极大的挑战。
[0004]现有的双频双极化天线由于可以实现多频段多极化工作，在5G通信系统中的应用日渐普及，但是现有的技术仅能通过调整参数的方法实现全球5G通信系统的工作频段，无法在手机通信中做出更多实质突破性的扩展并且手机内净空间不支持分立式的天线独存，并且在考虑天线路损的情况，手机金属外壳必须得符合天线辐射方向，导致手机外壳无法多变。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种双频双极化毫米波集成化天线结构。本技术的技术方案如下：
[0006]一种双频双极化毫米波集成化天线结构，其包括：水平极化激励端口(1)、垂直极化激励端口(2)、双频双极化毫米波上方贴片天线(3)、双频双极化毫米波下方贴片天线(4)、中频段LTE手机天线(5)、低频段LTE手机天线(6)、天线单元阵列(7)、毫米波天线(8)、对称毫米波天线(9)及手机金属框架(10)，其中，水平极化激励端口(1)、垂直极化激励端口(2)设置于手机金属框架(10)的一个侧面上，水平极化激励端口(1)、垂直极化激励端口(2)通过若干对相邻设置构成天线单元阵列(7)，水平极化激励端口(1)、垂直极化激励端口(2)均分别与双频双极化毫米波上方贴片天线(3)的两个边缘相连接；而双频双极化毫米波下方贴片天线是通过双频双极化毫米波上方贴片天线谐振激励；毫米波天线(8)设置在手机顶部的左上方，低频段LTE手机天线(6)设置在手机顶部的中间，中频段LTE手机天线(5)设置在手机顶部的右上方，三种天线通过相同馈源激励，对称毫米波天线(9)设置在手机底部是通过毫米波天线(8)谐振激励。
[0007]进一步的，所述水平极化激励端口(1)、垂直极化激励端口(2)一共有5组，构成天线单元阵列(7)，所有的垂直极化激励端口(2)激励垂直极化，水平极化激励端口(2)激励水平极化，通过正交设置实现每个天线单元双端口隔离，从而对另一端口不影响。
[0008]进一步的，所述天线单元阵列(7)垂直极化工作时可覆盖27.07GHz
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28.73GHz和
36.51GHz
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40.56GHz，而天线单元阵列(7)水平极化工作时可覆盖26.97GHz
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28.69GHz和36.83GHz
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40.75GHz，因此该天线单元阵列(7)覆盖5G通信系统的n261和n260两频段。
[0009]进一步的，所述LTE手机天线(6)包括馈入端口、匹配器件和金属传输线间隔相连组成的阻抗匹配网络，将传输信号从馈入端口进入，通过金属边框辐射体向外进行辐射。
[0010]进一步的，所述每个天线单元有两个端口成对馈入，双端口设置叠层式结构，所述叠层式结构隔离奇数端口和偶数端口激励。
[0011]进一步的，所述叠层式结构为双方形贴片天线缝隙结构，所述缝隙结构的距离固定为0.4毫米，所述双方形贴片包括底部大方形贴片天线和顶部小方形贴片天线，利用所述奇数端口实现右手圆极化，利用所述偶数端口实现左手圆极化，所述双端口实现双极化，从而用于多输入多输出MIMO结构。
[0012]本技术的优点及有益效果如下：
[0013]本技术该双频双极化毫米波集成设计天线通过利用金属外壳实现与LTE手机天线复用金属边框辐射体，在手机净空间不变化的情况下，有效增强多天线集成度，利用双馈式天线单元阵列实现天线多频段多极化的特性，显著提升天线辐射效率，依靠天线遮蔽结构提高信息接收准确度，并且极大地提高与LTE手机天线的隔离度。
附图说明
[0014]图1是本技术提供优选实施例双频双极化毫米波集成化天线结构正视图；
[0015]图2是本技术提供优选实施例双频双极化毫米波集成化天线结构俯视图；
[0016]图3是本技术提供优选实施例双频双极化毫米波集成化天线结构结构三维图；
[0017]图4是本技术提供优选实施例双频双极化毫米波集成化天线结构结构部分三维图。
[0018]其中：1.水平极化激励端口 2.垂直极化激励端口 3.双频双极化毫米波上方贴片天线 4.双频双极化毫米波下方贴片天线 5.中频段LTE手机天线 6.LTE手机天线 7.天线单元阵列 8.毫米波天线 9.对称毫米波天线 10.手机金属框架
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例。
[0020]本技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0021]一种双频双极化毫米波集成化设计天线结构，其包括双频双极化5G毫米波天线、嵌入式4GLTE手机天线和手机金属壳结构，所述双频双极化毫米波天线与手机金属壳顶部和手机金属壳底部相连，所述LTE手机天线与顶部双频双极化毫米波天线相连，所述双频双极化毫米波天线包括五个天线单元构成天线阵列，每个天线单元有两个端口成对馈入，所述天线单元中所述双端口的奇数端口激励垂直极化，偶数端口激励水平极化；所述双端口设置叠层式结构，所述叠层式结构隔离奇数端口和偶数端口激励；所述天线单元与所述奇数端口激励垂直极化工作时产生28GHz频段和39GHz频段；所述天线单元与所述偶数端口激励水平极化工作时产生28GHz频段和38GHz频段；所述LTE手机天线包括馈入端口、调谐匹配
器件、辐射体，所述馈入端口与手机金属壳内基板相连，所述匹配器件与所述馈入端口相连形成阻抗匹配，所述辐射体是整个手机金属壳边框，与所述双频双极化毫米波天线阵列单元形成复用天线辐射体。
[0022]2.进一步的，所述叠层式结构为双方形贴片天线缝隙结构，所述缝隙结构的距离固定为0.4毫米，所述双方形贴片包括底部大方形贴片天线和顶部小方形贴片天线，利用所述奇数端口实现右手圆极化，利用所述偶数端口实现左手圆极化，所述双端口实现双极化，从而用于多输入多输出(MIMO)结构。
[0023]3.进一步的，所述叠层式双方形贴片天线嵌入所述手机金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频双极化毫米波集成化天线结构，其特征在于，包括：水平极化激励端口（1）、垂直极化激励端口（2）、双频双极化毫米波上方贴片天线（3）、双频双极化毫米波下方贴片天线（4）、中频段LTE手机天线（5）、低频段LTE手机天线（6）、天线单元阵列（7）、毫米波天线（8）、对称毫米波天线（9）及手机金属框架（10），其中，水平极化激励端口（1）、垂直极化激励端口（2）设置于手机金属框架（10）的一个侧面上，水平极化激励端口（1）、垂直极化激励端口（2）通过若干对相邻设置构成天线单元阵列（7），水平极化激励端口（1）、垂直极化激励端口（2）均分别与双频双极化毫米波上方贴片天线（3）的两个边缘相连接；而双频双极化毫米波下方贴片天线是通过双频双极化毫米波上方贴片天线谐振激励；毫米波天线（8）设置在手机顶部的左上方，低频段LTE手机天线（6）设置在手机顶部的中间，中频段LTE手机天线（5）设置在手机顶部的右上方，三种天线通过相同馈源激励，对称毫米波天线（9）设置在手机底部是通过毫米波天线（8）谐振激励。2.根据权利要求1所述的双频双极化毫米波集成化天线结构，其特征在于，所述水平极化激励端口（1）、垂直极化激励端口（2）一共有5组，构成天线单元阵列（7），所有的垂直极化激励端口（2）激励垂直极化，水平极化激励端口（1）激励水平极化，通过正交设置实现每个天线单元双端口隔离，从而对另一端口不...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贺凯，傅子懿，冉春澜，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：新型
国别省市：