一种5G双频段四分之一贴片天线制造技术

本发明专利技术公开了一种5G双频段四分之一贴片天线，包括自上而下依次层叠设置的上表面金属板、第一基板、第二基板、第三基板以及金属地板，所述上表面金属板包括第一四分之一贴片结构和第二四分之一贴片结构，所述第三基板上设置调节盘和调节盲孔，所述天线还包括同轴馈电结构。本发明专利技术采用第一四分之一贴片天线作为主辐射器产生2个谐振模式，并引入感型耦合馈电的第二四分之一贴片结构产生两个额外的谐振模式，共产生四个谐振模式，两个位于N78频段，两个位于N79频段，实现双频双宽带覆盖。实现双频双宽带覆盖。实现双频双宽带覆盖。

【技术实现步骤摘要】
一种5G双频段四分之一贴片天线


[0001]本专利技术涉及微波通信领域，特别涉及一种5G双频段四分之一贴片天线。

技术介绍

[0002]为了满足5G网络高速、低延迟、大连接等特点对于频谱资源的需求，进一步提升在5G领域的竞争力，在5G频段中确定优先部署了N78和N79频段。N78频段是中国电信、中国联通的5G主力频段，频段范围为3.3GHz
‑
3.8GHz。N79频段则是中国移动的5G主力频段，频段范围为4.4GHz
‑
5GHz。
[0003]目前，业界所提出的微波双频段天线主要分为两类且存在以下局限性：第一种是通过在单个谐振器中激发双/多个工作模式的方式实现双频段覆盖，但是由于要利用单个谐振器的较高次模，往往导致天线尺寸过大；第二种方法是通过使用多种谐振器结构实现双频段覆盖，但是现有的设计仍然只局限在两到三个谐振器，因此提供的模式仍然数量有限(≦3个模式)，无法实现两个频段的宽频带覆盖。在此背景下，就天线
而言，设计一款覆盖N78/N79的双频段、小型化的天线具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对以上问题，本专利技术目的是提供一种5G双频段四分之一贴片天线，实现了5G双频段的宽频带覆盖。
[0005]技术方案：本专利技术的一种5G双频段四分之一贴片天线，包括自上而下依次层叠设置的上表面金属板、第一基板、第二基板、第三基板以及金属地板，所述上表面金属板包括第一四分之一贴片结构和第二四分之一贴片结构，所述第三基板上设置调节盘和调节盲孔，所述天线还包括同轴馈电结构。
[0006]进一步，所述天线设有贯穿所述第一基板并向下延伸至所述金属地板的接地金属通孔，通过调节所述接地金属通孔之间的间距调谐所述第一四分之一贴片结构和所述第二四分之一贴片结构之间的耦合。
[0007]进一步，所述接地金属通孔沿所述上表面金属板对角线方向均匀设置，所述第一四分之一贴片结构和所述第二四分之一贴片结构沿所述接地金属通孔对称设置。
[0008]进一步，所述第一四分之一贴片结构和所述第二四分之一贴片结构之间的耦合为感型耦合馈电。
[0009]进一步，所述同轴馈电结构贯穿第一基板并向下延伸至金属地板。
[0010]进一步，所述调节盲孔数量为2，两个调节盲孔分布在所述接地金属通孔的两侧。
[0011]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0012]1、本专利技术采用第一四分之一贴片天线作为主辐射器产生2个谐振模式，并引入感型耦合馈电的第二四分之一贴片结构产生两个额外的谐振模式；本天线结构共产生四个谐振模式，两个位于N78(3.3GHz
‑
3.6GHz)频段，两个位于N79(4.8GHz
‑
5.0GHz)频段，实现双频双宽带覆盖；
[0013]2、本专利技术中通过引入调节通孔和调节盘结构，可以调谐四分之一贴片高次模的谐振频率，从而实现双频段频率比的灵活调谐；
[0014]3、本专利技术中的天线设计可以同时包含N78(3.3GHz
‑
3.6GHz)和N79(4.8GHz
‑
5.0GHz)两个频段，但不仅限于3.3GHz
‑
3.6GHz和4.8GHz
‑
5.0GHz频段，该设计技术可应用于5G其他频段。
附图说明
[0015]图1为实施例中天线的三维结构示意图；
[0016]图2为实施例中天线的俯视图和侧视图；
[0017]图3为实施例中天线单元的|S
11
|和增益仿真结果图；
[0018]图4为实施例中天线单元在3.5GHz处的仿真方向图；
[0019]图5为实施例中天线单元在4.9GHz处的仿真方向图。
具体实施方式
[0020]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
[0021]如图1
‑
2所示为本实施例所述的一种5G双频段四分之一贴片天线结构示意图，该天线包括自上而下依次层叠设置的上表面金属板1、第一基板2、第二基板3、第三基板4以及金属地板5，上表面金属板1包括第一四分之一贴片结构1
‑
1和第二四分之一贴片结构1
‑
2，第三基板4上设置调节盘和调节盲孔7。
[0022]如图2所示，其中左边为天线俯视图，右边为天线的侧视图，该天线设置有贯穿第一基板2并向下延伸至金属地板5的接地金属通孔6，通过调节接地金属通孔6之间的间距调谐第一四分之一贴片结构1
‑
1和第二四分之一贴片结构1
‑
2之间的耦合。
[0023]优选的，该天线的上表面金属板1为正方形，其中第一四分之一贴片结构1
‑
1和第二四分之一贴片结构1
‑
2为三角形，接地金属通孔6沿上表面金属板1对角线方向均匀设置，第一四分之一贴片结构1
‑
1和第二四分之一贴片结构1
‑
2沿接地金属通孔6对称设置。
[0024]第一四分之一贴片结构1
‑
1和第二四分之一贴片结构1
‑
2之间的耦合为感型耦合馈电。
[0025]该天线还包括同轴馈电结构8，同轴馈电结构8贯穿第一基板2并向下延伸至金属地板5。优选的，该同轴馈电结构8为贯穿在第一基板3至金属地板5的同轴馈电孔。
[0026]优选的，调节盲孔7数量为2，两个调节盲孔7分布在接地金属通孔6的两侧。
[0027]本实施例中首先利用基片集成波导技术，构建了一种具有极小型化优势的第一四分之一贴片天线，射频激励信号从底部的同轴馈电孔馈入，对位于其上的天线结构进行馈电，在该结构中XOY面右下侧的第一四分之一贴片结构在调节盲孔和调节盘的调谐下，使得该天线在目标频段内可以产生两个模式，分别是位于N78频段的一个谐振点(3.6GHz)以及N79频段的一个谐振点(5GHz)。然后，在该第一四分之一贴片天线基础上沿着右下侧三角形基片集成波导天线上表面金属板的接地金属通孔一侧引入一个感型耦合馈电的第二四分之一贴片结构(如图2中XOY面左上侧三角形结构)，通过调节基片集成波导结构的接地金属通孔的间距，可以调谐两个四分之一贴片结构之间的耦合，该对称结构可以在N78频段和
N79频段各激发一个新的谐振点，分别为N78频段的3.3GHz和N79频段的4.8GHz。由此，本专利技术在3.3GHz
‑
3.6GHz频段可激发出两个谐振点，在4.8GHz
‑
5.0GHz频段也可激发出两个谐振点。最终，本专利技术实现了5G双频段宽频设计，成功的覆盖了N78(3.3GHz
‑
3.6GHz)频段和N79(4.8GHz
‑
5.0GHz)频段这两个目标频段。
[0028]本专利技术在实现5G双频带宽频覆盖的同时能兼顾极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G双频段四分之一贴片天线，其特征在于，包括自上而下依次层叠设置的上表面金属板、第一基板、第二基板、第三基板以及金属地板，所述上表面金属板包括第一四分之一贴片结构和第二四分之一贴片结构，所述第三基板上设置调节盘和调节盲孔，所述天线还包括同轴馈电结构。2.根据权利要求1所述的5G双频段四分之一贴片天线，其特征在于，所述天线设有贯穿所述第一基板并向下延伸至所述金属地板的接地金属通孔，通过调节所述接地金属通孔之间的间距调谐所述第一四分之一贴片结构和所述第二四分之一贴片结构之间的耦合。3.根据权利要求1所述的5G双频段四分之一贴片天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汶汶，杨旭，陈建新，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：