[發明專利]一種低成本小型化5G基站天線

在審

• 申請號: 201711029468.3
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107732448A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 邱貴福;林旺;陳群峰;譚金生
• 申請（專利權）人: 中郵科通信技術股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/02;H01Q19/06;H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q21/24
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,鐘茜

技術領域

本發明涉及一種低成本小型化5G基站天線，主要運用于5G移動通信系統。

背景技術

隨著物聯網、車聯網、工業控制、虛擬現實（VR）、可穿戴設備等相關技術的急速發展，這些應用領域和使用場景對無線通信技術提出了以下要求：單位面積移動數據流量增長1000倍、典型用戶數據速率提升100倍、聯網設備的數量增加100倍、端到端時延小于1毫秒。相關應用行業因這些“硬需求”對5G通信表達出了強烈的期待，而通信行業也觀察到了5G通信廣大的市場需求。發展5G通信的商業可行性、必要性、緊迫性已經得到了業界的廣泛認可。

移動通信傳統工作頻段主要集中在3GHz以下的頻段，隨著無線通信的高速發展，射頻頻段頻率資源十分擁擠已經非常緊張，而 5G超高速無線數據傳輸所需要的超寬信號帶寬在傳統的射頻頻段也難以得到滿足。而在毫米波頻段可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現狀，可以實現極高速短距離通信，這使得 5G走向毫米波頻段成為必然的選擇。

發明內容

本發明的目的是針對以上不足之處，提供了一種低成本小型化5G基站天線，簡化輻射振子的加工工藝，降低天線的生產成本。

本發明解決技術問題所采用的方案是：一種低成本小型化5G基站天線，包括天線外罩、輻射單元、反射板、HetNet透鏡、固定板和天線接頭，所述天線外罩和固定板上下固定連接形成一內腔，所述反射板和HetNet透鏡上下間隔設置于所述內腔內；所述輻射單元包括32個輻射振子，所述32個輻射振子呈陣列均勻間隔固定在反射板的上表面；每個輻射振子包括一+45°極化天線體和一-45°極化天線體，所述+45°極化天線體和-45°極化天線體分別經第一同軸電纜和第二同軸電纜與HetNet透鏡的輸入端分別連接；所述天線接頭為64個帶法蘭盤的接頭，64個接頭呈8*8陣列均勻間隔設置于所述固定板的外表面；每個接頭的一端連接一第三同軸電纜，所述第三同軸電纜穿過固定板將法蘭盤固定于固定板的外表面，每個接頭的另一端經第四同軸電纜與HetNet透鏡的輸出端分別連接。

進一步的，所述32個輻射振子呈8 X4陣列排列，并且相鄰輻射振子之間間隔0.7-0.8個波長。

進一步的，所述反射板下端面經若干個均勻間隔設置的第一定位柱與所述HetNet透鏡連接；所述HetNet透鏡的下端面經若干個均勻間隔設置的第二定位柱與所述固定板連接；所述反射板、HetNet透鏡的固定板之間的間距至少大于1個波長。

進一步的，每個輻射振子由四片金屬輻射體、一介質板和一巴倫座組成，四片金屬輻射體分別為A-1、A-2、B-1和B-2，所述四片金屬輻射體貼附與所述介質板的上表面，所述巴倫座包括一底座以及間隔設置于底座上豎向的第一巴倫臂和第二巴倫臂；其中金屬輻射體A-1、A-2在介質板上呈+45°方向分布，金屬輻射體B-1、B-2在介質板上呈-45°方向分布，第一同軸電纜的網線與第一巴倫臂和金屬輻射體A-1焊接，芯線與金屬輻射體A-2焊接，形成所述+45°dipole天線體；第二同軸電纜的網線與第二巴倫臂和金屬輻射體B-1焊接，芯線與金屬輻射體B-2焊接，形成所述-45°dipole天線體，+45°dipole天線體和-45°dipole天線體呈90°正交。

進一步的，所述第一同軸電纜和第二同軸電纜為RG1.13同軸電纜。

進一步的，所述四片金屬輻射體A-1、A-2、B-1、B-2以及介質板均為單面覆銅印制線路板，線路板的板材可為Rogers板材或F4B板材。

進一步的，所述HetNet透鏡包括四個呈正十二邊形的透鏡，每個透鏡包括16個輸入端和16個輸出端，其中16個輸入端為直線線型輸入端，16個輸出端為8個正弦線型輸出端和8個余弦線型輸出端。

進一步的，所述透鏡為雙面覆銅印制板，板材可為Rogers板材或F4B或其它材質的雙面覆銅板材。

進一步的，所述透鏡的背面為金屬覆銅層，正面為金屬層印制HetNet透鏡，中間為高頻介質層。

進一步的，所述透鏡的左右兩邊為過孔覆銅的金屬覆銅層a和金屬覆銅層b，所述金屬覆銅層a和金屬覆銅層b與背面金屬覆銅層相連；每個透鏡的上下兩端分別有兩個接觸端，每個接觸端處分別焊接有一50Ω的貼片電阻，用于吸收透鏡的側壁反射。

與現有技術相比，本發明有以下有益效果：本發明提供的天線，簡化了輻射振子的加工工藝，大大降低了天線的生產成本，具有高增益，小型化大規模MIMO陣列、結構簡單、造價低廉等特性，可完美運用于未來的5G移動通信系統。

附圖說明