[實用新型]一種寬帶小型化5G毫米波陣列天線

有效

• 申請號: 201720630328.0
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206774674U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 彭鳴明;趙安平
• 申請（專利權）人: 深圳市信維通信股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/20;H01Q1/24;H01Q9/16;H01Q21/00;H01Q21/08
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技術領域

本實用新型涉及天線，具體涉及的是一種工作于37GHz和39GHz寬帶小型化5G毫米波陣列天線。

背景技術

隨著通信技術的快速發展，以實現高速傳輸和萬物互聯為目的的第五代(5G)移動通信系統技術的研究正如火如荼地在全球范圍內展開。

為了滿足5G高速傳輸的要求，毫米波將充當重要的角色，因為毫米波的帶寬較寬。然而由于毫米波的直線傳播及在空氣中的高衰減性質，會使得其傳播距離短且需要更多發射基站以防止單個基站發出的電磁波被物體阻擋時而影響通信。為了補償毫米波頻段天線的損耗，就需要對多個天線單元進行組陣以增加天線的增益。此外，移動終端設備的位置一直在變動，為了與固定位置的基站進行點對點通信，陣列天線還必須要有波束賦形的能力，使其波束可以在一定角度內進行任意切換或掃描。

2016年7月美國聯邦通信委員會定義了28GHz(27.5-28.35GHz)、37GHz(37-38.6GHz)和39GHz(38.6-40GHz)為5G的毫米波頻段，但是目前5G毫米波陣列天線的設計特別是能適用于手持設備的還很少。雖然文獻“Design and analysis of a low-profile 28GHz beam stearing antenna solution for future 5G cellular applications”(2014IEEE MTT-S International Microwave Symposium，pp.1-4)中，Wonbin Hong等人提出了用于28GHz頻段的毫米波手機陣列天線以及文獻“Multi-layer 5G mombile phone antenna for multi-user MIMO communications”(201523rd Telecommunications Forum Telfor，pp.559-562)中，Naser Ojaroudiparchin等人也提出了用于28GHz頻段的毫米波陣列天線。但是這都是應用于窄帶的毫米波陣列天線，為此本發明有必要提出一種能同時包含37GHz和39GHz雙頻段的寬帶小型化陣列天線。

實用新型內容

為此，本實用新型的目的在于提供一種能同時包含37GHz和39GHz雙頻段的寬帶小型化陣列天線。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。

一種寬帶小型化5G毫米波天線單元，包括天線PCB板，所述天線PCB板的上表面蝕刻形成有偶極子上臂，下表面蝕刻形成有偶極子下臂和與所述偶極子下臂連接的天線底面地板；所述偶極子上臂與天線底面地板通過同軸線的內外芯連接饋電。

優選地，所述偶極子上臂包括上臂第一外圓、上臂第二外圓、上臂傳輸線、上臂第一轉換段和上臂第二轉換段；所述上臂第一外圓左側與上臂第二外圓相交，右側與上臂傳輸線連接，且所述上臂傳輸線依次與上臂第一轉換段和上臂第二轉換段連接。

優選地，所述上臂第一外圓內設置有上臂第一外圓挖孔，上臂第二外圓內設置有上臂第二外圓挖孔，所述上臂第一外圓挖孔與上臂第二外圓挖孔外離。

優選地，所述偶極子下臂包括下臂第一外圓、下臂第二外圓和下臂傳輸線，所述下臂第一外圓右側與下臂第二外圓相交，左側與下臂傳輸線連接，且所述下臂傳輸線與所述上臂傳輸線處于同一軸線投影上。

優選地，所述下臂第二外圓內設置有下臂第一外圓挖孔，下臂第二外圓內設置有下臂第二外圓挖孔，所述下臂第一外圓挖孔與下臂第二外圓挖孔外離。

優選地，所述上臂第一外圓、上臂第二外圓在天線PCB板下表面的投影與下臂第一外圓、下臂第二外圓以下臂傳輸線為軸線相應對稱。

優選地，所述上臂第一外圓半徑為0.56mm、上臂第二外圓半徑為0.3mm、上臂第一外圓挖孔半徑為0.27mm、上臂第二外圓挖孔半徑為0.23mm。

優選地，所述天線PCB板采用介電常數為2.2的Rogers RT5880板材制成，且所述天線PCB板的厚度為0.25mm。

另外，本實用新型還提供了一種寬帶小型化5G毫米波陣列天線，包括手機線路板和由若干個上述天線單元構成的天線PCB板，且天線單元間距為4mm,所述天線PCB板的天線底面地板對應與手機線路板連接。

優選地，所述天線PCB板由8個天線單元構成，且所述8個天線單元共用一塊PCB板的天線底面地板。