[發(fā)明專利]一種5G圓極化多波束天線

有效

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• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109524772B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 莊露;鄢羿;歐陽駿
• 申請（專利權）人: 成都德杉科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q25/00
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發(fā)明公開了一種5G圓極化多波束天線，包括巴特勒饋電網(wǎng)絡（1）、SIW連接部（2）和四個波導口徑天線（3）；所述波導口徑天線（3）包括矩形饋電波導（4）和矩形輻射波導（5），所述矩形饋電波導（4）的第一端作為波導口徑天線的輸入端，并與SIW連接部（2）連接；矩形饋電波導（4）的第二端與矩形輻射波導（5）連接；所述矩形饋電波導（4）內部設置有矩形金屬壁（6），所述矩形金屬壁（6）將矩形饋電波導（4）隔斷為上下兩部分；矩形金屬壁（6）向矩形輻射波導（5）內部延伸，并以三角形的方式逐漸消失，在矩形輻射波導（5）內部形成三角形金屬壁（7）。本發(fā)明具有結構簡單、易于加工，圓極化軸比性能良好的優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明涉及通信天線，特別是涉及一種5G圓極化多波束天線。

背景技術

隨著移動通信技術的快速發(fā)展，無線設備的數(shù)量大幅增加。天線作為無線通信信號的收發(fā)轉換器，其設計的優(yōu)劣將會直接影響無線通信系統(tǒng)的整體性能，所以天線設計在無線通信系統(tǒng)設計中的地位舉足輕重。5G作為第五代移動通信技術其峰值理論傳輸速度達到數(shù)十Gb/s，其超大容量的數(shù)據(jù)傳輸和超低的延時為無人駕駛等新興技術的實現(xiàn)提供了技術保障，預計5G于2020年實現(xiàn)商用，所以5G天線的研究顯得尤其重要。

傳統(tǒng)的相控陣天線需要在每個天線的輸入端都接一個TR組件來控制天線的相位，不同于相控陣天線，多波束天線沒有TR組件。其波束切換的方式是通過選擇不同的饋電端口，利用饋電網(wǎng)絡在每個天線單元上產生不同的饋電相位，進而產生不同的輻射波束指向。由于不需要TR組件，多波束天線的成本相比相控陣天線要低很多，這是其最大的優(yōu)勢。

相對于線極化天線，圓極化天線在抗衰落抗干擾方面具有顯著優(yōu)勢，當收發(fā)天線分別使用圓極化天線跟線極化天線時，無論天線形態(tài)怎么變化，都能夠接收到信號。而收發(fā)使用兩個線極化天線時，可能因為天線形態(tài)的改變導致極化正交接收不到信號。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、易于加工、圓極化軸比性能良好的5G圓極化多波束天線。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種5G圓極化多波束天線，包括巴特勒饋電網(wǎng)絡、SIW連接部和四個波導口徑天線；

所述SIW連接部的一端與巴特勒饋電網(wǎng)絡的輸出端連接，SIW連接部的另一端分別與四個波導口徑天線的輸入端連接；

所述波導口徑天線包括矩形饋電波導和矩形輻射波導，所述矩形饋電波導的第一端作為波導口徑天線的輸入端，并與SIW連接部連接；矩形饋電波導的第二端與矩形輻射波導連接；

所述矩形饋電波導內部設置有矩形金屬壁，所述矩形金屬壁將矩形饋電波導隔斷為上下兩部分；矩形金屬壁向矩形輻射波導內部延伸，并以三角形的方式逐漸消失，在矩形輻射波導內部形成三角形金屬壁。

進一步地，所述三角形金屬壁為直角三角形金屬壁。

進一步地，所述矩形饋電波導和SIW連接部均為矩形SIW波導。

進一步地，所述巴特勒饋電網(wǎng)絡包括由上至下依次重疊的四層矩形SIW波導，分別為第一層SIW波導、第二層SIW波導、第三層SIW波導和第四層SIW波導；每一層SIW波導對應于一個波導口徑天線，并通過SIW連接部與對應的波導口徑天線連接。

其中，所述第一層SIW波導包括第一層輸入端波導、第一層輸出端波導和第一層移相波導；所述第一層移相波導的一端與第一層輸入端波導連通，另一端與第一層輸出端波導連通，所述第一層移相波導中的金屬柱半徑大于第一層輸入端波導和第一層輸出端波導的金屬柱半徑。

其中，所述第四層SIW波導包括第四層輸入端波導、第四層輸出端波導和第四層移相波導；