[實用新型]一種用于第五代移動通信的高集成度有源一體化天線模塊

有效

• 申請號: 201821181092.8
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN208690499U
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 陳平;逄型棟;朱曉維;蒯振起
• 申請（專利權）人: 南京濠暻通訊科技有限公司
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10;H01Q21/06;H01Q23/00;H01Q1/38;H01Q1/36;H01Q1/50;H04B7/0413
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本實用新型涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種用于第五代移動通信的高集成度有源一體化天線模塊，包括2×2小型化天線陣列、天線接口、參考時鐘接口、電源接口、串口接口、I/Q信號接口、射頻前端單元、收發信機單元、MCU單元、運放單元和電源管理單元等。實用新型針對5G中頻段的3.3GHz～3.5GHz頻段，提出一種新穎的天線結構，通過切角金屬貼片和加載金屬貼片等方法設計一種圓極化小型化天線，尺寸簡單緊湊；天線和系統電路一體化設計，可以根據不同的天線拓撲結構自由組成大規模MIMO天線陣列，實現天線多波束形成。

技術領域

本實用新型涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種用于第五代移動通信的高集成度有源一體化天線模塊。

背景技術

面對未來移動通信數據流量持續爆炸性增長，需要發展未來新一代移動通信—第五代(5G)移動通信，作為面向2020年以后人類信息社會需求的無線通信智能網絡。5G網絡不僅要具有更高速率、更大帶寬、更大容量和支持超大數據流量，而且要實現多業務多技術融合，滿足未來超大數據和高速連接的各種業務的發展需要。

第五代移動通信網絡業務能力的提升需要新的網絡架構和無線傳輸技術，實現更高的頻譜利用率和傳輸速率。無線數據業務以指數的方式增長，用戶追求越來越高的數據體驗，因此對網絡的容量要求越來越高。在眾多提升網絡容量的方法中，提升頻譜效率非常關鍵，而在眾多提升頻譜效率的技術中，大規模MIMO技術是關鍵。大規模MIMO陣列(通常幾十到幾百天線)的發展，將有望實現頻譜效率和功率效率在4G的基礎上再提升一個量級，是目前5G關鍵技術重要的研究方向之一。

目前數字波朿形成技術在3G/4G移動通信智能天線、有源一體化天線上開始得到應用。在第五代移動通信中基于大規模MIMO系統和天線陣列，采用數字波束形成技術可以實現天線波束賦形，大幅抑制干擾和噪聲，降低發射功率。

2017年11月工業和信息化部發布了5G系統在3000-5000MHz頻段(中頻段)內的頻率使用規劃規劃，明確了3300～3400MHz(原則上限室內使用)、3400～3600MHz和4800～5000MHz頻段作為5G系統的工作頻段。通過采用高集成度有源一體化天線模塊可以減小大規模MIMO系統天線陣列的復雜度，降低5G網絡建設成本。

實用新型內容

本實用新型提供了一種用于第五代移動通信的高集成度有源一體化天線模塊，滿足5G系統大規模MIMO天線陣列的要求，可以降低5G通信系統建設成本。

為了實現本實用新型的目的，所采用的技術方案是：一種用于第五代移動通信的高集成度有源一體化天線模塊，包括小型化天線陣列、多路接收鏈路、多路發射鏈路和MCU單元，多路接收鏈路的一端連接小型化天線陣列，多路接收鏈路的另一端連接MCU單元，多路發射鏈路的一端連接MCU單元，多路發射鏈路的另一端連接小型化天線陣列，所述的接收鏈路包括介質濾波器、第一射頻開關、第一低噪聲放大器、第一聲表濾波器、接收機和第一運算放大器，小型化天線陣列接收到信號通過介質濾波器濾波，第一射頻開關切換，接收到的信號進入第一低噪聲放大器放大，經過第一聲表濾波器后進入接收機混頻解調，解調得到的I/Q信號經第一運算放大器輸出給MCU單元；發射鏈路包括第二運算放大器、發射機、第二聲表濾波器、射頻放大器、第二射頻開關和精致濾波器，MCU單元輸出的I/Q信號經過第二運算放大器后進入發射機，經過發射機調制后輸出到第二聲表濾波器濾波，然后通過射頻放大器放大，第二射頻開關切換，信號經過精致濾波器濾波后進入小型化天線陣列。