[發(fā)明專利]一種緊湊型覆蓋sub-6G和60GHz的大頻率比雙頻天線在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910549701.3 | 申請日： | 2019-06-24 |
| 公開（公告）號： | CN110247180A | 公開（公告）日： | 2019-09-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 涂治紅;聶娜;劉楚釗 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | H01Q1/38 | 分類號： | H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/20;H01Q5/30;H01Q5/50 |
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| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 毫米波 去耦 貼片陣列 矩形金屬 微帶線 貼片 微帶諧振單元 地板 介質(zhì)基板 矩形開槽 雙頻天線 單極子 饋電線 頻率比 總端口 寬頻 微帶 介質(zhì)基板上表面 毫米波頻段 印刷 應(yīng)用需求 低頻段 高增益 寬頻帶 下表面 饋電 覆蓋 | ||
本發(fā)明公開了一種緊湊型覆蓋sub?6G和60GHz的大頻率比雙頻天線，包括介質(zhì)基板、寬頻單極子、緊湊型微帶諧振單元、毫米波去耦貼片陣列、矩形金屬地板及集總端口；寬頻單極子印刷于介質(zhì)基板上表面，由環(huán)狀微帶線和微帶饋電線組成；緊湊型微帶諧振單元連接毫米波去耦貼片陣列和微帶饋電線；毫米波去耦貼片陣列包括毫米波貼片、矩形開槽和去耦微帶線，矩形開槽位于毫米波貼片上，去耦微帶線位于毫米波貼片之間；矩形金屬地板印刷于介質(zhì)基板下表面；集總端口連接毫米波去耦貼片陣列與矩形金屬地板進行饋電。本發(fā)明具有寬頻帶和高增益效果，能滿足5G低頻段和60GHz毫米波頻段的應(yīng)用需求。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線通信的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種緊湊型覆蓋sub-6G和60GHz的大頻率比雙頻天線。
背景技術(shù)
雙頻天線由于滿足多個工作頻帶的需求，可有效節(jié)省天線的整體尺寸，從而實現(xiàn)整個天線系統(tǒng)的小型化。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，5G通信正在逐漸步入運用中。3GPP已指定6GHz以下(簡稱sub-6G)的微波頻段為5G低頻段，24.25-52.6GHz毫米波頻段為5G高頻段。與此同時，為了兼顧未來毫米波通信的需求，大頻率比雙頻天線成為研究的熱點課題之一。
據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)如下：
2018年，在“2018年全國微波毫米波會議”上，劉楊、李雨鍵和王均宏發(fā)表題為《一種新型大頻率比雙頻天線》的文章。該文章采用倒F天線結(jié)構(gòu)作為低頻部分，以及基片集成波導(dǎo)縫隙陣列天線作為高頻部分，可同時工作于2.4GHz微波頻段以及38GHz毫米波頻段。但是該天線兩個頻段的頻率比數(shù)值不高，且覆蓋的低頻段帶寬較窄。
2016年2月的“IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters”，Dian Wang和Chi Hou Chan發(fā)表題為《Multiband Antenna for WiFi and WiGig Communications》的文章中提出了一種平面大頻率比天線。該文章通過緊湊型微帶諧振單元實現(xiàn)低通濾波，并采用短路柱拓寬毫米波段貼片的帶寬。但是該天線在毫米波頻段的增益不高，而且低頻部分、緊湊型微帶諧振單元和高頻部分采用垂直排列的方式組合，增大了天線的整體尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提出了一種緊湊型覆蓋sub-6G和60GHz的大頻率比雙頻天線，該天線具有寬頻帶和高增益特性，且結(jié)構(gòu)緊湊、易加工、成本低，可以應(yīng)用于覆蓋5G低頻段和60GHz毫米波頻段的通信系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種緊湊型覆蓋sub-6G和60GHz的大頻率比雙頻天線，包括介質(zhì)基板、寬頻單極子、緊湊型微帶諧振單元、毫米波去耦貼片陣列、矩形金屬地板及集總端口；所述寬頻單極子印刷于介質(zhì)基板上表面，由環(huán)狀微帶線和微帶饋電線組成，所述微帶饋電線位于環(huán)狀微帶線里面，并與該環(huán)狀微帶線相連；所述緊湊型微帶諧振單元和毫米波去耦貼片陣列置于環(huán)狀微帶線里面，且該緊湊型微帶諧振單元連接毫米波去耦貼片陣列和微帶饋電線；所述毫米波去耦貼片陣列由多個毫米波貼片和去耦微帶線組成，該多個毫米波貼片形成有多排貼片隊列，每排貼片隊列中兩兩毫米波貼片相對的一側(cè)均開設(shè)有矩形開槽，且每兩個毫米波貼片之間的矩形開槽呈鏡像對稱，組成一個開槽組，所述去耦微帶線布置在兩兩貼片隊列之間，且每個開槽組處均設(shè)置有一條去耦微帶線；所述矩形金屬地板印刷于介質(zhì)基板下表面，并位于由毫米波去耦貼片陣列、緊湊型微帶諧振單元和微帶饋電線構(gòu)成的一個整體的正下方；所述集總端口連接毫米波去耦貼片陣列與矩形金屬地板進行饋電。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點與有益效果：
1、本發(fā)明天線與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計相比，具有寬頻帶和高增益效果，而且天線結(jié)構(gòu)緊湊。
2、本發(fā)明天線通過采用寬頻單極子實現(xiàn)在低頻段的寬頻帶性能。
3、本發(fā)明天線通過采用毫米波去耦貼片陣列實現(xiàn)在毫米波頻段的高增益性能。
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