[實用新型]一種緊湊型覆蓋sub-6G和60GHz的大頻率比雙頻天線

有效

• 申請號: 201920953380.9
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN209948043U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 涂治紅;劉楚釗;聶娜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/20;H01Q5/30;H01Q5/50
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 馮炳輝

本實用新型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基板上表面，由環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。本實用新型具有寬頻帶和高增益效果，能滿足5G低頻段和60GHz毫米波頻段的應用需求。

技術領域

本實用新型涉及無線通信的技術領域，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

雙頻天線由于滿足多個工作頻帶的需求，可有效節省天線的整體尺寸，從而實現整個天線系統的小型化。隨著移動通信技術的發展，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。

據調查與了解，已經公開的現有技術如下：

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天線結構作為低頻部分，以及基片集成波導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。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，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，且結構緊湊、易加工、成本低，可以應用于覆蓋5G低頻段和60GHz毫米波頻段的通信系統。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：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基板上表面，由環狀微帶線和微帶饋電線組成，所述微帶饋電線位于環狀微帶線里面，并與該環狀微帶線相連；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均開設有矩形開槽，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置有一條去耦微帶線；所述矩形金屬地板印刷于介質基板下表面，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。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

1、本實用新型天線與現有技術的設計相比，具有寬頻帶和高增益效果，而且天線結構緊湊。

2、本實用新型天線通過采用寬頻單極子實現在低頻段的寬頻帶性能。