[發明專利]一種5G移動終端天線系統及其應用

有效

• 申請號: 202010042893.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111129716B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 李慧;吳渺;周長飛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/20;H01Q13/10;H01Q13/20;H01Q21/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

1.一種工作于毫米波和Sub-6G頻段的5G移動終端天線系統，其特征在于，所述的天線系統包括矩形金屬波導腔、矩形輻射縫隙(1)、階梯形輻射縫隙(2)和金屬柱(4)；

所述的矩形金屬波導腔包括金屬化通孔(3)、上層金屬(5)、介質基板(6)和下層金屬(7)；所述的下層金屬(7)、介質基板(6)和上層金屬(5)依次疊加鋪設，組成所述天線系統的基本框架；所述的金屬化通孔(3)貫穿下層金屬(7)、介質基板(6)和上層金屬(5)，金屬化通孔(3)等間距均勻設置在天線系統的四周及中部，并將天線系統平分為上、下兩個區域；

饋源A、饋源B和金屬柱(4)均貫通下層金屬(7)、介質基板(6)和上層金屬(5)；饋源A和饋源B分別設置在天線系統的一對對角上，兩個金屬柱(4)分別設置在天線系統的另一對對角上；所述饋源A和饋源B與其兩側的金屬化通孔(3)間的水平距離相同；位于天線系統上、下部區域的金屬柱(4)與其相鄰的階梯形輻射縫隙(2)及矩形輻射縫隙(1)間的水平距離相同；

多個階梯形輻射縫隙(2)水平等間距均勻刻蝕在上層金屬(5)的上部，多個矩形輻射縫隙(1)水平等間距均勻刻蝕在上層金屬(5)的下部，從而形成階梯形-矩形漏波天線系統，減少了天線系統的體積，同時具有不同的波束指向，覆蓋不同的空間范圍。

2.根據權利要求1所述的天線系統，其特征在于，所述天線系統的上、下兩個區域之間的隔離度大于20dB。

3.根據權利要求1或2所述的天線系統，其特征在于，將矩形輻射縫隙(1)替換為階梯形輻射縫隙(2)，天線系統上、下部區域的階梯形輻射縫隙(2)互為對稱結構，形成雙階梯形漏波天線系統，使波束指向更加多樣化。

4.根據權利要求1或2所述的天線系統，其特征在于，所述的階梯形輻射縫隙(2)包括三個依次豎直疊加的矩形。

5.根據權利要求3所述的天線系統，其特征在于，所述的階梯形輻射縫隙(2)包括三個依次豎直疊加的矩形。

6.根據權利要求1、2或5所述的天線系統，其特征在于，所述的介質基板(6)采用介電常數為3.5、損耗正切角為0.0011的Taconic RF-35TC材質制成。

7.一種如權利要求1-6任一所述的天線系統的應用，其特征在于，在手機終端的兩個較長邊框上均放置兩個呈180度旋轉對稱的階梯形-矩形漏波天線系統，以覆蓋更大的通信范圍；在手機終端的兩個較短邊框上均放置一個雙階梯形漏波天線系統；所述的手機終端上固定金屬基板(8)；手機終端一側的雙階梯形漏波天線系統依次連接饋電端口(13)、電感元件(10)和金屬基板(8)；另一側的雙階梯形漏波天線系統通過金屬條帶(9)連接金屬基板(8)。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述的金屬基板(8)采用厚度為0.8mm的F4BM制成。