[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于5G通信的高增益MIMO天線及其終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010628527.4
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111710971B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林益富;陳奮忠;龔超超;歐義圣;雷德彬;張仙
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省匯創(chuàng)新高電子科技有限公司;福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q21/20;H01Q21/00
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明公開一種應(yīng)用于5G通信的高增益MIMO天線及其終端，其包括介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的上表面中心對稱印制有4組天線輻射帶，4組天線輻射帶分別設(shè)于介質(zhì)基板的四個邊角，每組天線輻射帶包括一功分器，功分器的兩端各具有一輻射貼片，輻射貼片包括矩形框貼片和微帶線，微帶線的一端連接與矩形框貼片的一側(cè)邊中段，微帶線的另一端連接功分器的一端；介質(zhì)基板的下表面印制有第二輻射貼片，第二輻射貼片的中心具有一環(huán)形開槽，第二輻射貼片對應(yīng)環(huán)形開槽的外周開有四個矩形開槽，四個矩形開槽配合環(huán)形開槽將第二輻射貼片分為與天線輻射帶對應(yīng)的4個區(qū)域。本發(fā)明覆蓋5G毫米波頻段，性能良好、尺寸小巧，適合應(yīng)用在移動終端設(shè)備中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于5G通信的高增益MIMO天線及其終端。

背景技術(shù)

毫米波具有波束小、角分辨率高、隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)等特點。毫米波通信設(shè)備具有體積小、重量輕、天線面不大等特征。毫米波技術(shù)研究由來已久，最早可追朔到上世紀(jì)20年代。毫米波傳播特性研究在50年代就已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)某删停邪l(fā)的毫米波雷達(dá)已應(yīng)用于機(jī)場交通管制。到90年代，毫米波集成電路研制已取得了重大突破，新型高效的大功率毫米波行波管、微帶平面介質(zhì)天線和集成天線、低噪聲接收機(jī)芯片等關(guān)鍵應(yīng)用部件的相繼問世，使毫米波技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域，毫米波通信技術(shù)中的許多特點非常契合人們對5G移動通信系統(tǒng)制訂的相關(guān)愿景。毫米波段低端毗鄰厘米波、高端銜接紅外光，既有厘米波的全天候應(yīng)用特點，又有紅外光的高分辨率特點。毫米波通信最突出的優(yōu)點是波長短和頻帶寬，是微型化和集成化通信設(shè)備支撐高性能、超寬帶通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。毫米波千倍于LTE的超帶寬，為5G系統(tǒng)的超高速率和超連接數(shù)量提供了保證。毫米波通信設(shè)備的體積小、重量輕，便于微型化、集成化和模塊化設(shè)計，不僅可以使天線獲得很高的方向性和天線增益，還特別適合移動終端的設(shè)計理念。毫米波的光通信直線傳播特點，非常適應(yīng)室內(nèi)外移動通信，室外可以獲得高穩(wěn)定性，室內(nèi)可以避免室間干擾

天線作為5G系統(tǒng)的重要組成部分，處于5G系統(tǒng)的最前端，是電磁波的出口和入口，電磁波的發(fā)射與接收都是依靠天線來完成的。天線是影響5G系統(tǒng)可靠性等性能的關(guān)鍵因素之一，選擇合適的天線時期滿足系統(tǒng)所需的性能指標(biāo)的要求是非常重要的。

MIMO（Multiple-Input?Multiple-Output）技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于5G通信的高增益MIMO天線及其終端，覆蓋5G毫米波頻段，性能良好、尺寸小巧，適合應(yīng)用在移動終端設(shè)備中。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于5G通信的高增益MIMO天線，其包括介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的上表面中心對稱印制有4組天線輻射帶，4組天線輻射帶分別設(shè)于介質(zhì)基板的四個邊角，每組天線輻射帶包括一功分器，功分器的兩端各具有一輻射貼片，輻射貼片包括矩形框貼片和微帶線，微帶線的一端連接與矩形框貼片的一側(cè)邊中段，微帶線的另一端連接功分器的一端；

介質(zhì)基板的下表面印制有第二輻射貼片，第二輻射貼片的中心具有一環(huán)形開槽，第二輻射貼片對應(yīng)環(huán)形開槽的外周開有四個矩形開槽，四個矩形開槽配合環(huán)形開槽將第二輻射貼片分為與天線輻射帶對應(yīng)的4個區(qū)域。

進(jìn)一步地，每個矩形框貼片的另一側(cè)邊上設(shè)有一寄生貼片。

進(jìn)一步地，每個矩形框貼片的開有六角形開槽。

進(jìn)一步地，每個矩形框貼片的一側(cè)邊對應(yīng)微帶線的兩側(cè)各開一個方形開槽。

進(jìn)一步地，每個矩形框貼片的一側(cè)邊的兩端延伸有垂直于該側(cè)邊的半橢圓結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，每個半橢圓結(jié)構(gòu)上均開一V型開槽。

進(jìn)一步地，四個矩形開槽呈中心對稱且每個矩形開槽均與介質(zhì)基板的對應(yīng)側(cè)邊垂直。