[發明專利]5G毫米波雙極化天線單元、天線陣列及終端設備

在審

• 申請號: 202010643740.2
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111916892A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 趙悅
• 申請（專利權）人: 深圳市信維通信股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q21/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 井曉奇

本發明公開了5G毫米波雙極化天線單元、天線陣列及終端設備，5G毫米波雙極化天線單元包括基體及設于基體內的兩組饋電組件，基體的頂面設有與饋電組件導通的呈正方形的輻射貼片，基體的底面設有地層及與饋電組件導通的饋電口，饋電組件包括阻抗變換微帶線，兩個阻抗變換微帶線相互垂直設置，基體內設有導通輻射貼片和地層的短路結構，短路結構位于兩個阻抗變換微帶線的延長線的交點處。短路結構在拓寬天線帶寬的同時提高了極化的隔離度，有效地改善了天線性能；能夠有效地覆蓋N257波段，可以滿足5G通信終端設備在該波段的應用；基體厚度小，利于減弱基體表面波，利于進一步改善天線性能。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及5G毫米波雙極化天線單元、天線陣列及終端設備。

背景技術

第五代移動通信技術(5G)即將進入商用，根據通信頻段，可以分為sub-6GHz和毫米波段。其中，毫米波段擁有豐富的頻譜資源能夠極大地提高通信速率，且具有低延遲的優點。同之前已經廣泛應用的低頻段相比，由于毫米波傳輸時路徑損耗較大，其傳輸距離較短，因此需要將多個天線單元組成陣列提高增益。然而高增益致使天線的波束變窄，為了增大天線的覆蓋范圍，波束賦形技術得到應用。

貼片天線因為其簡單的結構被廣泛應用。為了增加帶寬，采用較厚的介質，但是較厚的介質帶來了表面波，對天線性能造成影響，尤其當其組成陣列天線時，表面波對掃描的性能影響較大。另外，現有的5G毫米波雙極化天線單元還存在極化隔離度偏差的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種5G毫米波雙極化高性能天線單元、天線陣列及終端設備。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案一為：5G毫米波雙極化天線單元，包括基體及設于所述基體內的兩組饋電組件，所述基體的頂面設有與所述饋電組件導通的呈正方形的輻射貼片，所述基體的底面設有地層及與所述饋電組件導通的饋電口，所述饋電組件包括阻抗變換微帶線，兩個所述阻抗變換微帶線相互垂直設置，所述基體內設有導通所述輻射貼片和所述地層的短路結構，所述短路結構位于兩個所述阻抗變換微帶線的延長線的交點處。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案二為：天線陣列，包括上述5G毫米波雙極化天線單元。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案三為：終端設備，包括上述天線陣列。

本發明的有益效果在于：本5G毫米波雙極化天線單元內具有短路結構，在拓寬天線帶寬的同時提高了極化的隔離度，有效地改善了天線性能；本5G毫米波雙極化天線單元及天線陣列能夠有效地覆蓋N257(26.5至29.5GHz)波段，可以滿足5G通信終端設備在該波段的應用；另外，本5G毫米波雙極化天線單元中基體厚度能夠做得較小，利于減弱基體表面波，利于進一步改善天線性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的俯視圖；

圖3為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的剖視圖；

圖4為本發明的5G毫米波雙極化天線單元的另一種結構的結構示意圖；

圖5為本發明的5G毫米波雙極化天線單元的另一種結構的結構示意圖；

圖6為本發明的5G毫米波雙極化天線單元的另一種結構的結構示意圖；

圖7為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的s參數圖；

圖8為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的增益仿真結果圖；

圖9為本發明實施例一的5G毫米波雙極化天線單元的輻射方向仿真結果圖；

圖10為本發明的一種天線陣列的俯視圖；