[發(fā)明專利]一體化輻射單元及天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011326506.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112448160A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王揚
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州碩貝德創(chuàng)新技術(shù)研究有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，提供一種一體化輻射單元及天線，一體化天線包括多個獨立的收發(fā)子陣，收發(fā)子陣包括三個一體化輻射單元，一體化輻射單元包括介質(zhì)平板和反射板，介質(zhì)平板的一面設(shè)置有凹槽，另一面設(shè)置有位置與凹槽對應的凸臺，凹槽底部設(shè)置有下層輻射片，凸臺上設(shè)置有上層輻射片。在實際應用過程中，通過一體化成型技術(shù)，制造介質(zhì)平板、凹槽、凸臺和支柱，并在凸臺和凹槽上分別設(shè)置上層輻射片和下層輻射片，通過保證上下輻射片的精確加工，避免采用焊接工藝導致的尺寸不一致問題，從而保證一體化輻射單元的可靠性及一致性，從而在滿足5G網(wǎng)絡帶寬需求的情況下，提供一種體積較小的一體化輻射單元及天線。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種一體化輻射單元及天線。

背景技術(shù)

隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，5G通信網(wǎng)絡也逐步進入大規(guī)模建設(shè)階段，在5G通信網(wǎng)絡的建設(shè)過程中，基站主設(shè)備與前端大規(guī)模陣列天線的融合將會變成主流趨勢，因此對于5G天線的低成本、小型化、裝配方便的設(shè)計將會有更高的要求。

傳統(tǒng)4G基站的天線設(shè)計，一般采用壓鑄振子或者PCB偶極子方案，這種方案設(shè)計的天線，雖然相對帶寬較寬，但是振子的體積較大，無法適用于空間尺寸有限的5G基站，為了適應5G基站的小型化設(shè)計，現(xiàn)有技術(shù)中的5G基站天線采用如下幾種設(shè)計方式：1、差分金屬貼片方案；2、單層一體化貼片方案；3、模內(nèi)成型的雙層金屬貼片方案。

其中，對于差分金屬貼片方案，該方案通過焊接技術(shù)，將金屬貼片焊接在pcb網(wǎng)絡板上，該方案設(shè)計的天線，帶寬相對較窄，且需要按照一定的焊接工序生產(chǎn)，保持天線一致性的難度較大；對于單層一體化貼片方案，該方案通過將饋電網(wǎng)絡及輻射片(金屬貼片)均制作在介質(zhì)層上，通過對饋電網(wǎng)絡的激勵，從而使天線陣列工作，但是，該方案設(shè)計的天線，帶寬依舊較窄(相對帶寬約為5％-10％)，對于5G國內(nèi)外的3.3-4.2GHz主流頻段(相對帶寬20％)，難以有效覆蓋，且該方案方向圖收斂性較差。基于單層一體化貼片方案，現(xiàn)有技術(shù)中，提出了模內(nèi)成型的雙層金屬貼片方案，雙層金屬貼片的設(shè)計方案，通過模內(nèi)成型將兩層金屬貼片固定在一起，方案該方案的天線相對帶寬可滿足20％以上。但是，但該方案應用到的模內(nèi)成型中，成本較高，且兩層金屬貼片的疊加，需要進行焊接，存在一定的焊接誤差，在大規(guī)模陣列天線的設(shè)計中，難以保持輻射單元的一致性，故具有較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N一體化輻射單元及天線，在滿足5G網(wǎng)絡帶寬需求的情況下，提供一種體積較小的一體化輻射單元及天線。

本申請第一方面提供一種一體化輻射單元，包括介質(zhì)平板，以及與所述介質(zhì)平板平行設(shè)置的反射板，所述介質(zhì)平板上朝向所述反射板的一面設(shè)置有凹槽，另一面設(shè)置有位置與所述凹槽對應的凸臺，所述凸臺通過設(shè)置在所述介質(zhì)平板上的支柱支撐，所述介質(zhì)平板、所述凹槽、所述凸臺和所述支柱一體成型；

所述凹槽底部設(shè)置有下層輻射片，所述凸臺上設(shè)置有上層輻射片，所述介質(zhì)平板上還設(shè)置有兩個形成45°極化的饋電探針，所述饋電探針耦合所述下層輻射片，所述下層輻射片耦合或直接饋電所述上層輻射片。

可選的，所述介質(zhì)平板的材料為樹脂或塑料。

可選的，所述介質(zhì)平板的厚度為0.8mm-1.5mm。

可選的，所述下層輻射片與所述上層輻射片之間的距離為5mm-6mm。

可選的，所述介質(zhì)平板與反射板之間的距離為0.8mm-2mm。

可選的，所述下層輻射片與所述反射板之間的距離為2mm-5mm。

可選的，所述凹槽的底部厚度為1mm。

可選的，所述介質(zhì)平板上還設(shè)置有連接所述饋電探針的饋電網(wǎng)絡，所述饋電網(wǎng)絡與所述反射板之間留有間隙，并形成空氣微帶網(wǎng)絡。