[發(fā)明專(zhuān)利]一種緊湊型低交叉極化的毫米波寬角掃描天線陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210822863.1
• 申請(qǐng)日: 2022-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114899620B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂治紅;王正彪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q21/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q21/00;H01Q1/24;H01Q21/06;H01Q21/08
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

本發(fā)明公開(kāi)了一種緊湊型低交叉極化的毫米波寬角掃描天線陣列，所述天線陣列包括多于兩個(gè)的直線排列的緊湊型差分饋電寬波束天線單元。所述緊湊型差分饋電寬波束天線單元包括兩組聯(lián)合貼片對(duì)，其中一組聯(lián)合貼片對(duì)采用Y型差分饋電實(shí)現(xiàn)低交叉極化，饋電探針上的垂直電流展寬陣元的波束寬度，通過(guò)加載另一組切角貼片對(duì)實(shí)現(xiàn)寬帶特性和陣元小型化。因此，所述陣列可采用所覆蓋頻段內(nèi)最高工作頻率0.43個(gè)波長(zhǎng)陣元間距排列，實(shí)現(xiàn)整個(gè)頻帶內(nèi)寬角掃描特性。本發(fā)明陣列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，覆蓋了5G毫米波n257，n258和n261三個(gè)頻段，并具備寬角掃描和低交叉極化特性，適用于5G毫米波終端設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及毫米波相控陣列天線的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緊湊型低交叉極化的毫米波寬角掃描天線陣列

背景技術(shù)

隨著B(niǎo)5G 進(jìn)程的快速發(fā)展和6G移動(dòng)通信的到來(lái)，通信頻段逐漸從微波頻段提升至毫米波頻段。相比傳統(tǒng)的微波頻段，毫米波頻段具有頻譜資源豐富，絕對(duì)帶寬大的優(yōu)點(diǎn)，能有效提升信道容量和數(shù)據(jù)傳輸速率，解決日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)傳輸需求，因此引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。另一方面，由于毫米波頻段較高，路徑損耗較大，如何提升毫米波信號(hào)的傳輸距離和信號(hào)覆蓋范圍成為當(dāng)下亟需解決的一個(gè)問(wèn)題。相比于單個(gè)毫米波天線，毫米波波束掃描陣列具有增益高，波束覆蓋范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，能有效提升毫米波信號(hào)的傳輸距離和波束覆蓋范圍。因此，設(shè)計(jì)具有寬角掃描特性的毫米波相控陣具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)如下：

2019年，Yong Luo等人提出了一款應(yīng)用于5G 移動(dòng)終端的毫米波寬角掃描 陣列天線。天線單元采用了探針加載的貼片天線，通過(guò)探針加載引入了貼片的零階模，聯(lián)合貼片的TM01 模，實(shí)現(xiàn)了24.5-28 GHz的阻抗帶寬。然后利用了該天線單元構(gòu)建了一款 2×4 的陣列天線，陣列的阻抗帶寬為 23.5-28 GHz，且3dB 掃描角寬達(dá)±60°。但是該天線陣列帶寬相對(duì)較窄，不能同時(shí)覆蓋 5G 毫米波的n257（26.5-29.5 GHz），n258（24.25-27.5 GHz），和n261（27.5-28.35 GHz）三個(gè)頻段。并且其掃描角還有待進(jìn)一步提升。（Luo Y, Xu J, ChenY, et al., A Zero-Mode Induced mmWave Patch Antenna With Low-Profile, Wide-Bandwidth and Large-Angle Scanning for 5G Mobile Terminals, in IEEE Access,vol. 7, pp. 177607-177615, 2019.）