CN113285227A - 一种5g双极化天线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种5G双极化天线，包括天线基板，天线基板的一面设有第一天线信号辐射臂及第一地辐射臂；天线基板的另一面设有第二天线信号辐射臂及第二地辐射臂；第一天线信号辐射臂上设有第一天线信号馈电，第一地辐射臂上设有第一天线地馈电，第一天线信号馈电与第一天线地馈电之间形成第一夹带缝隙；第二天线信号辐射臂上设有第二天线信号馈电，第二地辐射臂上设有第二天线地馈电，第二天线信号馈电与第二天线地馈电之间形成第二夹带缝隙；第一天线信号辐射臂、第一地辐射臂与第二天线信号辐射臂、第二地辐射臂之间呈X型的交叉分布。本发明实现了用较小的空间设计两个5G高频天线，各天线独立工作电气性能较好，隔离度较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线，尤其是指一种5G双极化天线。
背景技术
随着移动通信的快速发展，第五代移动通信技术已经开启商用，我们正式迈进5G时代。5G天线作为新一代移动通信系统中不可缺少的功能组件，近年来已经成为国内外的研究热点，根据5G技术特点，其应具有高增益、小型化、宽频段及高隔离度等技术特征，以满足5G的高传输速率、波束智能赋形、波束能量聚集等功能。5G频段被划定在2515-2675MHz、3400-3600MHz和4800-4900MHz三个频段。然而随着终端通信设备小型化的发展趋势，留个天线的空间也随之减小，天线单元之间的距离也在逐渐缩小，导致天线单元之间的耦合随之增强，从而影响到5G天线的性能，所以在5G天线设计中，去耦合是最重要的研究方向之一。目前5G天线多为单极化天线，而为了提高天线性能，需要单独设计两个5G天线，而两个5G天线占用整机空间较大，整体带宽不足，并且两个天线隔离度较难控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种5G双极化天线。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种5G双极化天线，包括天线基板，天线基板的一面设有第一天线信号辐射臂及第一地辐射臂；天线基板的另一面设有第二天线信号辐射臂及第二地辐射臂；
所述第一天线信号辐射臂上设有第一天线信号馈电，第一地辐射臂上设有第一天线地馈电，第一天线信号馈电与第一天线地馈电之间形成第一夹带缝隙；
所述第二天线信号辐射臂上设有第二天线信号馈电，第二地辐射臂上设有第二天线地馈电，第二天线信号馈电与第二天线地馈电之间形成第二夹带缝隙；
所述第一天线信号辐射臂、第一地辐射臂与第二天线信号辐射臂、第二地辐射臂之间呈X型的交叉分布。
进一步的，所述第一夹带缝隙的间距为0.95mm-1.05mm。
进一步的，所述第二夹带缝隙的间距为0.95mm-1.05mm。
进一步的，所述第一天线信号馈电上连接有第一天线同轴连接线。
进一步的，所述天线基板上开设有一通孔，第一天线同轴连接线从通孔穿过到达天线基板的背面。
进一步的，所述第二天线信号馈电上连接有第二天线同轴连接线。
进一步的，所述第一天线信号辐射臂呈不规则六边形，第一地辐射臂呈不规则八边形。
进一步的，所述第一天线信号辐射臂与第二天线信号辐射臂的形状大小相同，第一地辐射臂与第二地辐射臂的形状大小相同。
进一步的，所述天线基板为包括矩形的基板主体及从基板主体的宽边延伸出去的矩形的基板延伸部。
进一步的，所述基板主体的长度为89.5mm，宽度为29.8mm；基板延伸部的长度为20.5mm，宽度为14.5mm。
本发明的有益效果在于：在天线基板的两面分别设两个天线，实现了用较小的空间设计两个5G高频天线，第一天线信号辐射臂、第一地辐射臂与第二天线信号辐射臂、第二地辐射臂之间呈X型的交叉分布，使得各天线独立工作电气性能较好，隔离度较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的机构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的5G双极化天线正面示意图；
图2为本发明实施例的5G双极化天线背面示意图；
图3为本发明实施例的5G双极化天线透视示意图；
图4为本发明实施例的仿真模型VSWR图示；
图5为本发明实施例的仿真模型RL图示；
图6为本发明实施例的仿真模型3D辐射图；
图7为本发明实施例的双极化天线中心频点3D辐射图；
图8为本发明实施例的双极化天线中心频点H面辐射图；
图9为本发明实施例的双极化天线中心频点E1面辐射图；
图10为本发明实施例的双极化天线中心频点E2面辐射图；
图11为本发明实施例的双极化天线S21图；
图12为本发明实施例的第一天线的VSWR自由空间测试图；
图13为本发明实施例的第一天线的RL自由空间测试图；
图14为本发明实施例的第二天线的VSWR自由空间测试图；
图15为本发明实施例的第二天线的RL自由空间测试图。
其中，1-第一天线信号馈电、2-第一天线地馈电、3-第一夹带缝隙、4-第一天线信号辐射臂、5-第一地辐射臂、6-第一天线同轴连接线、7-第二天线信号馈电、8-第二天线地馈电、9-第二夹带缝隙、10-第二天线信号辐射臂、11-第二地辐射臂、12-第二天线同轴连接线、13-天线基板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1-图3，本发明的第一实施例为：一种5G双极化天线，包括天线基板13，天线基板13的一面设有第一天线信号辐射臂4及第一地辐射臂5；天线基板13的另一面设有第二天线信号辐射臂10及第二地辐射臂11；
其中，第一天线信号辐射臂4及第一地辐射臂5组成第一天线；第二天线信号辐射臂10及第二地辐射臂11组成第二天线，第一天线及第二天线均工作在N41/N77/N78/N79频段。
所述第一天线信号辐射臂4上设有第一天线信号馈电1，第一地辐射臂5上设有第一天线地馈电2，第一天线信号馈电1与第一天线地馈电2之间形成第一夹带缝隙3；
所述第二天线信号辐射臂10上设有第二天线信号馈电7，第二地辐射臂11上设有第二天线地馈电8，第二天线信号馈电7与第二天线地馈电8之间形成第二夹带缝隙9；
所述第一天线信号辐射臂4、第一地辐射臂5与第二天线信号辐射臂10、第二地辐射臂11之间呈X型的交叉分布。
其中，所述第一夹带缝隙3的间距为0.95mm-1.05mm。可优选0.95mm、1.00mm及1.05mm。
其中，所述第二夹带缝隙9的间距为0.95mm-1.05mm。可优选0.95mm、1.00mm及1.05mm。
其中，所述第一天线信号馈电1上连接有第一天线同轴连接线6。
其中，所述天线基板13上开设有一通孔，第一天线同轴连接线6从通孔穿过到达天线基板13的背面。
其中，所述第二天线信号馈电7上连接有第二天线同轴连接线12。
其中，所述第一天线信号辐射臂4呈不规则六边形，第一地辐射臂5呈不规则八边形。
其中，所述第一天线信号辐射臂4与第二天线信号辐射臂10的形状大小相同，第一地辐射臂5与第二地辐射臂11的形状大小相同。
其中，所述天线基板13为包括矩形的基板主体及从基板主体的宽边延伸出去的矩形的基板延伸部。
其中，所述基板主体的长度为89.5mm，宽度为29.8mm；基板延伸部的长度为20.5mm，宽度为14.5mm。
参阅第一天线及第二天线的效率和增益表、图4至图15的天线测试指标，可以得知，在天线基板13的两面分别设两个天线，实现了用较小的空间设计两个5G高频天线，第一天线信号辐射臂4、第一地辐射臂5与第二天线信号辐射臂10、第二地辐射臂11之间呈X型的交叉分布，使得各天线独立工作电气性能较好，隔离度较好。两个天线在N41/N77/N78/N79频段工作时的隔离度＜-17。
表1，第一天线的效率和增益表：
表2，第二天线的效率和增益表：
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种5G双极化天线，其特征在于：包括天线基板，天线基板的一面设有第一天线信号辐射臂及第一地辐射臂；天线基板的另一面设有第二天线信号辐射臂及第二地辐射臂；
所述第一天线信号辐射臂上设有第一天线信号馈电，第一地辐射臂上设有第一天线地馈电，第一天线信号馈电与第一天线地馈电之间形成第一夹带缝隙；
所述第二天线信号辐射臂上设有第二天线信号馈电，第二地辐射臂上设有第二天线地馈电，第二天线信号馈电与第二天线地馈电之间形成第二夹带缝隙；
所述第一天线信号辐射臂、第一地辐射臂与第二天线信号辐射臂、第二地辐射臂之间呈X型的交叉分布。
2.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第一夹带缝隙的间距为0.95mm-1.05mm。
3.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第二夹带缝隙的间距为0.95mm-1.05mm。
4.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第一天线信号馈电上连接有第一天线同轴连接线。
5.如权利要求4所述的5G双极化天线，其特征在于：所述天线基板上开设有一通孔，第一天线同轴连接线从通孔穿过到达天线基板的背面。
6.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第二天线信号馈电上连接有第二天线同轴连接线。
7.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第一天线信号辐射臂呈不规则六边形，第一地辐射臂呈不规则八边形。
8.如权利要求7所述的5G双极化天线，其特征在于：所述第一天线信号辐射臂与第二天线信号辐射臂的形状大小相同，第一地辐射臂与第二地辐射臂的形状大小相同。
9.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述天线基板为包括矩形的基板主体及从基板主体的宽边延伸出去的矩形的基板延伸部。
10.如权利要求1所述的5G双极化天线，其特征在于：所述基板主体的长度为89.5mm，宽度为29.8mm；基板延伸部的长度为20.5mm，宽度为14.5mm。
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