CN211829212U - 一种5g阵列天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种5G阵列天线，至少包括：金属反射板、同轴馈线、天线辐射阵列、第一同轴连接线、接地金属板、一分四功分器、一分二功分器、第二同轴连接线；所述天线辐射阵列包括多个按一定间距排列的天线辐射单元,该天线辐射单元为布置于双面电路基板的正面和背面上且呈正交相交的方式布置的双极化辐射天线；所述同轴馈线作为馈点连接到一分二功分器上，所述第一同轴连接线将一分二功分器与所述一分四功分器相连，所述第二同轴连接线将所述一分四功分器与对应的天线辐射单元连接在一起。本实用新型具备占据空间更小、带宽较宽、较好的天线辐射性能的优点。

Description

一种5G阵列天线

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，尤其涉及一种5G阵列天线。

背景技术

随着移动通信从2G、3G、4G到5G的不断发展，移动通信天线也经历了从单极化天线、双极化天线到智能天线、MIMO(Multiple Input Multiple output)天线乃至大规模阵列天线的发展历程。天线作为移动通信网络的感知器官在网络中的地位越来越复杂，并且作用也越来越重要。目前市场上大部分是针对每个不同运营商使用的不同频段而进行研发的天线，如何研发设计出可以多个频段，体积更小，性能更优的5G天线是天线厂家的当务之急。

现有天线技术，其辐射单元在同一水平面，使用同轴电缆焊接时会导致天线高度增加，实现的频段带宽较窄，由于其馈电网络使用微带馈电，天线性能损耗也较大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种新型的5G阵列天线，至少包括：金属反射板、同轴馈线、天线辐射阵列、第一同轴连接线、接地金属板、一分四功分器、一分二功分器、第二同轴连接线；其中：所述天线辐射阵列包括多个按一定间距排列的天线辐射单元,该天线辐射单元为布置于双面电路基板的正面和背面上且呈正交相交的方式布置的双极化辐射天线；所述同轴馈线作为馈点连接到一分二功分器上，所述第一同轴连接线将一分二功分器与所述一分四功分器相连，所述第二同轴连接线将所述一分四功分器与对应的天线辐射单元连接在一起。

优选地，所述天线辐射单元的中心位置开设有正方形槽。

优选地，所述天线辐射单元的边缘开设有长方形槽。

优选地，所述天线辐射单元通过正面辐射单元金属边缘与背面辐射单元金属边缘相互耦合，以拓展天线带宽。

有益效果：

本实用新型专利设计了一种由一个宽频带的天线辐射单元，一个一分四的微带功分器和一个一分二的微带功分器，通过使用多条50欧姆同轴电缆连接起来形成一种5G阵列天线。

本实用新型设计思路新颖，减小了天线尺寸，有效地实现宽频、降低了天线高度并降低了电磁波传输中的损耗，实现了较高的天线性能。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的正面示意图。

图2为本实用新型的一实施例的侧面示意图。

图3为本实用新型的一实施例的背面示意图。

图4为本实用新型的一实施例的主要部分结构的示意图。

图5为本实用新型的一实施例的一个一分四功分器和一分二功分器通过第一同轴连接线相连的结构示意图。

图6为本实用新型的一实施例的一个一分四功分器和其相对应的天线辐射单元通过第二同轴连接线相连的结构示意图。

图7为本实用新型的一实施例的与第二同轴连接线相连的一个天线辐射单元的结构示意图。

图8为本实用新型的一实施例的天线隔离度性能的仿真效果图。

图9为本实用新型的一实施例的天线性能的交叉极化的仿真效果图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1至图7所示，本实用新型的一实施例，示出了一种新型的5G阵列天线，它包括：金属反射板1、塑胶支撑柱2、M3塑胶螺丝3、同轴馈线4、天线辐射阵列5、50欧姆的第一同轴连接线6、接地金属板7和8、一分四功分器9、一分二功分器10、第二同轴连接线11(11a或11b)。

参考图1和图4所示，所述天线辐射阵列5包括多个按一定间距排列的天线辐射单元5a,该天线辐射单元5a为布置于双面电路基板的正面和背面上且呈正交相交的方式布置的双极化辐射天线。在本实施例中，天线辐射阵列5包括8个天线辐射单元5a，它们按两列的方式排列，并且每列的4个天线辐射单元5a以预定的相同间距布设，以实现较好的极化隔离度等性能的天线指标。

进一步地，参考图1所示，所述同轴馈线4为两根，同时作为馈点连接到一分二功分器10上，这样，有效保证天线50欧姆的特性不会发生改变；所述第一同轴连接线6的数量为两根，将一分二功分器10与所述一分四功分器9相连(结合图5所示)，有效减少信号在传输过程中的部分损失；所述第二同轴连接线11将所述一分四功分器9与对应的天线辐射单元5a连接在一起(结合图6所示)，在本实施例中，假如将一个一分四功分器9和一分二功分器10相连设定为一组，则，每组的第二同轴连接线11的数量为8根，共两组，总计16根第二同轴连接线11。

通过上述设置，使8个天线辐射单元5a获得等幅、同相位的信号，从而实现天线增益的有效叠加。

在其它的实施例中，塑胶支撑柱、M3塑胶螺丝、接地金属板可以为其它结构形式、其它的性质，只要是结构支撑即可，并不作限制。

在本实施例中，天线辐射单元5a的正面和背面都使用半波对称偶极子，电缆馈电时，一条电缆馈电在正面，另一条电缆馈电在背面，从而有效降低电缆馈电时两条电缆交叉产生的叠加高度。

在本实施例中，参考图7所示，所述天线辐射单元5a的中心位置开设有正方形槽502，所述天线辐射单元5a的边缘开设有长方形槽501，通过上述在金属辐射体上开槽改变电流路径的方式，从而拓展带宽。

更进一步，所述天线辐射单元5a通过正面辐射单元金属边缘与背面辐射单元金属边缘相互耦合，以拓展天线带宽。

通过上述设置，天线的频率范围可覆盖到3300MHz-5000MHz。

可能的一种组合实现方式(不限于此)：用焊锡丝和烙铁将7(金属接地板)和9(一分四功分器)连接在一起，用焊锡丝和烙铁将8(接地金属板)和10(一分二功分器)连接在一起，将2(塑料支撑柱)固定在1(金属反射板)上面，用3(M塑胶螺丝)和12(M3塑胶螺母)将9(一分四功分器)和10(一分二功分器)固定在1(金属反射板)上面，用焊锡丝和烙铁将5a(天线辐射单元)和11(50欧姆的第二同轴连接线)连接在一起，用3(M3塑胶螺丝)和2(塑料支撑柱)将5(天线辐射单元)固定在1(金属反射面)上面，用焊锡丝和烙铁将11(50欧姆的第二同轴连接线)和7(金属接地板)、9(一分四功分器)连接起来，用焊锡丝和烙铁将6(50欧姆的第一同轴连接线)和7(金属接地板)、9(一分四功分器)连接起来，用焊锡丝和烙铁将6(50欧姆的第一同轴连接线)和8(金属接地板)、10(一分二功分器)连接起来，用焊锡丝和烙铁将4(带有50欧姆连接器的50欧姆同轴馈线)和8(金属接地板)、10(一分二功分器)连接起来。

本实用新型设计手段源自于对阵列天线、电磁场理论以及无线通讯产品设计的系统了解，针对5G天线的基本要求，实现定向双极化、高增益。根据大量的仿真计算和调试验证，设计出了一种适用于CPE(Customer Premise Equipment)的5G宽频天线，主要性能如图8、图9所示。

综上所述，本实用新型设计思路新颖，有效的实现宽频、降低了天线高度并降低了电磁波传输中的损耗。本技术已经成功使用于实际项目中，并被证实可达到预期效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种5G阵列天线，其特征在于，至少包括：金属反射板、同轴馈线、天线辐射阵列、第一同轴连接线、接地金属板、一分四功分器、一分二功分器、第二同轴连接线；

其中：所述天线辐射阵列包括多个按一定间距排列的天线辐射单元,该天线辐射单元为布置于双面电路基板的正面和背面上且呈正交相交的方式布置的双极化辐射天线；

所述同轴馈线作为馈点连接到一分二功分器上，所述第一同轴连接线将一分二功分器与所述一分四功分器相连，所述第二同轴连接线将所述一分四功分器与对应的天线辐射单元连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种5G阵列天线，其特征在于，所述天线辐射单元的中心位置开设有正方形槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种5G阵列天线，其特征在于，所述天线辐射单元的边缘开设有长方形槽。

4.根据权利要求3所述的一种5G阵列天线，其特征在于，所述天线辐射单元通过正面辐射单元金属边缘与背面辐射单元金属边缘相互耦合，以拓展天线带宽。

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