一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线制造技术

本实用新型专利技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，包括天线本体和PCB基板，天线本体设置在PCB基板上，天线本体由对称的正45

A novel MIMO millimeter wave slant polarization antenna for 5g

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线


[0001]本技术涉及通信
，尤其涉及一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线。

技术介绍

[0002]随着5G的MIMO技术的蓬勃发展，毫米波频段的研究已经成为当前的热点之一，应用潜力巨大。5G无限通信系统对天线提出了更高的要求，一个性能优越的天线的具体表征为高增益、小型化、低副瓣、方便加工等。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)是近几年提出的一种天线结构，它克服了传统波导无法与集成电路无缝对接的缺点，继承了传统波导增益高、功率容量大的优势，同时电磁泄漏与微带相比要低。在微波尤其是毫米波领域，取代了传统的波导天线，成为一个非常重要的天线分支。而且它具有和传统矩形金属波导相类似的传输特性，它可以用来构成多种形式的波导器件，同时基片集成波导由于具有加工成本低、加工精度较高、体积小、重量轻、较低的辐射损耗、较强的抗干扰性以及较高的集成度等特点，它可以用来设计高集成度的微波毫米波系统。
[0003]图14是现有技术的一种正负45
°
斜极化天线的示意图。包括第二金属化对地通孔31、第二辐射缝隙32、第二辐射贴片33、第二馈电转换组件34和第二印制板基板35，第二金属化对地通孔31、第二辐射缝隙32、第二辐射贴片33和第二馈电转换组件34组成天线本体。其中，第二金属化对地通孔31将第二辐射贴片33与地面连接起来，第二金属化对地通孔31一端开在第二辐射贴片33上，另一端开在信号地GND上。第二辐射贴片33通过印制工艺焊接在第二印制板基板35上，第二辐射缝隙32为在第二辐射贴片33上面开槽的矩形缝隙，第二馈电转换组件34一端接输入信号，另一端连接SIW天线主体，起到阻抗变换的作用。天线本体所有组件都在第二印制板基板35的同一侧。
[0004]从现有的天线及装置可以看出有如下缺点：
[0005]1.天线为了实现45
°
斜极化，第二馈电转换组件34需要弯折45
°
，且需要分为几个部分设计，增加了设计难度。
[0006]2.天线为了实现45
°
斜极化，第二金属化对地通孔31，第二辐射缝隙32，第二辐射贴片33都需要与水平面设计成45
°
角，增加了设计难度和建模难度。
[0007]3.第二辐射缝隙32同在SIW天线的一侧，对方向图造成不稳定的影响，使得天线方向图不规则。
[0008]从现有的天线和装置可以看出，天线本体的馈电转换组件存在45
°
的折角，这对天线设计增加了难度，并且增加了天线方向图的不对称性，对天线的辐射性能产生比较明显的不利影响。因此，迫切的需要发展一种新颖的SIW(基片集成波导)天线，以满足方向图性能稳定，剖面低，低成本，易与集成电路集成等要求，应用到Wi
‑
Fi毫米波设备中。

技术实现思路

[0009]本技术提供了一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，可以实现正负45
°
斜
极化性能，结构简单，性能稳定，可以使天线结构一体化，天线加工简单，有利于天线的批量生产，并保证天线电性能的一致性。
[0010]为了实现本技术的目的，所采用的技术方案是：一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，包括天线本体和PCB基板，天线本体设置在PCB基板上，天线本体由对称的正45
°
极化天线和负45
°
极化天线组成，正45
°
极化天线和负45
°
极化天线均包括馈电输入组件、能量传输组件和能量辐射组件，能量传输组件包括能量传输主通道、第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道，馈电输入组件传输来的信号传输到能量传输主通道的一端，能量传输主通道的另一端经过T字形分支分成第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道，第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道的末端的金属化通孔排布与水平方向呈45
°
。
[0011]作为本技术的优化方案，天线本体还包括上层金属和下层金属地，PCB基板位于上层金属和下层金属地之间。
[0012]作为本技术的优化方案，上层金属和下层金属地均为金属铜，PCB基板为TLY
‑
5板材。
[0013]作为本技术的优化方案，馈电输入组件包括金属化对地通孔、馈电输入端口和馈电对地通孔，馈电输入端口接收来自外来信号的输入，馈电输入端口设置在外部输入的馈电接头与上层金属相接触处，馈电对地通孔用于实现馈电接头的固定，金属化对地通孔设置在PCB基板上，馈电对地通孔贯穿上层金属、PCB基板和下层金属地。
[0014]作为本技术的优化方案，能量辐射组件包括金属化对地通孔、辐射缝隙和金属匹配柱，辐射缝隙设置在上层金属上，辐射缝隙为与水平方向呈45
°
的矩形缝隙，金属匹配柱穿过PCB基板，金属匹配柱的两端分别连接上层金属和下层金属地。
[0015]作为本技术的优化方案，在由能量传输主通道过渡到第一能量传输分支通道的两侧各有一个金属匹配柱，第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道的前端一共排布8个金属匹配柱。
[0016]作为本技术的优化方案，能量传输组件还包括金属化对地通孔和结构固定通孔，结构固定通孔用于固定天线本体的结构件，结构固定通孔设置在能量传输主通道的两外侧，结构固定通孔贯穿上层金属、中间介质板和下层金属地。
[0017]本技术具有积极的效果：1)本技术天线的馈电输入组件、能量传输组件和能量辐射组件的整体部分与水平面成90
°
排列，仅仅辐射缝隙和能量辐射组件末端的金属化通孔与水平面呈45
°
排列，这种设计保证天线实现正负45
°
斜极化性能的同时，极大的简化了天线设计建模的难度；
[0018]2)一体化设计，天线本体的所有结构组件均连为一体，不需人工组装；
[0019]3)生产加工工艺简单，制作精度较高；
[0020]4)整体结构紧凑，轻薄，尺寸小，轮廓低，不占空间，低剖面；
[0021]5)原材料仅包含金属和一种介质材料，成本低；
[0022]6)天线本体不易弯折、变形；
[0023]7)天线辐射方向图性能稳定可靠；
[0024]8)驻波比性能好，增益大，效率高；
[0025]9)整个天线的尺寸灵活可变，可以根据结构安装要求进行调整。
附图说明
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0027]图1是本技术的整体结构示意图；
[0028]图2是本技术的立体结构图；
[0029]图3是馈电输入组件的位置示意图；
[0030]图4是能量辐射组件的位置示意图；
[0031]图5是能量传输组件的位置示意图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，其特征在于：包括天线本体和PCB基板(5)，天线本体设置在PCB基板(5)上，天线本体由对称的正45
°
极化天线和负45
°
极化天线组成，所述的正45
°
极化天线和负45
°
极化天线均包括馈电输入组件、能量传输组件和能量辐射组件，所述的能量传输组件包括能量传输主通道(8)、第一能量传输分支通道(9)和第二能量传输分支通道(10)，馈电输入组件传输来的信号传输到能量传输主通道(8)的一端，能量传输主通道(8)的另一端经过T字形分支分成第一能量传输分支通道(9)和第二能量传输分支通道(10)，第一能量传输分支通道(9)和第二能量传输分支通道(10)的末端的金属化通孔排布与水平方向呈45
°
。2.根据权利要求1所述的一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，其特征在于：所述的天线本体还包括上层金属(11)和下层金属地(13)，所述的PCB基板(5)位于上层金属(11)和下层金属地(13)之间。3.根据权利要求2所述的一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，其特征在于：所述的上层金属(11)和下层金属地(13)均为金属铜，所述的PCB基板(5)为TLY
‑
5板材。4.根据权利要求2所述的一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，其特征在于：馈电输入组件包括金属化对地通孔(1)、馈电输入端口(4)和馈电对地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，胡珺，李国兴，秦玉峰，
申请(专利权)人：南京濠暻通讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：