[发明专利]5G通信高隔离全向阵列天线

说明书

本发明涉及天线技术领域，具体是5G通信高隔离全向阵列天线；包括水平基板，所述水平基板为金属接地板，所述水平基板上设置有I型缝隙槽、U型嵌套缝隙槽、S型曲线缝隙槽，所述水平基板上还设置有四个双频天线单元，所述四个双频天线单元均设置于水平基板的端部，且四个双频天线单元之间采用非轴对称的方式设置；本发明可实现全向辐射特性，360°全向接收或发射信号，可用于小型基站，提高信号接收效率。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体是5G通信高隔离全向阵列天线。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。

MIMO作为5G通信中的一项重要技术，大规模天线(3D/Massive MIMO)阵列也是5G通信中的重要技术，5G通信中所需要的是具有多频率多端口输入输出的全向天线，提高信道容量，由于5G较高的频率和对于小型化的需求，天线单元间的间距越发紧凑，由此带来巨大影响的就是天线间互耦现象，如何在不增加天线体积的情况下，有效提高天线隔离度的方法，就显得尤为重要。

为了承载4个天线单元，设计了一块阵列水平基板，将4个天线单元分别嵌入。

采用阵列形式的MIMO天线，由于天线单元相距很近，所以会产生较强的耦合，耦合电流会直接影响天线的辐射特性。在小尺寸移动通讯设备中，由于受限于整机的尺寸，往往无法提供足够大的间距来减弱天线之间的耦合。因此，如何在有限的空间内放置尽可能多的天线，具有较高隔离度的MIMO阵列天线成为迫切需要解决的问题。

当前，减弱微带天线阵元间耦合的主要方法有：在微带天线的阵元之间添加电磁带隙(EBG)结构，在地板上引入缺陷地(DGS)结构等方法。

开缝隙的方式虽然可以适当提高隔离度，但是对于特定频率辐射能量没有选择作用。

轴对称的天线单元摆放方式，往往会因为轴对称方向上的另一个天线单元的后端反射能量，对天线单元的辐射造成不利的影响。

发明内容

本发明为解决现有技术问题,目的在于提供5G通信高隔离全向阵列天线。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5G通信高隔离全向阵列天线，包括水平基板，所述水平基板为金属接地板，所述水平基板上设置有I型缝隙槽、U型嵌套缝隙槽、S型曲线缝隙槽，所述水平基板上还设置有四个双频天线单元，所述四个双频天线单元均设置于水平基板的端部，且四个双频天线单元之间采用非轴对称的方式设置。

进一步的，所述I型缝隙槽、U型嵌套缝隙槽、S型曲线缝隙槽均是采用蚀刻方式设置在水平基板上的。

进一步的，所述水平基板为方形状，其表面敷铜，所述四个双频天线单元采用中心对称的设置方式，靠近边缘正方形边角，其可减少对称方向上相邻双频天线单元间后端反射的相互影响。

进一步的，所述I型缝隙槽，可实现陷波特性，阻断非工作频段的其他无用频段，减小对其他频段的干扰，实现双频段有效辐射。

进一步的，所述U型嵌套缝隙槽使用大面积的U型嵌套缝隙，形成类超材料的结构，由于超材料的特性，能够有效吸收特性频率耦合电流，此设计其可吸收28GHz电流。

进一步的，所述S型曲线缝隙槽可减少15.2GHz频率的耦合电流，提高隔离度，同时起到了很好的曲流作用，减小天线的面积占用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：