[实用新型]一种用于第五代移动通信的高集成度有源一体化天线模块

说明书

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于第五代移动通信的高集成度有源一体化天线模块，包括2×2小型化天线阵列、天线接口、参考时钟接口、电源接口、串口接口、I/Q信号接口、射频前端单元、收发信机单元、MCU单元、运放单元和电源管理单元等。实用新型针对5G中频段的3.3GHz～3.5GHz频段，提出一种新颖的天线结构，通过切角金属贴片和加载金属贴片等方法设计一种圆极化小型化天线，尺寸简单紧凑；天线和系统电路一体化设计，可以根据不同的天线拓扑结构自由组成大规模MIMO天线阵列，实现天线多波束形成。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于第五代移动通信的高集成度有源一体化天线模块。

背景技术

面对未来移动通信数据流量持续爆炸性增长，需要发展未来新一代移动通信—第五代(5G)移动通信，作为面向2020年以后人类信息社会需求的无线通信智能网络。5G网络不仅要具有更高速率、更大带宽、更大容量和支持超大数据流量，而且要实现多业务多技术融合，满足未来超大数据和高速连接的各种业务的发展需要。

第五代移动通信网络业务能力的提升需要新的网络架构和无线传输技术，实现更高的频谱利用率和传输速率。无线数据业务以指数的方式增长，用户追求越来越高的数据体验，因此对网络的容量要求越来越高。在众多提升网络容量的方法中，提升频谱效率非常关键，而在众多提升频谱效率的技术中，大规模MIMO技术是关键。大规模MIMO阵列(通常几十到几百天线)的发展，将有望实现频谱效率和功率效率在4G的基础上再提升一个量级，是目前5G关键技术重要的研究方向之一。

目前数字波朿形成技术在3G/4G移动通信智能天线、有源一体化天线上开始得到应用。在第五代移动通信中基于大规模MIMO系统和天线阵列，采用数字波束形成技术可以实现天线波束赋形，大幅抑制干扰和噪声，降低发射功率。

2017年11月工业和信息化部发布了5G系统在3000-5000MHz频段(中频段)内的频率使用规划规划，明确了3300～3400MHz(原则上限室内使用)、3400～3600MHz和4800～5000MHz频段作为5G系统的工作频段。通过采用高集成度有源一体化天线模块可以减小大规模MIMO系统天线阵列的复杂度，降低5G网络建设成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于第五代移动通信的高集成度有源一体化天线模块，满足5G系统大规模MIMO天线阵列的要求，可以降低5G通信系统建设成本。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种用于第五代移动通信的高集成度有源一体化天线模块，包括小型化天线阵列、多路接收链路、多路发射链路和MCU单元，多路接收链路的一端连接小型化天线阵列，多路接收链路的另一端连接MCU单元，多路发射链路的一端连接MCU单元，多路发射链路的另一端连接小型化天线阵列，所述的接收链路包括介质滤波器、第一射频开关、第一低噪声放大器、第一声表滤波器、接收机和第一运算放大器，小型化天线阵列接收到信号通过介质滤波器滤波，第一射频开关切换，接收到的信号进入第一低噪声放大器放大，经过第一声表滤波器后进入接收机混频解调，解调得到的I/Q信号经第一运算放大器输出给MCU单元；发射链路包括第二运算放大器、发射机、第二声表滤波器、射频放大器、第二射频开关和精致滤波器，MCU单元输出的I/Q信号经过第二运算放大器后进入发射机，经过发射机调制后输出到第二声表滤波器滤波，然后通过射频放大器放大，第二射频开关切换，信号经过精致滤波器滤波后进入小型化天线阵列。