[实用新型]一种应用于5G的天线单元及阵列天线

说明书

本实用新型公开一种应用于5G的天线单元及阵列天线，该天线单元中的辐射贴片由四个矩形环绕而成的金属边框，缩减了天线的尺寸，且天线能够覆盖5G的3.4GHz和4.9GHz频段。同时天线单元关于中心对称，使得微带馈线在对称位置不会改变天线所覆盖的频段，方便天线组阵。通过两个辐射单元组阵，并在接地面增加解耦网络，使天线的工作频段满足了2.98GHz‑3.78GHz和4.62GHz‑5.36GHz的双频特性，能够覆盖5G所要求的3.3GHz‑3.6GHz和4.8GHz‑5GHz工作频段；通过调节解耦网络，有效提高了天线单元间的隔离度，保证了阵列天线的工作；阵列天线结构新颖、简单，体积小，成本低。

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，涉及一种双频小型化天线单元及阵列天线，尤其涉及一种应用于5G的天线单元及阵列天线。

背景技术

随着现在无线通信系统的高速发展，第五代移动通信技术(5G)的商用尽在眼前。天线作为移动通信系统中最为重要的功能组件，面向5G通信应用的终端天线的研究与设计成为近年来的热点。2017年国家工业和信息化部发布了《关于第五代移动通信系统使用3300MHz-3600MHz和4800MHz-5000MHz 频段相关事宜通知》确定了我国5G商用通信频段，5G通信系统的关键器件之一就是5G天线系统。为了满足5G的高速率信息传输要求，因此需要对多个天线单元组阵形成阵列天线提升其增益，并且通过多天线实现对于信息传输容量的提升。而作为应用于终端设备的阵列天线，要求天线系统具有尺寸小、体积小、辐射特性良好的特点。通过缩小了天线单元间隔来减少阵列天线的尺寸，但随着天线单元间距的缩小，天线单元之间会产生互耦现象，影响了阵列天线的工作效率，因此需要提升天线单元间的隔离度，保证天线系统的正常工作。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于5G的天线单元及阵列天线，用于提升天线增益和信道容量，同时减少天线的体积和尺寸。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种应用于5G的天线单元，该天线单元包括辐射贴片(106)、微带馈线(107)、和接地面(108)，接地面(108)印刷在一号介质基板(101)背面的底部且覆盖一号介质基板(101) 背面的下边缘及左、右两侧边缘；所述一号介质基板(101)正面印刷有辐射贴片(106)和微带馈线(107)，所述辐射贴片(106)和微带馈线(107)相连，辐射贴片(106)在一号介质基板(101)正面的上部且其四周未覆盖一号介质基板(101)的边缘，微带馈线(107)的一端连接在辐射贴片(106)一侧的下方，其另一端延伸到一号介质基板(101)的下边缘处；

所述辐射贴片(106)为一号矩形贴片(102)、二号矩形贴片(103)、三号矩形贴片(104)、四号矩形贴片(105)相互连接所围成的矩形金属边框，并且矩形金属边框关于一号介质基板(101)的中心线对称；所述微带馈线(107) 为矩形，位于矩形金属边框下方的一侧；所述的接地面(108)为矩形。

进一步，本实用新型设计一种应用于5G的阵列天线，该阵列天线包括两个如上所述的天线单元和一个解耦网络，两个天线单元对称且辐射贴片无电性接触的印制在二号介质基板(200)上；二号介质基板(200)正面的两侧分别为一号辐射单元(201)、二号辐射单元(202)，每个辐射单元包括一个辐射贴片和一个微带馈线，两个辐射单元的微带馈线位于二号介质基板(200)的内侧；解耦网络印刷在二号介质基板(200)的背面，其下端分别与每个天线单元的接地面相连接；所述解耦网络由三个U型金属贴片相互嵌套连接组成，且关于二号介质基板(200)中心线对称；