[发明专利]宽频多谐振5G天线系统及基站

说明书

本发明公开了一种宽频多谐振5G天线系统及基站，天线系统包括接地板和天线单元，天线单元包括基板、辐射组件和馈电组件，辐射组件设置于所述基板靠近接地板的一侧面上，辐射组件包括两个的天线辐射组，其中一个的所述天线辐射组的对称轴相对于另一个的天线辐射组的对称轴呈90°夹角设置，馈电组件包括十字形的第一馈电结构和十字形的第二馈电结构。天线单元可以覆盖2.5～5GHz的所有频段，具有平面化、宽频和增益稳定的特点，天线单元之间的隔离度好且其结构简单，制作成本低。

技术领域

本发明涉及5G通信技术领域，尤其涉及一种宽频多谐振5G天线系统及基站。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，第五代(5G)无线通信系统将在2020年商业化。5G无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：6GHz以下和6GHz以上的毫米波频段。由于6GHz以下(sub-6GHz)具有覆盖区域广和技术成熟的优点，所以6GHz以下的5G系统将被优先使用。从sub-6GHz需要覆盖的频率范围方面讲，3GPP公布了5G Sub-6GHz的三个频段为：N77为3.3～4.2GHz，N78为3.3～3.8GHz以及N79为4.4～5.0GHz。各国可以根据具体情况在上述三个频段中选取各自要使用的具体频段。例如，韩国将使用3.4～3.6GHz频段；日本将使用3.6～4.2GHz频段；中国将使用3.3～3.4GHz、3.4～3.6GHz和4.8～5.0GHz三个频段。此外，中国移动将把2.515～2.675GHz频段纳入其5G的工作频段之中。因此，中国sub-6GHz的5G基站振子天线需覆盖2.5～5.0GHz频段。而5G基站应用场景多样化，许多场合对5G基站天线振子的结构尺寸要求越来越高，因此如何设计出平面化的振子天线是5G基站天线系统设计中要面临的一个挑战。而5G MIMO天线系统中面临的另外一个挑战是如何设计出宽频的振子天线，使其能够完全覆盖2.5～5.0GHz频段。此外，在满足上述平面化和宽频的情况下，如何得到较好的隔离度(比如优于20dB)的基站天线系统也将是基站振子天线设计中面临的另外一个挑战。到目前为止，虽然存在很多5G基站振子天线的设计，但大多数的带宽太窄。比如，公开号为CN207398340U中国实用新型专利公开了一种3.5G基站天线辐射单元，其工作频率在3.3～3.6GHz，只有0.3GHz的带宽；公开号为CN109037934A的中国专利公开了一种基于两单元的5G双频MIMO天线，其天线工作频段分别为3.3～3.6GHz及4.8～5.0GHz，而2.5～3.3GHz及3.6～4.8GHz的频段无法覆盖。因此，为了实现5G天线系统的宽频和平面化要求，有必要设计出一种能覆盖整个2.5～5.0GHz频段的平面振子天线。再有，如上所述，基站天线系统面临的另外一个问题是如何减少天线之间的隔离度。降低天线之间的隔离度的问题已经被广泛地研究和讨论过，比如通过在天线下方加入人工磁导体、在相邻两个天线振子单元之间加入隔离条以及使用隔离网络等。无论使用上述哪种设计，都会增加天线振子的复杂程度和设计的难度，同时还会为后期的调试增加难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种宽频多谐振5G天线系统及基站，能覆盖2.5～5GHz的所有频段。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：