[发明专利]一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线

权利要求书

1.一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于包括单层介质基板(1)上表面蚀刻的一对对称辐射金属贴片(2)和下表面蚀刻的一对差分微带传输线(6)；两个对称辐射金属贴片(2)和两条差分微带传输线(6)均关于介质基板的中心线轴对称相连；两条差分微带传输线(6)直接相连，转角处存在90°直角(7)，并在直角弯曲处进行45°外斜切；

所述的辐射金属贴片(2)上刻有两种槽缝，分别为渐变式槽缝(3)和一个横向槽缝(5)，渐变式槽缝(3)设计能够让天线产生两个谐振点，用于实现超宽带特性；横向槽缝(5)为长方形槽缝，能够更好地为天线提供宽带匹配效果；所述的差分微带传输线(6)能够为天线提供一对极性相反的馈电信号；所述的差分微带传输线(6)的对称中心和辐射金属贴片(2)的对称中心与介质基板(1)的中心在一条直线上；

渐变式槽缝(3)和横向槽缝(5)均关于介质基板的中心线轴对称相连；

渐变式槽缝(3)与横向槽缝(5)之间通过长条形细缝槽连接，长条形细缝槽的宽度s₁为1.4mm，且长条形细缝槽对称设置，其两条边分别是辐射金属贴片(2)；

辐射金属贴片(2)上的渐变式槽缝(3)的中心点位于辐射金属贴片(2)的中心线上，且在辐射金属贴片(2)的末端；

渐变式槽缝(3)与横向槽缝(5)的中心点处在同一条直线上，靠近两个辐射金属贴片(2)的等效接地端口处。

2.根据权利要求1所述的一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于所述辐射金属贴片(2)的总长度和总宽度与介质基板(1)的长度和宽度一致。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于所述介质基板(1)采用Rogers 5880材料制作而成，相对介电常数ε_r为2.2，损耗正切tan δ为0.0009，厚度h为0.787mm；介质基板(1)的长度l为50mm，宽度w为60mm。

4.根据权利要求3所述的一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于渐变式槽缝(3)的宽度t_w为16.8mm，两条斜边长度t_l均为16.42mm；渐变式槽缝(3)与横向槽缝(5)的间距(4)l₁为20.55mm；对于两个天线等效接地端口处的横向槽缝(5)，其宽度w₁为28mm，长度l₂为4.9mm。

5.根据权利要求1或4所述的一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于两条相同的附着在介质基板(1)下表面的差分微带传输线(6)的宽度s₂为2.45mm，差分微带传输线(6)的间隔w₂为52.85mm，转角处距介质基板边缘的距离l₃为19.78mm。

6.根据权利要求5所述的一种适用于5G通信的超宽带差分PIFA天线，其特征在于一对等幅反相的馈电信号通过差分微带传输线(6)由两个馈电端口Port1和Port2同时输入，从而由馈电信号、差分微带传输线(6)、馈电端口形成差分馈电结构；将电磁波传递到介质基板上表面的辐射金属贴片(2)，最后将能量通过边缘辐射效应辐射出去从而形成天线。