[发明专利]面向薄型5G及下一代移动终端宽频毫米波天线阵列

说明书

本发明实施例提供的面向薄型5G及下一代移动终端宽频毫米波天线阵列，中间层贴片使用了四个E形贴片，以及顶层贴片使用了矩形贴片，并且，各E形贴片的矩形辐射片体每个角位置处和各矩形贴片每个角位置处分别设置有切口，这样可以双层贴片中每层贴片设置的切口，可以减少天线使用的材料，也可以通过切口可以拓展了天线阵列的带宽；并且，相较于相关技术中基于带有宽带贴片天线元件的巴特勒矩阵馈电网络的双层5G天线阵列在较宽的频带内工作，但其回波损耗相对较低，本发明实施例在金属地面和中间层贴片之间添加用于作为短路引脚的口结构，不仅进一步拓展了天线阵列的带宽，还使天线阵列各端口的回波损耗得到了有效的提升。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及的面向薄型5G及下一代移动终端宽频毫米波天线阵列。

背景技术

近年来，第五代移动通信网络(5th Generation mobile networks或5thgeneration wireless systems，简称：5G)的发展来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展，越来越多的移动终端接入到移动网络中，因此急需研发5G及下一代移动终端。目前的移动终端中使用的天线众多，比如天线为多层E形贴片微带天线阵列，由于其使用的材料比较多，不利于将其应用于薄型移动终端；再比如天线为紧凑环形天线，其带宽很窄。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供的面向薄型5G及下一代移动终端宽频毫米波天线阵列，用以解决现有技术中多层E形贴片微带天线阵列的结构使用的材料比较多，及紧凑环形天线带宽很窄的技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种面向薄型5G及下一代移动终端宽频毫米波天线阵列，包括：

顶层贴片，设置在金属地面与所述顶层贴片之间的中间层贴片，以及作为底层介质基板的金属地面；其中，所述金属地面包括：开设用于作为短路引脚的口结构；所述中间层贴片包括：平铺对称排列在中间层的多个E形贴片，所述顶层贴片包括：平铺对称排列在顶层的多个矩形贴片，所述矩形贴片的数量与所述E形贴片的数量相同；

各E形贴片包括矩形辐射片体，开设于所述矩形辐射片体上的两个矩形开口、以及位于所述辐射片体的每个角位置处的第一切口，各第一切口对称设置；其中所述辐射片体包括：位于所述两个矩形开口之间的中间辐射片体，以及除所述中间辐射片体以外的围绕所述两个矩形开口周围的边缘辐射片体，位于所述中间辐射片体上用于馈电的馈电孔，以及位于所述边缘辐射片体以及所述第一切口的切除面之间用于作为短路引脚的口结构，同轴线通过连接头与所述馈电孔相连，以同轴馈电的方式给所述中间层贴片馈电，所述中间层贴片用于发射或接受信号；其中，所述连接头与所述馈电孔匹配；

各矩形贴片包括：矩形贴片片体以及位于所述矩形贴片片体的每个角位置处的第二切口，所述第一切口与所述第二切口的数量相同、尺寸及切口结构相同。

进一步的，所述第一切口的切除面为呈非线性单调变化的曲面或所述第一切口的切除面为呈线性变化的平面。

进一步的，在所述第一切口的切除面为呈非线性单调变化的曲面的情况下，所述曲面为处处可导的光滑曲面，所述第一切口为弧形切口。

进一步的，在所述第一切口的切除面为呈非线性单调变化的曲面的情况下，所述曲面为存在不可导处的弯折曲面，所述第一切口为折边切口。

进一步的，沿垂直于所述辐射片体厚度的截面，所述用于作为短路引脚的口结构的截面面积小于所述馈电孔的截面面积。

进一步的，所述用于作为短路引脚的口结构为通孔，所述馈电孔和所述通孔分别为规则孔，其中，所述规则孔包括：圆孔、方孔、菱形孔。

进一步的，所述馈电孔和所述用于作为短路引脚的口结构分别为不规则孔。

进一步的，所述馈电孔的直径为1mm，所述作为短路引脚的口结构的直径0.2mm。