[发明专利]一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线

说明书

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，包括天线本体和PCB基板，天线本体设置在PCB基板上，天线本体由对称的正45°极化天线和负45°极化天线组成，正45°极化天线和负45°极化天线均包括馈电输入组件、能量传输组件和能量辐射组件。本发明可以实现正负45°斜极化性能，结构简单，性能稳定，可以使天线结构一体化，天线加工简单，有利于天线的批量生产。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线。

背景技术

随着5G的MIMO技术的蓬勃发展，毫米波频段的研究已经成为当前的热点之一，应用潜力巨大。5G无限通信系统对天线提出了更高的要求，一个性能优越的天线的具体表征为高增益、小型化、低副瓣、方便加工等。基片集成波导(Substrate IntegratedWaveguide，SIW)是近几年提出的一种天线结构，它克服了传统波导无法与集成电路无缝对接的缺点，继承了传统波导增益高、功率容量大的优势，同时电磁泄漏与微带相比要低。在微波尤其是毫米波领域，取代了传统的波导天线，成为一个非常重要的天线分支。而且它具有和传统矩形金属波导相类似的传输特性，它可以用来构成多种形式的波导器件，同时基片集成波导由于具有加工成本低、加工精度较高、体积小、重量轻、较低的辐射损耗、较强的抗干扰性以及较高的集成度等特点，它可以用来设计高集成度的微波毫米波系统。

图14是现有技术的一种正负45°斜极化天线的示意图。包括第二金属化对地通孔31、第二辐射缝隙32、第二辐射贴片33、第二馈电转换组件34和第二印制板基板35，第二金属化对地通孔31、第二辐射缝隙32、第二辐射贴片33和第二馈电转换组件34组成天线本体。其中，第二金属化对地通孔31将第二辐射贴片33与地面连接起来，第二金属化对地通孔31一端开在第二辐射贴片33上，另一端开在信号地GND上。第二辐射贴片33通过印制工艺焊接在第二印制板基板35上，第二辐射缝隙32为在第二辐射贴片33上面开槽的矩形缝隙，第二馈电转换组件34一端接输入信号，另一端连接SIW天线主体，起到阻抗变换的作用。天线本体所有组件都在第二印制板基板35的同一侧。

从现有的天线及装置可以看出有如下缺点：

1.天线为了实现45°斜极化，第二馈电转换组件34需要弯折45°，且需要分为几个部分设计，增加了设计难度。

2.天线为了实现45°斜极化，第二金属化对地通孔31，第二辐射缝隙32，第二辐射贴片33都需要与水平面设计成45°角，增加了设计难度和建模难度。

3.第二辐射缝隙32同在SIW天线的一侧，对方向图造成不稳定的影响，使得天线方向图不规则。

从现有的天线和装置可以看出，天线本体的馈电转换组件存在45°的折角，这对天线设计增加了难度，并且增加了天线方向图的不对称性，对天线的辐射性能产生比较明显的不利影响。因此，迫切的需要发展一种新颖的SIW(基片集成波导)天线，以满足方向图性能稳定，剖面低，低成本，易与集成电路集成等要求，应用到Wi-Fi毫米波设备中。

发明内容

本发明提供了一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，可以实现正负45°斜极化性能，结构简单，性能稳定，可以使天线结构一体化，天线加工简单，有利于天线的批量生产，并保证天线电性能的一致性。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种用于5G新型MIMO毫米波斜极化天线，包括天线本体和PCB基板，天线本体设置在PCB基板上，天线本体由对称的正45°极化天线和负45°极化天线组成，正45°极化天线和负45°极化天线均包括馈电输入组件、能量传输组件和能量辐射组件，能量传输组件包括能量传输主通道、第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道，馈电输入组件传输来的信号传输到能量传输主通道的一端，能量传输主通道的另一端经过T字形分支分成第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道，第一能量传输分支通道和第二能量传输分支通道的末端的金属化通孔排布与水平方向呈45°。