[实用新型]一种表贴式毫米波高增益双极化阵列天线装置

说明书

本实用新型公开了一种表贴式毫米波高增益双极化阵列天线，包括从上到下依次叠层设置的第一介质层、第二介质粘合层、第三介质层和第四介质层，所述第一介质层的上表面印制有主辐射贴金属层，所述第一介质层的下表面印制有极化一馈电网络金属层，所述第三介质层下表面印制有极化二馈电网络层，所述第三介质层上表面印制有极化二天线缝隙耦合之缝隙层，所述第四介质层的上表面印制有射频板中馈线层，通过回流焊工艺表贴至射频版模块上方，避免安装接头，提高生产中安装效率，降低误差及焊接成本，且满足高增益的电气性能需求能实现远距离覆盖，同时提高了天线与射频的集成度。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体为一种表贴式毫米波高增益双极化阵列天线装置。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，频谱资源紧缺问题日益严重，毫米波在传输速率、带宽、波宽、容量、时延、抗干扰性等方面优势使其在未来移动通信发展中占据重要位置。毫米波天线作为毫米波系统中至关重要的部件，其性能好坏在一定程度决定了毫米波系统的整机性能。

毫米波在空气中衰减较为严重，用来对抗多径衰落和增加信道容量的双极化天线分集技术不断发展，用以满足多种应用场景MIMO通信的需求。同时，随着毫米波天线的不断发展，除了能够满足不同应用场景需求的高增益，低交叉极化等电气性能之外，毫米波天线需要同时能够以更小尺寸，更低剖面兼容不同的设备需求，同时能够与系统实现更好的集成。因此毫米波天线的未来发展逐渐向小型化、高增益阵列、双极化分集接收及易集成等要求等方向发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有毫米波天线制作成本高，尺寸大，安装复杂，不易集成的问题。本实用新型采用邻近耦合馈电和缝隙耦合馈电的方式在有限尺寸和较低剖面中实现了双极化，采用回流焊工艺直接将天线本体模块表贴于射频板中，将天线模块当成一个SMT表贴元件与后端射频模块能够实现较好的集成，满足工业化量产中所需高性能、小尺寸、低剖面、低成本、易集成等一系列要求。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种表贴式毫米波高增益双极化阵列天线，包括从上到下依次叠层设置的第一介质层、第二介质粘合层、第三介质层和第四介质层，所述第一介质层的上表面印制有主辐射贴金属层，所述第一介质层的下表面印制有极化一馈电网络金属层，所述第三介质层下表面印制有极化二馈电网络层，所述第三介质层上表面印制有极化二天线缝隙耦合之缝隙层，所述第四介质层的上表面印制有射频板中馈线层，所述主辐射贴金属片层包括M×N个辐射单元，M和N为大于等于1的自然数，其数量来源于使用场景远近距离覆盖所需要的不同增益需求，上述的辐射单元数量M和N大于2时，其对应垂直水平两个方向上单元间距d1(M方向)和d2(N方向)无需保持一致，可根据实际应用场景所需电气指标在0.5λ-0.85λ(λ为中心频率对应波长)之间进行适当调节。

优选的，由上至下依次排列的第一层所述主辐射贴片金属层、第一介质层、极化一馈电网络金属层、第二介质粘合层、极化二天线缝隙耦合之缝隙层、第三介质层和极化二馈电网络层共同构成天线主体模块，射频板中所述射频板中馈线层和第四介质层共同组成射频板模块，且天线主体模块和射频板模块之间通过回流焊方式固定连接，通过回流焊将天线主体模块和射频板模块连接，共同构成天线贴片式阵列毫米波天线装置。

优选的，所述辐射单元主体和极化一馈电网络金属层位于所述第一介质层的两面，且极化一馈电网络金属层位于第一介质层下方，所述辐射单元主体和极化一馈电网络金属层共同作用组成极化一天线，从而保证极化一天线正常工作。

优选的，所述极化一馈电网络金属层包括有与第一介质层粘连的第一金属圆面，所述第一金属圆面内部开设有第一金属化过孔，所述第一金属化过孔内部设置有极化一的主馈线，且所述极化一的主馈线通过第一金属化过孔贯穿极化一馈电网络金属层并延伸至极化二馈电网络层内部，通过回流焊工艺实现主馈线与射频板的连接，以此形成一个完整信号链。