[发明专利]基于金属机身的毫米波阵列天线系统

说明书

本发明公开了一种基于金属机身的毫米波阵列天线系统，包括金属机身和阵列天线，所述阵列天线设在所述金属机身上；所述阵列天线包括两个以上缝隙天线，所述缝隙天线嵌设在所述金属机身内，所述缝隙天线通过在金属壳体内测布置的微带线进行耦合馈电。本发明提供的基于金属机身的毫米波阵列天线系统，适用于金属机身的移动终端，并且构成天线阵列的缝隙天线的尺寸较小，不会影响移动终端的整体性。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种基于金属机身的毫米波阵列天线系统。

背景技术

目前，全球对于第五代(5G)无线通信技术的研发正在逐渐升温，世界各国和各主流标准化组织都已经看到了5G技术发展的迫切性，并且制定了相应的研发推进计划，成为移动通信领域的研究热点。比如，2013年初欧盟在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS项目；2016年7月15日，美国联邦通信委员会(FCC)定义了如下用于5G的毫米波频段：28GHz(27.5-28.35GHz)，37GHz(37-38.6GHz)和39GHz(38.6-40GHz)。目前，国际上许多著名移动终端设备厂商已经计划将实现5G功能作为其新一代移动终端产品的标准配置，并预期在2020年实现5G的商品化。

为了实现上述目的，设计出适合于手机终端的行之有效的毫米波天线阵列是必不可少的重要环节。此外，为了增强手持设备的质感和强度，金属机身已经被广泛地应用在手持设备中。虽然适用于金属机身的2G、3G和4G天线设计已经成熟，但是由于5G毫米波天线阵列的特殊性，如何设计出适合于金属机身的5G毫米波天线阵列将是我们所要面临并急需解决的首要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于第五代无线通信，适用于金属机身的毫米波阵列天线系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于金属机身的毫米波阵列天线系统，包括金属机身和阵列天线，所述阵列天线设在所述金属机身上；所述阵列天线包括两个以上缝隙天线，所述缝隙天线嵌设在所述金属机身内。

本发明的有益效果在于：在金属机身上开设缝隙作为天线的辐射单元，通过多个辐射单元形成适用于毫米波的天线阵列，克服了金属机身对无线信号的屏蔽作用；由于开设的缝隙天线较小，所以并不会影响金属机身的整体性，也可以在缝隙天线中填充低损耗材料来保持其美观性和完整性。

附图说明

图1为本发明实施例一的T形缝隙天线阵列的结构示意图；

图2为本发明实施例一的T形缝隙天线的开路形式馈电示意图；

图3为图2所示的T形缝隙天线的开路形式馈电侧视图；

图4为本发明实施例一的T形缝隙天线的短路形式馈电示意图；

图5为图3所示的T形缝隙天线的短路形式馈点侧视图；

图6为本发明实施例一的T形缝隙天线阵列的S参数图；

图7a为图1所示的T形天线阵列在工作频率为28GHz、扫描角度(theta)为0度条件下天线阵列的3维远场辐射图；

图7b为图1所示的T形天线阵列在工作频率为28GHz、扫描角度(theta)为20度条件下天线阵列的3维远场辐射图；

图7c为图1所示的T形天线阵列在工作频率为28GHz、扫描角度(theta)为40度条件下天线阵列的3维远场辐射图；

图8为图1所示的T形天线阵列XZ平面内不同扫描角度(theta)情况下的天线增益特性曲线；

图9为本发明实施例二的T形缝隙天线阵列在手机终端上应用时的结构示意图；