[发明专利]适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端

说明书

本发明公开了一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端，天线系统包括至少六个的间隔设置的天线单元，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部。引向结构无需进行馈电，简化了天线系统，有利于降低成本；引向结构可以对辐射主体的+45°和‑45°两个不同极化方向图产生相同的贡献，实现宽角度覆盖且天线系统两种极化的方向图一致性好；本发明的天线系统占用面积小，不需要设置净空，且天线系统可以设置在一块完整的金属接地板上，适用于全面屏设备。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端。

背景技术

目前，在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，通常采用成倍增加天线或者双极化天线的方式来增加通信系统的吞吐量。对于5G通信系统而言，规划了Sub-6GHz(6GHz以下)频段和毫米波两个工作频段。为了提高通信系统的吞吐量，对于Sub-6GHz频段，多采用成倍增加天线也即MIMO天线的方式；对于毫米波频段，由于该频段传播时衰减很大，天线需要采用阵列的形式来工作。同时，由于毫米波手机端和基站端将采用点对点的通讯方式，因此在基站端使用双极化的情况下，手机端如果也采用双极化的方式可以有效地提升通讯性能或传输速率。

在文章“ANovel mm-Wave Phased Array for 180°coverage for 5G SmartphoneApplications”,2018European Conference on Antennas and Propagation(EuCAP),2018,London,UK,paper CS15.5.中提出了一种宽覆盖角度的双极化天线，该天线系统通过激励起微带天线的TM₀₁模和TM₁₀模来实现双极化工作。但微带天线的最大辐射方向为边射方向(垂直于天线的正上方)，为了能让辐射能量向端射方向(平行于天线的方向)偏移进而实现宽角度覆盖，作者在微带天线旁边添加了一个微带形式的八木天线，通过同时激励微带天线和八木天线，合成方向图可以增强端射方向的辐射进而实现宽角度覆盖。但是该天线系统两种极化的合成方向图差别较大，其中一个极化，微带天线与八木天线上的表面电流同相，合成方向图性能优异，实现了宽角度覆盖；而另一个极化，两电流正交，合成方向图上出现了较深的凹点，因此在这个极化方向上未能实现宽角度覆盖。另外，该天线系统占用面积过大，且需要净空，工作时还需要同时激励微带天线和八木天线，这提高了射频电路的复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统及移动终端，特别，在本案的+45°和-45°双极化天线系统中，两个不同极化方向均可实现宽角度覆盖，而且占用面积小，易于批量生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，包括至少六个间隔设置的天线单元，所述天线单元包括辐射主体和引向结构，所述辐射主体包括第一介质层、主辐射部、第一馈电分支、第二馈电分支、第三馈电分支和第四馈电分支，所述主辐射部、第三馈电分支和第四馈电分支均位于所述第一介质层的上表面，所述第一馈电分支和第二馈电分支位于所述第一介质层的下表面，所述第三馈电分支与所述第一馈电分支电气连接，所述第四馈电分支与所述第二馈电分支电气连接；所述引向结构靠近所述主辐射部设置，且所述引向结构的主平面与所述主辐射部所在的平面呈夹角设置，所述引向结构包括第二介质层、第一引向部和第二引向部，所述第一引向部和第二引向部分别位于所述第二介质层相对的两侧，且所述第一引向部与第二引向部电气连接。

本发明采用的另一技术方案为：

一种移动终端，包括金属接地板，还包括所述的适用于5G通信的双极化毫米波天线系统，所述双极化毫米波天线系统靠近所述金属接地板的一侧边设置。