[发明专利]5G毫米波滤波宽带天线

说明书

本发明公开了一种5G毫米波滤波宽带天线，包括从上而下的如下六层结构：一对金属贴片以及第一金属条带；一对第二金属条带；一对第三金属条带；开路金属条带；开设有一对槽线以及一个通孔的金属大地；微带线，其中，一对金属贴片构成电偶极子，第一金属化过孔、第三金属化过孔以及第二金属条带构成磁偶极子的侧壁，第一金属条带、第三金属条带、第二金属化过孔、第四金属化过孔、微带线构成馈电结构。本发明兼顾天线带宽、滤波特性及低剖面AiP架构，带宽覆盖多个5G毫米波频段，滤波通过上下边带辐射零点实现，并通过金属化过孔与金属条带混合连接实现磁偶极子及馈线达到低剖面设计效果。

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种5G毫米波滤波宽带天线。

背景技术

相比第四代移动通信技术，第五代移动通信(5G)技术在速率、时延、连接数以及移动性上都将得到极大提升，而5G毫米波具有更好的速率性能。在中国5G毫米波工作频段为24.75-27.5GHz和37-42.5GHz，如果一个宽带天线(带宽大于53％)能同时覆盖这两个频段，将减少天线及接收发组件的数量，有利于5G移动终端的小型化。具有滤波特性的宽带毫米波天线能有效降低带外信号对系统的影响，并在一定程度上降低系统对滤波器的需求压力。同时，满足AiP(Antenna in Package，封装天线)架构的毫米波天线有利于提高系统集成及可行性。因此，满足AiP架构的宽带毫米波滤波天线对5G移动终端的发展具有重要意义。

目前有几种毫米波宽带天线技术，比如超表面天线技术，通常由相互耦合的多贴片构成辐射表面，但其带宽一般为28％，无法覆盖5G毫米波双频段，并且超表面结构可能超过半波长，对于组阵排列有影响。另一种技术为电磁偶极子天线，在空气介质结构环境下，相对工作带宽可以达到要求，而基片集成电磁偶极子天线还未有相关报道可以达到带宽要求，其带宽仅为28％左右；同时传统的基片集成电磁偶极子天线其剖面相对较高，不利于AiP架构设计，并且不具备频率低端和高端的带外辐射零点形成滤波的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述部分天线存在带宽不够、天线单元电尺寸较大的缺点，部分天线存在剖面较高不利于AiP架构的缺点，并且都不具备滤波特性的缺陷，提供一种5G毫米波滤波宽带天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种5G毫米波滤波宽带天线，其特征在于，包括：

设置于第一层介质基板上表面的第一层结构，包括并排设置的一对金属贴片以及位于所述一对金属贴片之间的第一金属条带；

设置于第一层介质基板下表面和第二层介质基板上表面之间的第二层结构，包括与所述一对金属贴片对应的并排设置的一对第二金属条带，所述第二金属条带经由穿过第一层介质基板的一排第一金属化过孔与对应的金属贴片连接；

设置于第二层介质基板下表面和第三层介质基板上表面之间的第三层结构，包括一对第三金属条带，所述一对第三金属条带分别经由的第二金属化过孔与所述第一金属条带连接，第二金属化过孔依次穿过第一、二层介质基板；

设置于第三层介质基板下表面和第四层介质基板上表面之间的第四层结构，包括开路金属条带；

设置于第四层介质基板下表面和第五层介质基板上表面之间的第五层结构，包括开设有一对槽线以及一个通孔的金属大地，所述第二金属条带经由一排第三金属化过孔连接金属大地，第三金属化过孔依次穿过第二至第四层介质基板；

设置于第五层介质基板下表面的第六层结构，包括微带线，微带线、开路金属条带、其中一个第三金属条带三者通过第四金属化过孔连接，第四金属化过孔依次穿过第三和四层介质基板、通孔以及第五层介质基板；

其中，所述一对金属贴片构成电偶极子，第一金属化过孔、第三金属化过孔以及第二金属条带构成磁偶极子的侧壁，第一金属条带、第三金属条带、第二金属化过孔、第四金属化过孔、微带线构成馈电结构。