[发明专利]一种运用于5G系统的天线辐射单元

说明书

本发明公开一种运用于5G系统的天线辐射单元，涉及5G技术领域，包括：上层介质体、下层介质体、辐射贴片、寄生贴片、多个馈电探针、金属接地板和馈电网络；所述的上层介质体同轴设置于下层介质体的上端，下层介质体的下端连接金属接地板，下层介质体的外侧轴对称设置多个馈电探针，馈电探针处于金属接地板与辐射贴片之间且与金属接地板保持直流断开；所述的馈电网络设置于金属接地板下端，通过引脚对馈电探针进行馈电；所述的寄生贴片设置于上层介质体的上表面，辐射贴片设置于下层介质体的上表面；该辐射单元本体可一体化成形，加工精度高，结构简洁，易于后期阵列装配；同时可实现双极化、宽频带、高增益、高交叉极化鉴别率等电气特性。

技术领域

本发明涉及5G技术领域，尤其涉及一种运用于5G系统的天线辐射单元。

背景技术

随着移动互联网的飞速发展与越来越多智能设备的出现，在超高清视频、虚拟现实、增强现实、智能穿戴、智能家居、智能抄表、智能交通等各个领域都将产生极大的通信需求。4G移动通信系统的网络速率、网络容量、终端连接数量及空口时延已不能满足市场与技术演进的需求，未来需要带宽更宽、速率更高、功耗更低、时延更短及连接更密集更安全的5G技术。

作为5G关键技术之一的大规模天线技术，能够很好解决4G技术基础上的不足。5G系统基站侧布置大规模天线阵列(从几十到上千)，而不仅仅是4G系统的最多8根天线。通过波束成形技术，将发射能量汇聚到用户所在位置，而不向其他方向扩散。并且基站可以通过监测用户的信号对其进行实时跟踪，使得最佳发射方向跟随用户移动，保证在任何时候智能设备接收点的电磁波信号都处于叠加状态。在实际应用中，多天线的基站也可以同时瞄准多个用户，构造朝向多个目标用户的不同波束，并有效减少各个波束之间的干扰。这种多用户的波束成形在空间上有效地分离了不同用户之间的电磁波，这种对空间资源的充分挖掘们，可以有效利用宝贵而稀缺的频带资源并且几十倍地提升网络容量。基于上述情形，传统的基站天线已无法满足5G系统的需求，基站天线领域将面临着巨大的技术变革，作为基站天线核心部件的辐射单元同时面临巨大的技术挑战。

现有技术中，工作于高频段的5G辐射单元主要采用压铸振子与微带天线形式，此两种形式有其固有的缺陷；

中国专利CN 105703062 A提出一种压铸形式的5G辐射单元。由于5G系统大规模天线阵列工作频段比传统基站天线高，压铸形式下的辐射单元加工精度差，误差大，无法有效保证天线性能的可靠性与一致性。同时，此形式下的辐射单元结构复杂，装配难度大。

中国专利CN107910638提出一种用于5G系统的微带辐射单元，此形式下辐射单元的工作带宽窄(4.7-5.1GHz)，而工信部宣布规划的5G系统的工作频段为3300-3600MHz、4800-5000MHz。采用此形式辐射单元的天线系统难以拓展，同时只能实现单极化设计，实现双极化设计结构复杂，不易装配。

发明内容

本发明针对背景技术的问题提出一种运用于5G系统的天线辐射单元，该辐射单元为采用双探针对称反相耦合馈电的双层贴片天线，本体可一体化成形，加工精度高，结构简洁，易于后期阵列装配；同时可实现双极化、宽频带、高增益、高交叉极化鉴别率等电气特性。

为了实现上述目的，本发明提出一种运用于5G系统的天线辐射单元，包括：上层介质体、下层介质体、辐射贴片、寄生贴片、多个馈电探针、金属接地板和馈电网络；

其中，所述的上层介质体同轴设置于下层介质体的上端，下层介质体的下端连接金属接地板，下层介质体的外侧轴对称设置多个馈电探针，馈电探针处于金属接地板与辐射贴片之间且与金属接地板保持直流断开；所述的馈电网络设置于金属接地板下端，通过引脚对馈电探针进行馈电；所述的寄生贴片设置于上层介质体的上表面，辐射贴片设置于下层介质体的上表面。

优选地，所述的上层介质体为双圆柱堆叠结构。

优选地，所述的下层介质体为喇叭状结构，下层介质体的上端为喇叭状结构的开口端。