[实用新型]一种矩形裂缝式5G阵列贴片天线

说明书

本实用新型公开了一种矩形裂缝式5G阵列贴片天线。本实用新型涉及贴片天线设计领域，为提供一款小型化高性能贴片天线。为此，本实用新型采取的技术方案是矩形裂缝式5G阵列贴片天线，以四个各在边缘挖去矩形缺口的左右两两对称的矩形贴片作为辐射贴片，辐射贴片置于Roger RO4350介质基板上，底端是接地板。每个缺口的中心点都连接一段矩形馈线，每条馈线最终汇合于左右对称的零点，并在零点处再连接一条矩形馈线，馈电点位于零点处的矩形馈线顶端。本实用新型主要应用于贴片天线设计。

技术领域

本发明涉及贴片天线设计领域，尤其涉及一种矩形裂缝式5G阵列贴片天线

背景技术

随着信息技术的飞速发展，人们之间的信息交流越来越依赖于移动终端设备。目前，4G网络已经基本完成对大、中、小城市的覆盖，截止到2015年底，4G网络用户数量已经突破3亿，4G基站网络设备需要不断的升级才能基本满足移动终端对通信信息传输的要求，而随着信息时代的更新换代，5G通信技术的研究日渐成熟，在移动终端网络领域的大规模应用即将来临。

经过过去几年的研究，目前5G通信技术需要满足数据高速传输、超低时延、多天线技术等并向下兼容之前的通信技术的特点，并且 5G网络的输出功率和信号传输强度的高低决定了信号接收的质量，而目前5G天线的研究方向在频段方面正在向24.75GHz～27.5GHz的方向发展，并且为了避免此毫米波段的电磁波容易受到雨水、雾霾等环境因素的影响，因此需要研究一种方向性极好且发射效率高的5G 天线，这些都是目前5G通信天线的研究热点。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术不足，提供一种小型化高性能的新型贴片天线。为此，本实用新型采取的技术方案是矩形裂缝式5G阵列贴片天线，以四个各在边缘挖去矩形缺口的左右两两对称的矩形贴片作为辐射贴片，辐射贴片置于Roger RO4350C介质基板上，底端是接地板。每个缺口的中心点都连接一段矩形馈线，每条馈线最终汇合于左右对称的零点，并在零点处再连接一条矩形馈线，馈电点位于零点处的矩形馈线顶端。

Roger RO4350基板介电常数ε＝3.66，介质损耗为0.02，长度是 L1＝18mm，宽度W1＝32mm，厚度为0.254mm；辐射贴片的长L2＝3.2mm，宽W2＝3.2mm，厚度为0.036mm。凹槽位于矩形边缘的中心位置，其尺寸为W3＝0.5mm，L3＝1.25mm。第一矩形馈线的长度为3.6mm，宽度为0.2mm，第二矩形馈线的长度为1.93mm，宽度为0.2mm，第三矩形馈线的长度为2mm，宽度为0.4mm，第四矩形馈线的长度为1. 975mm，宽度为0.2mm，第五矩形馈线的长度为1.8mm，宽度为0.6 mm，第六矩形馈线的长度为3.9mm，宽度为0.2mm，第七矩形馈线的长度为2.75mm，宽度为0.2mm。整个结构左右两边对称。

与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：

第一，阵列式天线增加了天线的方向性，第二，多段宽度不同的馈线优化了阻抗匹配，第三，矩形缺口减小了天线的带宽并且增加了天线的增益，增加了天线的工作带宽的隔离度，实现了窄带天线的设计。

附图说明：

图1矩形裂缝式5G阵列贴片天线结构示意图

图2天线设计过程中优化前后天线所对应的S11图

图3天线工作时贴片电流分布图

图4天线工作时远场方向图

具体实施方式

本发明通过引入矩形缺口结构，并使用左右对称的阵列式结构，设计了一种新型小型化高性能天线。

天线包括馈电点、辐射贴片和介质基板。辐射贴片由四个各在边缘挖去矩形缺口的左右两两对称的矩形贴片组成。介质基板为Roger RO4350，介电常数为ε＝3.66，介质损耗为0.02，馈电方式为微带馈线，特性阻抗为50Ω，天线结构图如图1所示。