[实用新型]用于移动终端的毫米波无源多波束阵列装置

说明书

本实用新型公开了一种用于移动终端的毫米波无源多波束阵列装置，所述装置设有双面印刷的偶极子天线阵，通过介质基片集成波导形成的馈电网络，且生成无源波束形成网络和微带馈电网络。本实用新型还可以组成毫米波无源多波束阵列，具有低轮廓、易集成和H面宽波束覆盖的特性，利用无源波束形成网络不同输入端口的相移特性对天线阵列进行馈电，可以得到E面的波束扫描特性以及多波束特性，采用三副电偶极子天线阵列的方案可以满足终端设备超过半球的三维空间覆盖需求，其中主要空间区域满足双极化。

技术领域

本实用新型属于无线通信技术，具体涉及一种用于移动终端的毫米波无源多波束阵列装置及其实现方法。

背景技术

在未来无线通信系统中，毫米波频段具有广阔未被开发的频谱，能够为进一步增加通信速率提供支持。因此，毫米波频段得到了各国的广泛重视，成为世界范围内的研究重点，目前越来越多的国家和地区已经开始采纳毫米波频段作为第五代移动通信系统的候选频段。毫米波频段具备较低的波长，能够使器件小型化，有利于系统集成。然而，由于大气对毫米波频段电磁波的衰减作用，以及毫米波频段的工艺要求，这些都使得毫米波频段的功率将会非常有限。因此，具有高增益特性的阵列天线得到了格外的关注。毫米波多波束技术将会被广泛利用，以实现空分复用，提高通信容量。无源多波束阵列，以其较低的成本，利用无源波束形成网络同时实现多种相位分布的特点，获得了广泛的研究。

对于移动终端来说，天线阵列需具有小型化，宽波束，大带宽的特点，使其能够有效应用于不同的通信系统和制式。针对移动终端应用场景，其信号辐射的全方位覆盖能力也很有实际意义。然而使用单一天线或者单一天线阵列，并不能满足移动终端设备信号在整个三维空间全方位覆盖的需求。对于这一实际问题，业界到目前为止还没有明确的解决方案，亟需提出新的方法。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术的不足，本实用新型提供的一种用于移动终端的毫米波无源多波束阵列装置。

技术方案：一种用于移动终端的毫米波无源多波束阵列装置，所述装置包括电偶极子天线阵、基片集成波导的馈电网络、无源波束形成网络和微带馈电网络，所述电偶极子天线阵通过双面印刷设置，通过金属化通孔相连，且与移动终端的金属边框连接。

进一步的，所述电偶极子天线阵的数量为三副及其以上，设置在移动终端的四侧，同时与移动终端的金属边框相集成；

更进一步的，所述移动终端包括手机、计算机、平板及无线通讯电子设备。

进一步的，所述装置包括通过组建基于基片集成波导的馈电网络、无源波束形成网络和微带馈电网络，通过基片集成波导的双平衡特性实现偶极子天线阵的平衡馈电，同时无源波束形成网络的不同端口实现不同的相移特性，对电偶极子天线阵进行馈电，得到E面的波束扫描特性。

进一步的，所述的无源波束形成网络为巴特勒矩阵、Blass矩阵或Rotman透镜。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著的效果如下：第一、具有端射辐射方向图；第二、因为其辐射是由双面电偶极子，所以能实现大带宽；第三、在H面具有较宽的波束宽度，易于实现信号的大角度覆盖；第四、利用三付天线阵列可以实现终端设备整个上半球面的信号覆盖；第五、波束可扫描，利用不同相移网络馈电的天线阵列，可以实现波束扫描的效果；第六、同时多波束，同时激励无源多波束阵列的多个端口，形成多个不同的相位特性对天线阵列进行馈电，可以实现多波束的效果；第七、结构简单，加工容易，且因为制作于介质基片上，使用PCB技术，所以天线轮廓低、重量轻、利于大量生产、易集成于终端设备。

附图说明

图1是本实用新型无源多波束阵列的原理图；

图2是本实用新型无源多波束阵列顶层俯视图；

图3是本实用新型无源多波束阵列底层俯视图；