[实用新型]双极化5G毫米波天线单元及其阵列

说明书

本实用新型公开了一种双极化5G毫米波天线单元及其阵列，天线单元包括辐射部、馈电组件和PCB板，所述PCB板包括金属层和介质层，还包括环形的金属隔离墙，所述金属隔离墙与所述金属层围成一个顶面开口的容置腔，位于所述金属隔离墙内的金属层上设有环形的缝隙；所述辐射部设置于所述容置腔内，所述辐射部的形状为圆锥形，且所述辐射部与所述缝隙内的金属层连接；所述馈电组件包括第一馈电分支和第二馈电分支，所述第一馈电分支和第二馈电分支均设置于所述介质层远离金属层的一侧面上，且所述第一馈电分支和第二馈电分支分别与所述缝隙内的金属层电气连接。具有超宽带宽，高增益，高效率，双极化以及波束成形的特点。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种双极化5G毫米波天线单元及其阵列。

背景技术

近年来，随着第五代通信技术(5G)的快速发展，通信业界一直在致力于实现5G毫米波通信系统的标准化。根据美国联邦通信委员会对5G通信频段的定义，除了传统的6G以下的频段外，5G还引入了带宽更广的毫米波频段。目前，对于5G毫米波通信系统，已经考虑了24.25GHz和86GHz之间范围内的11个候选频段。但是，由于电磁波的特性，毫米波的路径损耗将会随着传输距离的增加成指数衰减。为了应对这种高路径损耗，无论是移动端还是基站端都需要高增益的天线。因此，拥有高增益的多天线阵列备受关注。这种天线系统的主要特征之一称为波束成形，它是通过调节每个天线阵子的幅度和相位，来控制天线的主辐射方向以实现空间覆盖的要求。此外，在典型的室内传播信道中，移动端的接收功率在很大程度上取决于发射机和接收机天线的极化方向。测量结果表明，不同的天线极化组合之间可以达到高达10dB的差异。因此，需要多极化天线来适应信道变化并使接收功率始终保持在尽可能高的水平。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双极化5G毫米波天线单元及其阵列，具有超宽带宽、高增益和高效率的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种双极化5G毫米波天线单元，包括辐射部、馈电组件和PCB板，所述PCB板包括金属层和介质层，还包括环形的金属隔离墙，所述金属隔离墙与所述金属层围成一个顶面开口的容置腔，位于所述金属隔离墙内的金属层上设有环形的缝隙；所述辐射部设置于所述容置腔内，所述辐射部的形状为圆锥形，且所述辐射部与所述缝隙内的金属层连接；所述馈电组件包括第一馈电分支和第二馈电分支，所述第一馈电分支和第二馈电分支均设置于所述介质层远离金属层的一侧面上，且所述第一馈电分支和第二馈电分支分别与所述缝隙内的金属层电气连接。

进一步的，所述第一馈电分支与第二馈电分支之间的夹角为90°。

进一步的，所述辐射部包括大端头和小端头，所述小端头与所述缝隙内的金属层连接。

进一步的，所述缝隙的形状为圆环形或正多边形。

进一步的，所述金属隔离墙的形状为正多边形。

进一步的，所述金属隔离墙的高度值与所述辐射部的高度值相等。

进一步的，所述金属隔离墙垂直设置于所述金属层上。

进一步的，所述大端头的直径为3.59mm，所述小端头的直径为0.49mm，所述辐射部的高度为2.5mm。

进一步的，当所述缝隙的形状为圆环形时，所述缝隙的外径为2.95mm，内径为2.59mm。

本实用新型采用的另一技术方案为：

一种双极化5G毫米波天线阵列，包括至少两个的所述的双极化5G毫米波天线单元。