CN216750279U - 一种5g天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种5G天线，包括基板、支撑架和金属阵子，所述支撑架设置于所述基板上，所述金属阵子连接于所述支撑架上，所述金属阵子具有接地臂和馈电点，所述金属阵子通过接地臂和馈电点连接于所述基板上。本实用新型能够覆盖到5G移动通信中的三个常用频道，实现了低剖面设计，从而可以实现安装在微站设备中，吸顶全向、覆盖，天线驻波及不圆度能够满足移动运营商性能要求。

Description

一种5G天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，尤其涉及5G微基站、微微站天线全向吸顶覆盖所用，具体涉及一种5低剖面多频段5G天线。

背景技术

在移动通信***中，天线起到了至关重要的作用，移动通信网络的覆盖需要天线作为载体以收发网络覆盖所需的电磁波，随着无线通信技术的飞速发展，天线的工作带宽也是必须考虑的重要因素之一。目前的无线通信***较多，目前，4G已在全球开始规模商用，面向未来的发展，业界正在开始新的探索，研究第五代移动通信技术，因此，业内急需一种适用于5G网络的天线。

因此，有必要提供一种新的技术方案。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型公开了一种5G天线，具体技术方案如下所述：

本实用新型提供一种5G天线，包括基板、支撑架和金属阵子，所述支撑架设置于所述基板上，所述金属阵子连接于所述支撑架上，所述金属阵子具有接地臂和馈电点，所述金属阵子通过接地臂和馈电点连接于所述基板上。

进一步地，所述基板为玻璃纤维环氧树脂覆铜板，所述基板背面为覆铜层，基板正面具有微带线、同轴线芯线焊接点和同轴线接地焊接点，所述基板上还设置有接地臂焊接孔和馈电点焊接孔，所述馈电点焊接孔位于所述微带线的一端，所述同轴线芯线焊接点位于所述微带线的另一端，所述同轴线接地焊接点靠近所述同轴线芯线焊接点并位于基板的一侧边。

进一步地，所述支撑架为两个，两个支撑架对称位于基板相对的两侧，所述支撑架为塑胶支撑架，所述支撑架焊接于所述基板的正面，

所述接地臂焊接孔为长条孔，所述接地臂通过焊接于所述接地臂焊接孔将所述金属阵子接地连接，所述馈电点通过焊接于所述馈电点焊接孔将所述金属阵子与微带线馈电连接。

进一步地，所述接地臂包括第一接地臂和第二接地臂，所述接地臂焊接孔包括第一接地臂焊接孔和第二接地臂焊接孔，所述第一接地臂焊接于第一接地臂焊接孔，所第二接地臂焊接于第二接地臂焊接孔，

所述金属阵子还包括第一阵子(振子)、第二阵子及连接于第一阵子和第二阵子之间的耦合部，所述第一阵子架设于其中一个所述支撑架上，所述第二阵子架设于另一个支撑架上，所述第一阵子包括第一高频阵子和低频阵子，所述第二阵子包括第二高频阵子和中频阵子，所述耦合部位于两个支撑架之间且靠近所述基板所述耦合部与基板形成强耦合。

进一步地，所述第一接地臂、第二接地臂和金属侧壁分别与所述基板垂直连接，所述第一接地臂和第二接地臂分别与金属侧壁相垂直且相邻，所述第一接地臂靠近基板的一侧，所述第二接地臂靠近基板的另一侧。

进一步地，所述耦合部呈凸形平面结构，所述馈电点连接于所述耦合部的凸出端，所述馈电点焊接于所述馈电点焊接孔将所述金属阵子与微带线馈电连接。

进一步地，所述第一接地臂的宽度大于所述第二接地臂的宽度。

进一步地，所述第一阵子和第二阵子中，其中一个阵子产生1.8G频段的谐振，另一个阵子产生2.6G频段，所述第一阵子和第二阵子共同产生3.6G频段。

进一步地，所述支撑架为四方体形状，所述支撑架的外侧与所述基板的边缘平齐，所述塑胶支撑架上设置有热熔柱，所述金属阵子通过热熔柱的热熔焊接于所述支撑架上。

进一步地，所述天线为低剖面多频段5G天线。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的天线设计新颖，结构设计简单稳固，金属阵子通过热熔固定在塑胶支撑件上，固定后的整体采用焊接工艺焊接在PCB板上三个预留的金属化过孔上，天线整体采用同轴馈电，同轴线焊接在PCB板上预留的焊接位上。天线整体设计工艺简单、结构稳定，可以确保性能稳定。天线设计有两个接地臂，分别在天线结构的左右侧，一是作为PIFA天线结构的接地的一部分，二是作为固定天线结构的一部分，使得天线结构焊接后稳定。

2、本实用新型提供的天线，天线设计有一“凸”耦合面，其通过增加凸形耦合平面来展宽天线带宽，此金属面主要功能为与PCB形成强耦合，通过调整其与地面的高度及外形尺寸，从而实现展宽天线带宽的功效。在凸形耦合面的一端为金属天线的馈电点，其通过焊接方式使其与PCB上的微带线连在一起。

3、本实用新型提供的天线，其为实现三频段的设计要求，天线采用多阵子设计来实现多模态，一个阵子产生主要产生1.8G频段的谐振，另一个阵子产生2.6G频段，因3.6G频道带宽相对较宽，采用两个阵子来形成两个模态，共同产生3.6G频段。通过调整阵子的长度、宽度、形状以及相互间的间距来调整天线的谐振及带宽。

4、本实用新型的天线，其能够覆盖到5G移动通信中的三个常用频道，分别为1710-1880MHz-2490-2690MHz、3300MHz-3600MHz频段。天线实现驻波满足在工作频段内小于2.0以内，天线设计可以实现垂直面60度角不圆度小于+/-3dB，天线高度也只有10.5mm，实现了低剖面设计，从而可以实现安装在微站设备中，吸顶全向、覆盖，天线驻波及不圆度能够满足移动运营商性能要求。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型5G天线的结构示意图；

图2是图1的***结构示意图；

图3是图2中金属阵子的结构示意图；

图4是图2中支撑架的结构示意图；

图5是图2中基板正面的结构示意图；

图6是图2中基板背面的结构示意图；

图7是本实用新型5G天线的驻波图。

其中，1-金属阵子，2-支撑架，3-基板，110-第一接地臂，111-第二接地臂，10-第一阵子，100-低频振子，102-第一高频阵子，11-第二阵子，

102-中频振子，103-第二高频阵子，12-耦合部，14-金属侧壁，13-馈电点，30-第一接地臂焊接孔，31-第二接地臂焊接孔，32-馈电点焊接孔，

33-固定孔，34-微带线，35-同轴线芯线焊接点，36-同轴线接地焊接点， 37-基板背面覆铜层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图7。

如图1和图2所示，本实用新型的天线包括基板3、支撑架2和金属阵子1，所述支撑架2设置于所述基板3上，所述金属阵子1连接于所述支撑架2上，所述金属阵子1具有接地臂和馈电点13，所述金属阵子1通过接地臂和馈电点分别与所述基板连接。

所述基板3为方形印刷电路板(PCB)。所述基板3为双面FR-4板材，即玻璃纤维环氧树脂覆铜板，所述基板背面为覆铜层，便于与设备的金属部件接地接触良好。基板3正面具有微带线34，方便进行馈电及与天线阵子焊接，基板3的四周设计有四个螺丝孔33，方便与设备进行固定，螺丝孔的数量及位置可以根据设备的孔位及要求进行调整。

基板3正面还具有同轴线接地焊接点36和同轴线芯线焊接点35，所述基板3上还设置有接地臂焊接孔和馈电点焊接孔32，所述馈电点焊接孔 32位于所述微带线34的一端，所述同轴线芯线焊接点35位于所述微带线的另一端，所述同轴线接地焊接点36靠近所述同轴线芯线焊接点35并位于基板3的一侧边。

所述支撑架2为两个，两个支撑架2对称位于基板3相对的两侧，所述支撑架2为塑胶支撑架，塑胶支撑架为中空结构。所述支撑架2焊接于所述基板3的正面。

所述接地臂焊接孔为长条孔，所述接地臂通过焊接于接地臂焊接孔将所述金属阵子连接至基板背面的覆铜层，基板通过覆铜层与设备的金属部件连接从而将金属阵子进行接地连接。所述馈电点通过焊接于馈电点焊接孔将所述金属阵子与微带线馈电连接。所述接地臂包括第一接地臂110和第二接地臂111，所述接地臂焊接孔包括第一接地臂焊接孔30和第二接地臂焊接孔31，所述第一接地臂110焊接于第一接地臂焊接孔30，所第二接地臂111焊接于第二接地臂焊接孔31。本实用新型天线的基板上设计该三个焊接孔即第一接地臂焊接孔、第二接地臂焊接孔和馈电点焊接孔，其中第一接地臂焊接孔30和第二接地臂焊接孔31分别为焊接天线两个接地臂所设计，另外一个馈电点焊接孔为焊接天线阵子的馈电点，从而使得基板上的微带线与天线阵子连成一体。

所述金属阵子还包括第一阵子(振子)10、第二阵子11及连接于第一阵子10和第二阵子11之间的耦合部12，所述第一阵子10架设于其中一个所述支撑架2上，所述第二阵子11架设于另一个支撑架2上，所述第一阵子10包括第一高频阵子102和低频阵子100，所述第二阵子11包括第二高频阵子103和中频阵子101，所述耦合部12位于两个支撑架2之间且靠近所述基板3上，且所述耦合部12与基板3形成强耦合。本实用新型的天线金属阵子采用四个部分进行设计，分布在天线的两侧，四个部分长度、宽度、外形不一样，其产生天线的主要谐振。其中一个阵子主要产生1.8G频段的谐振，另一个阵子产生2.6G频段，两个阵子共同产生3.6G频段。通过调整阵子的长度、宽度、形状以及相互间的间距来调整天线的谐振及带宽。天线金属阵子有两个接地臂，分布在天线的两侧，各自负责一侧的两个阵子的接地，形成类似PIFA天线结构，通过调整其宽度配合阵子共同来调整谐振点及带宽。且此接地臂也可以作为整个天线的支撑柱。

所述第一接地臂110、第二接地臂111和金属侧壁14分别与所述基板 3垂直连接，所述第一接地臂110和第二接地臂111分别与金属侧壁3相垂直且相邻，所述第一接地臂110靠近基板3的一侧，所述第二接地臂 111靠近基板3的另一侧。

所述耦合部呈凸形平面结构，所述凸形平面与基板平行。所述馈电点 13连接于所述耦合部的凸出端，所述馈电点13焊接于馈电点焊接孔32，从而将所述金属阵子与微带线34馈电连接。本实用新型的天线设计有一“凸”耦合面，此金属面主要功能为与PCB形成强耦合，通过调整其与地面的高度及外形尺寸，从而实现展宽天线带宽的功效。在凸形耦合面的一端为金属天线的馈电点，其通过焊接方式使其与PCB上的微带线连在一起。

所述第一接地臂110的宽度大于所述第二接地臂111的宽度。

所述支撑架2为四方体形状，所述支撑架2的外侧与所述基板3的边缘平齐，所述塑胶支撑架2上设置有热熔柱(未图示)，所述金属阵子通过热熔柱的热熔方式焊接于所述支撑架2上。本实用新型天线设计有两个塑胶支撑架，其设计摆放在天线两侧阵子的下面，高度正好为金属天线阵子与PCB板上表面的直接间隙距离。两个塑胶支撑架设计为同一外形，减少塑件模具开模。塑胶支撑架上面会设计热熔柱，通过热熔的方式，使得天线金属阵子与塑胶支撑架结合在一起，从而起到固定支撑的作用。

所述天线为低剖面多频段5G天线。低剖面多频段5G宽频天线，通过多阵子、双接地臂、耦合面等设计，实现了天线的三频段、低剖面的特性，从而可以实现覆盖1710-1880MHz、2490-2690MHz、3300MHz- 3600MHz频段。在此频段范围内天线的驻波均可以在2.0以下，天线设计可以实现垂直面60度角不圆度小于+/-3dB，从而可以实现安装在微站设备中，吸顶全向、覆盖。

本实用新型的金属振子主要包含四部分即第一阵子的低频振子和第一高频阵子，以及第二阵子的中频振子和第二高频阵子，四个振子长度、宽度、外形不一样的金属振子，其产生天线的主要谐振，两个接地臂起 PIFA天线结构接地作用及天线结构支撑固定臂的作用。凸型耦合面主要进行与地进行强耦合，提升带宽。金属馈电点为天线信号从金属结构馈入电，还有金属侧壁，其优化带宽的作用。此金属天线振子采用多弯折设计，连续模生产，一模成形。

本实用新型在PCB板背面覆铜，使得在天线安装使用时，可以与设备的金属地很好的接触。两个接地臂焊接孔是固定金属阵子的两个接地臂， PCB上馈电点焊接孔是焊接金属振子馈电点，设计有同轴线芯线、接地焊接点便于焊接同轴线所用。微带线进行高频信号连接，固定孔33方便天线与设备连接。

需要说明的是，本实用新型的天线不仅限于用于5G网络。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的天线设计新颖，结构设计简单稳固，金属阵子通过热熔固定在塑胶支撑件上，固定后的整体采用焊接工艺焊接在PCB板上三个预留的金属化过孔上，天线整体采用同轴馈电，同轴线焊接在PCB板上预留的焊接位上。天线整体设计工艺简单、结构稳定，可以确保性能稳定。天线设计有两个接地臂，分别在天线结构的左右侧，一是作为PIFA天线结构的接地的一部分，二是作为固定天线结构的一部分，使得天线结构焊接后稳定。

2、本实用新型提供的天线，天线设计有一“凸”耦合面，其通过增加凸形耦合平面来展宽天线带宽，此金属面主要功能为与PCB形成强耦合，通过调整其与地面的高度及外形尺寸，从而实现展宽天线带宽的功效。在凸形耦合面的一端为金属天线的馈电点，其通过焊接方式使其与PCB上的微带线连在一起。

3、本实用新型提供的天线，其为实现三频段的设计要求，天线采用多阵子设计来实现多模态，一个阵子产生主要产生1.8G频段的谐振，另一个阵子产生2.6G频段，因3.6G频道带宽相对较宽，采用两个阵子来形成两个模态，共同产生3.6G频段。通过调整阵子的长度、宽度、形状以及相互间的间距来调整天线的谐振及带宽。

4、本实用新型的天线，其能够覆盖到5G移动通信中的三个常用频道，分别为1710-1880MHz-2490-2690MHz、3300MHz-3600MHz频段。天线实现驻波满足在工作频段内小于2.0以内，天线设计可以实现垂直面60度角不圆度小于+/-3dB，天线高度也只有10.5mm，实现了低剖面设计，从而可以实现安装在微站设备中，吸顶全向、覆盖，天线驻波及不圆度能够满足移动运营商性能要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种5G天线，其特征在于，包括基板(3)、支撑架(2)和金属阵子(1)，所述支撑架(2)设置于所述基板(3)上，所述金属阵子(1)连接于所述支撑架(2)上，所述金属阵子(1)具有接地臂和馈电点(13)，所述金属阵子(1)分别通过接地臂和馈电点(13)连接于所述基板上。

2.根据权利要求1所述的5G天线，其特征在于，所述基板为玻璃纤维环氧树脂覆铜板，所述基板背面为覆铜层(37)，基板正面具有微带线(34)、同轴线芯线焊接点(35)和同轴线接地焊接点(36)，所述基板上还设置有接地臂焊接孔和馈电点焊接孔(32)，所述馈电点焊接孔(32)位于所述微带线(34)的一端，所述同轴线芯线焊接点(35)位于所述微带线(34)的另一端，所述同轴线接地焊接点(36)靠近所述同轴线芯线焊接点(35)并位于基板的一侧边。

3.根据权利要求2所述的5G天线，其特征在于，所述支撑架(2)为两个，两个支撑架对称位于基板相对的两侧，所述支撑架为塑胶支撑架，所述支撑架焊接于所述基板的正面，

所述接地臂焊接孔为长条孔，所述接地臂通过焊接于所述接地臂焊接孔将所述金属阵子(1)接地连接，所述馈电点(13)通过焊接于所述馈电点焊接孔(32)将所述金属阵子(1)与微带线(34)馈电连接。

4.根据权利要求3所述的5G天线，其特征在于，

所述接地臂包括第一接地臂(110)和第二接地臂(111)，所述接地臂焊接孔包括第一接地臂焊接孔(30)和第二接地臂焊接孔(31)，所述第一接地臂焊接于第一接地臂焊接孔，所第二接地臂焊接于第二接地臂焊接孔，

所述金属阵子还包括第一阵子(10)、第二阵子(11)及连接于第一阵子和第二阵子之间的耦合部(12)，所述第一阵子架设于其中一个所述支撑架上，所述第二阵子架设于另一个支撑架上，所述第一阵子包括第一高频阵子(102)和低频阵子(100)，所述第二阵子包括第二高频阵子(103)和中频阵子(101)，所述耦合部(12)位于两个支撑架之间且靠近所述基板所述耦合部与基板形成强耦合。

5.根据权利要求4所述的5G天线，其特征在于，所述第一接地臂(110)、第二接地臂(111)和金属侧壁(14)分别与所述基板(3)垂直连接，所述第一接地臂(110)和第二接地臂(111)分别与金属侧壁(14)相垂直且相邻，所述第一接地臂(110)靠近基板的一侧，所述第二接地臂(111)靠近基板的另一侧。

6.根据权利要求4所述的5G天线，其特征在于，所述耦合部(12)呈凸形平面结构，所述馈电点(13)连接于所述耦合部的凸出端，所述馈电点(13)焊接于所述馈电点焊接孔(32)将所述金属阵子与微带线馈电连接。

7.根据权利要求4所述的5G天线，其特征在于，所述第一接地臂(110)的宽度大于所述第二接地臂(111)的宽度。

8.根据权利要求4所述的5G天线，其特征在于，所述第一阵子(10)和第二阵子(11)中，其中一个阵子产生1.8G频段的谐振，另一个阵子产生2.6G频段，所述第一阵子和第二阵子共同产生3.6G频段。

9.根据权利要求3所述的5G天线，其特征在于，所述支撑架(2)为四方体形状，所述支撑架的外侧与所述基板的边缘平齐，所述塑胶支撑架上设置有热熔柱，所述金属阵子通过热熔柱的热熔焊接于所述支撑架上。

10.根据权利要求1所述的5G天线，其特征在于，所述天线为低剖面多频段5G天线。

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