CN217035997U - 一种基于5g毫米波基站的高隔离度天线阵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，具体涉及，包括金属底板、天线罩以及设置于天线罩上的发射阵和接收阵，所述发射阵和接收阵均至少设置有两列，所述金属底板的上端开设有直线型隔离槽，所述发射阵和接收阵上端均等距设置有若干个辐射单元，所述发射阵和接收阵上还开设有第一U型隔离槽和第二U型隔离槽，两个所述竖直板之间共同固定安装有与直线型隔离槽的数量相等的金属隔离条。本实用新型所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，通过加入第一U型隔离槽和第二U型隔离槽以及通过设置有直线型隔离槽、金属隔离条和支撑条，使得每个辐射单元的辐射通道一致，达到了优化天线阵列的整体隔离度的目的。

Description

一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵

技术领域

本实用新型涉及毫米波天线技术领域，特别涉及一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵。

背景技术

毫米波是指波长在1mm～10mm之间的电磁波，由于其频率范围处于微波和红外波之间，所以兼备了微波与红外波的特点。毫米波还具有其独有的特点：整体带宽大，能缓解微波波段拥挤不堪的现状；相较于微波，毫米波的工作波长短，使得天线的尺寸更小；相较于红外波，毫米波具有更强的穿透性，能在更复杂的环境下工作。

随着通信和电子技术的快速发展，各式各样的天线已广泛应用于智能手机、导航、无线路由等终端设备中，发射端通过空时映射将要发送的数据信号映射到多根天线上发送出去，接收端将各根天线接收到的信号进行空时译码从而恢复出发射端发送的信号。

天线隔离度表征的是两两天线之间能量耦合的强度。天线是一个互易结构，即一个天线可以作为发射天线，就也可以作为接收天线使用，且天线性能参数不变。天线阵中的天线一般均为同频天线，其中一天线单元有能量辐射时，其它的天线单元就很容易产生相应的谐振，这样的话，天线阵中的各单元的隔离度就会变差。天线单元隔离度差一会造成天线阵中的各天线单元方向图发生畸变，合成的天线阵方向图也会较差；二会造成天线单元间相位一致性差，为此，本实用新型提出一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，包括金属底板、天线罩以及设置于天线罩上的发射阵和接收阵，所述发射阵和接收阵均至少设置有两列，且发射阵和接收阵依次交错分布，所述金属底板的上端开设有直线型隔离槽，且直线型隔离槽设置于每相邻两个所述发射阵和接收阵之间，所述发射阵和接收阵均采用相同的辐射线阵，所述发射阵和接收阵上端均等距设置有若干个辐射单元，所述发射阵和接收阵上还开设有第一U型隔离槽和第二U型隔离槽，每相邻一个第一U型隔离槽和一个第二U型隔离槽组成一组隔离组，且若干所述隔离组位于同一辐射线阵上的任意相邻两个所述辐射单元之间，所述金属底板的上端面两侧均固定安装有与其一体成型的竖直板，两个所述竖直板之间共同固定安装有与直线型隔离槽的数量相等的金属隔离条，每个所述金属隔离条的两侧均等距对称固定连接有两个支撑条，所述支撑条远离金属隔离条的一端均与金属底板固定连接。

优选的，所述第一U型隔离槽包括第一隔离部和分布于第一隔离部两端并垂直于第一隔离部的第一延伸部，且第一延伸部均与第一隔离部相互连通，所述辐射单元位于两个第一延伸部之间，且第一U型隔离槽位于两个第一延伸部与第一隔离部之间共同形成的矩形空腔外部，

优选的，所述第二U型隔离槽包括第二隔离部和分布于第二隔离部两端并垂直于第二隔离部的第二延伸部，且第二延伸部均与第二隔离部相互连通，所述辐射单元位于两个第二延伸部之间，且辐射单元位于两个第二延伸部与第二隔离部之间共同形成的矩形空腔外部。

优选的，任意相邻两个所述辐射单元之间的第一U型隔离槽和第二U型隔离槽关于这两个辐射单元之间的轴线成轴对称。

优选的，所述直线型隔离槽设置于相邻两个发射阵和接收阵之间的轴线上，所述金属隔离条位于金属隔离条的正上方。

优选的，位于所述金属隔离条两侧的支撑条与金属隔离条均一体成型，且其两侧的支撑条与竖直方向的夹角为a，所述30°≤a≤60°。

优选的，所述第一U型隔离槽和第二U型隔离槽的深度为2-3mm，所述直线型隔离槽的深度与第一U型隔离槽和第二U型隔离槽的深度一致。

优选的，所述金属隔离条和支撑条的横截面同为圆形或矩形中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过加入第一U型隔离槽和第二U型隔离槽，进而能够有效优化相邻两个发射阵与接收阵之间的隔离度，通过设置有直线型隔离槽、金属隔离条和支撑条，能够有效优化相邻的两个辐射单元之间的隔离度，并且整个天线阵列中，多个第一U型隔离槽、第二U型隔离槽以及直线型隔离槽和金属隔离条分布均匀，使得每个辐射单元的辐射通道一致，达到了优化天线阵列的整体隔离度的目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的金属底板的俯视图；

图3为本实用新型的图金属底板中A处结构放大图；

图4为本实用新型的图2中B处结构放大图；

图5为本实用新型的支撑条与金属隔离条之间的连接示意图。

图中：1、金属底板；2、天线罩；3、发射阵；4、接收阵；5、直线型隔离槽；6、金属隔离条；7、辐射单元；8、支撑条；9、第一U型隔离槽；91、第一隔离部；92、第一延伸部；10、第二U型隔离槽；101、第二隔离部；102、第二延伸部；11、竖直板。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-5所示，一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，包括金属底板1、天线罩2以及设置于天线罩2上的发射阵3和接收阵4，发射阵3和接收阵4均至少设置有两列，且发射阵3和接收阵4依次交错分布，金属底板1的上端开设有直线型隔离槽5，且直线型隔离槽5设置于每相邻两个发射阵3和接收阵4之间，发射阵3和接收阵4均采用相同的辐射线阵，发射阵3和接收阵4上端均等距设置有若干个辐射单元7，发射阵3和接收阵4上还开设有第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10，每相邻一个第一U型隔离槽9和一个第二U型隔离槽10组成一组隔离组，且若干隔离组位于同一辐射线阵上的任意相邻两个辐射单元7之间，金属底板1的上端面两侧均固定安装有与其一体成型的竖直板11，两个竖直板11之间共同固定安装有与直线型隔离槽5的数量相等的金属隔离条6，每个金属隔离条6的两侧均等距对称固定连接有两个支撑条8，支撑条8远离金属隔离条6的一端均与金属底板1固定连接。

如图4所示，第一U型隔离槽9包括第一隔离部91和分布于第一隔离部91两端并垂直于第一隔离部91的第一延伸部92，且第一延伸部92均与第一隔离部91相互连通，辐射单元7位于两个第一延伸部92之间，且第一U型隔离槽9位于两个第一延伸部92与第一隔离部91之间共同形成的矩形空腔外部；第二U型隔离槽10包括第二隔离部101和分布于第二隔离部101两端并垂直于第二隔离部101的第二延伸部102，且第二延伸部102均与第二隔离部101相互连通，辐射单元7位于两个第二延伸部102之间，且辐射单元7位于两个第二延伸部102与第二隔离部101之间共同形成的矩形空腔外部；在实践中，利用第二隔离部101、第二延伸部102、第一隔离部91和第一延伸部92的形成，使得每个辐射单元7的辐射通道一致，达到了优化天线阵列的整体隔离度的目的。

需要说明的是，本实用新型中，第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10的深度为2-3mm，直线型隔离槽5的深度与第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10的深度一致，在时间中，第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10以及直线型隔离槽5均通过刻蚀而成，并且第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10以及直线型隔离槽5的宽度均通过仿真软件确定，目的是根据辐射单元7的实际参数对其进行调节，经过仿真实验，本实用新型通过设置有第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10，能够大大提高每相邻两个辐射单元7之间的隔离度。

另外，为了进一步保证提高隔离度，本实施例中，任意相邻两个辐射单元7之间的第一U型隔离槽9和第二U型隔离槽10关于这两个辐射单元7之间的轴线成轴对称。

直线型隔离槽5设置于相邻两个发射阵3和接收阵4之间的轴线上，金属隔离条6位于金属隔离条6的正上方；位于金属隔离条6两侧的支撑条8与金属隔离条6均一体成型，且其两侧的支撑条8与竖直方向的夹角为a，30°≤a≤60°；金属隔离条6和支撑条8的横截面同为圆形或矩形中的任意一种；本实施例中，通过设置有支撑条8，其在对金属隔离条6进行支撑达到加强金属隔离条6的安装稳固性的同时，还能够利用支撑条8进一步提高相邻两个辐射单元7之间的隔离度的目的。

结合上述，并在仿真实验的证明下，表明本实用新型在保持阵天线信号全向辐射的前提下，增加了反射线后获得较高增益，2.4GHz频段的增益可达到4dBi以上。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，包括金属底板（1）、天线罩（2）以及设置于天线罩（2）上的发射阵（3）和接收阵（4），其特征在于：所述发射阵（3）和接收阵（4）均至少设置有两列，且发射阵（3）和接收阵（4）依次交错分布，所述金属底板（1）的上端开设有直线型隔离槽（5），且直线型隔离槽（5）设置于每相邻两个所述发射阵（3）和接收阵（4）之间，所述发射阵（3）和接收阵（4）均采用相同的辐射线阵，所述发射阵（3）和接收阵（4）上端均等距设置有若干个辐射单元（7），所述发射阵（3）和接收阵（4）上还开设有第一U型隔离槽（9）和第二U型隔离槽（10），每相邻一个第一U型隔离槽（9）和一个第二U型隔离槽（10）组成一组隔离组，且若干所述隔离组位于同一辐射线阵上的任意相邻两个所述辐射单元（7）之间，所述金属底板（1）的上端面两侧均固定安装有与其一体成型的竖直板（11），两个所述竖直板（11）之间共同固定安装有与直线型隔离槽（5）的数量相等的金属隔离条（6），每个所述金属隔离条（6）的两侧均等距对称固定连接有两个支撑条（8），所述支撑条（8）远离金属隔离条（6）的一端均与金属底板（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：所述第一U型隔离槽（9）包括第一隔离部（91）和分布于第一隔离部（91）两端并垂直于第一隔离部（91）的第一延伸部（92），且第一延伸部（92）均与第一隔离部（91）相互连通，所述辐射单元（7）位于两个第一延伸部（92）之间，且第一U型隔离槽（9）位于两个第一延伸部（92）与第一隔离部（91）之间共同形成的矩形空腔外部。

3.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：所述第二U型隔离槽（10）包括第二隔离部（101）和分布于第二隔离部（101）两端并垂直于第二隔离部（101）的第二延伸部（102），且第二延伸部（102）均与第二隔离部（101）相互连通，所述辐射单元（7）位于两个第二延伸部（102）之间，且辐射单元（7）位于两个第二延伸部（102）与第二隔离部（101）之间共同形成的矩形空腔外部。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：任意相邻两个所述辐射单元（7）之间的第一U型隔离槽（9）和第二U型隔离槽（10）关于这两个辐射单元（7）之间的轴线成轴对称。

5.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：所述直线型隔离槽（5）设置于相邻两个发射阵（3）和接收阵（4）之间的轴线上，所述金属隔离条（6）位于金属隔离条（6）的正上方。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：位于所述金属隔离条（6）两侧的支撑条（8）与金属隔离条（6）均一体成型，且其两侧的支撑条（8）与竖直方向的夹角为a，所述30°≤a≤60°。

7.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：所述第一U型隔离槽（9）和第二U型隔离槽（10）的深度为2-3mm，所述直线型隔离槽（5）的深度与第一U型隔离槽（9）和第二U型隔离槽（10）的深度一致。

8.根据权利要求1所述的一种基于5G毫米波基站的高隔离度天线阵，其特征在于：所述金属隔离条（6）和支撑条（8）的横截面同为圆形或矩形中的任意一种。

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