一种MIMO毫米波微带阵列天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109638437A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811491081.4H01Q21/28(2006.01)(22)申请日2018.12.07(71)申请人长沙瑞感电子科技有限公司地址410205湖南省长沙市岳麓区环湖路488号佳兆业云顶小区24栋(72)发明人龚亚军(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人郭立中刘冬(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q21/00(2006.01)H01Q21/06(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图6页(54)发明名称一种MIMO毫米波微带阵列天线(57)摘要本发明提供一种MIMO毫米波微带阵列天线，包括介质基板、第一接地板，介质基板上设置有至少两个发射线阵天线、至少两个接收线阵天线；发射线阵天线、接收线阵天线具有相同的基础结构；发射线阵天线的基础结构是，发射线阵天线包括辐射贴片结构、阻抗变换结构；阻抗变换结构包括第一阻抗变换贴片单元、第二阻抗变换贴片单元、第三阻抗变换贴片单元。本发明中，通过设计大带宽，可以留充足余量使得天线性能适应在设计误差范围内、温度波动范围内、可靠性波动范围内都能满足要求。从而也保证量产的一致性，设计的带宽的充足余量也使得产品免去高频昂贵仪器的测试，提高研发效率和节约经济成本。CN109638437ACN109638437A权利要求书1/3页1.一种MIMO毫米波微带阵列天线，包括介质基板(1)，所述介质基板(1)下方设置有第一接地板(21)，介质基板(1)上设置有至少两个发射线阵天线(10)、至少两个接收线阵天线(20)；所述发射线阵天线(10)、接收线阵天线(20)均为串联馈电线阵；其特征在于：所述发射线阵天线(10)、接收线阵天线(20)具有相同的基础结构；所述发射线阵天线(10)的基础结构是，所述发射线阵天线(10)包括辐射贴片结构、与辐射贴片结构连接的阻抗变换结构，所述阻抗变换结构包括依次相互接触连接且宽度依次减小的第一阻抗变换贴片单元(41)、第二阻抗变换贴片单元(42)、第三阻抗变换贴片单元(43)，所述辐射贴片结构、第一阻抗变换贴片单元(41)、第二阻抗变换贴片单元(42)、第三阻抗变换贴片单元(43)依次连接；各个发射线阵天线(10)的第三阻抗变换贴片单元(43)、各个接收线阵天线(20)的第三阻抗变换贴片单元(43)均与线阵天线馈电端口独立连接。2.根据权利要求1所述的MIMO毫米波微带阵列天线，其特征在于：各个发射线阵天线(10)均相邻设置构成发射线阵，各个接收线阵天线(20)均相邻设置构成接收线阵，所述接收线阵与发射线阵之间、远离发射线阵的接收线阵一侧分别设置有虚拟天线(30)，或所述接收线阵与发射线阵之间、远离接收线阵的发射线阵一侧分别设置有虚拟天线(30)，或每个发射线阵天线(10)两侧均设置有虚拟天线(30)，或每个接收线阵天线(20)两侧均设置有虚拟天线(30)，所述虚拟天线(30)接地；优选地，所述虚拟天线(30)与接收线阵天线(20)具有相同的基础结构；更优选地，所述虚拟天线(30)的第三阻抗变换贴片单元(43)接触连接有第二接地板(22)，所述第二接地板(22)与第一接地板(21)通过接地孔(6)电连接，所述接地孔(6)依次穿过第二接地板(22)、介质基板(1)、第一接地板(21)，所述第二接地板(22)设置在介质基板(1)上；优选地，所述发射线阵天线(10)、接收线阵天线(20)、虚拟天线(30)均平行设置；优选地，设置在接收线阵与发射线阵之间的虚拟天线(30)与其相邻的发射线阵的发射线阵天线(10)的距离不小于λg/2，各个接收线阵天线(20)之间的距离、接收线阵天线(20)与虚拟天线(30)之间的距离相等且均为λg/2，各个发射线阵天线(10)之间的距离为2λg，其中，λg为微带阵列天线的导波波长。3.根据权利要求1所述的MIMO毫米波微带阵列天线，其特征在于：阻抗变换结构中的各个阻抗变换贴片单元均为矩形贴片单元；所述第一阻抗变换贴片单元(41)的特性阻抗、第二阻抗变换贴片单元(42)的特性阻抗、第三阻抗变换贴片单元(43)的特性阻抗满足如下关系式其中，Zc为辐射贴片结构中与阻抗变换结构距离最近的辐射贴片单元与第三阻抗变换贴片单元(43)之间的特性阻抗，Z41、Z42、Z43分别为第一阻抗变换贴片单元(41)、第二阻抗变换贴片单元(42)、第三阻抗变换贴片单元(43)的特性阻抗，Zb为辐射贴片结构中与阻抗变换结构距离最近的辐射贴片单元的特性阻抗，辐射贴片结构中的各个辐射贴片单元、阻抗2CN1