[发明专利]一种5G高隔离度宽带双极化全向天线

说明书

本发明公开了一种5G高隔离度宽带双极化全向天线，包括天线辐射单元、水平极化馈电单元及垂直极化馈电单元，所述天线辐射单元由一个梯形喇叭及开缝的梯形背腔构成，梯形喇叭右侧面与梯形背腔的左侧面相贴；所述水平极化馈电单元为渐变形式金属片，所述水平极化馈电单元位于梯形喇叭内；所述垂直极化馈电单元为“中”字形馈电贴片，所述垂直极化馈电单元位于开缝的梯形背腔内。本发明天线可覆盖3.10‑5.32GHz，相对带宽达到52.7％，全频段内隔离度高于42.9dB，且能实现较好的水平、垂直双极化的全向覆盖特性，适用于5G移动通信领域。

技术领域

本发明涉及移动通信天线技术领域，具体涉及一种5G高隔离度宽带双极化全向天线。

背景技术

与2G萌生数据、3G催生数据、4G发展数据不同，5G是跨时代的技术。5G网络主要有3大特点：极高的速率，极大的容量，极低的时延。5G的出现将推动物联网技术的进一步革新以及物联网行业的快速发展，从而实现更智能、万物互联的世界。目前已有大量场景运用到5G技术及网络，例如智能农业、智能制造、车联网、全球物流跟踪系统、无人机等，未来还有更多有待发掘的应用，都将在5G时代蓬勃发展。2017年11月15日，中国正式在国际上率先发布5G系统在3000-5000MHz频段内频率使用规划，明确规定3300-3400MHz(原则上限室内使用)、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。

双极化天线是极化分集技术的一种应用，它是利用互不相关的两个极化正交电磁信号来获取一定的分集增益，与其他的分集技术相比，双极化天线具有天线数量少、体积小等优点。除此之外，双极化天线还可以保持设备输出功率和带宽不变的情况下，有效提高系统容量和无线频谱资源的利用率。

全向天线是指在水平面内实现360°均匀辐射，在垂直面内呈现一定波束宽度的天线，故其发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收，同时可接收水平面各个方向的信号，一般用于覆盖范围大的通信场合，比如无线传感网络、卫星通信、空间飞行器、室内分布式系统、射频识别、WLAN、能量收集、人体局域网、移动通信基站等。

目前在移动通信相关天线领域中，对应用在5G该频段的宽带双极化全向天线的研究少之又少。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种5G高隔离度宽带双极化全向天线。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种5G高隔离度宽带双极化全向天线，所述天线包括天线辐射单元、水平极化馈电单元及垂直极化馈电单元，其中，所述天线辐射单元由一个口径面开口的梯形喇叭及开缝的梯形背腔构成，梯形喇叭的右侧面与梯形背腔的左侧面相贴；所述水平极化馈电单元为渐变形式金属片，所述水平极化馈电单元位于梯形喇叭内，所述垂直极化馈电单元为“中”字形馈电贴片，所述垂直极化馈电单元位于开缝的梯形背腔内。

进一步地，所述水平极化馈电单元为渐变形式金属片，具体为椭圆形渐变、圆形渐变或抛物线渐变。

进一步地，所述渐变形式金属片在靠近梯形喇叭开口面的一端开路，另一端中点为馈电点。

进一步地，所述渐变形式金属片的线长为0.25λ_L-0.33λ_L，线宽为0.11λ_L-0.21λ_L，其中λ_L为该天线工作频段内低频谐振频率f_L在自由空间中所对应的波长。