具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-2，一种用于5G移动通信的高隔离天线，包括反射底板1、压铸振子天线2、金属隔离条3、功分器，其中反射底板1通过角度调节装置调节角度，角度调节装置、反射底板1、压铸阵子天线2与金属隔离条均为CNC机加铝材。本发明的整体尺寸为270mm*129mm*131mm(长*宽*高)。

实施例1，压铸阵子天线2的数量共设有4个，构成2*2的天线阵列。在其他实施例中，还可以采用如4*4等不同形式的阵列，压铸阵子天线的结构及原理与本实施例中的均相同。如图4-5所示，压铸天线振子2的整体尺寸为53.14mm*53.14mm*47.06mm(长*宽*高)，包括金属材质的馈电片21、巴伦22、辐射臂23、塑料垫片25。巴伦22的数量为两个，通过圆孔11固定在反射底板1上，用以支撑天线和阻抗变换。塑料垫片25放置在巴伦22与反射底板1之间，切断电流传播路径。

辐射臂23设有两组，两组辐射臂正交，每组由两个尺寸形状相同(长*宽为25.12mm*25.12mm)、厚度3mm的压铸体构成。作为一种优选的实施方式，辐射臂23的表面设有若干镂空部，用以减轻压铸天线阵子2的重量、延长电流路径以及减小天线整体的尺寸。作为一种优选的实施方式，辐射臂23外端底部向下延伸一个长度为4mm的铝块25，用来延长电流路径，减小辐射臂23的横向尺寸。

每组辐射臂23分别与一个巴伦22垂直固定。馈电片21包含两个互相交叉但不接触的多段弯折的铜片，每个铜片的一端与辐射臂23相连接，另一端穿过同组的辐射臂23与巴伦22连接，用于为辐射臂23馈电。也即是说，同组的两个辐射臂23呈对角设置。

巴伦22用来进行阻抗变换，调节辐射臂23的阻抗特性。同轴传输线24由直径为空心圆柱，内部填充介质的铝柱构成，其与巴伦22一体制成。同轴传输线24连接在辐射臂23与功分器之间，用来为馈电片21传输信号，同时可以起到支撑辐射臂23的作用。

反射底板1的结构如图3所示。反射底板1的上表面对应压铸阵子天线2的数量具有四组用于固定压铸振子天线2的圆孔11，本实施例中圆孔11的直径为10.6mm。本实施例通过算法与三维仿真软件对压铸阵子天线之间的间距进行优化，譬如对2*2的天线阵列来说，位于金属隔离条同一侧的左右两个相邻的压铸天线阵子的中心间距为85±10mm，优选为85mm，位于金属隔离条异侧的前后相邻两个压铸天线阵子的中心间距为70±10mm，优选为70mm。经过仿真测试，2*2、2*4或4*4等天线阵列采用此间距，既能保证宽波束的特性又能减小阵子之间的相互影响，调高了端口之间的隔离度。

功分器包括两个一分四功分器与一个一分二功分器，一分四功分器和一分二功分器为T型微带功分器。反射底板1的中心位置开设有不规则的孔洞12，该孔洞12用于安装和调节一分二功分器6，本实施例中孔洞12的最大尺寸为65.5mm*35mm(长*宽)。在孔洞12两边各有两组共4个固定孔13，分别用于固定两个一分四功分器。一分四功分器与一分二功分器均通过同轴传输线24连接压铸天线阵子2。反射底板1的下表面还固定有两个N型接头，N型接头与同轴传输线24连接。

如图6所示，金属隔离条3包括两个L型固定弯角31和长方形空隙32，L型固定弯角31用于固定在反射底板1上，长方形空隙32用于降低整体的重量。金属隔离条3的整体尺寸为142mm*37mm(长*高)，与压铸天线阵子2的顶部位于同一高度，并且压铸天线阵子2关于金属隔离条3前后对称布置，因此减小了天线单元之间的互耦作用，提高隔离度，减小了信号串扰的风险，能很大程度的改善天线的辐射方向图。

为了满足实际的通信需求，本实施例中在反射底板1的左右两侧加装了角度调节装置4，可以根据实际的情况调节天线的辐射角度，发挥最佳的通信性能。

反射底板2的两侧均设有折板，折板外侧表面延伸有一个长度为5mm左右的金属状柱体14，并开设有一个直径为4mm左右的孔15。如图7所示，角度调节装置包括L型结构件43，L型结构件43的整体尺寸约为78mm*90mm(长*高)。L型结构件43的侧面上开设有弧形调节孔41，弧形调节孔41的角度可为60度。L型结构件43的侧面上还设有一个直径为4mm的安装孔42，安装孔42用于与孔15配合，通过螺栓等使反射底板1与L型结构件43转动固定。

反射底板1与L型结构件43安装连接时，柱体14穿过弧形调节孔41并被其限位。当反射底板1以安装孔42为基点前后俯仰转动时，天线的辐射角度可以被调节，柱体14在弧形调节孔41中滑动。L型结构件43的底部设有两个直径4mm的通孔，可以将天线整体固定在载体上。

本发明的工作原理是：输入信号从N型接头输入，然后经过同轴传输线24传输到一分二功分器，接着再经过同轴传输线24传输到一分四功分器，然后经过巴伦22的阻抗变换后进入辐射臂23，经过阵列天线后发射到空中。一分二功分器和一分四功分器具有稳定幅相输出的作用，使得能量能够平均分配到各个天线中去。对于压铸振子天线2，采用镂空的技术，一方面减轻辐射臂23的重量，另一方面可以延长电流的传播路径，形成了具有良好辐射性能的压铸振子天线。

以下结合仿真与实测实验，对本发明的技术效果作进一步说明。

1.仿真与实测的条件和内容：

仿真实验采用电磁仿真软件HFSS_19.0，在1710-2690MHz范围内，对本发明的频率响应进行仿真，得到电压驻波比VSWR和远场辐射方向图的仿真曲线图，端口电压驻波比结果见附图8，天线辐射方向图仿真结果见附图9-11。

实验是使用矢量网络分析仪N5230A，在微波暗室环境下进行了两个测量实验。实验1测试了本发明的电压驻波比VSWR，实验结果见附图8。实验2测试了本发明在1.71GHz、2.2GH以及2.69GHz的辐射方向图，实验结果见附图9、图10及图11。

2.仿真与实测结果分析：

附图8为用于5G移动通信的高隔离宽波束双极化天线的电压驻波比VSWR仿真与实测图，附图8中的横坐标为频率，单位为GHz；附图9-11为用于5G移动通信的高隔离宽波束双极化天线的辐射方向图，单位为dBi。

附图8表明，由本发明的高隔离宽波束移动通信天线具有良好的端口特性，两个极化端口的电压驻波比皆小于1.5。压铸振子天线具有两个谐振点，第一个谐振点位于1710MHz附近，第二个谐振点位于2500MHz附近，通过两个谐振点的相互作用，展宽了天线的阻抗带宽，经过计算，天线的相对带宽为50％。

从附图8可以看出，本发明的高隔离宽波束移动通信天线具有良好的端口隔离特性。端口隔离度是衡量不同极化端口间相互影响程度的一个参数，在移动通信是一个不可忽视的参数，较高的隔离度有利于移动通信的质量和通信容量。在1710MHz-2690MHz的工作频带内，本发明天线端口之间的隔离度大于20dB。

附图9-11是不同频点的天线辐射方向图，本发明具有优异的辐射性能，从图9可以看出，本发明在低频点1710MHz的俯仰面半功率波束宽度为48.4度，方位面的半功率波束宽度为55.3度，天线增益为10.68dBi；从图10可以看出，本发明在中频点2200MHz的俯仰面半功率波束宽度为40.5度，方位面的半功率波束宽度为49.1度，天线增益为12.35dBi；从图11可以看出，本发明在高频点2690MHz的俯仰面半功率波束宽度为33.4度，方位面的半功率波束宽度为38.9度，天线增益为13.15dBi。

可见，本发明的天线具有高隔离度、宽波束的特点，在具有低交叉极化的同时，表现良好的双极化辐射特性。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。