本發(fā)明涉及一種移動終端，特別是涉及一種基于三維毫米波陣列天線的移動終端。
背景技術(shù)：
波長為1~10毫米的電磁波稱毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長范圍，因而兼有兩種波譜的特點，為下一代通信的主要頻段。毫米波陣列天線是通過等幅同相等方式實現(xiàn)的平面或者立體的天線陣列。目前還沒有毫米波終端上市，毫米波主要的研究方向還是在基站或是單體天線的研究上，通信終端例如手機(jī)上的研究還停留在毫米波組陣階段，主要是研究陣子和組陣的形式。
現(xiàn)有技術(shù)中的移動終端中絕大多數(shù)都是一維的直線型陣列天線或二維的面陣列天線，其掃描角度較小，其職能對著一個方向夾角的空間進(jìn)行掃描，導(dǎo)致其信號接受能力受限。
因此，有必要提供一種新的基于三維毫米波陣列天線的移動終端來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于三維毫米波陣列天線的移動終端，能夠覆蓋更大的掃描角度的空間，且能夠適應(yīng)終端內(nèi)部的空間，提高信號傳輸效果和效率。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的：一種基于三維毫米波陣列天線的移動終端，其包括位于頂部的第一殼體板面、設(shè)置在所述第一殼體板面兩側(cè)的第二殼體板面與第三殼體板面，所述第二殼體板面位于移動終端的前表面上方，所述第三殼體板面位于移動終端的后表面上方，所述第二殼體板面的長度小于所述第三殼體板面，所述第一殼體板面、所述第二殼體板面以及所述第三殼體板面上均設(shè)置有毫米波陣列天線單元并形成三維毫米波天線陣列，每個所述毫米波陣列天線單元的陣元連通形成一個分支，所述分支上均設(shè)置有導(dǎo)通開關(guān)，所有的所述分支并聯(lián)設(shè)置。
進(jìn)一步的，所述第二殼體板面與所述第三殼體板面垂直于所述第一殼體板面設(shè)置。
進(jìn)一步的，所述毫米波陣列天線單元中的相鄰兩個陣元之間的距離為4-6mm。
所述毫米波陣列天線單元中的所述陣元為矩形金屬貼片。
進(jìn)一步的，所述矩形金屬貼片的邊長為1-4mm。
進(jìn)一步的，所述毫米波陣列天線單元的諧振頻點在28ghz時，所述矩形金屬貼片的邊長為3-4mm。
進(jìn)一步的，所述毫米波陣列天線單元的諧振頻點在60ghz時，所述矩形金屬貼片的邊長為1-2mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種基于三維毫米波陣列天線的移動終端的有益效果在于：通過設(shè)置三維的毫米波陣列天線，提高了天線的掃描角度，提高了通信效果，并將三個維度上的毫米波陣列天線并聯(lián)設(shè)置，通過開關(guān)切換實現(xiàn)對毫米波陣列天線維度的變換，從而實現(xiàn)改變天線方向圖的功能，進(jìn)一步提高了通信效果和接收的信號強(qiáng)度，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)吞吐量，對5g、6g甚至更高速網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)奠定了重大基礎(chǔ)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中毫米波陣列天線單元分布的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中數(shù)字表示：
1第一殼體板面；2第二殼體板面；3第三殼體板面；4毫米波陣列天線單元。
具體實施方式
實施例：
請參照圖1，本實施例為基于三維毫米波陣列天線的移動終端，其包括位于頂部的第一殼體板面1、設(shè)置在第一殼體板面1兩側(cè)的第二殼體板面2與第三殼體板面3，第二殼體板面2位于移動終端的前表面上方，第三殼體板面3位于移動終端的后表面上方，第二殼體板面2的長度小于第三殼體板面3，第一殼體板面1、第二殼體板面2以及第三殼體板面3上均設(shè)置有毫米波陣列天線單元4形成有三維毫米波天線陣列，每個毫米波陣列天線單元4的陣元連通形成一個分支，所述分支上均設(shè)置有導(dǎo)通開關(guān)，所有的所述分支并聯(lián)設(shè)置。
本實施例基于三維毫米波陣列天線的移動終端可以是手機(jī)、平板電腦、對講機(jī)等各類終端產(chǎn)品。
毫米波陣列天線單元4可由多組（大于或等于2組）線陣列天線或者面陣列天線構(gòu)成，不同的面陣列天線之間呈一定夾角設(shè)置，該角度最佳為90度。本實施例中所述三維毫米波天線陣列依附于同一支架，但在實際設(shè)計中，所述三維毫米波天線陣列也分別依附于不同的支架，每組毫米波天線陣列支架也可以保持一段距離。本實施例中，所述三維毫米波天線陣列由三組陣列天線構(gòu)成，第一殼體板面1和第二殼體板面2上設(shè)置有一行毫米波陣列天線單元4，第三殼體板面3上設(shè)置有兩行毫米波陣列天線單元4，每組毫米波陣列天線單元4含有十個陣元。在其他實施例中，每個維度上的毫米波陣列天線的組數(shù)、夾角、每組天線的陣元個數(shù)都可以變化。毫米波陣列天線單元4中的相鄰兩個陣元之間的距離由毫米波陣列天線的輻射頻率決定，對于28ghz的毫米波，所述陣元之間的距離約為5mm，對于60ghz的毫米波，所述陣元之間的距離約為3mm。
毫米波陣列天線單元4中的陣元為矩形金屬貼片，所述矩形金屬貼片的邊長為1-4mm，毫米波陣列天線單元4的諧振頻點在28ghz時，所述矩形金屬貼片的邊長為3-4mm；毫米波陣列天線單元4的諧振頻點在60ghz時，所述矩形金屬貼片的邊長為1-2mm。這樣能夠保證單元的所述矩形金屬貼片產(chǎn)生的輻射諧振頻率在對應(yīng)的毫米波波段。相鄰兩個所述矩形金屬貼片之間的距離會顯著影響各個單元之間的耦合特性，對最后陣列的整體方向圖和波束賦形（波束賦形是一種基于天線陣列的信號預(yù)處理技術(shù)，波束賦形通過調(diào)整天線陣列中每個陣元的加權(quán)系數(shù)產(chǎn)生具有指向性的波束，從而能夠獲得明顯的陣列增益）效果產(chǎn)生影響。因此，本實施例中，相鄰兩個矩形金屬貼片21之間的縱向或橫向距離為4-6mm，具體的，在28ghz頻段設(shè)計時，以6mm為較好的間隔，在設(shè)計60ghz陣列時，單元的間隔要相應(yīng)的等比例縮小，此時，選擇4mm為最佳。
不同的面（線）陣列天線可由微帶天線、微縫天線、偶極天線等天線形式構(gòu)成。不同的面（線）陣列天線都能通過相位調(diào)控實現(xiàn)波束賦形功能，不同的面（線）陣列天線的掃描角度不同。如圖1中三個方向的波瓣圖所示，三組面（線）陣列天線的掃面方向分別指向終端前向、終端上部及終端后向。每一組毫米波陣列天線單元4的掃描角度約為30-100度，所述三維毫米波天線陣列的合計掃面角度將遠(yuǎn)大于一維線型陣列天線和二維面陣列天線的掃描角度。
本實施例通過在每個所述分支上設(shè)置所述導(dǎo)通開關(guān)實現(xiàn)對不同的面（線）陣列天線進(jìn)行選擇調(diào)控，在不同的情形下，切換到不同的面陣列天線進(jìn)行通信。當(dāng)進(jìn)行毫米波通信時，所述導(dǎo)通開關(guān)通過導(dǎo)通或斷開，對通信效果及接收到的信號強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行掃描并切換至最佳的狀態(tài)進(jìn)行通信。其中，開關(guān)不同端口與毫米波天線陣列之間可以存在功分器以及調(diào)相器等器件從而實現(xiàn)毫米波陣列天線的相位控制。
本實施例基于三維毫米波陣列天線的移動終端的有益效果在于：通過設(shè)置三維的毫米波陣列天線，提高了天線的掃描角度，提高了通信效果，并將三個維度上的毫米波陣列天線并聯(lián)設(shè)置，通過開關(guān)切換實現(xiàn)對毫米波陣列天線維度的變換，從而實現(xiàn)改變天線方向圖的功能，進(jìn)一步提高了通信效果和接收的信號強(qiáng)度，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)吞吐量，對5g、6g甚至更高速網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)奠定了重大基礎(chǔ)。
以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。