CN101068054B - 平板天线及其封装装置和套装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种平板天线，其采用天线套装装置，该天线套装装置由多个单个的天线封装装置组成，该天线封装装置，包括由两个可相配合安装的截面分别一体延伸形成的底板和罩件，其中，所述底板具有基板和竖立于基板表面纵长两侧的作为隔离条的侧板，两个侧板的外侧均设有内插装槽/内插装肋，所述基板表面设有第一对沿底板纵长方向一体延伸的振子槽，供辐射振子列插装其中，所述罩件具有顶板和自顶板两侧下垂的两个侧壁，两个侧壁内侧对应所述底板的两个侧板的内插装槽/内插装肋设置有相配合的内插装肋/内插装槽。采用这种结构的平板天线具有组装快速、生产效率高、成本低且电气性能一致性好等优点。

Description

平板天线及其封装装置和套装装置

技术领域

本发明涉及一种平板天线，以及其相应的封装装置和套装装置。

背景技术

平板天线广泛应用于移动通信领域，以下以TD-SCDMA系统的智能天线为例，说明平板天线存在的一些不足。

TD-SCDMA作为第三代移动通信(3G)系统之一，具有广阔的应用前景。平板状的智能天线作为TD-SCDMA系统的关键技术之一，已成为天线行业的研究热点。在TD-SCDMA系统中，通过使用智能天线，可以提高系统性能。概而言之，智能天线可以增加覆盖距离，降低初期基础建设的成本，改善链路性能，增加系统容量。

目前，智能天线的实现方法是在阵列的水平方向并排设计若干子阵列，每个子阵列在垂直方向至少由两个辐射振子组成，通过对各子阵列进行幅相加权，可以在水平方向形成特定的方向图以满足系统的应用要求。要得到满足系统要求的阵列方向图，天线阵元(辐射单元、辐射振子)在水平面的间距应大致为1/2工作波长，同时在水平面需要有4～8个阵元。

现有技术中，固定子阵列的做法是用螺钉、螺母加以紧固，此做法工序麻烦，导致因费时而出现较低的生产效率，而且由于工艺、耗时、配件较多等原因，也同时导致其成本较高。

另外，目前智能天线的封装方式是采用玻璃钢天线罩整体封装，此封装方式最大的缺点是因玻璃钢天线罩生产一致性不好，导致每副天线的一致性差异较大，基本上每副天线都需要独立调试，直接导致了智能天线的生产效率低下，而且即使如此也未必能保障各副天线的一致性。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种天线封装装置，使在组装天线时，辐射振子列的安装更为简便，且使天线的生产效率提高，使天线的生产成本降低。

本发明的第二目的在于提供一种应用第一目的所述的天线封装装置的天线套装装置，使多个天线封装装置组装后，在第一目的的基础上，进一步提高天线批量生产时的天线的一致性。

本发明的第三目的在于提供一种应用第二目的所述的天线套装装置的平板天线，使批量生产的平板天线具有较高的生产效率和优异的一致性以及相对低廉的改造成本。

为解决本发明的技术问题，本发明采用如下技术方案实现：

本发明第一目的所述的天线封装装置，包括由两个可相配合安装的截面分别一体延伸形成的底板和罩件，所述底板具有基板和竖立于基板表面纵长两侧的作为隔离条的侧板，两个侧板的外侧均设有内插装槽/内插装肋，所述基板表面设有第一对沿底板纵长方向一体延伸的振子槽，供辐射振子列插装其中，所述罩件具有顶板和自顶板两侧下垂的两个侧壁，两个侧壁内侧对应所述底板的两个侧板的内插装槽/内插装肋设置有相配合的内插装肋/内插装槽。

所述基板表面还设有第二对以上的振子槽，相邻两对振子槽之间设有隔离件，该隔离件包括至少两个竖立于基板表面的作为隔离条的隔板。

所述隔离件的两个隔板之间设有横肋件以巩固连接。

所述底板的两个侧板各自的外侧，位于其内插装槽/内插装肋与基板之间，分别设有纵长的侧插装槽和侧插装肋，以供至少两个天线封装装置相互插装。

所述罩件的两个侧壁各自的内侧，位于其内插装肋/内插装槽与顶板之间，均设有一体纵长的加强肋，所述罩件与底板插装时该加强肋抵触底板的两个侧板进行加强。

该天线封装装置还包括防水盖，设于底板和罩件形成的天线封装装置的纵长两端。

本发明第二目的所述的天线套装装置，包括至少两个如上述第一目的所述的天线封装装置，以相邻两个天线封装装置彼此相邻的侧插装槽与侧插装肋相互插装。

在所述套装装置的两侧，分别设有作为隔离条的一体纵长的两个侧装件，两个侧装件与其相邻的天线封装装置相对的一侧设有与该天线封装装置的侧板的侧插装槽/侧插装肋相配合的侧插装肋/侧插装槽以进行插装。

所述侧装件呈中空结构，具有底壁、与天线封装装置相对的竖壁和连结底壁和竖壁之间的弧形壁。

所述侧装件与其相邻的天线封装装置之间，装设有一体纵长的封边件。

所述侧装件的竖壁外侧还设有次插装槽/次插装肋，所述封边件包括盖板和基于盖板内侧设置的两个竖立壁，两个竖立壁之一对应所述侧装件的次插装槽/次插装肋设置相配合的次插装肋/次插装槽。

相邻两个天线封装装置形成的两个罩件之间，装设有一体纵长的封顶条。

所述封顶条两侧设有顶插装槽/顶插装肋，所述罩件两侧相应增设相配合的顶插装肋/顶插装槽，封顶条与罩件以顶插装槽与顶插装肋进行插装。

所述封边件的两个竖立壁之二设有对应所述天线封装装置的罩件的顶插装肋/顶插装槽相配合的顶插装槽/顶插装肋以进行插装。

该天线套装装置的背部设有安装套件，横贯各个天线封装装置的底板的背面设置。

该安装套件包括两个安装条，每个天线封装装置的两端均分别与两个安装条相固定。

本发明第三目的所述的平板天线，包括至少两个由单列辐射振子组成的辐射振子列，和在各个辐射振子列内部进行并联馈电的相应个数的功分网络，以及与各功分网络分别电性连接并进行校准的校准网络，其中，所述辐射振子列、功分网络和校准网络装设在本发明第二目的所述的天线套装装置中。

所述辐射振子列包括若干辐射振子和插装板，其表面固定有所述辐射振子，并以印刷电路的形式形成所述功分网络，辐射振子列以其插装板插装于对应的天线封装装置的相应的振子槽上实现固定。

此外，该平板天线还包括屏蔽盒，设置于智能天线的底板背部，其内装设所述校准网络。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、由于天线封装装置的各个部件均分别由一横截面一体延伸而成，故在生产时可以挤拉成型，这样的天线封装装置克服了玻璃钢结构的装置的不足，便于实现标准化生产，而且生产出来的天线套装装置、平板天线均具有较高的电气性能一致性。

2、由于改进了辐射振子与天线封装装置之间的装设方式，而且在由封装装置组成套装装置方面，采用了全插装结构，使得平板天线的组装工序更为简便快捷，因此也提高了批量生产平板天线的效率。

3、由于上述第1、2点所述：生产工艺的改进、生产效率的提高，使得平板天线的整体制造成本得以降低。

附图说明

图1是本发明的天线套装装置的立体结构图；

图2是本发明的天线套装装置的整体截面图；

图3是本发明的天线封装装置的底板的截面图；

图4是本发明的天线封装装置的罩件的截面图；

图5是本发明的封顶条的截面图；

图6是本发明的封边件的截面图；

图7是本发明的一个侧装件的截面图；

图8是本发明的另一个侧装件的截面图；

图9是本发明的辐射振子列的截面图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明的平板天线包括天线套装装置1、辐射振子列2a-2d、功分网络(未图示)、校准网络(未图示)和屏蔽盒(未图示)，天线套装装置1用于为整副天线提供装设平台，所述辐射振子列2a-2d由单列的多个辐射振子20沿同一纵长方向排列而成，同一个辐射振子列2a-2d的各个辐射振子20之间通过功分网络(未图示)实现并联馈电，多个辐射振子列2a-2d组成天线阵列，天线阵列中，各个辐射振子列2a-2d的功分网络(未图示)与所述校准网络(未图示)电性连接，由此，可通过校准网络(未图示)实现对功分网络(未图示)的信号校准。为了增强电气性能，所述校准网络(未图示)装设在该屏蔽盒(未图示)中，该屏蔽盒(未图示)装设于天线套装装置1的背部。此外，功分网络(未图示)与各个辐射振子20之间的走线在天线套装装置1内部实现，并最终连接走线至其背部的屏蔽盒(未图示)。在本发明中，如图9所示，一个辐射振子列2a-2d包括若干个辐射振子20和一个插装板，各辐射振子20直线排列并焊接在插装板201表面，在插装板上还设有形成所述功分网络的印刷电路，对同一辐射振子列2a-2d中的辐射振子20进行并联馈电，以便避免使用电线，简化产品结构和工序。

本发明的天线套装装置1，由四个天线封装装置5a-5d、两个侧装件6和6′、三条封顶条7以及两个封边件8以插装的方式组成，此外，还在其背后装设一副安装套件9以一方面加强天线套装装置1之间的连接，另一方面提供将平板天线与安装立杆(未图示)相固定的部件。

请参阅图3和图4，共同揭示天线封装装置5a-5d的详细结构，每个封装装置5a-5d均包括底板51和罩件52，而且底板51和罩件52均属于挤拉成型的构件，各由一截面沿其纵长方向一体延伸而成。图3揭示的是该底板51的横截面，图3则揭示该罩件52的横截面，底板51和罩件52呈相互配合插装的结构。

图3中，该底板51具有基板511和两个侧板512和512′，两个侧板512和512′分居于该基板511的两侧，竖立于该基板511表面，采用金属材料，可与基板511一体挤拉制造，起到作为各辐射振子列2a-2d的隔离条的作用。在基板511的中部，设有隔离件513。该隔离件513包括两个起隔离条作用的隔板5131和5131′，竖立于基板511的表面，还包括一个连接该两个隔板5131和5131′的横肋件5132，如此，隔离件513的结构稳定性得以加强。图2所示的隔离件513的左侧隔板5131与左侧的侧板512相互配合，对居于其中间的一个辐射振子列起共同隔离作用，以提高左右相邻两个辐射振子列之间的隔离度；同理，图3所示的隔离件513的右侧隔板5131′与右侧的侧板512′相互配合，对居于其中间的一个辐射振子列起共同隔离作用，以提高相邻辐射振子列之间的隔离度。在图2的辐射振子列2a-2d所处的底板51详见图3，一个隔板5131/5131′和一个侧板512/512′之间，在该基板511的表面，设有一对振子槽514，顾名思义，用于将辐射振子列2a-2d逐一插装于该振子槽514内。该振子槽514包括两个单件，每个单件包括一个竖立于基板511表面的内向的折弯部5141，还包括一个竖立于基板511表面的直立部5142，折弯部5141在垂直方向上高于直立部5142，且相对直立部5142向外侧设置，两个单件呈对称结构。为此，如图9所示，各个辐射振子列2a-2d设有与该振子槽514相配合的插装板201，以便各辐射振子列2a-2d可以通过插装的方式，由图2所示的底板51的振子槽514纵长的一端插入，与底板51结合形成稳固结构。所述的隔离件513可设置多个，当然，也可不设置所述隔离件513，而且隔离件513的具体形状也不应受上述文字或附图所限制，适当的改变不脱离本发明的精神。相应的，在侧板512与512′之间，可设至少一对以上振子槽514，如此，在同一天线封装装置5a-5d上便可设置至少一个以上的辐射振子列。同一天线封装装置5a-5d的辐射振子列2a-2d的设置可在生产或使用时适应具体应用的需要增加或减少。

如图3所示，左、右两个侧板512和512′外侧大致于其中部处均各设一个内插装槽515和515′，所述内插装槽515和515′由彼此凹向形成槽道的两个部分组成。左侧板512的内插装槽515下方还设有相对该内插装槽515外突的外插装肋516，右侧板512′的内插装槽515′下方则设有相对该内插装槽515′外突的外插装槽516′。

请参阅图4，天线封装装置5a-5d的罩件52大致呈倒U型，具有一顶板521和自顶板521两侧下垂的左、右侧壁522、522′，顶板521中部具有一凹陷部位以形成美观的流线效果，左、右侧壁522、522′与该顶板521之间分别设有外突的左、右顶插装肋523、523′，在左、右侧壁52、522′的下端，分别基于左、右侧壁522、522′相对向设有外突的左、右内插装肋524、524′，在左、右内插装肋524、524′之上，即左、右插装肋524、524′与顶板521之间，基于左、右侧壁522、522′相对向设有加强肋525、525′。

所述底板51与罩件52以插装的方式连结，即，罩件52自底板51的一端，以罩件52的左、右内插装肋524、524′对应底板51的左、右内插装槽515、515′，将罩件52慢慢沿底板51的纵长方向推进，最终达至相互盖合。罩件52的加强件525、525′在设计时已计算好尺寸，因此，当罩件52与底板51插装后，罩件52的左、右加强肋525、525′刚好抵触底板51两侧的左、右侧板512、512′的外壁，使罩件52与底板51之间的连接更为稳固。

图3所示的底板51与图4所示的罩件52的结合构成本发明所述的天线封装装置5a-5d，该封装装置5a-5d形成两个开口，为了起到防水及防尘的作用，可在这两个开口处各设一盖件(未图示)。

请再参阅图1和图2，多个上述的天线封装装置5a-5d之间可以组合成本发明所述的天线套装装置1，相邻的两个封装装置5a-5d可以通过其相邻的外插装肋516与外插装槽516′进行插装。为了使两个封装装置5a-5d之间的连接更为稳固，在相邻两个罩件52之间，增设封顶条7，如图5所示，该封顶条7为一纵长的构件，其两侧一体设有纵长的顶插装槽73，73′，可以通过将封顶条7插装于相邻的两个罩件52之间，通过封顶条7的左、右顶插装槽73、73′与其两侧的相对应的罩件52的顶插装肋523、523′进行插装实现天线封装装置5a-5d之间的更稳固的连接，其效果请参阅图2所示。

为了进一步完善平板天线的隔离度，在图2所示的四个天线封装装置5a-5d的外侧，还设有左、右侧装件6，6′构成天线套装装置1的构件。请参阅图7和图8，左、右侧装件6、6′均呈中空结构，具有底壁61、竖壁62和连结于底壁61与竖壁62之间的弧形壁63，以此起到隔离条的作用。图7所示的侧装件6为图2的左侧装件6，其具有一延伸自底壁61向右侧外突的外插装槽616，用于与图2所示最左侧的天线封装装置5a的外插装肋516进行插装，而在竖壁62的中部处，则设有一个次插装槽64。图8所示的侧装件6′则为图2的右侧装件6′，对应图2所示的最右侧的天线封装装置5d所具有的右侧的外插装槽516′，其与图7所示的左侧装件6不同之处在于其竖壁62′向外突出外插装肋616′，以便与相邻的天线封装装置5d的外插装槽516′进行插装。

为了使所述左、右侧装件6、6′与天线封装装置5a和5d之间的连接更为稳固，还在左、右侧装件6，6′内侧设置如图2和图6所示的封边件8，利用该封边件8连结左侧装件6与最左侧的天线封装装置5a，和连结右侧装件6′与最右侧的天线封装装置5d。该封边件8设有一弧形盖板81，盖板81内侧，即图6所示的下方部位设有两个竖立壁82和83，其中一个较长的竖立壁82的底端设有外突的次插装肋84，以与所述左/右侧装件6/6′的次插装槽64/64′相配合进行插装，而在一个较短的竖立壁83处，设有对应于相邻的天线封装装置5a或5d的顶插装肋523，523′的顶插装槽87，同理可以以插装的方式进行组装。如图2所示，在同一纵长截面上，左、右两侧的封边件8呈完全对称的结构。

请再参阅图1，该天线套装装置1的安装套件9包括位于该套装装置1纵长两端的两个安装条(图中只示出一个)，位于底板51的背面，其截面大致呈∏型，两个安装条均贯穿各个天线封装装置5a-5d，以维持其间的稳固连接。

需要说明的是，各个辐射振子列2a-2d之间进行电性连接所需的走线结构可以灵活设置，如不用本实施例所用的插装板上印刷电路的方式，还可通过从底板51设通孔走线至其底部，也可以通过其它公知的方式走线，最终与所述的屏蔽盒(未图示)内的校准网络(未图示)电性连接。

此外，上述插装方式中，各插装槽与插装肋并非唯一设定在上述文字或附图所指出的相应部件上，插装槽与插装肋可以互相交换设置，其具体形状也不应受上述文字或各附图所限制，以各种公知的插装结构应用于平板天线及其套装装置、封装装置中的任何改进，均应视为不脱离本发明的精神。

请再参阅图2，上述本发明平板天线的套装装置1的各个部件逐一进行组装后，形成的截面如图2所示，从图2中可以看出，整个产品的线条较为流畅，且各部件之间形成的结构较为紧凑。

综上，本发明将平板天线的套装装置的结构进行改良，以插装的方式组装多个分离部件最终形成套装装置，这种改进使各个部件以挤拉成型的方式生产，保证了天线产品的电气性能的高一致性，提高了其生产效率且降低了生产成本。

Claims (18)

1.一种天线封装装置，包括由两个可相配合安装的截面分别一体延伸形成的底板和罩件，其特征在于：所述底板具有基板和竖立于基板表面纵长两侧的作为隔离条的侧板，两个侧板的外侧均设有内插装槽/内插装肋，所述基板表面设有第一对沿底板纵长方向一体延伸的振子槽，供辐射振子列插装其中，所述罩件具有顶板和自顶板两侧下垂的两个侧壁，两个侧壁内侧对应所述底板的两个侧板的内插装槽/内插装肋设置有相配合的内插装肋/内插装槽，所述底板的两个侧板各自的外侧，位于其内插装槽/内插装肋与基板之间，分别设有纵长的侧插装槽和侧插装肋，以供至少两个天线封装装置相互插装。

2.根据权利要求1所述的天线封装装置，其特征在于：所述基板表面还设有第二对以上的振子槽，相邻两对振子槽之间设有隔离件，该隔离件包括至少两个竖立于基板表面的作为隔离条的隔板。

3.根据权利要求2所述的天线封装装置，其特征在于：所述隔离件的两个隔板之间设有横肋件以巩固连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的天线封装装置，其特征在于：所述罩件的两个侧壁各自的内侧，位于其内插装肋/内插装槽与顶板之间，均设有一体纵长的加强肋，所述罩件与底板插装时该加强肋抵触底板的两个侧板进行加强。

5.根据权利要求4所述的天线封装装置，其特征在于：该天线封装装置还包括防水盖，设于底板和罩件形成的天线封装装置的纵长两端。

6.一种天线套装装置，其特征在于：包括至少两个如权利要求1至5中任意一项所述的天线封装装置，以彼此相邻的侧插装槽与侧插装肋相互插装。

7.根据权利要求6所述的天线套装装置，其特征在于：在所述套装装置的两侧，分别设有作为隔离条的一体纵长的两个侧装件，两个侧装件与其相邻的天线封装装置相对的一侧设有与该天线封装装置的侧板的侧插装槽/侧插装肋相配合的侧插装肋/侧插装槽以进行插装。

8.根据权利要求7所述的天线套装装置，其特征在于：所述侧装件呈中空结构，具有底壁、与天线封装装置相对的竖壁和连结底壁和竖壁之间的弧形壁。

9.根据权利要求8所述的天线套装装置，其特征在于：所述侧装件与其相邻的天线封装装置之间，装设有一体纵长的封边件。

10.根据权利要求9所述的天线套装装置，其特征在于：所述侧装件的竖壁外侧还设有次插装槽/次插装肋，所述封边件包括盖板和基于盖板内侧设置的两个竖立壁，两个竖立壁之一对应所述侧装件的次插装槽/次插装肋设置相配合的次插装肋/次插装槽。

11.根据权利要求10所述的天线套装装置，其特征在于：相邻两个天线封装装置形成的两个罩件之间，装设有一体纵长的封顶条。

12.根据权利要求11所述的天线套装装置，其特征在于：所述封顶条两侧设有顶插装槽/顶插装肋，所述罩件两侧相应增设相配合的顶插装肋/顶插装槽，封顶条与罩件以顶插装槽与顶插装肋的方式进行插装。

13.根据权利要求12所述的天线套装装置，其特征在于：所述封边件的两个竖立壁之二设有对应所述天线封装装置的罩件的顶插装肋/顶插装槽相配合的顶插装槽/顶插装肋以进行插装。

14.根据权利要求6至13中任意一项所述的天线套装装置，其特征在于：该天线套装装置的背部设有安装套件，横贯各个天线封装装置的底板的背面设置。

15.根据权利要求14所述的天线套装装置，其特征在于：该安装套件包括两个安装条，每个天线封装装置的两端均分别与两个安装条相固定。

16.一种平板天线，包括至少两个由单列辐射振子组成的辐射振子列，和在各个辐射振子列内部进行并联馈电的相应个数的功分网络，以及与各功分网络分别电性连接并进行校准的校准网络，其特征在于：所述辐射振子列、功分网络和校准网络装设在如权利要求6至15中任意一项所述的天线套装装置中。

17.根据权利要求16所述的平板天线，其特征在于：所述辐射振子列包括若干辐射振子和插装板，其上固定有所述辐射振子，并以印刷电路的形式形成所述功分网络，辐射振子列以其插装板插装于对应的天线封装装置的相应的振子槽上实现固定。

18.根据权利要求16或17所述的平板天线，其特征在于：该天线还包括屏蔽盒，设置于智能天线的底板背部，其内装设所述校准网络。

Images