CN104409833A - 天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信设备技术领域，公开了一种天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站。天线辐射单元包括天线组件和电路板，所述天线组件和电路板之间连接有馈电部件，所述天线组件连接于所述电路板；所述天线组件包括引向片、辐射片和支撑柱，所述引向片和所述辐射片连接于所述支撑柱，所述支撑柱的下端连接于所述电路板；所述引向片和所述辐射片沿所述支撑柱的轴向间隔设置。所述通信基站具有上述的天线辐射单元。本发明所提供的天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站，天线辐射单元重量更轻，尺寸更薄，可对不同频率进行覆盖，仅需要少量空间就可与滤波器等射频器件进行一体化设计，成本低廉、装配简单、性能稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于通信设备技术领域，尤其涉及一种天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站。
背景技术
在移动互联应用，智能终端的普及下，网络热点和盲点亟需灵活的部署方案来完善覆盖。鉴于越来越难的基站选址以及工程施工难度和成本的提高，微基站由于其容量小，体积小，低功耗和可控性等特点，越来越受到运营商的青睐，而一体化程度更高的微基站天线必将占据更多市场。
一方面市场对于基站灵活性和可控性的重视程度越来越高。另一方面市场的大量需求带来了产能压力，对于天线来说，一方面需要便于批量的快速装配，另一方面在保证辐射性能和电性能优良的基础上，对于天线的尺寸也有了更高的要求。
辐射单元作为微基站天线的重要组成部分，是影响微基站天线性能和尺寸的关键组件。但是，现有的微基站辐射单元结构复杂、组装不方便，尺寸太高，已无法满足现阶段的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站，其结构简单、尺寸小、组装方便且性能佳。
本发明的技术方案是：一种天线辐射单元，包括天线组件和电路板，所述天线组件和电路板之间连接有馈电部件，所述天线组件连接于所述电路板；所述天线组件包括引向片、辐射片和支撑柱，所述引向片和所述辐射片连接于所述支撑柱，所述支撑柱的下端连接于所述电路板；所述引向片和所述辐射片沿所述支撑柱的轴向间隔设置。
可选地，所述引向片、辐射片和支撑柱一体压铸成型或组装成型。
可选地，所述引向片位于所述辐射片的上方，且所述引向片的外形尺寸小于所述辐射片的外形尺寸。
可选地，所述支撑柱的下端通过锁紧件固定连接于所述电路板。
可选地，所述支撑柱的下端设置有螺孔，所述锁紧件穿设于所述电路板且螺纹连接于所述螺孔。
可选地，所述支撑柱的下端设置有定位销轴，所述电路板设置有定位孔，所述定位销轴插设于所述定位孔，或/和，所述支撑柱的下端凸设有凸台，所述电路板上设置有凹孔，所述凸台插设于所述凹孔中。
可选地，所述引向片和/或所述辐射片设置有镂空孔。
可选地，所述电路板具有至少两组网络器件，至少两组所述网络器件之间连接有跳线部件。
可选地，所述馈电部件包括连接于或一体成型于所述辐射片下端的馈电柱，所述电路板具有标识点，所述馈电柱焊接于所述标识点。
可选地，所述馈电柱设置有至少两组，两组所述馈电柱之间对称设置。
可选地，所述天线辐射单元为双极化天线辐射单元，所述引向片和/或所述辐射片的外形呈规则形状。
可选地，所述引向片和/或所述辐射片的外形呈多边形或圆形。
本发明还提供了一种通信基站，所述通信基站具有上述的天线辐射单元。
可选地，所述通信基站为微基站或宏基站。
本发明所提供的天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站，引向片和所述辐射片沿所述支撑柱的轴向间隔设置以形成双层空气微带的形式，并用引向片拓宽其带宽，省去了巴伦结构的高度，天线辐射单元重量更轻，尺寸更薄，且成本低廉、装配简单、性能稳定可靠，可对不同频率进行覆盖，在保证该天线辐射单元各技术参数的前提下，降低了天线高度，以保证天线的空间利用率和一体化程度，仅需要少量空间就可与滤波器等射频器件进行一体化设计，且结构简单、成本低，非常适合大批量生产使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的天线辐射单元的立体分解示意图；
图2是本发明实施例提供的天线辐射单元中天线组件的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的天线辐射单元中天线组件的立体示意图；
图4是本发明实施例提供的天线辐射单元设置有镂空孔时的立体示意图；
图5是本发明实施例提供的天线辐射单元未设置有镂空孔时的立体示意图；
图6是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈圆形且设置有镂空孔时的立体示意图；
图7是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈圆形且未设置有镂空孔时的立体示意图；
图8是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈正六边形且设置有镂空孔时的立体示意图；
图9是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈正六边形且未设置有镂空孔时的立体示意图；
图10是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈矩形且设置有镂空孔时的立体示意图；
图11是本发明实施例提供的天线辐射单元中引向片和辐射片呈矩形且未设置有镂空孔时的立体示意图；
图12是本发明实施例提供的天线辐射单元中天线组件的引向片和辐射片设置有圆角时的立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种天线辐射单元，包括天线组件1和电路板2，电路板2可作为天线网络(也称PCB网络)。天线组件1和电路板2之间连接有馈电部件24，天线组件1连接于电路板2；天线组件1包括引向片21、辐射片22、支撑柱23和馈电部件24。引向片21可以用于拓宽天线的带宽，辐射片22可将高频电流的能量转换成辐射的电磁波能量，馈电部件24可用于将能量从电路板2传到辐射片22。引向片21和辐射片22连接于支撑柱23，支撑柱23的下端连接于电路板2；引向片21和辐射片22沿支撑柱23的轴向间隔设置。通过设置引向片21、辐射片22，引向片21、辐射片22通过支撑柱23连接于电路板2，引向片21和辐射片22沿支撑柱23的轴向间隔设置以形成双层空气微带的形式，并通过引向片21拓宽其带宽，省去了巴伦结构的高度，使天线辐射单元重量更轻，尺寸更薄，且成本低廉、装配简单、性能稳定可靠，可对不同频率进行覆盖。
传统意义上的基站天线辐射单元为实现宽频带，采用了巴伦结构，而巴伦的固定高度为所需中心频率的四分之一波长，以2.6GHz天线为例，传统辐射单元巴伦高度为28.8mm，整体高度在35mm左右。而采用本实施例中的天线辐射单元结构，其对应于2.6GHz的辐射单元，其采用的双层空气微带的形式，并通过引向片21拓宽其带宽，省去了巴伦的高度，整体高度仅为10mm，天线辐射单元尺寸非常薄，仅需要少量空间就可与滤波器等射频器件进行一体化设计，且结构简单、成本低，非常适合大批量生产使用。
具体地，如图1和图2所示，引向片21、辐射片22和支撑柱23可一体压铸成型或组装成型。本实施例中，引向片21、辐射片22和支撑柱23、馈电部件24一体压铸成型，大大提高了大批量过程中尺寸的精确控制、提高了一致性和可靠性。且支撑柱23固定连接于电路板2，馈电部件24焊接于电路板2。
具体地，如图1～图4所示，引向片21可位于辐射片22的上方，且引向片21的外形尺寸小于辐射片22的外形尺寸，以保证天线的性能，具体应用中，引向片21的外形可为辐射片22的外形按比例缩小。引向片21可一体压铸成型于支撑柱23的顶部，辐射片22一体压铸成型连接于支撑柱23且位于引向片21的下方，引向片21、辐射片22之间具有空隙，引向片21沿辐射片22方向的投影可位于辐射片22的区域内。
具体地，支撑柱23的下端通过可以锁紧件固定连接于电路板2。锁紧件可以为螺丝等，装配方便。
具体地，支撑柱23的下端可以设置有螺孔，锁紧件穿设于电路板2且螺纹连接于螺孔，结构可靠性且拆装方便。
具体地，支撑柱23的下端设置有定位销轴，电路板2设置有定位孔，定位销轴插设于定位孔，或/和，支撑柱23的下端凸设有凸台，电路板2上设置有凹孔，凸台可以插设于凹孔中，定位效果好，且结构可靠佳。本实施例中，螺孔两侧凸起的销钉与电路板2的定位孔配合起到防止装配扭动的作用，以利于产品的装配。
具体应用中，如图1～图4所示，引向片21和/或辐射片22可以设置有镂空孔201，以进一步减轻天线辐射单元的重量。镂空孔201的数量、形状可根据具体情况设定。
具体地，电路板2具有至少两组网络器件，至少两组网络器件之间连接有跳线部件7(简称:跳线)。本实施例中的天线辐射单元，具有四点馈电且分为两路极化，在两路极化网络的线路部分存在交叉，其中一路极化采用跳线的形式，保证了与第二路极化的距离，减小了两路极化线路部分的相互耦合，从而解决了不同极化网络之间相互干扰的问题。
具体地，如图1～图4所示，馈电部件24包括连接于或一体成型于辐射片22下端的馈电柱，电路板2具有标识点8(标识点8可为焊点)，馈电柱焊接于标识点8。标识点8可为圆形定位标识，与馈电柱进行焊接相连。
具体地，馈电柱设置有至少两组，两组馈电柱之间对称设置。本实施例中，馈电柱设置有两组，每组包括两个馈电柱。各组馈电柱对称分布且连接在辐射片22的下方并直接与下方的电路板2。
具体地，天线辐射单元可以为双极化天线辐射单元。
具体地，引向片21和/或辐射片22的外形可以呈规则形状。
本实施例中，引向片21和/或辐射片22的外形可以呈多边形(如图8至图11所示)或圆形(如图6和图7所示)或椭圆形等。例如正四边形(如图10和图11所示)、正五边形、正六边形(如图8和图9所示)、正八边形等，引向片21和/或辐射片22的边角可设置有倒角或圆角(如图12所示)。引向片21和/或辐射片22上可以设置有镂空孔201，也可不设置有镂空孔201。
本发明实施例还提供了一种通信基站，通信基站具有上述的天线辐射单元。
具体应用中，通信基站可以为微基站或宏基站等。
本发明实施例所提供的天线辐射单元及具有该天线辐射单元的通信基站，天线辐射单元中，引向片21和辐射片22连接于支撑柱23，支撑柱23的下端连接于电路板2，辐射片22与引向片21均采可用平面镂空(或者不镂空)结构，和支撑柱23一起组成了天线组件1(压铸部分)的主体结构，可采用压铸一体化成型加工，便于设计尺寸的精确。馈电柱(4个)可以通过压铸形式与上方的辐射片22相连，通过焊接形式与下方的电路板2(PCB网络)相连接，由于其压铸成型并对称分布，保证了设计尺寸的精确。电路板2及其上面的网络分别起到了支撑天线辐射单元和定位馈电柱的作用。引向片21和辐射片22沿支撑柱23的轴向间隔设置以形成双层空气微带的形式，并用引向片21拓宽其带宽，省去了巴伦结构的高度，天线辐射单元重量更轻，尺寸更薄，且成本低廉、装配简单、性能稳定可靠，可对不同频率进行覆盖，天线辐射单元尺寸非常薄，仅需要少量空间就可与滤波器等射频器件进行一体化设计，且结构简单、成本低，非常适合大批量生产使用。本发明实施例所提供的天线辐射单元可应用于微基站等，作为小型化、超低剖面、高空间利用率的双极化天线阵子单元，可广泛应用于移动通讯微基站、宏基站天线系统、宏站4G等场合，在保证该天线辐射单元各技术参数的前提下，降低了天线高度，以保证天线的空间利用率和一体化程度，同时提高了大批量生产的一致性及可靠性，在满足以上要求的基础上，该辐射单元还降低了成本，简化了批量生产时装配的难度，提高了生产效率。相比于普通辐射单元的十字交叉形式，本发明实施例所提供的天线辐射单元，采用双层贴片形式，在不降低性能指标的前提下，天线尺寸更矮，结构更简单，特别是在微基站的小型化领域具有非常优越的竞争力。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种天线辐射单元，其特征在于，包括天线组件和电路板，所述天线组件和电路板之间连接有馈电部件，所述天线组件连接于所述电路板；所述天线组件包括引向片、辐射片和支撑柱，所述引向片和所述辐射片连接于所述支撑柱，所述支撑柱的下端连接于所述电路板；所述引向片和所述辐射片沿所述支撑柱的轴向间隔设置。
2.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述引向片、辐射片和支撑柱一体压铸成型或组装成型。
3.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述引向片位于所述辐射片的上方，且所述引向片的外形尺寸小于所述辐射片的外形尺寸。
4.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述支撑柱的下端通过锁紧件固定连接于所述电路板。
5.如权利要求4所述的天线辐射单元，其特征在于，所述支撑柱的下端设置有螺孔，所述锁紧件穿设于所述电路板且螺纹连接于所述螺孔。
6.如权利要求4所述的天线辐射单元，其特征在于，所述支撑柱的下端设置有定位销轴，所述电路板设置有定位孔，所述定位销轴插设于所述定位孔，或/和，所述支撑柱的下端凸设有凸台，所述电路板上设置有凹孔，所述凸台插设于所述凹孔中。
7.如权利要求1至6中任一项所述的天线辐射单元，其特征在于，所述引向片和/或所述辐射片设置有镂空孔。
8.如权利要求1至6中任一项所述的天线辐射单元，其特征在于，所述电路板具有至少两组网络器件，至少两组所述网络器件之间连接有跳线部件。
9.如权利要求1至6中任一项所述的天线辐射单元，其特征在于，所述馈电部件包括连接于或一体成型于所述辐射片下端的馈电柱，所述电路板具有标识点，所述馈电柱焊接于所述标识点。
10.如权利要求9所述的天线辐射单元，其特征在于，所述馈电柱设置有至少两组，两组所述馈电柱之间对称设置。
11.如权利要求1至6中任一项所述的天线辐射单元，其特征在于，所述天线辐射单元为双极化天线辐射单元，所述引向片和/或所述辐射片的外形呈规则形状。
12.如权利要求1至6中任一项所述的天线辐射单元，其特征在于，所述引向片和/或所述辐射片的外形呈多边形或圆形。
13.一种通信基站，其特征在于，所述通信基站具有如权利要求1至12中任一项所述的天线辐射单元。
14.如权利要求13所述的通信基站，其特征在于，所述通信基站为微基站或宏基站。
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