CN105720329B

CN105720329B - 一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器

Info

Publication number: CN105720329B
Application number: CN201610169355.2A
Authority: CN
Inventors: 吴卫华; 丁勇; 张申科; 程季; 汪振宇; 赖青松
Original assignee: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: CICT Mobile Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: CN105720329A

Abstract

本发明公开了一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器。所述移相器腔体右侧起垂直肋片，垂直肋片上有一与腔体同宽度的横向翼片，横向翼片上有三个半圆形沟槽，2侧的2个半圆形沟槽为同轴电缆外导体焊接位，预留8mm宽度，2侧往下机加工去除全部沟槽、横向翼片、垂直肋片，仅保留腔体的壁厚,形成15mm宽度往下机加工去除位，减小了焊接时间，加速了焊点升温，避免了腔体温升过高，减小了互调隐患点。将PCB限位塑料件沿着PCB在腔体中往右侧滑移后剩余的空间推入，塑料卡位卡接到位，将同轴电缆内导体搭接在PCB焊盘上焊接，将同轴电缆外导体焊接在半圆形沟槽上焊接，避免了同轴电缆弯曲应力，减小了焊点和PCB被破坏的风险，减少了互调隐患点。

Description

一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器

技术领域

本发明涉及移动通信的基站天线领域，尤其涉及基站天线的移相器领域，特别涉及一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器。

背景技术

在无线通信系统中，基站天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。随着无线通信的发展，网络环境的复杂多变及站址和钢结构通信塔平台资源的紧张，对基站天线的要求通常较高。采用电调天线，可以实现垂直波束下倾角度的连续可调，网络覆盖更加灵活。电调天线的波束倾角可以根据需要通过远程控制改变，覆盖效果比机械下倾天线要好，因此在网络优化中扮演着重要的角色。

移相器是电调天线的关键部件。电调天线的原理在于改变流经移相器并馈入辐射单元的信号的相位，进而改变天线所形成的垂直波束的下倾角度。移相器性能的优劣，直接影响到基站天线整机的性能，同时基站天线的三阶互调最低要求也达到了-107dBm，移相器三阶互调性能的优劣，直接影响基站天线的三阶互调。

根据移相原理的不同，移相器可以分为两大类：1、物理长度可变移相器，即通过改变信号传输途径的物理长度来改变相位；2、介质滑动型移相器，即通过改变传输线的等效介电常数来改变相位。

介质滑动型移相器是目前电调天线中主要使用的移相器类型。

现有基站天线设计生产厂家：在介质滑动型移相器设计中，在移相器金属腔体的长边上设计有一体化半圆形沟槽，金属腔体电镀可施焊的铜锡镀层，在半圆形沟槽上直接焊接同轴电缆的外导体，没有传统方法中使用螺钉紧固的焊接端子转接，减少了金属连接，在设计上减少了互调隐患。但在实际焊接操作中，由于半圆形沟槽直接集成在一体化介质移相器金属腔体上，金属腔体的热容非常大，焊点和金属腔体的传热路径没有减小或隔绝，在焊接中加热损耗过大，造成焊接时间过长，焊点升温较慢，腔体温升过高。焊接时间过长拉低焊接效率，焊点升温较慢造成焊点质量不佳，腔体温升过高造成PCB和介质片过热，当PCB和介质片的耐高温性不足以抵抗被加热升温后的腔体时，容易造成PCB铜箔剥离和介质片受热膨胀，引起电气性能恶化、传动力矩增大等不良后果。为了避免焊接时间过长、焊点升温较慢、腔体温升过高，需要定制较为复杂的焊接设备，焊接设备同时冷却移相器腔体和合金焊头，焊接电流偏高，焊接能量损耗偏大，焊接效率和经济性不能兼得，偏离了绿色制造的方向。

现有基站天线设计生产厂家：在介质滑动型移相器设计中，在移相器金属腔体的长边上设计有半圆形沟槽，在半圆形沟槽的底部加工圆孔。同轴电缆的前端已经剥离外导体的绝缘体和内导体，穿过半圆形沟槽底部的圆孔后，内导体直接焊接在PCB焊盘上。同轴电缆后端已经剥离外导体的绝缘体和内导体，折弯成90°后，外导体直接焊接在半圆形沟槽上。改变了同轴电缆垂直于移相器长度方向的传统方法，将介质移相器同轴电缆的出线方向和移相器的长度方向保持一致，保证了馈电网络中同轴电缆布线有较佳的工艺性。但在实际焊接操作中，由于存在折弯成90°的绝缘体和内导体，以及PCB在长度方向的限位通过PCB焊盘焊点实现，同轴电缆的轻微摆动，PCB的轻微位移，很容易造成内导体和对应PCB焊盘焊点的应力过大，造成电气指标和互调的恶化。为了避免内导体和对应PCB焊盘焊点的应力过大，采取割开折弯成90°处的绝缘体这种方法，由于无法采取机械化方法，手动割开效率偏低，且存在割伤内导体表面的风险。

综合上述的分析可知，在基站天线移相器领域，需要突破本领域的惯性认知，对现有技术进行创新。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

本发明的目的就在于克服现有介质滑动型移相器存在的缺点和不足，提供一种隔离焊点和大热容腔体传热、同轴电缆外导体能直接焊接在移相器腔体上、且同轴电缆无需折弯后与PCB焊接的介质滑动型移相器，实现移相器的低三阶互调产物及高可靠性。

解决该技术问题所采用的技术方案是：

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：移相器腔体为铝合金挤压型材结构加工而成，型材内部形成两个矩形空腔，型材外部右侧有2个高度较低的垂直肋片，垂直肋片上有一与腔体同宽度的横向翼片，横向翼片上有三个半圆形沟槽。为减缓焊接传热，在型材外部右侧4处同轴电缆外导体焊接处，预留8mm宽度保持原状，2侧宽度15mm往下机加工去除全部沟槽、横向翼片、垂直肋片，仅保留腔体的壁厚。预留的8mm宽度处的2边的半圆形沟槽用于同轴电缆外导体焊接。型材空腔的左右居中位置各有一个矩形凹槽，型材外部左侧中部有一个矩形凹槽。PCB设计成右侧长边带4处凸起的矩形，4处凸起处对应为焊接外部同轴电缆内导体的PCB焊盘，将PCB和2侧的介质片扣合后，沿着型材空腔左侧居中凹槽推入，当PCB完全推入后，将PCB和介质片整体向右侧滑移，PCB的右侧长边嵌入型材空腔右侧居中凹槽，PCB的4处凸起，穿过贯穿矩形腔体右侧壁厚的腰圆通孔，PCB焊盘位置正好对应到同轴电缆内导体下方0.3mm处。PCB限位塑料件的截面设计成矩形，右侧有凹槽与PCB配合，左侧有凸缘与腔体左侧居中凹槽配合，PCB限位塑料件设计成双杆结构，并在每个杆上都分别设计1个塑料卡位，在腔体上设计有塑料卡扣对应的圆孔，将PCB限位塑料件沿着PCB在腔体中往右侧滑移后剩余的空间推入，塑料卡位卡接到位。PCB限位塑料件长度小于腔体长度的一半，每个腔体配套使用2件，在2端分别插入。

具体技术方案如下：

一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，包括移相器腔体(200)、PCB(400)、PCB限位塑料件(100)、介质片(300)、同轴电缆(500)；

所述移相器腔体(200)的内部有两个用于安装PCB(400)的矩形空腔(201)，空腔(201)左右两侧中间位置设置有矩形凹槽(207)，该矩形凹槽(207)用于卡紧PCB限位塑料件(100)和PCB(400)；移相器腔体(200)的外部设置有两个垂直肋片(203)，垂直肋片(203)上有一与腔体同宽度的横向翼片(204)，横向翼片上有三个半圆形沟槽(205)；移相器腔体(200)上还设置有用于卡接PCB限位塑料件(100)的圆孔(202)，用于PCB(400)穿过的贯穿腔体壁厚的腰圆孔(206)，8mm宽度同轴电缆外导体焊接位(208)、用于减缓焊接传热的15mm宽度往下机加工去除位(209)；三个半圆形沟槽(205)中，两侧的两个半圆形沟槽(205)为同轴电缆(500)外导体(502)焊接位，预留8mm宽度，形成8mm宽度同轴电缆外导体焊接位(208)，同轴电缆外导体焊接位(208)宽度方向两侧往下机加工去除全部沟槽(205)、横向翼片(204)、垂直肋片(203)，仅保留腔体的壁厚,形成15mm宽度往下机加工去除位(209)；

所述PCB(400)的右侧长边设置有4处矩形的凸起结构(403)，4处凸起结构(403)上有焊接外部同轴电缆(500)内导体(501)的PCB焊盘(404)；

所述PCB(400)夹在两块介质片(300)中间，两个介质片(300)通过PCB扣合点(302)扣合后在平面内限位；PCB(400)和两侧的介质片(300)扣合后，沿着空腔(201)左侧居中凹槽(207)推入，PCB(400)完全推入后，将PCB(400)和介质片(300)整体向右侧滑移，PCB(400)的右侧长边嵌入型材空腔(201)右侧居中凹槽(207)，PCB(400)的4处凸起结构(403)，穿过贯穿矩形腔体(201)右侧壁厚的腰圆通孔(206)，PCB焊盘(404)位置对应到同轴电缆(500)内导体(501)下方0.3mm处。

所述PCB限位塑料件(100)为双杆结构，包括有两个杆体(101)，在每个杆体(101)上都分别设置1个塑料卡扣(102)，塑料卡扣(102)上卡位直径对应移相器腔体(200)上的圆孔202，塑料卡扣(102)卡入移相器腔体(200)上的圆孔(202)内。

所述PCB限位塑料件(100)长度小于腔体(200)长度的一半，每个移相器腔体(200)配套使用两件PCB限位塑料件(100)，在移相器腔体(200)的两端分别插入。

所述PCB限位塑料件(100)包括杆体(101)，塑料卡扣(102)，矩形右侧凹槽(103)，矩形左侧凸缘(104)，端部连接(105)；杆体(101)的截面为矩形，矩形右侧凹槽(103)与PCB(400)配合，矩形左侧凸缘(104)与腔体(200)空腔左右居中位置矩形凹槽(207)配合。

所述同轴电缆(500)的内导体(501)搭接在PCB焊盘(404)上焊接，所述同轴电缆(500)的外导体(502)焊接在8mm宽度同轴电缆外导体焊接位(208)上两边的半圆形沟槽(205)上；

所述同轴电缆(500)的绝缘体(503)不割开，内导体(501)不折弯。

本发明同现有技术相比所具有的优点：

1、采用本发明移相器腔体为铝合金挤压型材结构加工而成的方法，改变了传统腔体分为压铸腔体和冲压盖板的做法，减少了零件数量，节省了装配时间，减少了互调隐患点。

2、采用本发明移相器PCB有4出凸起，PCB焊盘伸出腔体的做法，改变了传统移相器焊盘在腔体内，需机加焊接工艺圆孔的方法，焊接工艺更优，提升了焊接一致性。

3、采用本发明PCB限位塑料件插入后卡接限位PCB的方法，改变了传统移相器用螺钉或铆钉连接的方法，取消了连接紧固部件，减少了零件数量，节省了装配时间，减少了互调隐患点。

4、采用本发明PCB有4处凸起且利用塑料卡扣限位的方法，改变了传统移相器PCB依靠焊点在纵向限位的做法，减少了PCB和焊点受外力形变的风险，减少了互调隐患点。

5、采用本发明同轴电缆外导体直接焊接在型材外部半圆形沟槽上的方法，改变了传统移相器需增加焊接块的做法，减少了零件数量，节省了装配时间，减少了互调隐患点。

6、采用本发明在腔体右侧起垂直肋片，垂直肋片上有一与腔体同宽度的横向翼片，横向翼片上有三个半圆形沟槽，在型材外部右侧4处同轴电缆外导体焊接处，预留8mm宽度保持原状，2侧宽度15mm往下机加工去除全部沟槽、横向翼片、垂直肋片的方法，改变了传统移相器焊点处与大热容腔体的导热截面过大，焊接时间过长，焊点升温较慢，腔体温升过高的问题，使得人工焊接可以实施，焊接设备要求降低，焊接能耗损失变小，明显减小了焊接温度和时间，减少了互调隐患点。

7、采用本发明同轴电缆无需折弯成90°伸入腔体内部的方法，规避同轴电缆弯曲位置和焊点过近的不利做法，明显减小了同轴电缆和焊点的内部应力，减少了互调隐患点。

8、采用本发明同轴电缆无需折弯成90°伸入腔体内部且PCB焊盘突出腔体外部的方法，可避免传统方法中必须先焊接内导体和PCB焊盘，再焊接外导体和凹槽的做法，可灵活调整内导体和外导体的先后焊接顺序，减小PCB和介质片过热失效的风险，减少了互调隐患点。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的PCB限位塑料件的结构立体图；

图2为本发明的一个实施例的PCB限位塑料件的结构主视图；

图3为本发明的一个实施例的移相器腔体的结构立体图；

图4为本发明的一个实施例的移相器腔体的结构主视图；

图5为本发明的一个实施例的介质片的结构立体图；

图6为本发明的一个实施例的介质片的结构主视图；

图7为本发明的一个实施例的PCB的结构立体图；

图8为本发明的一个实施例的PCB的结构主视图；

图9为本发明的一个实施例的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器结构立体图(局剖)；

图中：

100—PCB限位塑料件，101—杆体，102—塑料卡扣，103—矩形右侧凹槽，104—矩形左侧凸缘，105—端部连接；

200—移相器腔体，201—空腔，202—圆孔，203—垂直肋片，204—横向翼片，205—半圆形沟槽，206—贯穿腔体壁厚的腰圆孔，207—空腔左右居中位置矩形凹槽，208—8mm宽度同轴电缆外导体焊接位，209—15mm宽度往下机加工去除位，210—型材外部矩形凹槽；

300—介质片，301—阻抗匹配开孔，302—PCB扣合点；

400—PCB，401—带状线，402—金属化过孔，403—PCB凸起结构，404—PCB焊盘；

500—同轴电缆，501—内导体，502—外导体，503—绝缘体。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步说明。

一个实施例的PCB限位塑料件具体实施方式如下：

1)如图1所示，在PCB限位塑料件100上有2个杆体101，在杆体101上设计有塑料卡扣102，塑料卡扣102上卡位直径对应移相器腔体200上的圆孔202。

2)如图2所示，杆体101的截面为矩形，矩形右侧凹槽103与PCB400配合，矩形左侧凸缘104与腔体200左侧居中凹槽207配合。

一个实施例的移相器腔体具体实施方式如下：

1)如图3所示，移相器腔体200为铝合金挤压型材结构加工而成，型材内部形成两个矩形空腔201，型材外部右侧有2个高度较低的垂直肋片203，垂直肋片上有一与腔体同宽度的横向翼片204，横向翼片上有三个半圆形沟槽205。为减缓焊接传热，在型材外部右侧4处同轴电缆外导体焊接处，预留8mm宽度同轴电缆外导体焊接位208上2边的半圆形沟槽205用于同轴电缆500外导体502焊接，2侧往下机加工去除全部沟槽205、横向翼片204、垂直肋片203，仅保留腔体的壁厚，形成15mm宽度往下机加工去除位209。型材空腔的左右居中位置各有一个矩形凹槽207，型材外部左侧中部有一个矩形凹槽210。贯穿矩形腔体右侧壁厚的腰圆通孔206用于PCB的4处凸起穿过。移相器腔体200上的圆孔202用于塑料卡扣102上卡位的卡接。

2)如图4所示，移相器腔体空腔201的左右居中位置各有一个矩形凹槽207。

一个实施例的介质片具体实施方式如下：

1)如图5所示，介质片300上通过开孔301来实现阻抗匹配段，保证介质片300滑动过程中阻抗几乎不变。

2)如图6所示，介质片300的一侧设计有2处PCB扣合点302。

一个实施例的PCB具体实施方式如下：

1)如图7所示，PCB400的带状线401采用PCB两面覆铜，并通过金属化过孔402连通两面铜箔实现。

2)如图8所示，PCB400设计成右侧长边带4处矩形的凸起结构403，4处凸起结构403上有焊接外部同轴电缆500内导体501的PCB焊盘404。

一个实施例的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器具体实施方式如下：

1)如图9所示，PCB400夹在2块介质片300中间，2个介质片300通过PCB扣合点302扣合后在平面内限位(介质片有2种，1种上是孔，1种上是柱，孔和柱扣合；附图中只体现了1种)。将PCB400和2侧的介质片300扣合后，沿着型材空腔201左侧居中凹槽207推入，当PCB400完全推入后，将PCB400和介质片300整体向右侧滑移，PCB400的右侧长边嵌入型材空腔201右侧居中凹槽207，PCB400的4处凸起结构403，穿过贯穿矩形腔体201右侧壁厚的腰圆通孔206，PCB焊盘404位置正好对应到同轴电缆500内导体501下方0.3mm(0.3到0.5mm之间都可以)处。

3)如图9所示，将PCB限位塑料件100沿着PCB400在腔体201中往右侧滑移后剩余的空间推入，塑料卡扣102卡接到位。PCB限位塑料件100长度小于腔体200长度的一半，每个腔体200配套使用2件PCB限位塑料件100，在腔体200的2端分别插入。PCB限位塑料件100设计成双杆结构，并在每个杆体101上都分别设计1个塑料卡扣102。

4)如图9所示，将同轴电缆500内导体501搭接在PCB400对应焊盘404上焊接，将同轴电缆500外导体502焊接在8mm宽度同轴电缆外导体焊接位208上2边的半圆形沟槽205上。

本文中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，其特征在于：包括移相器腔体(200)、PCB(400)、PCB限位塑料件(100)、介质片(300)、同轴电缆(500)；

2.根据权利要求1所述的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，其特征在于：所述PCB限位塑料件(100)为双杆结构，包括有两个杆体(101)，在每个杆体(101)上都分别设置1个塑料卡扣(102)，塑料卡扣(102)上卡位直径对应移相器腔体(200)上的圆孔202，塑料卡扣(102)卡入移相器腔体(200)上的圆孔(202)内。

3.根据权利要求2所述的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，其特征在于：所述PCB限位塑料件(100)长度小于腔体(200)长度的一半，每个移相器腔体(200)配套使用两件PCB限位塑料件(100)，在移相器腔体(200)的两端分别插入。

4.根据权利要求3所述的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，其特征在于：所述PCB限位塑料件(100)包括杆体(101)，塑料卡扣(102)，矩形右侧凹槽(103)，矩形左侧凸缘(104)，端部连接(105)；杆体(101)的截面为矩形，矩形右侧凹槽(103)与PCB(400)配合，矩形左侧凸缘(104)与腔体(200)空腔左右居中位置矩形凹槽(207)配合。

5.根据权利要求4所述的一种隔离焊点和大热容腔体传热的移相器，其特征在于：

所述同轴电缆(500)的绝缘体(503)不割开，内导体(501)不折弯，用于减小同轴电缆应力。