CN106058416A - 振子、天线和无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种振子、天线和无线通信设备。该振子包括四个金属片301，一个塑胶支座302，一块印刷电路板PCB303和一块反射板304，其中，每个金属片301包括辐射面401和馈电片402。金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接。塑胶支座302将每个金属片301、PCB303和反射板304固定在一起，其中，PCB303放置在反射板304的正面，并与反射板304形成耦合连接。本发明实施例提供的振子采用塑胶支座作为主体支座，与现有技术中采用金属压铸工艺设计和制造的振子相比，能够显著减少振子的重量。另外，本发明实施例提供的振子由四种元器件组成，与现有技术相比，能够显著降低振子的生产、安装和维护成本。

Description

振子、天线和无线通信设备
技术领域
本发明实施例涉及无线通信领域，尤其涉及振子、天线和无线通信设备。
背景技术
天线是无线通信设备中核心的而且是必备的组成部分，其设计会对无线通信的成本和性能产生重要的影响。这里的成本包括生产、安装和维护的成本。振子是天线上的主要元器件，具有导向和放大电磁波的作用，使天线接收和发射的电磁信号更强。振子的设计是天线设计的核心。
现有技术中一种可能的振子的结构如图1所示，主要由辐射面101和巴伦缝102组成。由该振子组成的振子套件如图2所示，该振子套件由振子204、馈电片205、绝缘介质203、支撑介质306、螺钉201和反射板202组成。现有的振子是通过压铸方式实现的，且通过螺钉固定在反射板上。金属压铸工艺使得振子重量大。同时，由于振子套件的零件多，安装繁琐，会增加天线的生产、安装和维护成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种振子/振子套件、天线和无线通信设备，以期减少振子套件的重量，降低振子套件的生产、安装和维护成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种振子，该振子包括四个金属片301，一个塑胶支座302，一块印刷电路板PCB303和一块反射板304；每个金属片301包括辐射面401和馈电片402；塑胶支座302将每个金属片301、PCB303和反射板304固定在一起，其中，金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接，PCB303放置在反射板304的正面，并与反射板304形成耦合连接。
本发明实施例提供的振子采用塑胶支座作为主体支座，与现有技术中采用金属压铸工艺设计和制造的振子相比，能够显著减少振子套件的重量。另外，本发明实施例提供的振子由四种元器件组成，能够显著降低振子的生产、安装和维护成本。
在一种可能的设计中，振子的关键尺寸包括以下至少一种：振子辐射面尺寸A、振子辐射面间距B、振子耦合间距C、振子高度D以及巴伦间距E。任意一种关键尺寸不同或者多种关键尺寸不同的振子的属性可能不同，其中，属性包括频段属性和/或电气参数属性。
四个金属片301的外形可能完全一致或两两相同或各不相同。这里的外形包括形状和大小。
在一种可能的设计中，塑胶支座302可以通过塑胶支座上的固定金属片卡钩701将金属片301固定；也可以通过热熔方式将金属片301固定。另外，塑胶支座302还可以通过金属片定位柱702和/或金属片限位块703对金属片301进行定位和限位。塑胶支座302还可以通过塑胶支座上的金属片限位孔901对金属片进行限位。
在一种可能的设计中，金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接的方式，可以是通过焊接的方式相连接，也可以是通过耦合的方式相连接。金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接后，形成了振子的两个极化。
在一种可能的设计中，在金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305完成连接之前，塑胶支座302可以通过塑胶支座302的PCB定位柱903对PCB303进行定位。然后，可以通过焊接的方式将馈电片402与PCB的馈电带线305焊接在一起，从而将PCB303固定在塑胶支座上，或通过点胶的方式将馈电片402与PCB的馈电带线305粘合在一起，从而将PCB303固定在塑胶支座上。
在一种可能的设计中，塑胶支座302可以通过反射板固定卡钩904将反射板304固定在塑胶支座302上。同时，塑胶支座302可以通过PCB固定柱902将PCB303固定在反射板304的正面，使PCB303与反射板304形成耦合连接。
在一种可能的设计中，塑胶支座302的结构可以是一体式的，也可以是上下分体式，也可以是左右分体式。
由于本发明实施例采用的是塑胶卡钩(701，904)、塑胶定位柱(702，903)、塑胶限位孔(901)、塑胶限位块(703)、塑胶固定柱(902)、塑胶件热熔、焊接或点胶等方式将振子套件的各个元器件固定在一起，避免了采用螺丝固定的方式，从而避免了金属面与金属面接触不紧密及金属面长期接触产生的时效无源互调(Passive Inter-Modulation，简称PIM)问题。
第二方面，本发明实施例提供了一种天线，该天线包括第一方面任一种可能的实现方式的振子。
第三方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括第二方面任一种可能的实现方式的天线。
附图说明
图1为现有技术中一种可能的振子的结构示意图；
图2为现有技术中一种可能的振子套件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种可能的振子的组成示意图；
图4为本发明实施例提供的一种可能的金属片的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的振子的关键尺寸的定义示意图；
图6A为本发明实施例提供的一种可能的金属片外形的组合示意图；
图6B为本发明实施例提供的一种可能的金属片外形的组合示意图；
图6C为本发明实施例提供的一种可能的金属片外形的组合示意图；
图6D为本发明实施例提供的一种可能的金属片外形的组合示意图；
图7为本发明实施例提供的一种塑胶支座固定金属片的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种塑胶支座固定金属片的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种塑胶支座结构示意图；
图10A为本发明实施例提供的一种塑胶支座结构示意图；
图10B为本发明实施例提供的一种塑胶支座结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种可能的同频段双阵列天线的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种可能的双频段三列天线的结构示意图。
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，可以理解的是，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。
图3为本发明实施例所提供的一种可能的振子的组成示意图。如图3所示，该振子包括四个金属片301，一个塑胶支座302，一块印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)303和一块反射板304。其中，如图4所示，每个金属片301包括辐射面401和馈电片402。金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接。塑胶支座302将每个金属片301、PCB303和反射板304固定在一起，其中，PCB303放置在反射板304的正面，并与反射板304形成耦合连接。四个金属片301之间不能相互直接导通，包括水平面方向的辐射面401之间不能相互直接导通以及垂直面的馈电片402之间不能相互直接导通。
需要说明的是，在现有技术中，振子有一个独立的元器件，而在本发明的实施例中，没有一个独立的元器件能够实现振子的功能，而只有通过上述多种元器件组合起来才能实现振子的功能，因此在本发明的实施例中的振子也可以描述为振子套件，所谓振子套件是指能实现振子功能的一套元器件的组合。但为了描述简单起见，在本发明实施例中，用振子来描述振子套件。在本发明实施例中，振子和振子套件可以相互替换。
本发明实施例提供的振子采用塑胶支座作为主体支座，与现有技术中采用金属压铸工艺设计和制造的振子相比，能够显著减少振子套件的重量。另外，本发明实施例提供的振子由四种元器件组成，能够显著降低振子的生产、安装和维护成本。
如图5所示，振子的关键尺寸包括以下至少一种：振子辐射面尺寸A、振子辐射面间距B、振子耦合间距C、振子高度D以及巴伦间距E。任意一种关键尺寸不同或者多种关键尺寸不同的振子的属性可能不同，其中，属性包括频段属性和/或电气参数属性。对于尺寸A、B和D中一个或多个不同的振子，其振子的频段属性可能不同；对于尺寸C或E不同的振子，其振子的方向图和驻波等电气参数可能不同。
如图6所示，振子中的四个金属片可以是外形完全一致，如图6A所示；或者四个金属片的外形两两相同，如图6B和图6C所示；或者四个金属片外形各不相同，如图6D所示。图6A、图6B、图6C和图6D中的P1、P2、P3和P4代表四种外形不同的金属片。可以理解的是，这里的外形包括形状和大小。
如图7所示，塑胶支座302可以通过塑胶支座上的固定金属片卡钩701将金属片301固定；也可以如图8所示通过热熔方式将金属片301固定。另外，如图7所示，塑胶支座302还可以通过金属片定位柱702和/或金属片限位块703对金属片301进行定位和限位。如图9所示，塑胶支座302还可以通过塑胶支座上的金属片限位孔901对金属片进行限位。
金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接的方式，可以是通过焊接的方式相连接，也可以是通过耦合的方式相连接。金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305相连接后，形成了振子套件的两个极化。
在金属片301的馈电片402与PCB的馈电带线305完成连接之前，塑胶支座302可以通过塑胶支座302的PCB定位柱903对PCB303进行定位。然后，可以通过焊接的方式将馈电片402与PCB的馈电带线305焊接在一起，从而将PCB303固定在塑胶支座上，或通过点胶的方式将馈电片402与PCB的馈电带线305粘合在一起，从而将PCB303固定在塑胶支座上。
塑胶支座302可以通过如图9所示的反射板固定卡钩904将反射板304固定在塑胶支座302上。同时，塑胶支座302可以通过PCB固定柱902将PCB303固定在反射板304的正面，使PCB303与反射板304形成耦合连接。
塑胶支座302的结构可以是一体式的，也可以是如图10A所示的上下分体式，也可以是如图10B所示的左右分体式。
如上所述，由于本发明实施例采用的是塑胶卡钩(701，904)、塑胶定位柱(702，903)、塑胶限位孔(901)、塑胶限位块(703)、塑胶固定柱(902)、塑胶件热熔、焊接或点胶等方式将振子套件的各个元器件固定在一起，避免了采用螺丝固定的方式，从而避免了金属面与金属面接触不紧密及金属面长期接触产生的时效无源互调(Passive Inter-Modulation，简称PIM)问题。这里所说的时效PIM问题是指金属配件之间的接触关系的蠕变产生的PIM问题。
本发明实施例还提供了一种天线，该天线包括上述实施例中的振子，振子的具体结构和具体装配方法在本实施例中不做赘述。该天线可以用于无线通信设备。
上述实施例中的振子可以应用在各种类型的天线中，如：可以应用于单列天线，也可以应用于多列天线；可以应用于同频段多阵列天线，也可以应用于多频段多阵列天线；可以应用于高频天线，也可以应用于低频天线。
图11为本发明实施例提供的一种可能的同频段双阵列天线的结构示意图。该天线采用了上述实施例中的振子/振子套件进行布局，包含两个子阵列。本实施例对各个子阵列中的振子的馈电方式不做限定，可以是每个振子独立馈电，也可以是每个子阵列独立馈电，也可以是整个天线只有一个馈电。图中子阵列1内振子间的间距为d1，子阵列2内振子间的间距为d2，此处d1可以与d2相同也可以不同。
图12为本发明实施例提供的一种可能的双频段三列天线的结构示意图。该天线采用了上述实施例中的振子套件进行布局。频段1的振子和频段2的振子使用相同的塑胶支座，只改变金属片的外形，得到频段1和频段2的振子。使用频段1的振子进行布局，形成频段1的子阵列1和子阵列2；使用频段2的振子进行布局，形成频段2的子帧列3。本实施例对各个子阵列中的振子的馈电方式不做限定，可以是每个振子独立馈电，也可以是每个子阵列独立馈电，也可以是整个天线只有一个馈电。图中子阵列1内振子间的间距为d1，子阵列2内振子间的间距为d2，子阵列3内振子间的间距为d3。d1、d2和d3可以完全相同，即d1＝d2＝d3；也可以部分相同，即d1＝d2≠d3或者d1＝d3≠d2或者d2＝d3≠d1；也可以完全不同，即d1≠d2≠d3。
本发明实施例还提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括上述实施例中的天线。这里的无线通信设备可以是基站，也可以是终端设备，本发明实施例对此不做限定。
应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改和等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振子，其特征在于，包括：四个金属片(301)，一个塑胶支座(302)，一块印刷电路板PCB(303)和一块反射板(304)；
其中，每个金属片(301)包括辐射面(401)和馈电片(402)；
所述塑胶支座(302)将所述每个金属片(301)、所述PCB(303)和所述反射板(304)固定在一起，其中，所述金属片(301)的所述馈电片(402)与PCB的馈电带线(305)相连接，所述PCB(303)放置在所述反射板(304)的正面，并与所述反射板(304)形成耦合连接。
2.根据权利要求1所述的振子，其特征在于，
所述振子的关键尺寸包括以下至少一种：振子辐射面尺寸、振子辐射面间距、振子耦合间距、振子高度以及巴伦间距；
任意一种所述关键尺寸不同或者多种所述关键尺寸不同的振子的属性不同，所述属性包括频段属性和/或电气参数属性。
3.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述四个金属片(301)的外形完全一致或两两相同或各不相同。
4.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述塑胶支座(302)将所述金属片(301)、所述PCB(303)和所述反射板(304)固定在一起，包括：
通过所述塑胶支座(302)上的固定金属片卡钩(701)或通过热熔方式将所述每个金属片(301)固定；和/或，
通过所述塑胶支座(302)上的金属片定位柱(702)和/或金属片限位块(703)对所述每个金属片(301)进行定位和限位；和/或，
通过所述塑胶支座(302)上的金属片限位孔(901)对所述每个金属片(301)进行限位。
5.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述金属片(301)的所述馈电片(402)与所述PCB的馈电带线(305)相连接，包括：所述金属片(301)的所述馈电片(402)与所述PCB的馈电带线(305)通过焊接方式或者通过耦合方式相连接。
6.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述塑胶支座(302)将所述金属片(301)、所述PCB(303)和所述反射板(304)固定在一起，包括：
通过所述塑胶支座(302)的PCB定位柱(903)对所述PCB(303)进行定位；和/或，
通过焊接的方式将所述馈电片(402)与所述PCB的馈电带线(305)焊接在一起，从而将所述PCB(303)固定在所述塑胶支座(302)上，或通过点胶的方式将所述馈电片(402)与所述PCB的馈电带线(305)粘合在一起，从而将所述PCB(303)固定在所述塑胶支座(302)上。
7.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述塑胶支座(302)将所述金属片(301)、所述PCB(303)和所述反射板(304)固定在一起，包括：
通过反射板固定卡钩(904)将所述反射板(304)固定在所述塑胶支座(302)上；和/或，
通过PCB固定柱(902)将所述PCB(303)固定在所述反射板(304)的正面，使所述PCB(303)与所述反射板(304)形成耦合连接。
8.根据权利要求1或2所述的振子，其特征在于，所述塑胶支座302的结构包括一体式或者上下分体式或者左右分体式。
9.一种天线，其特征在于，所述天线包括权利要求1-8任一项所述的振子。
10.一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备包括权利要求9所述的天线。
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