CN109638457A - 天线及其移相馈电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移相馈电装置，包括金属腔体及一体式电路板。其中，一体式电路板包括基板、移相电路、馈电线路及接地层。金属腔体为U型槽结构，且与接地层配合形成屏蔽腔，从而起到传统移相器腔体的作用。由于接地层作为屏蔽腔的一个侧壁，故金属腔体相较于传统的移相器腔体则省略了一个侧壁，从而显著减小金属腔体的厚度及重量。此外，移相电路与馈电线路共用基板，形成一体式电路板。一体式电路板起到了传统移相器中移相电路板及馈电网络板的作用。因此，移相馈电装置结构更紧凑，且金属腔体厚度尺寸可进一步压缩。可见，上述移相馈电装置的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。此外，本发明还提供一种天线。

Description

天线及其移相馈电装置

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别涉及一种天线及其移相馈电装置。

背景技术

随着天线技术发展，小型化天线成为基站天线的发展趋势。移相馈电装置是基站天线的核心元件，电信号通过移相馈电装置进行功分、移相处理后进入对应的天线通道内，实现信号辐射。

目前，移相馈电装置一般由移相器及馈电网络板两个单独的元器件组合而成。而且，移相器需与馈电网络板的馈电线路之间，要通过馈电电缆实现馈电。因此，加工移相馈电装置时需要设置同轴电缆并进行接头焊接，从而会造成移相馈电装置的尺寸变大、重量偏重，进而不利于基站天线的小型化。

发明内容

基于此，有必要针对现有移相馈电装置不利于基站天线小型化的问题，提供一种利于实现天线小型化的移相馈电装置。

一种移相馈电装置，包括：

金属腔体，为一侧开口的U型槽结构；及

一体式电路板，包括：

基板；

形成于所述基板表面的移相电路及馈电线路，所述移相电路具有多个信号端子，且所述多个信号端子与所述馈电线路电连接；

形成于所述基板至少一侧的接地层，所述基板形覆设于所述开口，且所述金属腔体与所述接地层电连接，以与所述接地层配合形成屏蔽腔；

其中，所述基板设有所述移相电路的一侧朝向所述金属腔体，并使所述移相电路位于所述屏蔽腔内，所述接地层构成所述馈电线路的底层。

在其中一个实施例中，所述开口的边缘形成有朝所述一体式电路板突出的插脚，所述基板上开设有与所述接地层电连接的金属化卡槽，所述插脚插设于所述金属化卡槽内。

在其中一个实施例中，所述金属化卡槽贯穿所述基板，且所述金属化卡槽背向所述金属腔体的一侧的边缘设置有接地焊盘，所述插脚的一端突出于所述金属化卡槽并与所述接地焊盘焊接。

在其中一个实施例中，所述移相电路及所述馈电线路分别位于所述基板相对的两侧，且所述多个信号端子通过贯穿所述基板的馈电金属孔与所述馈电线路电连接。

在其中一个实施例中，所述移相电路及所述馈电线路均位于所述基板朝向所述金属腔体的一侧，且所述移相电路及所述馈电线路为一体式电路结构。

在其中一个实施例中，所述接地层包括形成于所述基板相对两侧的第一金属层及第二金属层，且所述第一金属层及所述第二金属层通过金属化过孔电连接。

在其中一个实施例中，所述第一金属层和/或所述第二金属层的局部形成有镂空区域，所述移相电路及所述馈电线路均位于所述镂空区域内。

在其中一个实施例中，所述第一金属层的所述镂空区域与所述第二金属层的所述镂空区域错开。

在其中一个实施例中，所述金属腔体为多个并与所述接地层配合形成多个所述屏蔽腔，所述一体式电路板上形成有多个所述移相电路，且多个所述移相电路分别位于多个所述屏蔽腔内。

上述移相馈电装置，金属腔体为U型槽结构，且与接地层配合形成屏蔽腔，从而起到传统移相器腔体的作用。由于接地层作为屏蔽腔的一个侧壁，故金属腔体相较于传统的移相器腔体则省略了一个侧壁，从而显著减小金属腔体的厚度及重量。此外，移相电路与馈电线路共用基板，形成一体式电路板。一体式电路板起到了传统移相器中移相电路板及馈电网络板的作用。因此，移相馈电装置结构更紧凑，且金属腔体厚度尺寸可进一步压缩。可见，上述移相馈电装置的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。

一种天线，其特征在于，包括如上述优选实施例中任一项所述的移相馈电装置。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图2为图1所示移相馈电装置的爆炸示意图；

图3为图2所示移相馈电装置另一视角的示意图；

图4为图1所示移相馈电装置中一体式电路板的结构示意图；

图5为本发明另一个实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图6为图5所示移相馈电装置的爆炸示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种天线及移相馈电装置，该天线包含该移相馈电装置。而且，天线一般还包括多个辐射单元，移相馈电装置的多个输出端口与多个辐射单元通讯连接形成多个天线通道。移相馈电装置对电信号进行功分、移相后，以使不同相位的信号分别经多个辐射单元辐射。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的移相馈电装置100包括金属腔体110及一体式电路板120。

请一并参阅图2及图3，金属腔体110为一侧开口的U型槽结构。金属腔体110一般呈长条形，其开口101则也沿其长度方向延伸。具体的，U型槽结构指的是金属腔体110的横截面呈U形。其中，金属腔体110可由底壁及沿底壁两侧延伸且相对设置的两个侧壁围成，也可由仅由一个弧形侧壁围成。因此，金属腔体110与传统移相器腔体相比，相当于缺省一个侧壁，故其厚度及重量均可显著减小。

请一并参阅图4，一体式电路板120包括基板121、移相电路122、馈电线路123及接地层124。其中：

基板121一般由介电常数较高的材料成型；接地层124可以是通过镀膜、印刷等方式形成于基板121表面的金属层。移相电路122及馈电线路123形成于基板121的表面，并与接地层124之间绝缘。馈电线路123一般由功分电路、滤波电路部分构成。其中，移相电路122及馈电线路123可以是带状线或微带线结构。此外，移相电路122与馈电线路123还可是与基板121一体的PCB电路板结构。

移相电路122具有多个信号端子(图未示)，且多个信号端子与馈电线路123电连接。信号端子121用于实现电信号的输入及输出，根据应用场景的不同，信号端子的数量可对应调整。移相电路122的主要功能是实现电信号的相位变化。根据移相原理的不同，可分介质滑动式移相器及导体滑动式移相器。由于介质滑动式移相器具有结构紧凑、互调干扰小等优势，故本实施例中也采用介质滑动的方式实现移相。

因此，具体在本实施例中，移相馈电装置100还包括移相介质板130。移相介质板130可滑动地收容于金属腔体110内并与移相电路122相对设置。通过滑动移相介质板130，可改变移相电路122中的电长度，从而使得各信号端子实现输出相位的差异。

馈电线路123形成于基板121的任一侧，而接地层124形成于基板121至少一侧。而且，接地层124构成馈电线路123的底层。也就是说，至少部分接地层124与馈电线路123位于基板121相对的两侧。

基板121覆设于金属腔体110的开口101，且金属腔体110与接地层124形成电连接。因此，金属腔体110与接地层124配合形成屏蔽腔(图未标)。屏蔽腔为封闭结构，相当于传统移相器腔体。进一步的，基板121形成有移相电路122的一侧朝向金属腔体110设置，并使移相电路122位于屏蔽腔内。此时，移相电路122收容于屏蔽腔内，与屏蔽腔共同构成移相器模块，实现传统移相器的功能。因此，在金属腔体110的厚度及重量显著减小的前提下，还能保证移相馈电装置100功能不受影响。

具体在本实施例中，接地层124包括形成于基板121相对两侧的第一金属层1241及第二金属层1243，且第一金属层1241及第二金属层1243通过金属化过孔(图未标)电连接。此时，接地层124为双层结构，金属腔体110与第一金属层1241及第二金属层1243共同构成屏蔽腔。第一金属层1241朝向金属腔体110设置。采用双层结构的接地层124作为屏蔽腔的一个侧壁，可使其屏蔽效果更佳。

需要指出的是，在其他实施例中，接地层124也可为单层结构，且单层结构的接地层124即可朝向金属腔体110设置，也可背向金属腔体110设置。此外，移相电路122与馈电线路123共用基板121，形成一体式电路板120。一体式电路板120起到了传统移相器中移相电路板及馈电网络板的作用。因此，移相馈电装置100结构更紧凑，且金属腔体110厚度尺寸可进一步压缩。

需要指出的是，根据天线集成复杂程度的区别，每个馈电线路123可对应多个移相器模块。具体在本实施例中，金属腔体100为多个并与接地层124配合形成多个屏蔽腔。一体式电路板120上形成有多个移相电路122，且多个移相电路122分别位于多个屏蔽腔内。即，一个移相电路122与一个金属腔体110构成一对移相器模块，且每个移相器模块与基板121之间的安装关系相同。

基板121可通过焊接、卡接等方式与金属腔体110实现固定，从而使得一体式电路板120与金属腔体110实现集成。具体在本实施例中，开口101的边缘形成有朝一体式电路板120突出的插脚113，基板121上开设有与接地层124电连接的金属化卡槽1212，插脚113插设于金属化卡槽1212内。

插脚113与金属腔体110为一体成型的结构，插脚113与金属化卡槽1212配合，可实现快速定位。而且，插脚113与金属化卡槽1212插接方便，可快速实现金属腔体110与基板121之间的安装，提升装配效率。另外，金属化卡槽1212内壁金属化，故可增大接地层124与插脚113的接触面积，从而提升金属腔体110与接地层124电连接的可靠性。

进一步的，在本实施例中，金属化卡槽1212贯穿基板121，且金属化卡槽1212背向金属腔体110的一侧的边缘设置有接地焊盘1214。插脚113的一端突出于金属化卡槽1212并与接地焊盘1214焊接。

具体的，接地焊盘1214与接地层124可以是一体的，通过将插脚113与接地焊盘1214焊接，可进一步提升金属腔体110与接地层124电连接的可靠性。而且，由于金属化卡槽1312贯穿基板121，故焊接操作可在基板121背向金属腔体110的一侧进行。此时，金属腔体110对焊接部位形成避位，从而便于操作。

由于多个信号端子与馈电线路123电连接，故电信号可在馈电线路123与移相电路122之间传导。进一步的，由于金属腔体110与馈电线路123的共地设置，而信号端子121又与馈电线路123电连接，故起到了相当于传统的同轴馈线的作用。因此，移相馈电装置100无需采用同轴馈线，便可实现馈电线路123对移相电路122馈电。

相对于现有移相器而言，由于无需采用同轴馈线实现移相电路122与馈电线路123的电连接。因此，金属腔体110的外壁上也无需设置安装同轴馈线的布线槽，同时避免了因同轴馈线需与金属腔体110外壁的布线槽焊接而普遍存在的焊接效率低、焊接质量较差的问题，有利于提升移相馈电装置100的电气性能。

馈电线路123与移相电路122可位于基板121的同侧或相对的两侧。信号端子121与馈电线路123之间可通过焊接、一体化成型、插接等方式实现电连接。

请再次参阅图2及图3，在本实施例中，移相电路122及馈电线路123分别位于基板121相对的两侧，且多个信号端子通过贯穿基板121的馈电金属孔1216与馈电线路123电连接。

具体的，馈电线路123位于基板121背向金属腔体110的一侧，第一金属层1241构成馈电线路123的底层。此时，移相电路122及馈电线路123可在基板121的两侧分别成型，对工艺精度要求较低，有利于提升产品良率。

而且，移相电路122及馈电线路123之间的大部分区域通过基板121分离，故可避免相互干扰。进一步的，馈电金属孔1216实质为金属化过孔，故无需焊接便可连接移相电路122与馈电线路123，可靠性较高。

在本实施例中，第一金属层1241及第二金属层1243的局部形成有镂空区域(图未示)，移相电路122及馈电线路123均位于镂空区域内。

具体的，可通过对金属层进行蚀刻，或者一体成型的方式得到镂空区域。镂空区域无金属覆盖。因此，通过设置镂空区域，可使移相电路122及馈电线路123与接地层124之间形成间隙，从而实现移相电路122及馈电线路123与接地层124绝缘。在保证信号电路与接地电路之间不短路的同时，还确保了射频传输链路的设计阻抗。

进一步的，在本实施例中，第一金属层1241的镂空区域与第二金属层1243的镂空区域错开。

以图4所示为例，第一金属层1241的镂空区域位于其中部，而第二金属层1243上的镂空区域则位于其边缘。也就是说，第一金属层1241及第二金属层1243可相互遮挡彼此的镂空区域，从而避免出现屏蔽腔的某个区域未被接地层124覆盖的情况，进而提升屏蔽腔的屏蔽效果。

需要指出的是，馈电线路123与移相电路122还可位于基板121的同侧。相应的，多个信号端子与馈电线路123之间还可采用其他方式实现电连接。譬如：

如图5及图6所示，在另一个实施例中，移相电路122及馈电线路123均位于基板121朝向金属腔体110的一侧，且移相电路122及馈电线路123为一体式电路结构。

具体的，移相电路122及馈电线路123可同时一体成型，且成型后即自然实现电连接。因此，移相电路122与馈电线路123电连接的可靠性及产品良率均可进一步提升。而且，可使一体式电路板120的结构更紧凑，从而进一步减小移相馈电装置100的体积。此时，第二金属层1243构成馈电线路123的底层。

而且，为了对馈电线路123实现避位，金属腔体110开口101的边缘还开设有避位缺口102。

进一步的，在本实施例中，第一金属层1241上形成有镂空区域，移相电路122及馈电线路123均位于第一金属层1241的镂空区域内。

上述移相馈电装置100，金属腔体110为U型槽结构，且与接地层124配合形成屏蔽腔，从而起到传统移相器腔体的作用。由于接地层124作为屏蔽腔的一个侧壁，故金属腔体110相较于传统的移相器腔体则省略了一个侧壁，从而在保证移相馈电装置100功能的前提下，显著减小金属腔体110的厚度及重量。此外，移相电路122与馈电线路123共用基板131，形成一体式电路板120。一体式电路板120起到了传统移相器中移相电路板及馈电网络板的作用。因此，移相馈电装置100结构更紧凑，且金属腔体110厚度尺寸可进一步压缩。可见，上述移相馈电装置100的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种移相馈电装置，其特征在于，包括：

金属腔体，为一侧开口的U型槽结构；及

一体式电路板，包括：

基板；

形成于所述基板表面的移相电路及馈电线路，所述移相电路具有多个信号端子，且所述多个信号端子与所述馈电线路电连接；

形成于所述基板至少一侧的接地层，所述基板形覆设于所述开口，且所述金属腔体与所述接地层电连接，以与所述接地层配合形成屏蔽腔；

其中，所述基板设有所述移相电路的一侧朝向所述金属腔体，并使所述移相电路位于所述屏蔽腔内，所述接地层构成所述馈电线路的底层。

2.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述开口的边缘形成有朝所述一体式电路板突出的插脚，所述基板上开设有与所述接地层电连接的金属化卡槽，所述插脚插设于所述金属化卡槽内。

3.根据权利要求2所述的移相馈电装置，其特征在于，所述金属化卡槽贯穿所述基板，且所述金属化卡槽背向所述金属腔体的一侧的边缘设置有接地焊盘，所述插脚的一端突出于所述金属化卡槽并与所述接地焊盘焊接。

4.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述移相电路及所述馈电线路分别位于所述基板相对的两侧，且所述多个信号端子通过贯穿所述基板的馈电金属孔与所述馈电线路电连接。

5.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述移相电路及所述馈电线路均位于所述基板朝向所述金属腔体的一侧，且所述移相电路及所述馈电线路为一体式电路结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的移相馈电装置，其特征在于，所述接地层包括形成于所述基板相对两侧的第一金属层及第二金属层，且所述第一金属层及所述第二金属层通过金属化过孔电连接。

7.根据权利要求6所述的移相馈电装置，其特征在于，所述第一金属层和/或所述第二金属层的局部形成有镂空区域，所述移相电路及所述馈电线路均位于所述镂空区域内。

8.根据权利要求7所述的移相馈电装置，其特征在于，所述第一金属层的所述镂空区域与所述第二金属层的所述镂空区域错开。

9.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述金属腔体为多个并与所述接地层配合形成多个所述屏蔽腔，所述一体式电路板上形成有多个所述移相电路，且多个所述移相电路分别位于多个所述屏蔽腔内。

10.一种天线，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的移相馈电装置。