CN110190382B - 低剖面辐射单元及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信设备技术领域，提供一种低剖面辐射单元及基站天线。其中，低剖面辐射单元包括基板及多个引向辐射块，基板朝向同一方向凸设多个支撑台，多个引向辐射块与多个支撑台一一对应压合连接，基板的下表面镭雕微带电路，基板上设有多个用于与反射板相配合的滑扣；引向辐射块包括注塑体，注塑体的两个相对侧面分别镭雕化镀或全电镀形成引向面和辐射面。本发明提供的低剖面辐射单元，引向辐射块与支撑台之间压合连接，无需焊接操作；滑扣可以将基板与反射板连接在一起，无需进行焊接；微带电路镭雕在基板的下表面，通过镭雕化镀或全电镀形成的引向面改善增益，整合功分网络，减少焊点，有助于提高制造效率，降低制造成本。

Description

低剖面辐射单元及基站天线

技术领域

本发明涉及移动通信设备技术领域，尤其涉及一种低剖面辐射单元及基站天线。

背景技术

随着5G时代的来临和5G网络的试商用部署，标志着基站主设备与大规模阵列天线的融合必然成为5G通讯趋势，massive MIMO天线的需求量将远大于传统天线，同时对5G天线的轻便性、低成本要求也越来越高。

目前常用的5G天线辐射单元多为单振子，与PCB功分板焊接成一体，然后再用铆钉与反射板、耦合板铆接成板卡，同时功分板与耦合板也需要焊接。整个单振子的焊接、功分耦合的焊接及板间的铆接等耗费工时多，返修困难，并且整体天线互调、驻波、隔离等指标一致性较差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的之一是提供一种低剖面辐射单元，用以解决现有的辐射单元焊接部位多及组装费时费力的问题。

本发明的目的之二是提供一种包括上述低剖面辐射单元的基站天线，以解决现有的基站天线组装繁琐的问题。

(二)发明内容

为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种低剖面辐射单元，包括基板及多个引向辐射块，所述基板朝向同一方向凸设多个支撑台，多个所述引向辐射块与多个所述支撑台一一对应压合连接，所述基板的下表面镭雕微带电路，所述基板上设有多个用于与反射板相配合的滑扣；所述引向辐射块包括注塑体，所述注塑体的两个相对侧面分别镭雕化镀或全电镀形成引向面和辐射面。

为了解决上述技术问题之二，本发明提供一种基站天线，包括反射板及若干如上所述的低剖面辐射单元，所述反射板的背面镭雕耦合网络，所述反射板上设有锁孔，所述滑扣收容于所述锁孔，若干所述低剖面辐射单元阵列式排布在所述反射板。

(三)有益效果

本发明提供的低剖面辐射单元，引向辐射块与支撑台之间压合连接，无需焊接操作；滑扣可以将基板与反射板连接在一起，无需进行焊接；微带电路镭雕在基板的下表面，通过镭雕化镀或全电镀形成的引向面改善增益，整合功分网络，减少焊点，有助于提高制造效率，降低制造成本。

本发明提供的基站天线，包括上述低剖面辐射单元，通过滑动锁紧和螺钉旋紧实现组装，无需焊接，降低了物料成本和装配成本，方便拆卸和后续返修，各零部件通用性强，当出现故障时便于更替零部件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例低剖面辐射单元的立体图；

图2为图1中所示的低剖面辐射单元另一立体图；

图3为图1中所示的低剖面辐射单元的顶视图；

图4为图1中所示出的引向辐射块第一实施例的结构示意图；

图5为图1中所示出的引向辐射块第二实施例的结构示意图；

图6为本发明实施例基站天线的部分分解图；

图7为图6中所示的基站天线的剖视图；

图8为图6中所示的基站天线的另一剖视图；

图9为本发明实施例基站天线的立体图。

图中：10、基板；11、支撑台；12、滑扣；13、第一螺孔；14、凸台；15、加强筋；16、坡口孔；20、引向辐射块；21、注塑体；22、引向面；23、辐射面；24、第二螺孔；30、反射板；31、腰型孔；32、连接孔；33、锁孔；40、功分网络带线；41、第一接地层；42、第二接地层；43、第三接地层；44、馈电点；50、塑料螺钉；60、螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，镭雕去镀工艺为：先在塑料基体表面通过电镀或者化学镀，附着一层或几层金属，再通过激光镭射除去无用的金属镀层，留下需要的镀层区域。LDS镭雕化镀工艺为：特殊材料表面无法电镀，需要先经过激光镭射将有用的区域活化，再进行化学镀，仅有需要的区域会附着镀层。全电镀工艺为：在塑料基体表面直接通过电镀(或者化学镀)，附着一层或几层金属。

如图1-3所示，本发明实施例提供的低剖面辐射单元包括基板10及多个引向辐射块20。基板10向同一侧凹陷形成多个支撑台11，多个支撑台11沿基板10的长度方向等间隔排布。多个引向辐射块20与多个支撑台11数量一致，一一对应压合连接。基板10的下表面镭雕微带电路，基板10上还设有多个滑扣12，滑扣12用于与反射板30相配合，实现基板10与反射板30的卡扣连接。其中，引向辐射块20包括注塑体21，注塑体21的相对两个侧面分别镭雕化镀或全电镀形成引向面22和辐射面23。

本发明实施例中的低剖面辐射单元，引向辐射块20与支撑台11之间压合连接，无需焊接操作；滑扣12将基板10与反射板30连接在一起，无需进行焊接；微带电路镭雕在基板10的下表面，通过镭雕化镀或全电镀形成的引向面22改善增益，整合功分网络，减少焊点，整个辐射单元，焊点少，无需铆接，有助于提高制造效率，降低制造成本。

其中，引向辐射块20和支撑台11的压合连接方式有多种。比如，两者可以通过塑料螺钉50等中间件连接在一起。具体地，支撑台11中部开设第一螺孔13，引向辐射块20中部开设第二螺孔24，塑料螺钉50穿过第一螺孔13和第二螺孔24将引向辐射块20与支撑台11紧固连接。塑料螺钉50与引向辐射块20采用同种材料注塑成型，使辐射面与定向面之间具有稳定的介电性能。当然，引向辐射块20也可以与支撑台11采用普通尼龙铆钉连接。除此之外，两者还可以直接连接。具体地，支撑台11上设有卡槽，引向辐射块20上设有卡扣，卡扣卡接于卡槽。不管两者是直接连接或间接连接，只要保证引向辐射块20与支撑台11的顶部有一定压合力即可。

如图4所示，本发明实施例中注塑体21为方形小块，结构简单，选用液晶聚合物等高分子材料制成，其可以采用无滑块的模具上下分模制造，模塑效率高且成本低。采用激光直接成型(Laser-Direct-structuring，缩写LDS)在注塑体21表面镀层形成引向面22和辐射面23，成本低，同时保证了引向面22和辐射面23的平面度。另外，如图5所示，注塑体21也可以呈工字形，选用滑块侧抽的模具上下分型制成，整个注塑件21采用玻璃纤维增强型聚苯硫醚(GF增强型PPS)或改性尼龙等材料，其上下表面全电镀作为引向片和辐射片，无需LDS工艺，成本优势明显。第二螺孔24设置在工字形注塑体21的竖直部分，第二螺孔24为盲孔。

同样的，基板10为塑料注塑坯件，可以选用GF增强型PPS或改性尼龙，微带电路通过LDS工艺成型，整个基板10结构简单，无需滑块，通过模具上下分模即可制造，模塑效率高，模具成本低，结构可靠。

具体地，如图2和图3所示，微带电路包括镭雕在基板10下表面的功分网络带线40，功分网络带线40的馈电点44位于支撑台11的下方，辐射面23与馈电点44相连形成耦合馈电。在基板10的中部两侧分别设有凸台14，凸台14呈漏斗状，其大头端与基板10相连，其位置为功分网络带线40的校准接入点。其中，凸台14的高度比反射板30的厚度略大，反射板30上预留有腰型孔31，螺钉60穿过基板10上的安装孔与反射板30上的连接孔32，旋紧后将反射板30与基板10相连，使得凸台14收纳在腰型孔31内并与反射板30背面的耦合网络压合贴紧。传统的辐射单元中，功分网络带线40与耦合网络的衔接点采用铜棒焊接法相连，返修难度大，焊接隐患高，而本发明实施例中凸台14与反射板30直接压合利用物理压力贴紧导通，不需要焊接，方便维修且容易组装。

具体地，功分网络带线40存在功分网络馈电线路交叉的部分，如图2所示，在基板10上设有一对坡口孔16，功分网络馈电线路从其中一个坡口孔16穿出然后穿入另一坡口孔16，即采用搭桥的方式过线。另外，基板20的顶部在该交叉位置采用LDS镭雕去镀留下一段带线导通，并考虑功分馈电线路交叉的带线补偿。

除此之外，微带电路还包括接地层，接地层同样采用LDS工艺成型。具体地，相邻两个支撑台11之间安装至少一根加强筋15，如图1和图6所示，在相邻两个支撑台11之间安装两根加强筋15。加强筋15沿基板10的宽度方向延伸，两根加强筋15为一组，共设有两组，两组加强件14呈目字形分布，将基板10分隔成三部分，每一部分上设有一个支撑台11。其中，加强筋15的表面镀层形成第一接地层41，为后期调试隔离度指标预留隔离条焊脚。基板10的侧面镭雕第二接地层42，功分网络带线40的外层绝缘处镭雕第三接地层43。第一接地层41、第二接地层42与第三接地层43互相连通，均为微带电路中接地层的一部分。其中，功分网络带线40与第一接地层41、第二接地层42及第三接地层43三者之间利用LDS镭雕去镀隔离开，即基板10底部除功分网络带线40及其偏移约1mm的露白区，其他区域均连接接地层。另外，基板10的顶部也可以利用LDS镭雕去镀，去除无用的镀层，仅留下加强筋15及其周围偏移至少2mm的镀层作为第一接地层41。

滑扣12呈倒T型，在滑扣12上设有一对通孔，避免模具倒扣。与此相对的，如图6所示，反射板30上设有锁孔33，锁孔33为葫芦孔，起到止退槽的作用。装配时，滑扣12先错位插入反射板30上的锁孔33，然后单向滑动，使螺钉60连接的安装孔与连接孔32对接。其中，如图7所示，滑扣12沿滑动方向设有斜面，以便在滑动过程中锁紧基板10与反射板30。滑扣12根部设有高出基板10背面1.5mm的圆台，起到支撑作用，如图8所示，保证基板10背面的功分网络带线40与反射板30绝缘。具体地，如图2所示，基板10上设有六个滑扣12，两个滑扣12为一组，三组滑扣12间隔分布，相邻两组滑扣12之间安装一个引向辐射块20。进一步的，位于基板10长度方向一端的一组中两个滑扣12之间的间距小于另外两组中两个滑扣12之间的间距，以便将该辐射单元阵列排布在反射板30上时实现首尾避让，避免干扰。

另外，本发明实施例还提供了一种基站天线，如图6-9所示，该基站天线包括反射板30及上述低剖面辐射单元，反射板30背面镭雕耦合网络。在反射板30设有葫芦孔状的锁孔33，滑扣12滑动安装于锁孔33，从而避免了传统辐射单元与反射板30之间的铆接；凸台14收纳在腰型孔31内使功分网络带线40与耦合网络导通，借助螺钉60压合固定，相比于传统的插针焊接方式，增加了导通的可靠性。其中，如图9所示，多个低剖面辐射单元阵列式安装在反射板30上。

整个基站天线通过滑动锁紧和螺钉旋紧实现组装，无需焊接，降低了物料成本和装配成本，方便拆卸和后续返修，各零部件通用性强，当出现故障时便于更替零部件。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种低剖面辐射单元，包括基板及多个引向辐射块，其特征在于，所述基板朝向同一方向凸设多个支撑台，多个所述引向辐射块与多个所述支撑台一一对应压合连接，所述基板的下表面镭雕微带电路，所述基板上设有多个用于与反射板相配合的滑扣；所述引向辐射块包括注塑体，所述注塑体的两个相对侧面分别镭雕化镀或全电镀形成引向面和辐射面，所述微带电路包括功分网络带线，所述功分网络带线镭雕于所述基板的下表面，所述基板的两侧分别设有凸台，所述凸台位于所述功分网络带线的校准接入点；相邻两个所述支撑台之间安装至少一根加强筋，所述加强筋表面镀层形成第一接地层，所述基板的侧面镭雕第二接地层，所述功分网络带线的外层绝缘处镭雕第三接地层，所述第一接地层、所述第二接地层与所述第三接地层相互连通。

2.根据权利要求1所述的低剖面辐射单元，其特征在于，所述支撑台上设有第一螺孔，所述引向辐射块的底面开设第二螺孔，塑料螺钉顺次穿过所述一螺孔及所述第二螺孔将所述引向辐射块与对应的所述支撑台紧固连接。

3.根据权利要求1所述的低剖面辐射单元，其特征在于，所述支撑台上设有卡槽，所述引向辐射块的底面设有卡扣，所述卡扣卡接于所述卡槽。

4.根据权利要求1所述的低剖面辐射单元，其特征在于，所述滑扣呈倒T型，所述滑扣的根部设有圆台。

5.根据权利要求1所述的低剖面辐射单元，其特征在于，所述基板上设有用于与所述反射板螺钉连接的连接孔，所述连接孔位于相邻两个所述支撑台之间。

6.一种基站天线，其特征在于，包括反射板及若干如权利要求1-5任一项所述的低剖面辐射单元，所述反射板的背面镭雕耦合网络，所述反射板上设有锁孔，所述滑扣安装于所述锁孔，若干所述低剖面辐射单元阵列式排布在所述反射板。

7.根据权利要求6所述的基站天线，其特征在于，所述锁孔为葫芦孔。

8.根据权利要求6所述的基站天线，其特征在于，所述凸台呈倒漏斗状，所述反射板上设有与所述凸台相适配的腰型孔。

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