CN110931951B - 一种压铸辐射装置及基站阵列天线 - Google Patents

一种压铸辐射装置及基站阵列天线 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种压铸辐射装置及基站阵列天线，所述压铸辐射装置包括辐射单元和馈电单元，通过将现有一整体的辐射部分分体为上部辐射单元和下部接地转接件两部分，这样只需将其中的接地部分镀锡实现焊接，在实现辐射单元良好性能的同时大大降低了成本；另外，馈电片和辐射臂位于同一平面的位置设计，实现了纯粹的+/‑45度极化，相比现有利用电流合成实现+/‑45度极化的方式，有更好的隔离性能。

Description

一种压铸辐射装置及基站阵列天线
技术领域
本发明涉及一种天线辐射单元，尤其是涉及一种安装于反射板上的压铸辐射装置及基站阵列天线。
背景技术
移动通信中信号的传输与覆盖离不开基站天线，基站天线是每一个基站不可缺少的组成部分，它的性能直接影响通讯的质量。而天线的辐射单元更是一个基站天线的基本组成部分。
基站天线的辐射单元实现形式很多，工艺也有所不同。当我们选择压铸辐射单元，它在拥有了很稳定的性能的同时，由于需要焊接，导致单元表面需要整体镀锡，这大大增加了成本。且传统的设计需要辐射单元利用电流合成的方式实现+/-45度极化，如公开号为US20180123226的一件美国专利申请中公开的一种辐射装置，便是利用电流合成的方式实现+/-45度极化，其隔离性能不好。
综上，传统的压铸辐射单元具有成本高，隔离度不好等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种压铸辐射装置及基站阵列天线。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种压铸辐射装置，其安装于一反射板上，所述装置包括辐射单元和馈电单元，所述辐射单元包括分体的上部辐射单元和下部接地转接件，所述上部辐射单元一体压铸成型，其包括两对呈正交分布的辐射振子臂及位于每个辐射振子臂下方的辐射振子巴伦；多个所述辐射振子巴伦之间形成有安装空间，所述馈电单元容纳于所述安装空间内且与对应的辐射振子臂耦合连接；所述下部接地转接件的表面镀锡方便焊接固定同轴线缆，所述同轴线缆与馈电单元相电连，用于通过馈电单元向上部辐射单元的四个辐射振子臂馈电。
优选地，所述馈电单元包括两个呈十字交叉的馈电片，且其中一个馈电片所在的竖直平面与对应的一对辐射振子臂所在的竖直平面相同，另外一个馈电片所在的竖直平面则与对应的另外一对辐射振子臂所在的竖直平面相同。
优选地，每个所述辐射振子巴伦内形成一巴伦凹槽，每个馈电片的两端部分别位于相对的一对所述巴伦凹槽内。
优选地，每个所述馈电片包括第一竖直部、与第一竖直部平行的第二竖直部和水平部，所述水平部连接第一和第二竖直部且与第一和第二竖直部均垂直，所述第一和第二竖直部分别位于相对的一对所述巴伦凹槽内，所述水平部与对应的一对辐射振子臂在同一直线上。
优选地，所述第一竖直部和第二竖直部的长度不等。
优选地，所述装置还包括第一支撑件，所述馈电片通过所述第一支撑件固定到上部辐射单元上。
优选地，所述装置还包括一位于上部辐射单元的底部与下部接地转接件之间的反射板，所述上部辐射单元的底部及下部接地转接件均固定到反射板上，且与反射板共地。
优选地，所述上部辐射单元的底部设置第一接地凸台，所述下部接地转接件靠近反射板的端面上设置第二接地凸台，所述上部辐射单元的底部通过第一接地凸台、下部接地转接件通过第二接地凸台与反射板共地。
优选地，所述装置还包括第二支撑件，所述上部辐射单元的底部通过所述第二支撑件固定到反射板上。
优选地，所述装置还包括引向片，所述引向片通过所述第一支撑件固定限位于所述压铸辐射单元上。
优选地，所述引向片包括两个呈十字交叉的引向部，每个引向部与对应的一对辐射振子臂在同一直线上。
本发明还揭示了另外一种技术方案：一种基站阵列天线，包括多个所述的压铸辐射装置，所述压铸辐射装置并排排布在一反射板上。
优选地，所述天线还包括多个高频振子，所述高频振子固定于反射板上且并排排布。
本发明的有益效果是：
1、通过将辐射单元分为分体的上部辐射和下部接地两部分，这样只需将其中的接地部分镀锡实现焊接，在实现辐射单元良好性能的同时大大降低了成本。
2、馈电片和辐射臂位于同一平面的位置设计，实现了纯粹的+/-45度极化，相比现有利用电流合成实现+/-45度极化的方式，有更好的隔离性能。
附图说明
图1是本发明压铸辐射装置安装在反射板上的立体组装结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是本发明压铸辐射装置的立体组装结构示意图；
图4是图3的俯视结构示意图；
图5是图1的爆炸结构示意图；
图6是图5的俯视结构示意图；
图7是上部辐射单元的立体结构示意图；
图8是馈电单元的立体结构示意图；
图9是本发明第一支撑件的立体结构示意图；
图10是本发明基站阵列天线的结构示意图。
附图标记：100、上部辐射单元，101、辐射振子臂，102、辐射振子巴伦，103、巴伦凹槽，104、第一接地凸台，105、卡固缝隙，106、安装方向指示部，200、馈电单元，201、馈电片，202、第一竖直部，203、第二竖直部，204、水平部，205、卡槽，300、接地转接件，301、第二接地凸台，302、固持部，303、安装方向指示部，400、反射板，401、第三接地凸台，500、第一支撑件，501、上安装部，502、固定夹持部，503、固定凹槽，504、插槽，505、限位固定部，600、第二支撑件，601、下安装部，602、加强部，603、固定部，700、同轴电缆，800、引向片，801、引向部，900、高频振子。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种压铸辐射装置及基站阵列天线，通过将辐射单元分为分体的上部辐射和下部接地两部分，这样只需将其中的接地部分镀锡，在实现辐射单元良好性能的同时大大降低了成本。
结合图1～图6所示，本发明实施例所揭示的一种压铸辐射装置，安装在反射板400上，其包括上部辐射单元100、馈电单元200和接地转接件300，其中，上部辐射单元100通过压铸加工成一个整体，结合图7所示，其包括四个辐射振子臂101和四个辐射振子巴伦102，每个辐射振子臂101对应一个辐射振子巴伦102，且两者一体成型。每个辐射振子臂101位于其对应的辐射振子巴伦102的一端，图中所示为位于辐射振子巴伦102的顶部，辐射振子臂101由辐射振子巴伦102的顶部向外延伸形成，且与辐射振子巴伦102呈垂直或近似垂直设置。本实施例中，四个辐射振子臂101中每两个辐射振子臂101相对，形成两对辐射振子臂101，且两对辐射振子臂101呈正交分布，从而形成两个正交的极化方向。
本实施例中，每个辐射振子巴伦102呈或近似呈U型馈电巴伦，且每个辐射振子巴伦102的内侧自其顶部方向至底部方向形成一纵向设置的巴伦凹槽103，即U型馈电巴伦102的U型槽形成该巴伦凹槽103，这样，四个辐射振子巴伦102的内侧便形成四个巴伦凹槽103，同样，每两个巴伦凹槽103相对，两对巴伦凹槽103呈或近似呈正交设置。另外，四个辐射振子巴伦102的底部呈一整体，形成上部辐射单元100的底部。上部辐射单元100底部上形成一向下凸起的第一接地凸台104，用于接地，本实施例中，该第一接地凸台104位于上部辐射单元100底部的中部或靠近中部位置处。另外，每两个相邻的辐射振子巴伦102之间留有卡固缝隙105。
结合图7所示，馈电单元200包括两个呈十字交叉的馈电片201，本实施例中，每个馈电片201呈或近似呈L型，其包括一体成型的第一竖直部202、第二竖直部203和水平部204，其中，第一竖直部202和第二竖直部203均竖直设置，两者平行或近似平行，水平部204连接第一竖直部202和第二竖直部203的端部，且与第一竖直部202和第二竖直部203均垂直或近似垂直。优选地，第一竖直部202和第二竖直部203的长度不等，本实施例中，第一竖直部202的长度长于第二竖直部203。且本实施例中，两个馈电片201的顶部通过卡槽205相卡接，具体地，其中一馈电片201的水平部204的上端向下凹陷形成一卡槽205，另一馈电片201的水平部204的下端向上凹陷形成一卡槽205，安装时，两个馈电片201通过这两个卡槽205相卡接。
优选地，馈电单元200固定到一第一支撑件500上，第一支撑件500再固定到上部辐射单元100上，即馈电单元200通过第一支撑件500固定到上部辐射单元100上。具体地，本实施例中，结合图9所示，第一支撑件500为一体成型的一塑料件，其包括上安装部501和由上安装部501的底端向下延伸形成的四个固定夹持部502，其中，上安装部501的外边沿形成四个分别与四个辐射振子臂101位置相对应的固定凹槽503，第一支撑件500通过该固定凹槽503与每个辐射振子臂101相配合的方式，固定到上部辐射单元100上。另外，上安装部501的内侧对应每个固定凹槽503位置还形成一供馈电片201插入的插槽504，即形成四个正交设置的插槽504。上安装部501上还形成多个限位卡固馈电片的水平部204的限位卡固部(图未示)，用于固定限位馈电片的水平部204于上安装部501上。
四个固定夹持部502对应固定两个馈电片201的四个竖直部，且每个固定夹持部502对应容纳于压铸馈电单元的巴伦凹槽103内，即，固定到第一支撑件500上的每个馈电片201的两个竖直部分别位于一对相对的巴伦凹槽103内，这样，每个馈电片201所在的竖直平面与每对辐射振子臂101所在的平面相同或近似相同，即每个馈电片的水平部204与每对辐射振子臂101在同一直线上。
上部辐射单元100的底部固定于反射板400上。优选地，上部辐射单元100的底部通过第二支撑件600固定于反射板400上，结合图7所示，本实施例中，第二支撑件600也为一体成型的一塑料件，其包括一下安装部601和自该下安装部601的上端面向上竖直延伸出的四个加强部602，每个加强部602对应一个上述相邻两个辐射振子巴伦之间的卡固缝隙105，加强部602夹持到卡固缝隙105内且夹持固定相邻两个辐射振子巴伦102。下安装部601的下端面上还设置多个固定部603，第二支撑件600通过该固定部603固定到反射板400上，进而将上部辐射单元100固定到反射板400上。另外，本实施例中，每个辐射振子臂101与反射板400的边呈或近似呈45度夹角。
接地转接件300固定于反射板400上，其与上部辐射单元100的底部分别固定于反射板400的两相对的端面上，即反射板400位于上部辐射单元100的底部与接地转接件300之间。结合图5和图6所示，接地转接件300靠近反射板400的一端面(即上端面)上设置有第二接地凸台301，反射板400靠近上部辐射单元100底部的端面上也设置有第三接地凸台401，这样，上部辐射单元100、反射板400和接地转接件300通过各自的接地凸台104、401、301实现共地。
结合图2和图4所示，接地转接件300的表面全部镀锡，其另一端面上还设置两个焊接固定同轴电缆700的固持部302，每个固持部302焊接固定一同轴电缆700。馈电单元200的两个第一竖直部202穿过上部辐射单元100的底部、第二支撑件600、反射板400和接地转接件300，分别与两个同轴电缆700相电连接。这样，因馈电片201的水平部与相对的两个振子辐射臂101在同一直线上，因此当电流沿馈电片201的一端(即这里的第一竖直部202的底端)往另一端(即第二竖直部203的底端)延伸时，相对的两个辐射振子臂101上的电流沿第一极化方向辐射出去，同理另一对辐射振子臂101上的电流沿第二极化方向辐射出去，第一极化方向和第二极化方向实现了纯粹的+/-45度极化，比传统的合成方式有更好的隔离性能。
另外，本发明将原本一体的压铸辐射单元分为这里的上部辐射单元100和接地转接件300两部分，这样，只将单元的底部焊接部分(即这里的接地转接件300)镀锡即可，在实现单元良好性能的同时大大降低了成本。
更进一步地，结合图2～图6所示，本发明实施例的一种压铸辐射装置，还优选包括引向片800，引向片800通过第一支撑件500固定限位在上部辐射单元100的上方。本实施例中，引向片800包括两个呈十字交叉的引向部801，每个引向部801通过至少一限位固定部505固定于第一支撑件500上，限位固定部505一体成型于第一支撑件500上。本实施例中，第一支撑件500的上安装部501上对应每个固定凹槽503的位置处形成一该限位固定部505。
本发明振子组装简单便利，安装时，馈电单元200和引向片800通过第一支撑件500固定，并通过其上的限位特征实现紧固。上部辐射单元100通过第二支撑件600固定在反射板400上，接地转接件300也固定在反射板400上，与上部辐射单元100和反射板400实现共地。接地转接件300轻质小巧，散热较慢，相同于传统振子更便于焊接。需要说明的是，这里的接地转接件300的安装是有方向性的，其上和辐射振子臂101上均设置有安装方向指示部106、303，本实施例中安装方向指示部106、303为箭头，安装时两个箭头方向一致时固定住接地转接件300。
另外，一个反射板400上可以固定多个压铸辐射装置，多个压铸辐射装置并排分布，即位于同一排上，且反射板400上还可以固定多个高频振子900，多个高频振子900也并排分布，从而形成基站阵列天线，本实施例中，基站阵列天线采用3个本发明压铸辐射振子和14个高频振子900并排排列实现，如图10所示。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种压铸辐射装置，其安装于一反射板上，其特征在于，所述装置包括辐射单元和馈电单元，所述辐射单元包括分体的上部辐射单元和下部接地转接件，所述上部辐射单元一体压铸成型，其包括两对呈正交分布的辐射振子臂及位于每个辐射振子臂下方的辐射振子巴伦；多个所述辐射振子巴伦之间形成有安装空间，所述馈电单元容纳于所述安装空间内且与对应的辐射振子臂耦合连接；
所述上部辐射单元和下部接地转接件中，只有所述下部接地转接件的表面镀锡以焊接固定同轴线缆，所述同轴线缆与馈电单元相电连，用于通过馈电单元向上部辐射单元的四个辐射振子臂馈电；所述反射板位于上部辐射单元的底部与下部接地转接件之间，所述上部辐射单元的底部及下部接地转接件均固定到反射板上。
2.根据权利要求1所述的压铸辐射装置，其特征在于，所述馈电单元包括两个呈十字交叉的馈电片，且其中一个馈电片所在的竖直平面与对应的一对辐射振子臂所在的竖直平面相同，另外一个馈电片所在的竖直平面则与对应的另外一对辐射振子臂所在的竖直平面相同。
3.根据权利要求2所述的压铸辐射装置，其特征在于，每个所述辐射振子巴伦内形成一巴伦凹槽，每个馈电片的两端部分别位于相对的一对所述巴伦凹槽内。
4.根据权利要求3所述的压铸辐射装置，其特征在于，每个所述馈电片包括第一竖直部、与第一竖直部平行的第二竖直部和水平部，所述水平部连接第一和第二竖直部且与第一和第二竖直部均垂直，所述第一和第二竖直部分别位于相对的一对所述巴伦凹槽内，所述水平部与对应的一对辐射振子臂在同一直线上。
5.根据权利要求2所述的压铸辐射装置，其特征在于，所述装置还包括第一支撑件，所述馈电片通过所述第一支撑件固定到上部辐射单元上。
6.根据权利要求1所述的压铸辐射装置，其特征在于，所述上部辐射单元的底部及下部接地转接件与反射板共地。
7.根据权利要求6所述的压铸辐射装置，其特征在于，所述上部辐射单元的底部设置第一接地凸台，所述下部接地转接件靠近反射板的端面上设置第二接地凸台，所述上部辐射单元的底部通过第一接地凸台、下部接地转接件通过第二接地凸台与反射板共地。
8.根据权利要求6所述的压铸辐射装置，其特征在于，所述装置还包括第二支撑件，所述上部辐射单元的底部通过所述第二支撑件固定到反射板上。
9.一种基站阵列天线，其特征在于，所述天线包括多个权利要求1~8任意一项所述的压铸辐射装置，所述压铸辐射装置并排排布在一反射板上。
10.根据权利要求9所述的基站阵列天线，其特征在于，所述天线还包括多个高频振子，所述高频振子固定于反射板上且并排排布。
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