CN110994179B - 馈电组件及辐射单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种馈电组件及辐射单元，其中，所述馈电组件包括馈电组件，适于插设到辐射单元预设的馈电孔并形成馈电端口，包括馈电柱及套接于所述馈电柱外侧的馈电介质，所述馈电柱及馈电介质采用注塑工艺形成一体化结构，且所述馈电介质外侧设有用于与所述馈电孔内壁紧配合以固定的抵接部。通过将馈电组件安装于辐射单元的馈电孔中以构成馈电端口，一方面，所述馈电组件采用带件注塑成型工艺将不同材质的两个零件结合形成一个整体，加强了结构稳定性，也减少了装配差异性对天线指标带来的影响；另一方面，通过设置抵接部与馈电孔的紧配合，可限制馈电组件在馈电孔内的自由度，保证馈电组件与辐射单元的相对稳定，保证了天线指标的稳定性。

Description

馈电组件及辐射单元

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种馈电组件及辐射单元。

背景技术

随着通信行业的发展，小型化、多频段、多制式的基站天线越来越成为通信行业应用的主流天线。

基站天线行业有一个重要指标即动态交调，是在振动过程中测试天线的交调。测试时，需要将天线固定在特殊的工装上，然后整体放入暗房，启动工装使天线受到冲击而振动，同时测试天线的交调指标。为了保证动态交调的测试结果良好，天线的所有零部件都需要保持稳定的状态，即受到外部冲击时不会发生位移。辐射单元作为最重要的部件，其本身装配的稳定性及组件内各零件的相互稳定性都对整个天线的指标有直接影响。为此，在设计辐射单元中的重要部件馈电组件时要着重考虑其与振子主体的相互固定。

发明内容

本发明的主要目的旨在提供一种结构稳定性高的馈电组件。

本发明的另一目的旨在提供一种包括上述馈电组件的辐射单元。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

作为第一方面，本发明涉及一种馈电组件，插设于辐射单元预设的馈电孔中，包括馈电柱及套接于所述馈电柱外侧的馈电介质，所述馈电柱及馈电介质采用注塑一体化形成结构，且所述馈电介质外侧设有用于与所述馈电孔内壁紧配合以固定的抵接部。

进一步设置：所述抵接部包括设于所述馈电介质外侧壁的凸筋。

进一步设置：所述凸筋设有多根，并沿所述馈电介质的外周间隔设置。

进一步设置：所述抵接部包括用于与馈电孔内壁预设的装配槽卡接配合的卡扣。

进一步设置：还包括设于其长度方向两端并用于与所述馈电孔边缘预设的限位槽配合的限位销。

进一步设置：所述馈电介质的两端均设置有用于供传输线缆的介质部分抵靠的台阶。

进一步设置：所述馈电柱的两端面面积大于其中间部分的截面积。

作为第二方面，本发明涉及一种辐射单元，包括偶极子、巴伦结构、集成于所述巴伦结构中的馈电端口及传输线缆，所述传输线缆设有两根且分别对应连接同一极化方向上的偶极子，且两根所述传输线缆的各自一端与其相应的所述偶极子电连接，各自另一端均连接所述馈电端口实现合路，所述馈电端口包括开设与所述巴伦结构底座上的馈电孔及安装于所述馈电孔内的馈电组件，所述馈电组件为如上所述的馈电组件。

进一步设置：所述巴伦结构位于所述馈电孔的边缘处设有用于与馈电组件匹配的限位槽。

进一步设置：所述巴伦结构的底部设有沿所述馈电孔的周向朝远离所述偶极子方向延伸的接线端子，所述接线端子的长度与所述馈电组件的长度相适配。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.在本发明的馈电组件中，通过将馈电组件安装于辐射单元的馈电孔中以构成馈电端口，一方面，所述馈电组件采用带件注塑成型工艺将不同材质的两个零件结合形成一个整体，加强了结构稳定性，也减少了装配差异性对天线指标带来的影响；另一方面，通过设置限位销以及抵接部与馈电孔的紧配合，可完全限制馈电组件在馈电孔内的自由度，保证馈电组件与辐射单元的相对稳定，保证了天线指标的稳定性。

2.在本发明的辐射单元中，由于每个辐射单元可减少同轴线缆的数量、长度和线缆卡夹，所述天线在反射板背面的布局变得相当简洁，并且天线重量得以降低；由于不需要设置单独的功分器，辐射单元与移相器和反射板的连接较为稳定，有利于提高互调稳定性，另外反射板对应每个辐射单元仅需开设两个线缆过孔供馈电器插入安装、开设三个固定孔供辐射单元固定，大大减少反射板上开设的孔位，减少孔位存在毛刺而造成互调差的问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明馈电结构的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明馈电结构的一个实施例的立体结构图；

图3为本发明的一个实施例中的馈电柱的结构示意图；

图4为本发明辐射单元的一个实施例的正面结构示意图；

图5为图4的A部放大示意图；

图6为本发明辐射单元的一个实施例的背面结构示意图；

图7为图6的B部放大示意图；

图8a为本发明馈电结构的另一个实施例的结构示意图；

图8b为本发明馈电结构的另一个实施例的立体结构图；

图9为本发明辐射单元的一个实施例的截面图；

图10为图9的C部放大示意图。

图中，1、馈电组件；11、馈电柱；12、馈电介质；121、限位销；122、台阶；13、抵接部；131、凸筋；132、卡扣；2、偶极子；3、巴伦结构；31、馈电端口；32、接线端子；321、定位槽；33、限位槽；34、焊接槽；4、馈电部件；1000、辐射单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请结合图1至图10，本发明涉及一种馈电组件1，其插设于辐射单元1000预设的馈电孔中以形成辐射单元1000的馈电端口31，其具有良好的稳定性，在辐射单元1000受到外部冲击时不会发生位移，同时还可辅助传输线缆定位，便于焊接，可确保辐射单元1000的所有零部件都保持稳定的状态。

请结合图1和图3，所述馈电组件1包括馈电柱11及馈电介质12，所述馈电柱11及馈电介质12采用带件注塑的工艺形成一体化结构，可避免天线振动过程中所述馈电柱11与所述馈电介质12之间的相互位移，同时所述馈电介质12外侧还设有抵接部13，使得所述馈电组件1可通过所述抵接部13稳定地安装于所述馈电孔中。

优选地，所述抵接部13包括设于所述馈电介质12外侧的凸筋131，使得所述馈电组件1的外径略大于馈电孔的内径，从而使得所述馈电组件1装配到馈电孔中时，所述凸筋131可发生形变，并与馈电孔内壁紧密贴合，同时可产生较大的摩擦力，较大的摩擦力使得所述馈电组件1无法轻易从馈电孔中退出，从而可限制所述馈线组件沿其长度方向的自由度。

进一步的，所述凸筋131沿所述馈电组件1的长度方向延伸，且所述凸筋131沿所述馈电介质12的周向间隔地设有多个。

此外，在其他实施例中，请结合图8a、图8b及图9和图10，所述抵接部13还包括设于所述馈电介质12端部的卡扣132，所述卡扣132可与馈电孔内壁预设的装配槽(图中未标示，下同)卡接配合，以使所述馈电组件1固定于馈电孔中，以确保所述馈电组件1在天线振动时的稳定性。

作为进一步优选的是，在该实施例中的卡扣132设有两个，并设于所述馈电介质12相对的两侧，以进一步提高所述馈电组件1安装的稳定性。

所述馈电组件1还包括设于所述馈电介质12的长度方向的端部的限位销121，所述限位销121可与位于辐射单元1000内的馈电孔边缘预设的限位槽33配合，以达到限制所述馈电组件1在馈电孔内的旋转自由度，并且，所述限位销121从馈电孔靠近所述限位槽33的一端插入，所述限位销121还可限制所述馈电组件1穿过馈电孔向另一端移动的自由度。

从而通过设置所述限位销121、凸筋131与馈电孔过盈配合或卡扣132与馈电孔卡接配合以完全限制了馈电组件1在馈电中的自由度，以确保所述馈电组件1在天线振动过程中不会发生移动，保证了结构的稳定性。

进一步的，所述馈电介质12的两端还设有用于供传输线缆的介质部分抵靠的台阶122，并通过限定所述台阶122的形状以对传输线缆起到限位的作用，使得焊接的一致性更高。

具体地，所述馈电介质12靠近所述限位销121一端的台阶设有两个，且两个所述台阶122大致呈“八”字设置，从而可适配于辐射单元1000上的馈电部件4的连接；所述馈电介质12的另一端的台阶122沿其周向设有四个，并使四个所述台阶122的侧壁连接以限定出矩形结构，所述馈电柱11位于所述矩形结构处，以适于不同方向的传输线缆与所述馈电柱11的焊接。

此外，在馈电孔的侧壁端部预设有用于对传输线缆起到限位作用的定位槽321，所述馈电介质12远离所述限位销121一端的台阶122与所述定位槽321相适配，从而可提高焊接的一致性。

进一步的，所述馈电柱11的两端面的面积大于其中间部分的截面积，即增大所述馈电柱11的端面面积，以适用于感应焊接，以减少人工操作，降低了劳动强度，提高了加工效率。

本发明的馈电组件1安装于辐射单元1000的馈电孔中并构成馈电端口31，一方面，所述馈电组件1采用带件注塑成型工艺将不同材质的两个零件结合形成一个整体，加强了结构稳定性，减少了装配差异性对天线指标带来的影响；另一方面，通过设置所述限位销121以及抵接部13与馈电孔的紧配合，可完全限制所述馈电组件1在馈电孔内的自由度，保证所述馈电组件1与辐射单元1000的相对稳定，保证了天线指标的稳定性。

请结合图4至图7，本发明还涉及一种辐射单元1000，其包括偶极子2、巴伦结构3及馈电部件4，其中，所述辐射单元1000位于同一极化方向上具有两个偶极子2及分别为所述两个偶极子2馈电的两个馈电部件4，两个所述馈电部件4的各自一端与其相应的偶极子2电连接，各自另一端通过该辐射单元1000所固有的同一物理的馈电端口31实现合路。

优选地，所述辐射单元1000优选为双极化辐射单元，其每个极化方向具有两个偶极子2及分别为同一极化所述两个偶极子2馈电的两个馈电部件4，两个所述馈电部件4的各自一端与其相应的偶极子2电连接，各自另一端通过该辐射单元1000所固有的同一物理馈电端口31实现合路，其中所述馈电部件4优选采用同轴馈线。

在此，所称的物理的馈电端口31是指该馈电端口31具有物理结构，更具体的情况下是提供一个可供线缆连接的接口结构。该馈电端口31可以实现至少两路信号的合路。

优选地，该馈电端口31集成于所述巴伦结构3中，所述馈电端口31包括开设与所述巴伦结构3底座上的馈电孔及安装于所述馈电孔内的馈电组件1，所述馈电组件1为如前文所述的馈电组件1。并且在所述巴伦结构3的底部设有沿所述馈电孔的周向朝远离所述偶极子2方向延伸的接线端子32，所述接线端子32的侧壁作为所述馈电孔的侧壁，同时所述接线端子32的长度与所述馈电组件1的长度相适配。

其中，所述接线端子32用于将外部线缆的外导体与馈电部件4的外导体连接，所述馈电组件1的馈电柱11用于连接外部线缆的内导体与馈电部件4的内导体，并且由于所述馈电柱11外套接有馈电介质12，使得所述馈电柱11与所述接线端子32相对应的两个导电元件之间具有容性耦合特征。

对于压铸型振子来说，所述主体部位包括偶极子2及巴伦结构3，在该种振子中，偶极子2具有有别于印刷成型的空间实体结构，由巴伦结构3所支撑，所述巴伦结构3通常包括巴伦臂，馈电部件4可沿巴伦臂的本体铺设并与偶极子2连接，必要时，所述巴伦结构3还包括用于将多个巴伦臂连接起来构成一个整体的底座，多个巴伦臂绕底座的周向等距排布。对于贴片振子，主体部位包括偶极子2。

每个馈电部件4的长度与所述馈电端口31所设置的位置具有匹配关系，两者之间的匹配关系满足经由该辐射单元1000发射其相应极化信号所需的阻抗匹配条件。

较佳地，所述馈电端口31设于底座上相对于所述两个偶极子2的几何对称轴线处，例如一对巴伦臂所对应的馈电端口31刚好位于另一对巴伦臂所对应的底座位置处。

本发明中，每个所述移相器的移相信号输出端均通过单独一条线缆(如同轴电缆)传输至对应的一个所述辐射单元1000的一个对应的馈电端口31处。由于为同一极化的两个偶极子2馈电的两个馈电部件4各自一端合路连接于馈电端口31，因而该辐射单元1000的每个极化都可以仅通过一根同轴电缆直接连接于馈电端口31与馈电网络的移相器之间，完成馈电网络对一个极化的两个偶极子2的馈电。相对于现有天线，基于阻抗匹配，需要通过每个极化延伸出两根较长的同轴电缆连接于移相器同一个端口，减少了一根同轴电缆。对于一副多个双极化辐射单元共同构成的天线而言，减少了大量的同轴电缆，使得反射板反面的布局得到大大的优化，反射板反面更为简洁。

优选地，所述馈电部件4沿巴伦臂的正面或反面铺设，所述馈电端口31用于合路的连接部位适应性地设置于同一正面或反面，当馈电端口31设于底座时，其可以凸出于底座的正面，也可不从底座的正面凸出，具体可视布线的便利性设置。

优选地，所述馈电端口31呈筒型结构，所述接线端子32构成外导体，所述接线端子32的馈电孔设置有馈电组件1，所述馈电组件1包括馈电柱11及馈电介质12，所述馈电介质12设于所述接线端子32内壁与所述馈电柱11之间，并通过所述抵接部13将所述馈电组件1固定于所述馈电孔内，在此实施方式中，馈电端口31构成类似于同轴电缆的结构，属于同一极化的两馈电部件4所具有的内导体与馈电端口31的馈电柱11相连接，馈电部件4所具有的外导体与馈电端口31的接线端子32相连接。

另外，在其他实施方式中，所述馈电端口31具有分别用于将外部线缆的外导体与馈电部件4的外导体相连接，将外部线缆的内导体与馈电部件4的内导体相连接的对应的两个导电元件，所述馈电端口31的与内导体和外导体相对应的两个导电元件之间具有容性耦合特征。

在此实施方式中，所述馈电端口31的截面呈圆形，在其他实施方式中，所述馈电端口31也可为多边形。馈电端口31实现一种筒状结构，方便与作为外部线缆的同轴电缆相连接。

所述馈电端口31可以在辐射单元1000的主体部位压铸成型过程中一体成型其接线端子32，然后再将所述馈电组件1通过抵接部13固定于馈电孔内，由此构成所述馈电端口31。

由于与同一极化方向的两个偶极子2连接的两根同轴电缆4合路连接于一个馈电端口31，因而两个极化方向的四个偶极子2的馈电可经由两个馈电端口31通过两根同轴电缆与移相器连接而连接到馈电网络，减少同轴电缆的数量。一方面，在该辐射单元1000在应用于天线时，仅需在反射板上开设两个线缆过孔，供两个馈电端口31穿过与馈电网络的移相器连接即可，相对于现有天线需要开设四个线缆过孔的方案，减少了一半线缆过孔，可以极大程度上减少因线缆过孔存在毛刺而导致互调稳定性差的问题。另一方面，可以减少辐射单元1000与移相器之间连接的同轴电缆的数量，使得反射板反面的线缆得以减少，反射板反面的布局得到大大的优化，反射板反面较为简洁。

优选地，所述馈电端口31的馈电部位到同一极化方向的两个偶极子2之间的距离相等，使得两根同轴电缆的长度相等，例如均为半波长，以便于阻抗匹配和方便同轴电缆在巴伦臂和底座上的布线。应当理解的，由于加工误差或出于阻抗匹配、交叉极化比调节的需要，两根同轴电缆的长度也可大致相等或者根据实际需要调整长度。

进一步地，所述巴伦结构3的底座位于辐射单元1000内部设有限位槽33，所述限位槽33与所述馈电孔连通，以供所述馈电组件1上的限位销121插入，从而提高所述馈电端口31的稳定性。

进一步地，为便于同一极化方向的两根同轴电缆的焊接，所述巴伦结构3的底座靠近所述馈电端口31的位置设有与所述馈电孔连通的焊接槽34，所述焊接槽34可供同轴电缆的外导体卡入并焊接，所述焊接槽34位于所述馈电端口31的两侧各设一个，且使两个所述焊接槽34呈“八”字设置，同时所述馈电端口31的馈电组件1靠近所述焊接槽34的端部可设置有呈“八”字结构的台阶122，可供同轴线缆的介质部分抵靠，便于同轴线缆的内导体与馈电组件1的馈电柱12的焊接，以提高同轴线缆与所述馈电端口31连接的稳定性及一致性。

请结合图6，优选地，对应两个极化的两个馈电端口31的长度相等，为了方便作为馈电部件4的同轴电缆的铺设，两个所述馈电端口31露出于底座1正面的馈电部位以不同的高度设置，从而可以方便同轴电缆与馈电端口31的焊接。另外，所述馈电端口31的馈电组件1也可不露出于底座正面设置。

以上实施方式均以压铸型振子对辐射单元的结构进行举例说明，但不意味着本发明的辐射单元1000仅为压铸型振子，其还可以是贴片振子，所述馈电端口31置于能保持偶极子2的电气性能的邻近位置处。

此外，采用本发明的辐射单元1000的天线，由于每个辐射单元1000可减少同轴线缆的数量、长度和线缆卡夹，所述天线在反射板背面的布局变得相当简洁，并且天线重量得以降低；由于不需要设置单独的功分器，辐射单元1000与移相器和反射板的连接较为稳定，有利于提高互调稳定性，另外反射板对应每个辐射单元1000仅需开设两个线缆过孔供馈电器插入安装、开设三个固定孔供辐射单元1000固定，大大减少反射板上开设的孔位，减少孔位存在毛刺而造成互调差的问题。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种辐射单元，其特征是：包括偶极子、巴伦结构、集成于所述巴伦结构中的馈电端口及馈电部件，所述馈电部件设有两根且分别对应连接同一极化方向上的偶极子，且两根所述馈电部件的各自一端与其相应的所述偶极子电连接，各自另一端均连接所述馈电端口实现合路，所述馈电端口包括开设于 所述巴伦结构底座上的馈电孔及安装于所述馈电孔内的馈电组件，所述馈电组件包括馈电柱及套接于所述馈电柱外侧的馈电介质，所述馈电柱及馈电介质采用注塑工艺形成一体化结构，且所述馈电介质外侧设有用于与所述馈电孔内壁紧配合以固定的抵接部。

2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：所述抵接部包括设于所述馈电介质外侧壁的凸筋。

3.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征是：所述凸筋设有多根，并沿所述馈电介质的外周间隔设置。

4.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：所述抵接部包括用于与馈电孔内壁预设的装配槽卡接配合的卡扣。

5.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：还包括设于其长度方向两端并用于与所述馈电孔边缘预设的限位槽配合的限位销。

6.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：所述馈电介质的两端均设置有用于供传输线缆的介质部分抵靠的台阶。

7.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：所述馈电柱的两端面面积大于其中间部分的截面积。

8.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征是：所述巴伦结构位于所述馈电孔的边缘处设有用于与馈电组件匹配的限位槽。

9.根据权利要求8所述的辐射单元，其特征是：所述巴伦结构的底部设有沿所述馈电孔的周向朝远离所述偶极子方向延伸的接线端子，所述接线端子的长度与所述馈电组件的长度相适配。

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