CN111525261A - 一种pcb馈电端子固定装置及天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种PCB馈电端子固定装置，以及应用该装置构建馈电网络的天线，括基体、夹持体和护线夹；所述基体为平板结构，所述夹持体包括沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构一个表平面上的凸台和沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构的另一个表平面上的夹持勾；所述基体平板结构长度方向的一个侧面上设置有固定勾；所述基体平板结构长度方向的另一侧面上且与平板结构宽度方向的两个侧面交接处各设置有一个凸耳结构；发明结构简单，作业方便、成本低廉，有助于推动PCB馈电端子装置在基站天线中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种PCB馈电端子固定装置，以及应用该装置构建馈电网络的天线。
背景技术
在移动通信的基站天线中，馈电网络是用以连接以射频连接器为输入端到以辐射单元为信号发生/接收端的核心组件，馈电网络的信号匹配性及其稳定性直接决定着天线性能的好坏优劣。目前，为了提升基站的天面利用率，基站天线正朝着基于小型化空间下的多频甚至超多频集成的多系统化方向发展，如何在小空间下实现馈电网络的合理布局并保证馈电网络的性能，消除馈电网络的不稳定因素，是多系统下基站天线设计中的一个重要课题。
目前，业内基站天线中的馈电网络主流实现方案是由若干相同和/或相异规格的同轴电缆通过馈电端子装置电连接组成。相比于传统的模拟同轴电缆结构的组合式馈电装置，通过微带线电路将馈电网络各个电连接点集中在一起，仅需要一块PCB馈电端子便可实现，所需的馈电网络电连接的PCB馈电端子结构也逐渐成为馈电网络搭建的趋势。PCB馈电端子装置具有电连接点集中化、占用空间小型化等诸多优点外，也有助于减少焊接点数量，避免馈电网络电连接点的电缆堆叠、交叉，同时集中的电连接点也便于保证焊点质量的一致性。
但PCB馈电端子装置也存在许多的问题，一方面集中的电连接点布置压缩了微带线电路PCB馈电端子机械连接的空间，同时，为了便于馈电端子电连接点的锡焊作业，反射板开设的避让孔也进一步减少了PCB馈电端子与反射板的耦合接触面积。另一方面PCB馈电端子在物理结构上通常为悬臂梁结构，电连接点悬置在外，锡焊作业时PCB馈电端子易被电缆顶起而产生焊接应力，加之产品搬运过程中的振动及产品工况环境下温差变化的影响，悬臂梁结构的不稳定容易导致焊点承受交变应力作用，从而导致天线产品互调不稳定。
有鉴于此，本发明提出一种面向PCB馈电端子的固定装置，采用该装置后，PCB馈电端子在物理结构上成为稳定的简支梁结构，同时通过引入的护线结构，既可以实现馈电端子电连接点在同一应力状态下锡焊连接作业，也能够有效防止后续馈电网络布线时因电缆弯折、拉扯带来的机械应力，最大程度的保障了馈电装置电连接点的结构稳定性，消除了互调隐患。该发明结构简单，作业方便、成本低廉，有助于推动PCB馈电端子装置在基站天线中的应用。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种结构稳定、安装快捷且占用空间小的PCB馈电端子固定装置，以及应用该装置构建馈电网络的天线。
本发明提供一种PCB馈电端子固定装置，包括基体、夹持体和护线夹；所述基体为平板结构，所述夹持体包括沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构一个表平面上的凸台和沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构的另一个表平面上的夹持勾；所述基体平板结构长度方向的一个侧面上设置有固定勾；所述基体平板结构长度方向的另一侧面上且与平板结构宽度方向的两个侧面交接处各设置有一个凸耳结构；所述护线夹为一侧开口的圆孔结构，包括圆孔部和位于圆孔部上方的开口部；所述护线夹固定设置在所述基体平板结构的表平面上，且与固定勾位于同一侧平面上。
进一步的改进在于：所述固定勾为“L”型勾状结构；所述“L”型勾状结构的长臂内表面与相对的平板结构表面相互平行；所述固定勾的数量为三个，其中一个设置在长度方向的中心位置；另外两个固定勾分别设置在基体长度方向的一个侧面边缘两侧与宽度方向上三个侧边交接的角部位置并以基体长度方向中心对称布置。
进一步的改进在于：所述夹持勾为“V”型勾状结构；所述凸台的数量至少为三个，所述夹持勾的数量至少为两个；所述凸台与所述夹持勾在所在的基体长度方向交替设置且沿所述基体长度方向的中心平面对称布置。
进一步的改进在于：所述“V”型勾状结构，其由与基体平板结构连接的本体和本体呈一夹角的弹性臂组成，且弹性臂端部平面与所述凸台对应平面之间形成一个间隙差；所述“V”型勾状结构本体与弹性臂之间夹角大小与“V”型勾状结构的高度反相关，高度越高，夹角的值越小。
进一步的改进在于：所述基体平板结构上且位于所述夹角空间下设置有与“V”型勾状结构一一对应的贯穿平板结构的避空槽，且避空槽一个侧面与“V”型勾状结构本体表面平齐。
进一步的改进在于：所述凸台相对所述基体长度方向侧平面延伸突出，所述凸台凸出所述基体的长度和所述“V”型勾状结构的弹性臂自然状态最外侧边缘平齐。
进一步的改进在于：所述护线夹的数量至少为两个；相邻的两个护线夹不相连，且在圆孔结构的一侧开设有槽孔，以使护线夹在此侧具有更好的弹性变形；所述护线夹的轴线与所述基体平面呈现一个夹角β，β≤10°。
进一步的改进在于：所述基体平板结构上开设一长形槽孔，其一端与所述基体平板表面相连，另一端与护线夹圆孔部保留一个基本的注塑成型壁厚连接，以获得更好的注塑成型工艺性能。
本发明还提出一种天线，包括反射板，PCB馈电端子，还包括上述所述的一种PCB馈电端子固定装置；所述反射板上设置有两个贯穿于反射板的避让孔，所述避让孔的大小形状与所述固定装置的大小形状相适配；所述固定装置的数量为两个；两个所述固定装置分别嵌套于两个所述避让孔中；所述PCB馈电端子设置在反射板表面且位于两个避让孔之间；所述PCB馈电端子的一端夹持在其中一个固定装置的夹持勾和凸台之间；相对的另一端夹持在另外一个固定装置的夹持勾和凸台之间；所述位于基体长度方向的一个侧面边缘两侧与宽度方向上三个侧边交接的角部位置处的固定勾的短臂内表面以及其长臂内表面与反射板上的避让孔表面相抵触；所述基体长度方向的中心位置的固定勾的短臂内表面与反射板上的避让孔表面相抵触；所述凸耳结构配合该凸耳结构所在的基体平板结构长度侧面，与PCB馈电端子宽度方向及长度方向侧面相抵触。
进一步的改进在于：所述反射板上位于两个避让孔之间开设有用于固定所述PCB馈电端子的安装孔，所述PCB馈电端子的相应位置上开设有与安装孔位相匹配的固定孔；所述安装孔的数量至少为一个，所述固定孔的数量至少为一个。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过将固定装置以成对方式配合使用，为PCB馈电端子的电连接点集中化的PCB馈电网络设计与实践提供了一种结构简单，体积小，安装方便快捷、稳定、可靠而成本低廉的方案。
(2)本发明固定PCB馈电端子时，使其结构成为稳定的简支梁结构，可以有效防止其焊接时发生塑性变形，消除互调隐患。
(3)本发明在固定PCB馈电端子同时，创造性地引入对馈电网络各电连接点的同轴电缆的护线夹结构，既保证了同轴电缆在锡焊作业前的位置一致和稳定，又保证了同轴电缆在锡焊后布线作业过程中电缆弯折、拉扯所带来的影响，对电连接点进行了有效防护。
(4)本发明固定同轴线电缆的护线夹结构，在满足焊锡填充性要求的前提下，电缆倾斜一个预定的角度以避免同轴电缆外导体的预先弯折，避免焊接前后产生不一致应力，既保证了焊点的稳定性，也消除了过度应力导致的互调隐患。
附图说明
图1为本发明实施例固定装置结构反面立体示意图；
图2为本发明实施例固定装置结构正面立体示意图；
图3为本发明实施例“V”型勾状结构细节示意图；
图4为本发明实施例的天线正面整体结构俯视图；
图5为本发明实施例的天线反面整体结构俯视图；
图6为本发明实施例的天线整体结构侧视图；
图7为本发明实施例PCB馈电端子的结构立体示意图；
图8为本发明实施例反射板的结构立体示意图；
图9为本发明实施例护线夹细节示意图；
图10为本发明实施例各装配件相互配合细节示意图；
附图标记说明：
100-固定装置，200-PCB馈电端子，300-反射板，400-同轴电缆，110-基体，1101-中心“L”型勾状结构，1101a-中心“L”型勾状结构长臂内表面，1101b-中心“L”型勾状结构短臂内表面，1102-左“L”型勾状结构，1102a-左“L”型勾状结构长臂内表面，1102b-左“L”型勾状结构短臂内表面，1103-右“L”型勾状结构，1103a-右“L”型勾状结构长臂内表面，1103b-右“L”型勾状结构短臂内表面，1104-平板结构，1104a-左避空槽，1104b-右避空槽，1105-左凸耳，1106-右凸耳，1107-长型槽孔，120-夹持体，1201-凸台，1202-“V”型勾状结构，1202a-“V”型勾状结构本体，1202b-弹性臂，1202c-弹性臂端部平面，130-护线夹，1301-圆孔部，1302-开口部，1303-槽孔，2001-固定孔，2002-电连接点，3001-避让孔，3002-安装孔，3003-安装界面，α-弹性臂夹角，β-护线夹夹角，δ1-距离差，t1-反射板的厚度，δ2-夹持体间隙差，t2-PCB馈电端子的厚度，φ1-护线夹圆孔部直径，φ2-同轴线缆的最大外直径，δ3-开口部最小开口尺寸。
具体实施方式
下面结合附图1-10对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
本实施例公开了一种天线，所述天线包括反射板300，PCB馈电端子200，PCB馈电端子固定装置100；所述固定装置100采用注塑工艺成型，包括基体110、夹持体120和护线夹130；固定装置100在本实施例中为成对使用；为了方便解释本申请的内容，本实施例连同同轴电缆400在天线上的安装一同说明。
所述固定装置100包括用以夹持PCB馈电端子的夹持体120、用以实现固定装置100与天线反射板300安装界面3003便捷稳固安装的基体110和护线夹130，且所述夹持体120设置在所述基体110长度方向的一侧并沿此方向的中心平面对称布置，而所述护线夹130则位于所述基体110的一个水平面上，用以夹持防护馈电网络各电连接点2002的同轴电缆400，保证同轴电缆400在锡焊作业前后的应力状态一致。
所述基体110主体结构呈一平板结构1104，本实施例中，该平板结构1104直接贴附于天线反射板300的安装界面3003，在所述基体平板结构1104一个长度方向的侧面上设置有三个固定勾，在本实施例中，所述固定勾为“L”型勾状结构，分别为中心“L”型勾状结构1101，左“L”型勾状结构1102和右“L”型勾状结构1103，中心“L”型勾状结构1101设置在此长度方向的中心位置处，左“L”型勾状结构1102、右“L”型勾状结构1103则分别在基体110长度方向边缘两侧与宽度方向上三个侧边交接的角部位置处并以基体110长度方向中心对称布置，用以配合基体110的平板结构1104共同夹持天线反射板300，而在所述基体平板结构1104的长度方向的另一侧面上且与平板结构1104宽度方向两个侧面交接处各设置有一个凸耳结构，分别为左凸耳1105和右凸耳1106；所述基体110为固定装置100在天线反射板300上的安装提供界面接口。
所述夹持体120由沿所述基体110长度方向布置且贴附于基体110平板结构1104一个表平面上的三个凸台1201和沿所述基体110长度方向布置且贴附于基体平板结构1104的另一个表平面上的两个夹持勾组成，在本实施例中，所述夹持勾为截面呈“V”型的“V”型勾状结构1202；所述凸台1201与所述“V”型勾状结构1202在所在的基体110长度方向交替设置且沿所述基体110长度方向的中心平面对称布置，用以实现PCB馈电端子200的快捷、稳定、可靠夹持。
所述“L”型勾状结构(1101、1102、1103)的长臂内表面(1101b、1102b、1103b)与相对的平板结构1104表面相互平行，且两个表面之间的距离差δ1视天线反射板300的厚度t1不同而有所不同，在本实施例中，δ1＝t1+0.05mm。
所述左“L”型勾状结构短臂内表面1102a、右“L”型勾状结构短臂内表面1103a以及左“L”型勾状结构长臂内表面1102b、右“L”型勾状结构长臂内表面1103b、与短臂一起用以与天线反射板300上的避让孔3001表面相抵触，用以限定固定装置100在反射板300平面内、PCB馈电端子200宽度方向的位置。
所述中心“L”型勾状结构短臂内表面1101a在本实施例中用以与天线反射板300上的避让孔3001表面相抵触，用以限定固定装置100在反射板300平面内、PCB馈电端子200长度方向的位置。
所述左凸耳1105和右凸耳1106配合这两个凸耳所在的基体平板结构1104长度侧面，用以与PCB馈电端子200宽度方向及长度方向侧面相抵触，用以限定PCB馈电端子200在反射板300平面内水平方向的位置。
所述“V”型勾状结构1202，包括基体平板结构1104连接的“V”型勾状结构本体1202a和弹性臂1202b，“V”型勾状结构本体1202a和弹性臂1202b之间形成一个弹性臂夹角α，且弹性臂端部平面1202c与所述凸台1201对应平面之间形成一个夹持体间隙差δ2；δ2大小取决于馈电端子PCB板200的厚度t2，本实施例中取δ2＝t2+0.01mm；所述“V”型勾状结构本体1202a与弹性臂1202b之间弹性臂夹角α与“V”型勾状结构1202的高度反相关，高度越高，α可以取小值；本实施例中取α＝20°。
为便于所述“V”型勾状结构本体1202a与弹性臂1202b夹角下空间注塑成型，该夹角空间下所述基体平板结构1104上设置有与“V”型勾状结构1202一一对应的贯穿平板结构的左避空槽1104a、右避空槽1104b，且左避空槽1104a、右避空槽1104b的一个侧面与“V”型勾状结构本体1202a表面齐平。
所述凸台1201相对所述基体110长度方向侧平面延伸突出，用于支撑PCB馈电端子200，在本实施例中，所述凸台1201凸出所述基体110的长度和所述“V”型勾状结构1202的弹性臂1202b自然状态最外侧边缘平齐。
所述护线夹130为一侧开口的圆孔结构，包括圆孔部1301和位于圆孔部1301上方的开口部1302；圆孔部1301用以提供同轴电缆400的径向支撑并对同轴电缆400予以夹持，而开口部1302则用以卡护同轴电缆400确保电缆在轴向的位置。
所述护线夹130圆孔部1301直径φ1应与防护的同轴电缆400的被夹持部的最大外径φ2相匹配,在本实施例中，优选φ1＝φ2+0.1mm。
所述护线夹130开口部1302最小开口尺寸δ3与防护的同轴电缆400的最大外径φ2，在本实施例中，优选δ3＝φ2-0.5mm。
所述护线夹130设置在所述基体平板结构1104上与“L”型勾状结构位于同一侧平面上，且其轴线与所述基体平面结构1104形成一个护线夹夹角β，在本实施例中，优选β≤10°。
所述护线夹130的数量至少为一个，相互之间可相连可不相连，在本实施例中，护线夹130的数量为四个，相邻的两个护线夹不相连，且在圆孔结构的一侧开设槽孔1303，以使护线夹130在此侧具有更好的弹性变形，方便同轴电缆400的安装。
在本实施例中，基体平板结构1104上开设有一长形槽孔1107，其一端与所述基体平板结构1104在反射板300的安装界面相连，另一端与护线夹130圆孔部1301保留一个基本的注塑成型壁厚连接，以获得更好的注塑成型工艺性能。
所述反射板300上设置有两个贯穿于反射板300的避让孔3001，所述避让孔3001的大小形状与所述固定装置100的大小形状相适配；所述固定装置100的数量为两个；两个所述固定装置100分别嵌套于两个所述避让孔3001中；所述PCB馈电端子200设置在反射板300表面且位于两个避让孔3001之间；所述PCB馈电端子200的一端夹持在其中一个固定装置100的“V”型勾状结构1202和凸台1201之间；相对的另一端夹持在另外一个固定装置的“V”型勾状结构1202和凸台1201之间；所述左“L”型勾状结构短臂内表面1102a、右“L”型勾状结构短臂内表面1103a、左“L”型勾状结构长臂内表面1102b以及右“L”型勾状结构长臂内表面1103b分别与反射板上的避让孔3001表面相抵触；所述中心“L”型勾状结构短臂内表面1101a与天线反射板300上的避让孔3001表面相抵触；所述左凸耳1105和右凸耳1106配合这两个凸耳所在的基体平板结构1104长度侧面，与PCB馈电端子200宽度方向及长度方向侧面相抵触。
在本实施例中，所述反射板300上位于两个避让孔3001之间开设有用于固定所述PCB馈电端子200的安装孔3002，所述PCB馈电端子200的相应位置上开设有与安装孔3002相匹配的固定孔2001；以实现所述PCB馈电端子200的完全紧固，解决当所述PCB馈电端子200尺寸较大时，并未能完全紧固于所述固定装置100内的问题；所述安装孔3002的数量至少为一个，在本实施例中为两个；所述固定孔2001的数量至少为一个，在本实施例中为两个；安装孔3002的形状可以是圆形孔、方形孔、椭圆形孔、异形孔中的一种，在本实施例中为圆形孔。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：包括基体、夹持体和护线夹；所述基体为平板结构，所述夹持体包括沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构一个表平面上的凸台和沿所述基体长度方向布置且贴附于基体平板结构的另一个表平面上的夹持勾；所述基体平板结构长度方向的一个侧面上设置有固定勾；所述基体平板结构长度方向的另一侧面上且与平板结构宽度方向的两个侧面交接处各设置有一个凸耳结构；所述护线夹为一侧开口的圆孔结构，包括圆孔部和位于圆孔部上方的开口部；所述护线夹固定设置在所述基体平板结构的表平面上，且与固定勾位于同一侧平面上。
2.根据权利要求1所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述固定勾为“L”型勾状结构；所述“L”型勾状结构的长臂内表面与相对的平板结构表面相互平行；所述固定勾的数量为三个，其中一个设置在长度方向的中心位置；另外两个固定勾分别设置在基体长度方向的一个侧面边缘两侧与宽度方向上三个侧边交接的角部位置并以基体长度方向中心对称布置。
3.根据权利要求1所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述夹持勾为“V”型勾状结构；所述凸台的数量至少为三个，所述夹持勾的数量至少为两个；所述凸台与所述夹持勾在所在的基体长度方向交替设置且沿所述基体长度方向的中心平面对称布置。
4.根据权利要求3所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述“V”型勾状结构，其由与基体平板结构连接的本体和本体呈一夹角的弹性臂组成，且弹性臂端部平面与所述凸台对应平面之间形成一个间隙差；所述“V”型勾状结构本体与弹性臂之间夹角大小与“V”型勾状结构的高度反相关，高度越高，夹角的值越小。
5.根据权利要求4所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述基体平板结构上且位于所述夹角空间下设置有与“V”型勾状结构一一对应的贯穿平板结构的避空槽，且避空槽一个侧面与“V”型勾状结构本体表面平齐。
6.根据权利要求4所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述凸台相对所述基体长度方向侧平面延伸突出，所述凸台凸出所述基体的长度和所述“V”型勾状结构的弹性臂自然状态最外侧边缘平齐。
7.根据权利要求1所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述护线夹的数量至少为两个；相邻的两个护线夹不相连，且在圆孔结构的一侧开设有槽孔，以使护线夹在此侧具有更好的弹性变形；所述护线夹的轴线与所述基体平面呈现一个夹角β，β≤10°。
8.根据权利要求1所述的一种PCB馈电端子固定装置，其特征在于：所述基体平板结构上开设一长形槽孔，其一端与所述基体平板表面相连，另一端与护线夹圆孔部保留一个基本的注塑成型壁厚连接，以获得更好的注塑成型工艺性能。
9.一种天线，其特征在于，包括反射板，PCB馈电端子，还包括权利要求1-8中任意一项所述的一种PCB馈电端子固定装置；所述反射板上设置有两个贯穿于反射板的避让孔，所述避让孔的大小形状与所述固定装置的大小形状相适配；所述固定装置的数量为两个；两个所述固定装置分别嵌套于两个所述避让孔中；所述PCB馈电端子设置在反射板表面且位于两个避让孔之间；所述PCB馈电端子的一端夹持在其中一个固定装置的夹持勾和凸台之间；相对的另一端夹持在另外一个固定装置的夹持勾和凸台之间；所述位于基体长度方向的一个侧面边缘两侧与宽度方向上三个侧边交接的角部位置处的固定勾的短臂内表面以及其长臂内表面与反射板上的避让孔表面相抵触；所述基体长度方向的中心位置的固定勾的短臂内表面与反射板上的避让孔表面相抵触；所述凸耳结构配合该凸耳结构所在的基体平板结构长度侧面，与PCB馈电端子宽度方向及长度方向侧面相抵触。
10.根据权利要求9所述的一种天线，其特征在于，所述反射板上位于两个避让孔之间开设有用于固定所述PCB馈电端子的安装孔，所述PCB馈电端子的相应位置上开设有与安装孔位相匹配的固定孔；所述安装孔的数量至少为一个，所述固定孔的数量至少为一个。
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