CN112436245A - 一种腔体式移相器 - Google Patents

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CN112436245A CN201910792194.6A CN201910792194A CN112436245A CN 112436245 A CN112436245 A CN 112436245A CN 201910792194 A CN201910792194 A CN 201910792194A CN 112436245 A CN112436245 A CN 112436245A
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吴壁群
孙丹
张鹏
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Abstract

本发明提供了一种腔体式移相器,将布线槽设置到与射频电路板平行的腔体封装壁上,多个布线槽可设置在不同的封装壁上;传输电缆内导体通过布线槽上设置的操作孔与射频电路锡焊连接作业,避免了因传输电缆外导体锡焊时高温对滑动介质造成的热变形影响;在与布线槽相对的封装壁的内侧设置有支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障;同时,也有利于提高自动化焊接作业的效率。并且,通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,可进一步降低移相器成本。

Description

一种腔体式移相器
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,具体涉及一种腔体式移相器。
背景技术
在移动通信网络覆盖中,电调天线是覆盖网络的关键设备之一,而移相器又是电调天线的最核心部件,移相器性能的优劣直接决定了电调天线性能,进而影响到网络覆盖质量,故移相器在移动基站天线领域的重要性是不言而喻的。主流的移相器大多是采用“腔体+射频线路+依附于射频线路上下表面的滑动介质”方案进行开发,通过内部的介质改变信号在该移相器中的传播速率,由此可使流经该移相器输出的信号形成连续的线性相位差,从而实现通过移相器调整下倾角度的目的。
现有的移相器腔体主要是一体成型设计的,一体成型的腔体避免了存在互调隐患源的螺钉连接,因而受到业内推崇,但在方案实现上仍然存在诸多的弊端。专利名称为“腔体式微波器件”(公开号为CN104037475B)的专利方案引入了布线槽,并在布线槽上设置有供传输电缆穿过进入射频线路所在空腔的第一通孔(即布线孔),以及布置于非布线槽所在封装壁上的操作孔(焊接孔)。该专利方案也存在一些缺陷:首次,无论其第一通孔轴线与腔体纵长方向的倾角如何,传输电缆都将必不可免的存在弯曲,易于造成电缆外导体焊点应力而形成互调隐患;其次,第一通孔布置在外形不平整的布线槽上,既难加工,加工成本比较高,又因为数量众多且贯穿至内部的卡槽,容易在射频线路所在的空腔内造成机械毛刺残留,形成互调隐患;再次,布线槽的设置也限制了传输电缆在移相器外部的布线,传输电缆仅能在布线槽所在的水平面内布线,为了避免传输电缆的过小折弯半径弯曲,在天线布局时需要给移相器间留取足够的空间,这也往往限制了天线宽度的进一步小型化的实现;最后,滑动介质需要随射频电路在传输电缆外导体焊接之前装入腔体内,由于锡焊作业加热产生的高温存在导致滑动介质热变形的隐患,影响电气性能,也增大了介质滑动的摩擦力,影响移相器相位调节功能的实现。
为了固定射频电路板或射频电路板绝缘支撑件,在移相器腔体内置的空腔内的左右封装壁上设置有卡槽,卡槽两侧结构不对称,导致射频电路板馈电点两侧支撑不均衡,馈电点焊接时易导致电路板变形,进而产生焊接不良或馈电点内应力集中,严重影响移相器电气性能的稳定。另外,在铝合金挤压成型或拉削成型的工程实践上,卡槽的高度尺寸有所限制,且不宜太小,这也为射频电路板厚度的选择提出了特别要求,限制了腔体对射频电路基本厚度的适配能力,不利于移相器整体成本的降低。此外,射频电路在腔体内置空间的稳定性不足也不利于移相器部件的自动化焊接作业。
本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。同时,改善了射频电路板在腔体内置空腔的稳定性,也有利于提高自动化焊接作业的效率;通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,为移相器成本的降低提供了有力支持。
发明内容
本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。同时,改善了射频电路板在腔体内置空腔的稳定性,也有利于提高自动化焊接作业的效率;通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,为移相器成本的降低提供了有力支持。
本发明提供一种腔体式移相器,包括腔体及设于所述腔体内的射频电路板;所述腔体具有多个封装壁,且所述腔体内置至少一个空腔;在与所述射频电路板表面平行的至少一个封装壁上设置有至少一个布线槽,所述布线槽用于放置传输电缆,且所述布线槽上设置有供所述传输电缆芯线焊接的操作孔;所述传输电缆沿所述布线槽布线并穿过所述布线槽上的所述操作孔与所述射频电路板焊接连接;在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧设置有支撑筋。
进一步地,所述支撑筋设置在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧且与射频电路板上的射频电路馈电点相对应。
进一步地,所述支撑筋设置在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧且呈左右对称设置。
进一步地,所述支撑筋靠近所述空腔内的左右封装壁,且所述支撑筋的外壁与所述空腔内的左右封装壁的内壁的距离L的大小取决于所述射频电路板的厚度t,所述射频电路板的厚度t越薄,L取值越大,且最大时应保证所述支撑筋不覆盖所述射频电路的电路单元。
进一步地,所述支撑筋的高度H取决于所述射频电路板的厚度t,所述射频电路板的厚度t越薄,H取值越大,且最大时须保证所述支撑筋顶面与卡槽顶面之间的距离δ≥t+(0.05~0.1)mm。
进一步地,所述布线槽设置在与所述射频电路板表面平行的上下两个封装壁上。
进一步地,所述腔体的封装壁上设置有至少一对用于腔体一体成型中改善金属平衡流动并提升腔体界面尺寸精度的工艺槽;所述工艺槽对称设置于所述腔体上与所述射频电路板表面垂直的左右两个封装壁上。
进一步地,所述腔体通过铝合金挤压成型或拉削成型。
进一步地,所述腔体呈长条状,且所述腔体沿纵长方向的两个端面中至少有一个端面不设置封装壁而成开口状,其开口用以供所述射频电路板装入并与外部操控元件相连接。
进一步地,所述腔体沿其纵长方向在其两侧至少设有一对凸舌,以便于腔体的快捷安装。
进一步地,所述空腔由与射频电路板表面平行的上下两个封装壁以及与射频电路板垂直面平行的左右两个封装壁限定而成。
进一步地,多个所述空腔沿所述上下两个封装壁分层布置,或沿所述左右两个封装壁左右布置,形成至少有两个空腔的结构。
进一步地,在与所述射频电路板垂直面平行的左右两个封装壁的内壁上设置有用以固定射频电路板或射频电路板绝缘支撑件的卡槽,所述卡槽用以确定射频电路在空腔中高度。
进一步地,与所述射频电路板表面平行的两个封装壁的其中一个封装壁上设置有至少一个布线槽,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
进一步地,在与所述射频电路板表面平行的两个封装壁上均设置有至少一个布线槽,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
进一步地,所述布线槽通过焊锡与传输电缆的外导体相互连接并进行固化定位。
进一步地,所述布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,用以在焊锡时留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响。
进一步地,所述操作孔设置在布线槽上,并沿布线槽长度方向依据射频电路板上馈电点数量及位置一一对应。
进一步地,所述操作孔允许传输电缆的内导体通过进入到空腔内与所述的射频电路板相锡焊连接,并提供锡焊作业的操作窗口。
进一步地,所述射频电路板为移相器电路,所述射频电路板是基于印刷线路板(PCB)的射频带状线路,其直接插入空腔内的卡槽中。
进一步地,所述射频电路板为移相器电路,所述射频电路板是由金属薄板制作的射频带状线路,其需要通过绝缘支撑件插入空腔内的卡槽中。
进一步地,所述工艺槽截面形状多样,可以是矩形,圆弧形,三角形或其他几何形状。
本发明的有益效果为:
(1)本发明将布线槽设置到与射频电路平行的封装壁上,并且布线槽设置在所述空腔的上下两个封装壁上,传输电缆内导体通过布线槽上设置的操作孔与射频电路锡焊连接作业,允许在传输电缆外导体与腔体布线槽锡焊连接后才进行,从而有效防止了因传输电缆外导体锡焊时高温对滑动介质造成的热变形影响,保证了移相器相位调节功能的可靠实现;最大限度的缩小了移相器的尺寸,移相器重量轻、成本低。
(2)本发明的腔体通过铝合金挤压成型或拉削成型,结构简单,无需任何金属螺钉紧固连接,既组装便捷,又避免了螺钉紧固引入的无源互调隐患。
(3)本发明机械加工边界非常简单,易于后续机械加工毛刺的清除,避免了因毛刺引入的无源互调隐患。
(4)本发明腔体布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,在焊锡时可以留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响,进一步也避免了应布线弯曲造成焊点应力所引入的无源互调隐患。
(5)本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。其次,改善了射频电路板在腔体内置空腔的稳定性,也有利于提高自动化焊接作业的效率。并且,通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,为移相器成本的降低提供了有力支持。
附图说明
图1为本发明专利的第一个实施例的移相器腔体截面图;
图2为图1所示腔体的布线槽的剖面图;
图3为图1所示腔体的支撑筋的细节放大图;
图4为图1所示腔体应用的移相器的立体图;
图5为图4所示移相器的A-A向剖视图;
图6为本发明的第二个实施例的移相器腔体的截面图;
图7为图6所示腔体支撑筋的细节放大图;
图8为图6所示腔体应用的四端口移相器立体图;
图9为图8所示移相器的A-A向剖视图。
其中:11-实施例1所述腔体,12-实施例1所述射频电路板,13-实施例1所述滑动介质,14-传输电缆,110-上封装壁,111-下封装壁, 112-第一左封装壁,113-第一右封装壁,114-第二左封装壁,115-第二右封装壁,116-布线槽,117-凸舌,118-卡槽,119-支撑筋,1110-工艺槽,1111-操作孔,121-射频电路单元,122-射频电路板基板,1161-布线槽截面第一弧面,1162-布线槽截面第一平面,1163-布线槽截面第二弧面,1164-布线槽截面第二平面,1165-布线槽截面第三弧面,1166-布线槽截面第三平面,1167-布线槽截面第四弧面,1168-布线槽截面第四平面,1169-布线槽截面第五弧面。
21-实施例2所述腔体,22-实施例2所述射频电路板,23-实施例2所述滑动介质,24-传输电缆,210-腔体上空腔,211-腔体下空腔,212-第一左封装壁,213-第一右封装壁,214-第二左封装壁,215-第二右封装壁,216-卡槽,217-支撑筋,218-工艺槽、219-内墙,2110-布线槽,2111-凸舌,2112-操作孔。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。此外,如果已知技术的详细描述对于本发明的特征是不必要的,则将其省略。
本发明的移相器腔体包括具有收容射频电路板的容置空腔的腔体本体、放置传输电缆的布线槽、输电缆芯线焊接的操作孔和工艺槽以及用以改善射频电路板支撑效果的支撑筋等。
所述腔体采用铝合金挤压成型或拉削成型,其大致呈长方体状,内置多个封装壁和由所述封装壁限定的、用于容置所述射频电路板及其他相关组件(如滑动介质等)的空腔;于其外部,沿纵长方向的两个端面中至少有一个端面不设置封装壁成开口状,其开口用以供所述射频电路板装入并与外部操控元件相连接,而在其纵长方向的两侧至少设有一对凸舌,用以便于腔体的快捷安装。且一般地,为便于安装,当只设置一对凸舌时,凸舌须设置在布线槽对侧的封装壁上。所述腔体至少具有一对用以腔体一体成型中改善金属平衡流动的工艺槽,且工艺槽对称设置于左右封装壁上。同时,所述腔体至少具有一个用于增加射频电路板支撑点的支撑筋,且支撑筋位于与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁上。
进一步地,所述空腔由与射频电路板表面平行的上下两个封装壁以及与射频电路板垂直面平行的左右两个封装壁限定而成。
更进一步地,多个所述空腔沿所述上下两个封装壁分层布置,或沿所述左右两个封装壁左右布置,或同时沿上下两个封装壁分层布置和沿左右两个封装壁左右布置,形成至少有两个空腔的结构。
在与所述射频电路板表面平行的两个封装壁的其中一个封装壁上设置有至少一个布线槽,即所述布线槽设置在上下两个封装壁的其中一个封装壁上,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
在与所述射频电路板表面平行的两个封装壁上均设置有至少一个布线槽,即所述布线槽设置在与所述射频电路板表面平行的上下两个封装壁上,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
进一步地,所述布线槽在每一个所述空腔的上封装壁上或下封装壁上可以设置多个,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
更进一步地,所述布线槽用于放置传输电缆,并通过焊锡与传输电缆的外导体相互连接并进行固化定位。且所述布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,用以在焊锡时留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响。布线槽截面尺寸的大小应由本领域技术人员根据设计和操作需要灵活设计。
所述布线槽上设置有供所述传输电缆芯线焊接的操作孔;所述传输电缆沿所述布线槽布线并穿过所述布线槽上的所述操作孔与所述射频电路板焊接连接。
进一步地,所述操作孔允许传输电缆的内导体通过并进入到空腔内与所述的射频电路相锡焊连接,并提供锡焊作业的操作窗口。所述操作孔布置在布线槽上并沿布线槽长度方向依据射频电路馈电点数量及位置一一对应设置。
更进一步地,为便于传输电缆和所述射频电路的连接、维护等操作,所述操作孔的形状、大小可以由本领域技术人员根据操作需要灵活设计。
所述空腔内的左右封装壁上设置有用以固定射频电路板或射频电路板绝缘支撑件的卡槽。
进一步地,所述空腔内的卡槽用以确定射频电路板在空腔中高度。作为本领域技术人员所熟知,所述射频电路为移相器电路,其可以是基于印刷线路板(PCB)的射频带状线路,也可以是有金属薄板制作的射频带状线路。
更进一步地,所述射频电路板为PCB射频带状线路时,其直接插入空腔内的卡槽中。所述射频电路为金属薄板射频带状线路时,其需要通过绝缘支撑件插入空腔内的卡槽中。
所述工艺槽左右对称设置于腔体左右封装壁上,用以腔体一体成型中改善金属平衡流动,提升腔体截面的尺寸精度。
进一步地,所述工艺槽截面形状多样,可以是矩形,圆弧形,三角形或其他几何形状。
更进一步地,必要时,所述工艺槽亦可替代或配合所述凸舌,用于腔体的快捷安装。
所述支撑筋设置于所述布线槽相对的封装壁上,且一般地,支撑筋呈左右对称设置,必要时也可以仅仅设置在所述布线槽相对的封装壁上与射频电路馈电点相对应的一侧。
进一步地,所述支撑筋宜靠近左右封装壁设置,且支撑筋的外壁与左右封装壁的内壁的距离L取决于所述射频电路板的厚度t。一般地,射频电路板的厚度t越薄,L取值越大,且最大时应保证支撑筋不遮覆所述射频电路的电路单元。
更进一步地,所述支撑筋的高度H取决于所述射频电路板的厚度t。一般地,射频电路板的厚度t越薄,H取值越大,且H取最大值时须保证支撑筋顶面与卡槽顶面之间的距离δ≥t+(0.05~0.1)mm。
再进一步地,所述支撑筋用以配合所述卡槽改善射频电路在腔体内置空腔的稳定性,并为射频电路馈电点焊接时提供可靠支撑,消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。另一方面,所述支撑筋也有助于提升腔体对射频电路板厚度的适配能力,为移相器成本的降低提供支持。
实施例一
请参考图1、图2和图4,本发明的移相器腔体,包括腔体本体11,内置于所述腔体的射频电路12,附着于所述射频电路并于其表面滑动的滑动介质13。为了更好地阐述本发明的结构和原理,本发明还揭示与该移相器腔体组装在一起的传输电缆14,其他实施例同样可以通过传输电缆来说明。
所述腔体11通过铝合金挤压或拉削等成型方式一体成型,所述腔体具有六个面的封装壁(上封装壁110、下封装壁111、第一左封装壁112、第一右封装壁113和第二左封装壁114、第二右封装壁115)。封装壁限定形成用于容置所述射频电路板及其他相关组件(如滑动介质等)的空腔(未标号)。于腔体外部,沿纵长方向的两个端面中至少有一个端面(未标号)不设置封装壁成开口状,其开口用以供所述射频电路板及其他相关组件(如滑动介质等)装入并与外部操控元件(未示出)相连接,而在其纵长方向的两侧至少设有一对凸舌117,用以便于腔体的快捷安装。且一般地,为便于安装,当只设置一对凸舌117时,凸舌须设置在布线槽116对侧的封装壁上。布线槽116设置在与所述射频电路板12表面平行的上下两个封装壁(110、111)的其中一个封装壁上,或者设置在每一个所述空腔的上下两个封装壁的两者之上。所述布线槽116用于放置传输电缆14,并通过焊锡(未示出)与传输电缆的外导体(未示出)相互连接并进行固化定位。且所述布线槽截面由多个平面(1162、1164、1166和1168)和数个弧面(1161、1163、1165、1167和1169)组成,且相对于布线槽所在封装壁外表面,布线槽呈外小内大的倒扣状,用以在锡焊时留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体的焊接强度,避免布线弯曲造成的影响。所述布线槽116上设置有供所述传输电缆芯线(未示出)焊接的操作孔1111;所述传输电缆14沿所述布线槽116布线并穿过所述布线槽上的所述操作孔1111与所述射频电路板馈电点(未示出)焊接连接。
应当知道,所述操作孔1111布置在布线槽116上并沿布线槽长度方向依据射频电路馈电点的数量及位置一一对应设置,且一般地,根据工程实践经验,以射频电路馈电点的位置为圆心,操作孔的直径大小一般不小于10mm,其形状、大小可以由本领域技术人员根据操作需要灵活设计。
在腔体11内左右封装壁(112、113、114、115)上设置有用以固定射频电路板12或射频电路板绝缘支撑件(未示出)的卡槽118。
所述工艺槽1110左右对称设置于左封装壁112和右封装壁113上,并与凸舌117连接成一体。
进一步结合图3、图4、图5,所述支撑筋119设置于所述布线槽116对侧的封装壁上,且一般地,支撑筋119呈左右对称设置,必要时也可以仅仅设置在所述布线槽116相对的封装壁上与射频电路馈电点(为示出)相对应的一侧。
应当知道,所述支撑筋119宜靠近左右封装壁(112、113)设置,且支撑筋119的外壁与左右封装壁的内壁的距离L取决于所述射频电路板122的厚度t。一般地,射频电路板122的厚度t越薄,L取值越大,且最大时应保证支撑筋119不遮覆所述射频电路的电路单元121。同时,所述支撑筋119的高度H也取决于所述射频电路板122的厚度t。一般地,射频电路板122的厚度t越薄,H取值越大,且H取最大值时须保证支撑筋119顶面(未标号)与卡槽顶面(未标号)之间的距离δ≥t+(0.05~0.1)mm。
本领域的技术人员应清楚,焊接过程中,传输线缆14外导体(未标号)与布线槽116通过焊锡固化定位,而其内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)通过焊锡固化定位。若焊接过程中射频电路板122在腔体内置空腔(未标号)不平整或出于不稳定状态,各内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)而焊接固化后,在移相器实际使用过程中,随着滑动介质13的往复直线运动,将使得所述传输电缆14的内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)处的焊锡点产生交变应力集中,长期的应力存在易导致焊点龟裂或其他不良问题,进而影响移相器的电气性能,特别的如无源互调。通过增加所述支撑筋119,以配合所述卡槽改善射频电路在腔体内置空腔的稳定性,并为射频电路馈电点焊接时提供可靠支撑,消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。另一方面,所述支撑筋也有助于提升腔体对射频电路板厚度的适配能力,为移相器成本的降低提供支持。
本实施例的移相器应用中,所述射频电路12为基于PCB板之类的基板印制的带状电路,其中122为基板,其为双面印制的PCB板,121为印制在基板122上的射频电路单元,上、下层电路单元用若干过孔(未示出)相连。此外,为了防止使用过程中基板122在所述腔体11中的位置变动,射频电路12的基板121插入腔体11的卡槽118内,并在基板122位于腔体端面(未示出)的两端分别设置有与绝缘支撑件(未示出)卡接固定用的定位孔(未示出)。在其他实施方式中,所述基板121也可以为单层PCB板,所述射频电路12还可以是金属薄板制作的射频带状线路。
实施例二
请参考图6,图7,本发明的腔体式移相器为四端口移相器,包括腔体21,设于所述腔体21内的射频电路22,位于腔体21与射频电路22之间的滑动介质23。
所述腔体21通过铝合金挤压或拉削等成型方式一体成型,内部形成有沿腔体21纵长方向贯通的沿所述上下两个封装壁分层布置的空腔(210,211)。上空腔210和下空腔211中可设置相同的射频电路22,使该四端口移相器适用于单频双极化天线;其也可以设置不同的电路射频电路22,使该移相器适用于多频天线。
所述腔体21的外侧在其纵长方向的左右四个封装壁(212、213、214和215)上设置有至少一对凸舌2111,用以便于腔体21的快捷安装。
所述腔体21的上空腔210和下空腔211的封装壁(未标号)上设于沿腔体21纵长方向贯通腔体两个端面的布线槽2110,用以放置传输电缆24并与传输电缆外导体(未示出)通过锡焊连接。所述布线槽2110上设置有供所述传输电缆芯线(未示出)焊接的操作孔2112;所述传输电缆24沿所述布线槽2110布线并穿过所述布线槽2110上的所述操作孔2112与所述射频电路板馈电点(未示出)焊接连接。
在腔体21内的上空腔210和下空腔210的左右封装壁(212、213、214和215)上,各设置有用以固定所述射频电路22的卡槽216。所述射频电22为基于双面印制电路板印制的、具有移相功能的电路,装配时,所述承载射频电路22的基本插入腔体21的卡槽216内,并由绝缘结构件(未示出)对其进行支撑。
进一步地,腔体21内部可以通过左右排列或上下排列或左右上下排列等不同排列方式组合成多个空腔,通过使用不同的射频电路22,可工作于不同频段,适用于多频天线。本领域内技术人员可以知晓,按此方式同理可组成具有多个移相器组件的多端口移相器,不管该移相器内含有多少移相元件,每个移相元件内含多少端口,其中腔体21均一体成型。
支撑筋217沿上空腔210下封装壁(未标号)与下空腔211上封装壁(未标号)组成的内墙219的水平中心平面对称,设置于布线槽2110对侧的封装壁上。
应当知道,所述支撑筋217宜靠近左右封装壁(212、213)设置,且支撑筋217的外壁与左右封装壁的内壁的距离L取决于所述射频电路板(未标号)的厚度t。一般地,射频电路板(未标号)的厚度t越薄,L取值越大,且最大时应保证支撑筋217不遮覆所述射频电路的电路单元(未标号)。同时,所述支撑筋217的高度H也取决于所述射频电路板(未标号)的厚度t。一般地,射频电路板(未标号)的厚度t越薄,H取值越大,且H取最大值时须保证支撑筋217顶面(未标号)与卡槽顶面(未标号)之间的距离δ≥t+(0.05~0.1)mm。
本领域的技术人员应清楚,焊接过程中,传输线缆24外导体(未标号)与布线槽2110通过焊锡固化定位,而其内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)通过焊锡固化定位。若焊接过程中射频电路板(未标号)在腔体内置空腔(未标号)不平整或出于不稳定状态,各内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)而焊接固化后,在移相器实际使用过程中,随着滑动介质23的往复直线运动,将使得所述传输电缆24的内导体(未标号)与射频电路馈电点(未示出)处的焊锡点产生交变应力集中,长期的应力存在易导致焊点龟裂或其他不良问题,进而影响移相器的电气性能,特别的如无源互调。通过增加所述支撑筋217,以配合所述卡槽改善射频电路在腔体内置空腔的稳定性,并为射频电路馈电点焊接时提供可靠支撑,消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。另一方面,所述支撑筋也有助于提升腔体对射频电路板厚度的适配能力,为移相器成本的降低提供支持。
本实施例的移相器应用中,所述射频电路22为基于PCB板之类的基板印制的带状电路,其基板(未标号),其为双面印制的PCB板,印制在基板(未标号)上的射频电路单元,上、下层电路单元用若干过孔(未示出)相连。此外,为了防止使用过程中基板(未标号)在所述腔体21中的位置变动,射频电路22的基板(未标号)插入腔体21的卡槽216内,并在基板(未标号)位于腔体端面(未示出)的两端分别设置有与绝缘支撑件(未示出)卡接固定用的定位孔(未示出)。在其他实施方式中,所述基板(未标号)也可以为单层PCB板,所述射频电路12还可以是金属薄板制作的射频带状线路。
综上所述,本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障,也有利于提高自动化焊接作业的效率。此外,本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,为移相器成本的降低提供了有力支持。
本发明的腔体通过铝合金挤压成型或拉削成型,结构简单,无需任何金属螺钉紧固连接,既组装便捷,又避免了螺钉紧固引入的无源互调隐患。
本发明的腔体的机械加工边界进一步精简,易于后续机械加工毛刺的清除,更易于避免了因毛刺引入的无源互调隐患。
本发明腔体布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,在焊锡时可以留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响,进一步也避免了应布线弯曲造成焊点应力所引入的无源互调隐患。
本发明传输电缆内导体通过布线槽上设置的操作孔与射频电路锡焊连接作业,允许在传输电缆外导体与腔体布线槽锡焊连接后才进行,从而有效防止了因传输电缆外导体锡焊时高温对滑动介质造成的热变形影响,保证了移相器相位调节功能的可靠实现。
本发明中,在一体成型的移相器腔体的左右封装壁上引入工艺槽,使得腔体截面壁厚更趋均匀,能有效改善腔体铝合金挤压成型或拉削过程中金属流动的平衡性,使得腔体截面尺寸精度明显提高,移相器电气电磁边界的一致性更好,从而保证了移相器电气性能的实现。同时,也有助于提高腔体的良品率。此外,工艺槽的设计,也能有效减少移相器腔体材料的使用量,移相器的重量也进一步减轻,成本也相应降低。同时,工艺槽的设计也为腔体的快捷安装提供了更多的方式选择。
最后,本发明中,移相器射频电路可以根据需要采用PCB板或金属薄板结构,具有较大的灵活性。
有益效果:
(1)本发明将布线槽设置到与射频电路平行的封装壁上,并且布线槽设置在所述空腔的上下两个封装壁上,传输电缆内导体通过布线槽上设置的操作孔与射频电路锡焊连接作业,允许在传输电缆外导体与腔体布线槽锡焊连接后才进行,从而有效防止了因传输电缆外导体锡焊时高温对滑动介质造成的热变形影响,保证了移相器相位调节功能的可靠实现;最大限度的缩小了移相器的尺寸,移相器重量轻、成本低。
(2)本发明的腔体通过铝合金挤压成型或拉削成型,结构简单,无需任何金属螺钉紧固连接,既组装便捷,又避免了螺钉紧固引入的无源互调隐患。
(3)本发明机械加工边界非常简单,易于后续机械加工毛刺的清除,避免了因毛刺引入的无源互调隐患。
(4)本发明腔体布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,在焊锡时可以留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响,进一步也避免了应布线弯曲造成焊点应力所引入的无源互调隐患。
(5)本发明在一体成型的移相器腔体的封装壁上引入支撑筋,增加了对射频电路板支撑点,避免射频电路板焊接作业时的变形,从而消除焊接时电路板的变形及由此产生的焊接不良或是焊点内应力集中,为移相器电性能的稳定提供保障。其次,改善了射频电路板在腔体内置空腔的稳定性,也有利于提高自动化焊接作业的效率。并且,通过控制支撑筋的位置和高度,可以适配不同射频电路板厚度,增加了射频电路设计的灵活性,为移相器成本的降低提供了有力支持。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (18)

1.一种腔体式移相器,包括腔体及设于所述腔体内的射频电路板;所述腔体具有多个封装壁,且所述腔体内置至少一个空腔;在与所述射频电路板表面平行的至少一个封装壁上设置有至少一个布线槽,所述布线槽用于放置传输电缆,且所述布线槽上设置有供所述传输电缆芯线焊接的操作孔;所述传输电缆沿所述布线槽布线并穿过所述布线槽上的所述操作孔与所述射频电路板焊接连接;在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧设置有支撑筋。
2.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述支撑筋设置在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧且与射频电路板上的射频电路馈电点相对应。
3.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述支撑筋设置在与所述布线槽所在的封装壁相对的封装壁的内侧且呈左右对称设置。
4.根据权利要求3所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述支撑筋靠近所述空腔内的左右封装壁,且所述支撑筋的外壁与所述空腔内的左右封装壁的内壁的距离L的大小取决于所述射频电路板的厚度t,所述射频电路板的厚度t越薄,L取值越大,且最大时应保证所述支撑筋不覆盖所述射频电路的电路单元。
5.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述布线槽设置在与所述射频电路板表面平行的上下两个封装壁上。
6.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述腔体的封装壁上设置有至少一对用于腔体一体成型中改善金属平衡流动并提升腔体界面尺寸精度的工艺槽,所述工艺槽对称设置于所述腔体上与所述射频电路板表面垂直的左右两个封装壁上。
7.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述腔体呈长条状,且所述腔体沿纵长方向的两个端面中至少有一个端面不设置封装壁而成开口状,其开口用以供所述射频电路板装入并与外部操控元件相连接。
8.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述腔体沿其纵长方向在其两侧至少设有一对凸舌,以便于腔体的快捷安装。
9.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述空腔由与射频电路板表面平行的上下两个封装壁以及与射频电路板垂直面平行的左右两个封装壁限定而成。
10.根据权利要求9所述的一种腔体式移相器,其特征在于,多个所述空腔沿所述上下两个封装壁分层布置,或沿所述左右两个封装壁左右布置,形成至少有两个空腔的结构。
11.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,在与所述射频电路板垂直面平行的左右两个封装壁的内壁上设置有用以固定射频电路板或射频电路板绝缘支撑件的卡槽,所述卡槽用以确定射频电路在空腔中高度。
12.根据权利要求11所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述支撑筋的高度H取决于所述射频电路板的厚度t,所述射频电路板的厚度t越薄,H取值越大,且最大时须保证所述支撑筋顶面与所述卡槽顶面之间的距离δ≥t+(0.05~0.1)mm。
13.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,与所述射频电路板表面平行的两个封装壁的其中一个封装壁上设置有至少一个布线槽,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
14.根据权利要求5所述的一种腔体式移相器,其特征在于,在与所述射频电路板表面平行的两个封装壁上均设置有至少一个布线槽,且多个布线槽中心平面相互平行且与布线槽所在封装壁垂直。
15.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述布线槽通过焊锡与传输电缆的外导体相互连接并进行固化定位。
16.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述布线槽截面由多个平面和数个弧面组成,用以在焊锡时留存足够的焊锡以保障传输电缆外导体焊接强度,避免布线弯曲造成的影响。
17.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述操作孔设置在布线槽上,并沿布线槽长度方向依据射频电路板上馈电点数量及位置一一对应。
18.根据权利要求1所述的一种腔体式移相器,其特征在于,所述操作孔允许传输电缆的内导体通过并进入到空腔内与所述的射频电路板相锡焊连接。
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