CN113422201A - 辐射单元及天线 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种辐射单元及天线。本公开实施例提供的辐射单元包括：辐射面板和PCB基板；所述PCB基板的上表面和所述PCB基板的下表面均设有镀层，所述镀层覆盖所述第二馈电电路和所述插孔的孔壁，所述辐射面板的下表面设有插接件，所述第一馈电电路延伸至所述插接件，所述插接件朝向远离所述辐射面板的上表面的方向延伸，所述插接件与所述插孔插接，所述插接件与所述孔壁之间具有第一间隙，所述第一间隙中填充焊料，用于将所述第二馈电电路与所述第一馈电电路连接以对所述辐射电路进行馈电。本公开实施例提供的辐射单元实现辐射面板不涂镀处理也能与底部PCB基板焊接在一起，实现连接及传输的效果。

Description

辐射单元及天线
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种辐射单元及天线。
背景技术
随着通信技术的快速发展，特别是5G通信，对辐射单元辐射单元的需求数量大大的增加了，原来一副4G辐射单元只需要几个辐射单元，到了5G辐射单元会有10倍到数十倍的增长。
传统的辐射单元多采用压铸、钣金及PCB印刷这几种加工方式，无论是压铸工艺，还是钣金工艺，还是PCB印刷方式，基本都需要做镀层(镀锡层)方便辐射单元与馈电网络进行焊接。
由于辐射单元一般采用电镀工艺，电镀后的辐射单元与馈电网络PCB焊接在一起实现电气辐射性能，而辐射单元的电镀会占据大部分成本，因而会造成成本高的缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种辐射单元及天线。
本公开第一方面提供了一种辐射单元，包括：辐射面板和PCB基板；
所述辐射面板的上表面设有辐射电路，所述辐射面板的下表面设有第一馈电电路；
所述PCB基板的上表面与所述辐射面板的下表面相对设置，所述PCB基板的上表面和所述PCB基板的下表面均设有第二馈电电路，所述PCB基板设有插孔，所述插孔贯穿所述PCB基板的上表面与所述PCB基板的下表面；
其中，所述PCB基板的上表面和所述PCB基板的下表面均设有镀层，所述镀层覆盖所述第二馈电电路和所述插孔的孔壁，所述辐射面板的下表面设有插接件，所述第一馈电电路延伸至所述插接件，所述插接件朝向远离所述辐射面板的上表面的方向延伸，所述插接件与所述插孔插接，所述插接件与所述孔壁之间具有第一间隙，所述第一间隙中填充焊料，用于将所述第二馈电电路与所述第一馈电电路连接以对所述辐射电路进行馈电。
进一步的，所述插接件包括相互连接的连接段和插接段，所述插接段设置于所述插接件远离所述辐射面板的一端；
沿远离所述辐射面板的方向，所述插接段包括依次连接的插装部和限位部，所述插装部与所述插孔的孔壁之间形成所述第一间隙，所述限位部所述PCB基板的下表面抵接。
进一步的，所述插装部具有凹形腔，所述凹形腔的开口与所述插孔对应设置，所述凹形腔具有连接所述辐射面板的下表面与所述插接段的弧形内壁。
进一步的，所述限位部包括第一导向斜面和水平设置的第一卡接面，所述限位部通过所述第一导向斜面插入所述插孔，所述第一卡接面与所述PCB基板的下表面抵接。
进一步的，所述限位部由弹性材料制成。
进一步的，所述插接件包括相互连接的连接段和插接段，所述插接段设置于所述插接件远离所述辐射面板的一端；
所述插接段包括相互对称设置的两个侧板，所述侧板与所述插孔的孔壁之间形成所述第一间隙，两个所述侧板之间形成第二间隙；
沿远离所述辐射面板的方向，所述侧板的底端设有向外延伸的卡块，所述卡块与所述PCB基板的下表面卡接，所述第二间隙中填充所述焊料。
进一步的，所述卡块包括第二导向斜面和水平设置的第二卡接面，所述卡块通过所述第二导向斜面插入所述插孔，所述第二卡接面与所述PCB基板的下表面抵接。
进一步的，所述侧板为弹性板。
进一步的，所述插接件与所述辐射面板为一体式结构。
本公开第二方面提供了一种天线，包括所述的辐射单元；
多个所述辐射单元呈阵列分布。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的辐射单元在装配时，将辐射面板的插接件焊脚穿过PCB基板的插孔，插接件与插孔插接，可以将辐射面板与PCB基板提前予以固定。PCB基板的上表面和PCB基板的下表面均设有镀层，镀层覆盖第二馈电电路和插孔的孔壁，焊接时通过熔化焊料填满PCB基板上的插孔与辐射面板的插接件之间的第一间隙，使插孔表面的镀层与焊料形成一体化结构。即使辐射面板的插接件没有镀层，也可以对插接件形成固定接触作用，一方面固定辐射面板，一方面起到电路的导通作用。该实施例适合各种不同的焊接方式，只需将焊料熔化后填满第一间隙即可，能够适合各种焊接设备。本公开实施例提供的辐射单元实现辐射面板不涂镀处理也能与底部PCB基板焊接在一起，实现连接及传输的效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例所述辐射单元的第一种结构示意图；
图2为本公开实施例所述辐射单元的第一种结构的爆炸图；
图3为本公开实施例所述辐射单元的第一种结构的剖视图；
图4为本公开实施例所述辐射单元的第一种结构的局部剖视图；
图5为本公开实施例所述辐射单元的第一种结构中辐射面板的结构示意图；
图6为本公开实施例所述辐射单元中PCB基板的正面结构示意图；
图7为本公开实施例所述辐射单元中PCB基板的背面结构示意图；
图8为本公开实施例所述辐射单元中PCB基板的剖视图；
图9为本公开实施例所述辐射单元的第二种结构的剖视图；
图10为本公开实施例所述辐射单元的第二种结构的局部剖视图；
图11为本公开实施例所述辐射单元的第二种结构中辐射面板的结构示意图；
图12为本公开实施例所述天线的结构示意图。
附图标记：1-辐射面板；2-PCB基板；21-PCB基板的上表面；22-辐射面板的下表面；23-第二馈电电路；24-插孔；3-插接件；31-连接段；32-插接段；321-插装部；321a-凹形腔；322-限位部；322a-第一导向斜面；322b-第一卡接面；323-侧板；324-卡块；324a-第二导向斜面；324b-第二卡接面；4-第一间隙；5-第二间隙。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
结合图1、图2、图3、图6、图7和图8所示，本公开实施例提供的辐射单元包括：辐射面板1和PCB基板2；辐射面板1的上表面设有辐射电路，辐射面板的下表面22设有第一馈电电路；PCB基板的上表面21与辐射面板的下表面22相对设置，PCB基板的上表面21和PCB基板2的下表面均设有第二馈电电路23，PCB基板2设有插孔24，插孔24贯穿PCB基板的上表面21与PCB基板2的下表面；其中，PCB基板的上表面21和PCB基板2的下表面均设有镀层，可以是铜或者锡，镀层覆盖第二馈电电路23和插孔24的孔壁，辐射面板的下表面22设有插接件3，第一馈电电路延伸至插接件3，插接件3朝向远离辐射面板1的上表面的方向延伸，插接件3与插孔24插接，插接件3与孔壁之间具有第一间隙4，第一间隙4中填充焊料，用于将第二馈电电路23与第一馈电电路连接以对辐射电路进行馈电。通过辐射面板1的插接件3与PCB基板2的插孔24插接并在第一间隙4填充焊料，可以将辐射面板1与PCB基板2连接在一起，并起到信号传输功能。
装配时，将辐射面板1的插接件3焊脚穿过PCB基板2的插孔24，插接件3与插孔24插接，可以将辐射面板1与PCB基板2提前予以固定。PCB基板的上表面21和PCB基板2的下表面均设有镀层，镀层覆盖第二馈电电路23和插孔24的孔壁，焊接时，通过熔化焊料填满PCB基板2上的插孔24与辐射面板1的插接件3之间的第一间隙4，使插孔24表面的镀层与焊料形成一体化结构。即使辐射面板1的插接件3没有镀层，也可以对插接件3形成固定接触作用，一方面固定辐射面板1，一方面起到电路的导通作用。该实施例适合各种不同的焊接方式，只需将焊料熔化后填满第一间隙4即可，能够适合各种焊接设备。
PCB基板的上表面21、PCB基板2的下表面和插孔24的孔壁上的镀层可以是锡层，焊料可以采用锡，焊接时，焊接时锡通过熔化填满PCB基板2上的插孔24与辐射面板1的插接件3之间的第一间隙4，使插孔24表面的锡层与焊接熔化的锡形成一体化结构。即使辐射面板1的插接件3没有镀层，也可以对插接件3形成固定接触作用，一方面固定辐射面板1，一方面起到电路的导通作用。
辐射面板1可以采用钣金或者压铸一体成型，装配简单，能够满足多种焊接工艺要求，如回流焊、激光焊、波峰焊、电烙铁手工焊等多种焊接方式，使辐射面板1与PCB功分网络进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，PCB基板2上设有PCB正面线路、PCB插孔24、PCB背面线路，线路表面涂敷有可焊接的镀层，镀层可以为铜或者锡，PCB插孔24贯穿PCB正面线路及PCB背面线路，同样，PCB插孔24表面设有可焊接的镀层，如铜或者锡，并起到导通正反面线路的作用。
结合图3、图4和图5所示，插接件3包括相互连接的连接段31和插接段32，插接段32设置于插接件3远离辐射面板1的一端；沿远离辐射面板1的方向，插接段32包括依次连接的插装部321和限位部322，插装部321与插孔24的孔壁之间形成第一间隙4，限位部322与PCB基板2的下表面抵接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
组装时，将辐射面板1与PCB基板2改用工装预固定在一起，辐射面板1插接件3底部的插装部321插入插孔24中，然后将锡熔融填满辐射面板1底部插接件3的插装部321与插孔24之间的第一间隙4，由于PCB正面线路、PCB插孔24、PCB背面线路表面涂敷有可焊接的镀层，锡熔融冷却后会与这三者形成一体凝结结构。由于限位部322与PCB基板2的下表面抵接，锡熔融冷却后会填满底部插装部321与插孔24之间的第一间隙4，就算辐射面板1不做焊接镀层处理，也可以将辐射面板1与PCB基板2形成紧固连接，同时起到完好接触导通信号的作用，实现辐射面板1免电镀焊接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，插装部321具有凹形腔321a，凹形腔321a的开口与插孔24对应设置，凹形腔321a具有连接辐射面板的下表面22与插接段32的弧形内壁，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，限位部322包括第一导向斜面322a和水平设置的第一卡接面322b，限位部322通过第一导向斜面322a插入插孔24，便于插装部321插入插孔24，第一卡接面322b与PCB基板2的下表面抵接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，限位部322由弹性材料制成。限位部322的外径可以大于插孔24的孔径，当限位部322插入插孔24时，限位部322可以收缩，当限位部322穿过插孔24后，限位部322在弹性恢复力的作用下恢复原来的形状，使第一卡接面322b与PCB基板2的下表面卡接。
结合图9、图10和图11所示，插接件3包括相互连接的连接段31和插接段32，插接段32设置于插接件3远离辐射面板1的一端；插接段32包括相互对称设置的两个侧板323，侧板323与插孔24的孔壁之间形成第一间隙4，两个侧板323之间形成第二间隙5；沿远离辐射面板1的方向，侧板323的底端设有向外延伸的卡块324，卡块324与PCB基板2的下表面卡接，第二间隙5中填充焊料。
组装时，将辐射面板1与PCB基板2改用工装预固定在一起，辐射面板1插接件3底部的插接段32插入插孔24中，安装方便。将锡熔融填满辐射面板1底部插接件3的侧板323与插孔24之间的第一间隙4，由于PCB正面线路、PCB插孔24、PCB背面线路表面涂敷有可焊接的镀层，锡熔融冷却后会与这三者形成一体凝结结构。由于卡块324与PCB基板2的下表面抵接，锡熔融冷却后会填满底部侧板323与插孔24之间的第一间隙4，就算辐射面板1不做焊接镀层处理，也可以将辐射面板1与PCB基板2形成紧固连接，同时起到完好接触导通信号的作用，实现辐射面板1免电镀焊接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，卡块324包括第二导向斜面324a和水平设置的第二卡接面324b，卡块324通过第二导向斜面324a插入插孔24，便于侧板323插入插孔24，第二卡接面324b与PCB基板2的下表面抵接，第二卡接面324b与PCB基板2的下表面抵接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接，安装方便，可以提高工作效率。
在一些具体的实施方式中，侧板323为弹性板。当卡块324插入插孔24是，两个侧板323可以相互靠近，当卡块324穿过插孔24后，两侧板323恢复原来的形状，安装方便，卡合稳定，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
在一些具体的实施方式中，插接件3与辐射面板1为一体式结构，便于加工，还可以提高辐射面板1与PCB基板2连接的稳定性。
该实施例中，辐射面板1插接件3采用卡扣设计，组装时将辐射面板1连接件的卡块324穿过PCB插孔24，卡块324穿过PCB插孔24后卡住PCB的下表面。焊接时将锡熔融填满第一间隙4和第二间隙5，由于卡块324与PCB基板2的下表面抵接，锡熔融冷却后会填满底部侧板323与插孔24之间的第一间隙4，就算辐射面板1不做焊接镀层处理，也可以将辐射面板1与PCB基板2形成紧固连接，同时起到完好接触导通信号的作用，实现辐射面板1免电镀焊接，使辐射面板1与PCB基板2进行可靠连接。
本实施例的方案能实现辐射面板1不涂镀处理也能与底部PCB基板2焊接在一起，实现连接及传输。插接件3与插孔24的连接方式还可以有其他形式，如插接段32穿过插孔24后再弯曲处理等方式，凡是采用辐射面板1不涂镀处理的连接方式皆在该专利保护范围内。本实施例的PCB基板2也可以采用塑料表面选择性电镀方式实现。
如图12所示，本公开实施例提供的天线，包括上述任一技术方案的辐射单元，多个辐射单元呈阵列分布。采用本实施例的辐射单元无需涂镀处理，能够不受焊接工艺的限制，应用广泛，特别适用于5G密集天线阵列，但不局限于5G密集天线阵列，还可用于4G天线等，同时在阵列排布上,可错位布局也可不错位布局，可做固定倾角天线，也可作为电调倾角天线等。
综上所述，本公公开实施例提供的辐射单元及天线具有以下优点：
1、辐射单元采用钣金或压铸一体成型，能够简化生产工艺；
2、辐射单元无需电镀处理，能够最大程度降低辐射单元的成本；
3、能满足不同焊接工艺的需求，不受焊接工艺的限制；
4、本发明在铝辐射单元与锡无法熔接一体时也能保证辐射单元牢靠与PCB功分网络形成连接固定。
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。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种辐射单元，其特征在于，包括：辐射面板(1)和PCB基板(2)；
所述辐射面板(1)的上表面设有辐射电路，所述辐射面板的下表面(22)设有第一馈电电路；
所述PCB基板的上表面(21)与所述辐射面板的下表面(22)相对设置，所述PCB基板的上表面(21)和所述PCB基板(2)的下表面均设有第二馈电电路(23)，所述PCB基板(2)设有插孔(24)，所述插孔(24)贯穿所述PCB基板的上表面(21)与所述PCB基板(2)的下表面；
其中，所述PCB基板的上表面(21)和所述PCB基板(2)的下表面均设有镀层，所述镀层覆盖所述第二馈电电路(23)和所述插孔(24)的孔壁，所述辐射面板的下表面(22)设有插接件(3)，所述第一馈电电路延伸至所述插接件(3)，所述插接件(3)朝向远离所述辐射面板(1)的上表面的方向延伸，所述插接件(3)与所述插孔(24)插接，所述插接件(3)与所述孔壁之间具有第一间隙(4)，所述第一间隙(4)中填充焊料，用于将所述第二馈电电路(23)与所述第一馈电电路连接以对所述辐射电路进行馈电。
2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述插接件(3)包括相互连接的连接段(31)和插接段(32)，所述插接段(32)设置于所述插接件(3)远离所述辐射面板(1)的一端；
沿远离所述辐射面板(1)的方向，所述插接段(32)包括依次连接的插装部(321)和限位部(322)，所述插装部(321)与所述插孔(24)的孔壁之间形成所述第一间隙(4)，所述限位部(322)所述PCB基板(2)的下表面抵接。
3.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征在于，所述插装部(321)具有凹形腔(321a)，所述凹形腔(321a)的开口与所述插孔(24)对应设置，所述凹形腔(321a)具有连接所述辐射面板的下表面(22)与所述插接段(32)的弧形内壁。
4.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征在于，所述限位部(322)包括第一导向斜面(322a)和水平设置的第一卡接面(322b)，所述限位部(322)通过所述第一导向斜面(322a)插入所述插孔(24)，所述第一卡接面(322b)与所述PCB基板(2)的下表面抵接。
5.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征在于，所述限位部(322)由弹性材料制成。
6.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述插接件(3)包括相互连接的连接段(31)和插接段(32)，所述插接段(32)设置于所述插接件(3)远离所述辐射面板(1)的一端；
所述插接段(32)包括相互对称设置的两个侧板(323)，所述侧板(323)与所述插孔(24)的孔壁之间形成所述第一间隙(4)，两个所述侧板(323)之间形成第二间隙(5)；
沿远离所述辐射面板(1)的方向，所述侧板(323)的底端设有向外延伸的卡块(324)，所述卡块(324)与所述PCB基板(2)的下表面卡接，所述第二间隙(5)中填充所述焊料。
7.根据权利要求6所述的辐射单元，其特征在于，所述卡块(324)包括第二导向斜面(324a)和水平设置的第二卡接面(324b)，所述卡块(324)通过所述第二导向斜面(324a)插入所述插孔(24)，所述第二卡接面(324b)与所述PCB基板(2)的下表面抵接。
8.根据权利要求6所述的辐射单元，其特征在于，所述侧板(323)为弹性板。
9.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述插接件(3)与所述辐射面板(1)为一体式结构。
10.一种天线，其特征在于，包括多个辐射单元，所述辐射单元为权利要求1至9任一项所述的辐射单元；
多个所述辐射单元呈阵列分布。
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