CN113506983B - 一种天线与前端组件的互联结构及互联方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线与前端组件互联技术领域，公开了一种天线与前端组件的互联结构及互联方法，该结构包括：射频连接器、天线、前端组件、安装螺钉和支撑结构，所述射频连接器位于射频连接器的上方，所述前端组件通过所述安装螺钉安装在所述支撑结构的下表面，所述射频连接器贯穿所述支撑结构，所述射频连接器上端与所述天线接触，下端与所述前端组件接触，从而实现天线与前端组件的互联。本发明在解决天线与前端组件互联问题的同时，达到减少传输占用空间，以及方便前端组件安装维护的目的。

Description

一种天线与前端组件的互联结构及互联方法

技术领域

本发明涉及天线与前端组件互联技术领域，尤其涉及一种天线与前端组件的射频信号的弹性互联结构及互联方法。

背景技术

目前常用的天线与前端组件之间的射频互联方式有以下三种：

1、射频电缆互联，这种互联方式要求天线和前端组件均采用如SMA、SSMA、2.92接头等标准射频同轴接头，再通过射频转接电缆进行组件与天线模块间的互联，该结构具有可靠性好，安装灵活的优点，但是体积和重量较大并且占用大量空间，已经不能满足越来越高的集成密度要求，特别在大量的互联上不在适用。

2、SMP、SMPM接头对插式结构，该结构要求天线单元和前端组件的互联端口均采用SMP型接头或SMPM型接头，通过有弹性的SMP型或SMPM型的中间适配器(俗称KK转接子)进行连接，这种结构可以实现去电缆的效果，减少了电缆占用的体积和重量，但是在大面积阵列中要实现大量的接头对插，还需要解决大量中间适配器的垂直对位问题，以及插拔时插拔力太大易损坏的问题，这限制了该方式的阵列应用。

3、毛纽扣弹性互联结构，如公开资料CN201910929152.2所示，天线承载介质基板通过毛纽扣金属基板紧压射频绝缘子金属衬底基板；垂直对应于贴片天线下方阵面的聚合物基复合介质管，穿过毛纽扣金属基板，紧贴在射频连接绝缘子的端面上；采用绝缘子焊料一体化烧结在TR组件结构件外导体上的射频连接绝缘子，对应聚合物基复合介质管装配在TR组件结构件外导体的阶梯台阶孔中；毛纽扣内芯紧压在T形探针上，绝缘子内导体通过绝缘子外导体孔内填充的玻璃介质绝缘体及其下方与玻璃匹配封接的空气同轴匹配腔，与TR组件互联端相连，构成同轴传输结构。

如公开资料CN201920193572.4，其特征为柱状介质体411，内部设有通孔，填充第一弹性体(毛纽扣)，其外围与结构件的缝隙内填充第二弹性体(毛纽扣)；基础帽412，设置在通孔中，与第一弹性体接触，并且其至少部分伸出结构合件层4表面，金属套筒413，环绕柱状介质体，并与第二弹性体接触，并且其至少部分伸出结构合件层4表面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种天线与前端组件的互联结构及互联方法，用于解决天线与前端组件的互联，达到减少传输占用空间，同时方便前端组件的安装维护的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种天线与前端组件的互联结构，包括：射频连接器、天线、前端组件和支撑结构，所述射频连接器贯穿所述支撑结构，所述射频连接器一端与所述天线接触，另一端与所述前端组件接触；

所述射频连接器包括与所述天线接触的天线安装部、螺纹状圆柱体结构部、光滑圆柱体结构部以及与所述前端组件接触的前端组件接触部；

所述射频连接器通过所述螺纹状圆柱体结构部固定在所述支撑结构内，所述光滑圆柱体结构部内开有可容纳所述前端组件接触部的空腔，所述前端组件接触部具有弹性，所述前端组件接触部在遭受外力时，可收缩进所述光滑圆柱体结构部的空腔内。

进一步的，所述天线安装部包括第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体，所述第一内导体高出所述第一填充介质和第一外金属壳体，所述第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体三者同轴。

进一步的，所述前端组件接触部包括第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体，所述第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体三者处于同一水平面且三者同轴。

进一步的，所述螺纹状圆柱体结构部的外表面设置有螺纹。

进一步的，所述支撑结构开有用于装配所述射频连接器的装配通孔，所述装配通孔包括螺纹孔、光滑通孔和安装操作孔三部分，所述螺纹孔用于与所述螺纹状圆柱体结构部螺纹配合，将所述射频连接器固定装配在支撑结构内，射频连接器从安装操作孔插入，直至螺纹孔。

进一步的，所述天线包括微带线输入端口，所述微带线输入端口与所述天线安装部的第一内导体焊接接触。

进一步的，所述前端组件包括多层印制电路板，每层印制电路板上都设置有接地图形和同轴接触图形，其中，所述同轴接触图形包括信号传输孔和接地屏蔽孔，所述接地屏蔽孔以所述信号传输孔为中心成圆环状阵列分布，所述接地屏蔽孔与所述信号传输孔之间设置有圆形匹配图案和第三填充介质。

进一步的，所述前端组件通过安装螺钉安装在所述支撑结构上，前端组件在固定后，与所述射频连接器的前端组件接触部接触，在需要维修时，只需通过拆卸安装螺钉就可取下前端组件进行维修。

本发明还提供一种天线与前端组件的互联方法，包括：

步骤1：以支撑结构为安装基准，将射频连接器从支撑结构上的安装操作孔一侧插入支撑结构，直至螺纹孔部分，旋转射频连接器，通过射频连接器上的螺纹状圆柱体结构部与螺纹孔互相配合，将射频连接器固定，固定后射频连接器的第一内导体突出支撑结构的上表面，光滑圆柱体结构部分不突出支撑结构的下表面，前端组件接触部在不受外力的情况下突出支撑结构下表面；

步骤2：保持支撑结构为安装基准不变，将天线从支撑结构的上方插入，让射频连接器件的第一内导体与天线上的微带线输入端口接触，两者之间通过焊接实现固定；

步骤3：保持支撑结构为安装基准不变，将前端组件从支撑结构的下方放入，保证前端组件上设置有同轴接触图形的一侧朝向射频连接器上的前端组件接触部，通过安装螺钉将前端组件固定在支撑结构下表面，前端组件接触部受到前端组件的压迫后，退回到光滑圆柱体结构部内部，与前端组件形成弹性接触。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：

本发明实现了天线与前端组件的短距离互联，减少了传输通道引起的损耗，可提升系统的作用距离。该发明提供的互联结构拆卸安装方便，便于前端组件的后期维护。利用结构件的机械加工实现了+/-0.05的加工精度，加上弹性的接触互联方式，避免了对插结构的插拔力问题。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种天线与前端组件的互联装置的整体结构示意图。

图2是本发明一实施例提供的射频天线结构示意图。

图3是本发明一实施例提供的天线安装部示意图。

图4是本发明一实施例提供的前端组件接触部示意图。

图5是本发明一实施例提供的射频连接器与支撑结构安装示意图。

图6是本发明一实施例提供的射频连接器与天线的安装示意图。

图7是本发明一实施例提供的射频连接器与前端组件的安装示意图。

图8是本发明一实施例提供的前端组件的集成电路示意图。

图9是本发明一实施例提供的印制电路板示意图。

图10是本发明一实施例提供的同轴接触图形示意图。

附图标记：1为射频连接器，2为天线，3为前端组件，4为安装螺钉，5为支撑结构，10为天线安装部，11为螺纹状圆柱体结构部，12为光滑圆柱体结构部，13为前端组件接触部，30为印制电路板，31为接地图形，32为同轴接触图形，50为螺纹孔，51为光滑通孔，52为安装操作孔，100为第一内导体，101为第一填充介质，102为第一外金属壳体，110为外螺纹，130为第二内导体，131为第二填充介质，132为第二金属外壳体，320为信号传输孔，321为圆形匹配图案，322为第三填充介质，323为接地屏蔽孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种天线与前端组件的互联结构，包括：射频连接器、天线、前端组件、安装螺钉和支撑结构，天线位于支撑结构的上表面，前端组件通过安装螺钉安装在支撑结构的下表面，射频连接器贯穿支撑结构，射频连接器的上部与天线接触，下部与前端组件接触，从而实现天线与前端组件的互联。

如图2所示，射频连接器主要包括天线安装部、螺纹状圆柱体结构部、光滑圆柱体结构部和对前端组件接触部；螺纹状圆柱体结构部的外表面设置有螺纹，射频连接器通过该螺纹固定在支撑结构内；光滑圆柱体结构部内开有可容纳前端组件接触部的空腔，前端组件接触部具有弹性，在遭受前端组件带来的外部压力时，可收缩进光滑圆柱体结构部的空腔内，形成与前端组件的弹性接触。

其中，如图3所示，天线安装部包括第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体，第一内导体高出第一填充介质和第一外金属壳体，以便于天线接触，第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体三者以第一内导体为中心同轴。

如图5所示，支撑结构上开有用于安装射频连接器的装配通孔，该装配通孔从上到下分为螺纹孔、光滑通孔和安装操作孔三部分，螺纹孔主要与螺纹状圆柱体结构部的螺纹互相配合，实现射频连接器的固定；射频连接器的安装过程如下：射频连接器从安装操作孔一侧插入支撑结构中，通过旋转固定到螺纹孔，固定后第一内导体突出支撑结构上表面，光滑圆柱体结构部不突出支撑结构下表面，前端组件接触部在无外力压迫情况下突出支撑结构下表面。

如图6所示，天线包括微带线输入端口，突出支撑结构上表面的第一内导体与微带线输入端口焊接接触。

本实施例还提供一种天线与前端组件的互联方法，该方法使用本实施例中提到的一种天线与前端组件的互联结构实现，具体包括以下步骤：

第一步：以支撑结构为安装基准，将射频连接器从安装操作孔一侧插入支撑结构中，通过旋转固定到螺纹孔，固定后第一内导体突出支撑结构的上表面，光滑圆柱体结构部不突出支撑结构的下表面，前端组件接触部在无外力压迫情况下能够突出支撑结构下表面；

第二步：保持支撑结构为安装基准不变，将天线从支撑结构上方插入，让突出支撑结构上表面的第一内导体与微带线输入端口接触，通过焊接将第一内导体与微带线输入端口固定；

第三步：保持支撑结构为安装基准不变，将前端组件从支撑结构的下方放入，保证前端组件上设置有同轴接触图形的一侧朝向射频连接器上的前端组件接触部，通过安装螺钉将前端组件固定在支撑结构下表面，前端组件接触部受到前端组件的压迫后，退回到光滑圆柱体结构部内部，与前端组件形成弹性接触。

通过上述三个步骤即可实现天线与前端组件的互联，若需要维护前端组件，只需通过拆卸安装螺钉，取下前端组件即可进行维护，维护后再通过步骤三完成前端组件的安装即可。

实施例2

本实施例与实施例1基本一致，其区别在于，优选地，在实施例1的基础上，如图4所示，前端组件接触部包括第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体，第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体三者处于同一水平面，且三者以第二内导体为中心同轴。

实施例3

本实施例与实施例1或实施例2基本一致，其区别在于，优选地，在实施例1或实施例2的基础上，前端组件包括多层印制电路板，如图8所示，每层印制电路板上都设有大面积的接地图形和同轴接触图形。

其中，如图10所示，同轴接触图形包括信号传输孔、圆形匹配图案、第三填充介质和接地屏蔽孔，信号传输孔和接地屏蔽孔为电镀金属化孔，接地屏蔽孔以信号传输孔为中心成圆环状阵列分布。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，包括：射频连接器、天线、前端组件和支撑结构，所述射频连接器贯穿所述支撑结构，所述射频连接器一端与所述天线接触，另一端与所述前端组件接触；

所述射频连接器包括与所述天线接触的天线安装部、螺纹状圆柱体结构部、光滑圆柱体结构部以及与所述前端组件接触的前端组件接触部；

所述射频连接器通过所述螺纹状圆柱体结构部固定在所述支撑结构内，所述光滑圆柱体结构部内开有可容纳所述前端组件接触部的空腔，所述前端组件接触部具有弹性，所述前端组件接触部在遭受外力时，可收缩进所述光滑圆柱体结构部的空腔内；

所述支撑结构开有用于装配所述射频连接器的装配通孔，所述装配通孔包括螺纹孔、光滑通孔和安装操作孔三部分，所述螺纹孔用于与所述螺纹状圆柱体结构部螺纹配合，将所述射频连接器固定装配在支撑结构内。

2.根据权利要求1所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述天线安装部包括第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体，所述第一内导体高出所述填充介质和外金属壳体，所述第一内导体、第一填充介质和第一外金属壳体三者同轴。

3.根据权利要求1所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述前端组件接触部包括第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体，所述第二内导体、第二填充介质和第二外金属壳体三者处于同一水平面且三者同轴。

4.根据权利要求1所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述螺纹状圆柱体结构部的外表面设置有螺纹。

5.根据权利要求2所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述天线包括微带线输入端口，所述微带线输入端口与所述天线安装部的第一内导体焊接接触。

6.根据权利要求1所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述前端组件包括多层印制电路板，每层印制电路板上都设置有接地图形和同轴接触图形。

7.根据权利要求6所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述同轴接触图形包括信号传输孔和接地屏蔽孔，所述接地屏蔽孔以所述信号传输孔为中心成圆环状阵列分布，所述接地屏蔽孔与所述信号传输孔之间设置有圆形匹配图案和第三填充介质。

8.根据权利要求1所述的一种天线与前端组件的互联结构，其特征在于，所述前端组件通过安装螺钉固定安装在所述支撑结构上，所述前端组件在固定后，与所述射频连接器的前端组件接触部接触。

9.一种天线与前端组件的互联方法，其特征在于，包括：

步骤1：以支撑结构为安装基准，将射频连接器从支撑结构上的安装操作孔一侧插入支撑结构，直至螺纹孔部分，旋转射频连接器，通过射频连接器上的螺纹状圆柱体结构部与螺纹孔互相配合，将射频连接器固定，固定后射频连接器的第一内导体突出支撑结构的上表面，光滑圆柱体结构部分不突出支撑结构的下表面，前端组件接触部在不受外力的情况下突出支撑结构下表面；

步骤2：保持支撑结构为安装基准不变，将天线从支撑结构的上方插入，让射频连接器件的第一内导体与天线上的微带线输入端口接触，两者之间通过焊接实现固定；

步骤3：保持支撑结构为安装基准不变，将前端组件从支撑结构的下方放入，保证前端组件上设置有同轴接触图形的一侧朝向射频连接器上的前端组件接触部，通过安装螺钉将前端组件固定在支撑结构下表面，前端组件接触部受到前端组件的压迫后，退回到光滑圆柱体结构部内部，与前端组件形成弹性接触。

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