CN113659313A

CN113659313A - 一种天线机械扫描装置和用户终端设备

Info

Publication number: CN113659313A
Application number: CN202110994736.5A
Authority: CN
Inventors: 朱广顺; 袁毅; 刘新亮
Original assignee: Quectel Wireless Solutions Co Ltd
Current assignee: Quectel Wireless Solutions Co Ltd
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2021-11-16

Abstract

本申请提供一种天线机械扫描装置和用户终端设备。天线机械扫描装置包括：主板；电机，安装在所述主板上；转轴，所述转轴的一端与所述电机连接，所述转轴开设有穿孔；毫米波天线板，与所述转轴的另一端连接；通信连接件，包括第一端和第二端；所述通信连接件穿过所述穿孔，所述第一端和所述主板连接，所述第二端和所述毫米波天线板连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述转轴和所述电机机械连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述通信连接件通信连接。该天线机械扫描装置用以提高信号传输的可靠性和稳定性。

Description

一种天线机械扫描装置和用户终端设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种天线机械扫描装置和用户终端设备。

背景技术

CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)，是一种无线宽带接入的用户终端设备。毫米波，为实现5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)移动通信的重要频段，当毫米波天线应用于CPE时，如果其角度固定，可能无法接收到毫米波信号，因此，需要机械旋转毫米波天线板，来找到合适的来波角度。

毫米波天线板的机械旋转依靠于天线机械扫描装置，包括：主板、毫米波天线板、连接件(用于连接主板和毫米波天线板)。现有技术中，连接件采用传输连接线的形式，传输连接线一端电连接毫米波天线板，另一端电连接主板，并且，传输连接线为弹性线。

但是，当毫米波天线板在机械旋转时，由于机械旋转带来的拉扯，传输连接线容易缠绕甚至断裂，导致信号传输的可靠性和稳定性较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种天线机械扫描装置和用户终端设备，用以提高信号传输的可靠性和稳定性。

第一方面，本申请实施例提供一种天线机械扫描装置，包括：主板；电机，安装在所述主板上；转轴，所述转轴的一端与所述电机连接，所述转轴开设有穿孔；毫米波天线板，与所述转轴的另一端连接；通信连接件，包括第一端和第二端；所述通信连接件穿过所述穿孔，所述第一端和所述主板连接，所述第二端和所述毫米波天线板连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述转轴和所述电机机械连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述通信连接件通信连接。

在本申请实施例中，与现有技术相比，主板与毫米波天线板通过转轴和电机实现机械连接，通过通信连接件实现通信连接；并且，通信连接件穿过转轴上开设的穿孔。通过这种连接方式，在毫米波天线板和主板的相对运动过程中，转轴既能满足带动毫米波天线板旋转，同时又对通信连接件起到限位和支撑保护的作用，防止通信连接件在转动过程中出现脱落现象，使得通信连接件能够可靠且稳定的传输毫米波信号，即，信号传输的可靠性和稳定性提高，进而，天线机械扫描装置能够稳定的工作。

作为一种可能的实现方式，所述通信连接件为LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶高分子聚合物)介质挠性软板。

在本申请实施例中，通过LCP介质挠性软板作为通信连接件，可以实现毫米波信号的稳定且可靠的传输。

作为一种可能的实现方式，所述LCP介质挠性软板为Z型结构。

在本申请实施例中，通过Z形结构的LCP介质挠性软板，转轴可以更好的对其起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。

作为一种可能的实现方式，所述转轴开设所述穿孔的位置为回字形结构，所述回字形结构位于所述主板和所述毫米波天线板之间。

在本申请实施例中，转轴开设穿孔的位置为回字形结构，且回字形结构位于主板和毫米波天线板之间，使转轴可以更好的对通信连接件起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。

作为一种可能的实现方式，所述第一端和所述主板扣合连接，所述第二端和所述毫米波天线板扣合连接。

在本申请实施例中，通过扣合连接的方式，第一端能够和主板稳定的连接，第二端能够和毫米波天线板稳定的连接，进而，保证通信连接件与主板和毫米波天线板的稳定连接。

第二方面，本申请实施例提供一种用户终端设备，用于实现无线宽带的接入，所述用户终端设备，包括：设备本体和设置在所述设备本体内的天线机械扫描装置；所述天线机械扫描装置，包括：主板；电机，安装在所述主板上；转轴，所述转轴的一端与所述电机连接，所述转轴开设有穿孔；毫米波天线板，与所述转轴的另一端连接；通信连接件，包括第一端和第二端；所述通信连接件穿过所述穿孔，所述第一端和所述主板连接，所述第二端和所述毫米波天线板连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述转轴和所述电机机械连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述通信连接件通信连接。

在本申请实施例中，用户终端设备的天线机械扫描装置，主板与毫米波天线板通过转轴和电机实现机械连接，通过通信连接件实现通信连接；并且，通信连接件穿过转轴上开设的穿孔。通过这种连接方式，在毫米波天线板和主板的相对运动过程中，转轴既能满足带动毫米波天线板旋转，同时又对通信连接件起到限位和支撑保护的作用，防止通信连接件在转动过程中出现脱落现象，使得通信连接件能够可靠且稳定的传输毫米波信号，即，信号传输的可靠性和稳定性提高，天线机械扫描装置能够稳定的工作。进而，用户终端设备也能够稳定的工作。

在本申请实施例中，通过LCP介质挠性软板作为通信连接件，可以实现毫米波信号的稳定且可靠的传输，进而提高用户终端设备的信号处理质量。

作为一种可能的实现方式，所述LCP介质挠性软板为Z型结构。

在本申请实施例中，通过Z形结构的LCP介质挠性软板，转轴可以更好的对其起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。则，用户终端设备的信号处理质量也进一步提高。

在本申请实施例中，转轴开设穿孔的位置为回字形结构，且回字形结构位于主板和毫米波天线板之间，使转轴可以更好的对通信连接件起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。则，用户终端设备的信号处理质量也进一步提高。

在本申请实施例中，通过扣合连接的方式，第一端能够和主板稳定的连接，第二端能够和毫米波天线板稳定的连接，进而，保证通信连接件与主板和毫米波天线板的稳定连接。则，用户终端设备的结构更稳定，可靠性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的天线机械扫描装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的用户终端设备的结构示意图。

图标：10-天线机械扫描装置；11-主板；12-电机；13-转轴；14-通信连接件；15-毫米波天线板；20-用户终端设备；21-设备本体。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例所提供的天线机械扫描装置应用于CPE，CPE是一种无线宽带接入的用户终端设备。CPE通常将基站发送的无线网络信号(如2G、3G、4G、5G)转换为WiFi信号，用户只需要插入SIM(Subscriber Identity Module，用户识别卡)卡，接通电源即可，能够有效节省铺设有线网络(如光缆，铜线)的费用。因此，CPE设备大量应用于农村、城镇、医院、工厂、小区等未铺设有线网络的场合。

5G通信，其数据传输速度相较于其他移动通信技术来说，快数百倍，毫米波是实现5G移动通信的重要频段。然而，当毫米波天线应用于CPE时，由于毫米波难以折射和反射，其相控阵波束技术仅能保障毫米波天线(CPE天线板放置在X，Y平面，朝向Z方向)在θ角小于60°圆锥范围内的无线信号可靠连接。

当基站相对于CPE处于一定角度时，CPE的天线可能无法接收到信号。举例来说，假设基站在θ角90度(和CPE天线在同一水平面)，或180度的位置(CPE天线背面)，则CPE的毫米波天线没有办法接收到毫米波的信号。

因此，需要机械旋转毫米波天线板以寻找无线信号来波(信号)位置，天线板旋转

角0°到180°接收右方到后方来波，天线板旋转

角0°到-180°接收左方到后方来波。

通过上述应用场景的介绍可以看出，在毫米波天线应用于CPE时，需要进行机械旋转。进一步地，毫米波天线板的机械旋转依靠于天线机械扫描装置，因此，本申请实施例所提供的天线机械扫描装置应用于基于毫米波天线的CPE设备，也即基于5G移动通信的CPE设备。

基于上述应用场景的介绍，接下来请参照图1，为本申请实施例提供的天线扫描机械装置10的结构示意图，天线机械扫描装置10包括：主板11、电机12、转轴13、通信连接件14、毫米波天线板15。

其中，电机12安装在主板11上。转轴13的一端与电机12连接，转轴13的另一端与毫米波天线板15连接，在转轴13上，还开设有穿孔。

一实施例中，穿孔沿转轴13的径向开设。

通信连接件14，包括第一端和第二端，通信连接件14穿过穿孔，第一端与主板11连接，第二端和毫米波天线板15连接。

进而，主板11与毫米波天线板15通过转轴13和电机12机械连接；主板11和毫米波天线板15通过通信连接件14通信连接。

在本申请实施例中，与现有技术相比，主板11与毫米波天线板15通过转轴13和电机12实现机械连接，通过通信连接件14实现通信连接；并且，通信连接件14穿过转轴13上开设的穿孔。通过这种连接方式，在毫米波天线板15和主板11的相对运动过程中，转轴13既能满足带动毫米波天线板15旋转，同时又对通信连接件14起到限位和支撑保护的作用，防止通信连接件14在转动过程中出现脱落现象，使得通信连接件14能够可靠且稳定的传输毫米波信号，即，信号传输的可靠性和稳定性提高，进而，天线机械扫描装置能够稳定的工作。

采用本申请实施例所提供的天线机械扫描装置，毫米波天线板15可以实现360度(或+/-180°)的机械扫描，并且，和主板11还可以稳定连接。

接下来对天线机械扫描装置的各个部件的实施方式进行介绍。

可以理解，上述各个部件仅为天线机械扫描装置的部分部件，在实际应用中，在主板11上，还应当包括：电机控制器、处理器等模块。其中，电机控制器可以用于对电机12进行控制；处理器，可以用于对毫米波天线板15传输的毫米波信号进行处理。在一种可选的实施方式中，电机控制器和处理器可以集成为一个控制器或者处理器。

电机12，用于实现转轴13的转动控制，进而实现转轴13带动毫米波天线板15进行机械扫描。在不同的应用场景中，电机12的型号、参数等可以不同，在本申请实施例中不对电机12的型号和参数等进行限制。

电机12的驱动控制，可以由电机12对应的电机控制器实现，其具体的控制方式采用本领域成熟的控制技术即可，在本申请实施例中不作限定。

转轴13，其长度、直径、形状等可以结合不同的应用场景进行合理设置。

作为一种可选的实施方式，转轴13为圆柱形的转轴，该圆柱形的转轴13的直径和长度在本申请实施例中不作限定。

转轴13的一端与电机12的连接，可以通过电机12上对应的转轴连接部实现连接。对于转轴13的另一端与毫米波天线板15的连接，可以在毫米波天线板15上设置对应的转轴固定部，然后通过该转轴固定部将转轴13的另一端与毫米波天线板15连接。

对于转轴固定部的设置方式，采用本领域成熟的技术即可，在本申请实施例中不作详细介绍。

在转轴13上开设有穿孔，开设该穿孔的作用是为了便于通信连接件的设置，并对通信连接件14进行限位和支撑保护。因此，该穿孔的大小可以结合通信连接件14进行设置，具体的，该穿孔的大小需要保证通信连接件14可以从中穿过，并且，在通信连接件14穿过之后，该穿孔还具有适当的空隙，以避免对通信连接件14造成挤压，而影响通信连接件14的传输速度。

作为一种可选的实施方式，请继续参照图1，转轴13开设穿孔的位置为回字形结构。

该回字形结构位于主板11和毫米波天线板15之间，也就是说，回字形结构向主板11所在平面的正投影与主板11不存在重叠部分，且回字形结构向毫米波天线板15所在平面的正投影与毫米波天线板15不存在重叠部分。

在本申请实施例中，转轴13开设穿孔的位置为回字形结构，且回字形结构位于主板11和毫米波天线板15之间，使转轴13可以更好的对通信连接件14起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。

图1所示的回字形结构，位于转轴13的中间位置，在实际应用时，也可以不一定位于中间位置，比如还可以位于靠近主板11侧的位置，或者位于靠近毫米波天线板15的位置。

除了回字形结构，该穿孔也可以采用其他开设方式，或者该穿孔也可以是其他形状，不限于方形等。

通信连接件14，用于实现主板11与毫米波天线板15的通信连接。作为一种可选的实施方式，通信连接件14为：LCP介质挠性软板。LCP介质挠性软板是一种传输介质，其可以实现毫米波信号的高效传输。

在本申请实施例中，通过LCP介质挠性软板作为通信连接件14，可以实现毫米波信号的稳定且可靠的传输。

当然，通信连接件14也可以为其他实施方式，比如：其他材质的5G通信连接线，或者通信连接软板等，在本申请实施例中不作限定。

进一步地，作为一种可选的实施方式，LCP介质挠性软板可以如图1所示，为Z型结构的LCP介质挠性软板。

在本申请实施例中，通过Z形结构的LCP介质挠性软板，转轴13可以更好的对其起到限位和支撑保护的作用，进而进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。

当然，如果通信连接件14采用其他实施方式，其也可以为Z型结构，或者其他能够便于转轴13进行限位和支撑的结构，在本申请实施例中不作限定。

通信连接件14包括第一端和第二端，如图1所示，第一端可以在转轴13的穿孔的一侧，第二端可以在转轴13的穿孔的另一侧。

对于第一端与主板11之间的连接方式，以及第二端与毫米波天线板15之间的连接方式，第一端和主板11可以扣合连接，第二端和毫米波天线板15可以扣合连接。

扣合连接，可以在主板11的连接位置、毫米波天线板15的连接位置、或者第一端或者第二端的连接位置，设置相应的扣合件，然后利用扣合件实现扣合连接。其中，扣合件，例如：扣合键、扣合碗等本领域所常用的扣合件，在此不作详细介绍。

扣合连接适用于通信连接件14为软板的实施方式，比如：通信连接件14为前述实施例中的LCP介质挠性软板的实施方式。

在本申请实施例中，通过扣合连接的方式，第一端能够和主板11稳定的连接，第二端能够和毫米波天线板15稳定的连接，进而，保证通信连接件14与主板11和毫米波天线板15的稳定连接。

除了扣合连接，结合不同的通信连接件14的实施方式，或者结合不同的毫米波天线板15的连接部位的实施方式，还可以采用其他可实施的连接方式，在本申请实施例中不作限定。

对于毫米波天线板15和主板11，采用通用的毫米波天线板15和主板11的实施方式即可，在本申请实施例中不进行详细介绍。

基于同一发明构思，请参照图2，本申请实施例中还提供一种用户终端设备20(即前述实施例中的CPE设备)，该用户终端设备20用于实现无线宽带的接入，包括：设备本体21和设置在设备本体21内的天线机械扫描装置10。

结合前述实施例的介绍，天线机械扫描装置10能够稳定的工作，进而，可以保证用户终端设备20也能够稳定的工作。

设备本体21的大小、形状等，可以结合不同的应用场景采用不同的实施方式，在本申请实施例中不作限定。

可以理解，用户终端设备20上还包括其他基础部件，例如：各种接口、各种连接线等，或者更多的组件，图2所示的结构不构成其实施方式的限制。

对于天线机械扫描装置10的实施方式，参照前述实施例中的介绍，在此不再重复介绍。

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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种天线机械扫描装置，其特征在于，包括：

主板；

电机，安装在所述主板上；

转轴，所述转轴的一端与所述电机连接，所述转轴开设有穿孔；

毫米波天线板，与所述转轴的另一端连接；

通信连接件，包括第一端和第二端；所述通信连接件穿过所述穿孔，所述第一端和所述主板连接，所述第二端和所述毫米波天线板连接；

所述主板与所述毫米波天线板通过所述转轴和所述电机机械连接；所述主板与所述毫米波天线板通过所述通信连接件通信连接。

2.根据权利要求1所述的天线机械扫描装置，其特征在于，所述通信连接件为LCP介质挠性软板。

3.根据权利要求2所述的天线机械扫描装置，其特征在于，所述LCP介质挠性软板为Z型结构。

4.根据权利要求1所述的天线机械扫描装置，其特征在于，所述转轴开设所述穿孔的位置为回字形结构，所述回字形结构位于所述主板和所述毫米波天线板之间。

5.根据权利要求1所述的天线机械扫描装置，其特征在于，所述第一端和所述主板扣合连接，所述第二端和所述毫米波天线板扣合连接。

6.一种用户终端设备，其特征在于，用于实现无线宽带的接入，所述用户终端设备，包括：

设备本体和设置在所述设备本体内的天线机械扫描装置；

所述天线机械扫描装置，包括：

主板；

电机，安装在所述主板上；

毫米波天线板，与所述转轴的另一端连接；

7.根据权利要求6所述的用户终端设备，其特征在于，所述通信连接件为LCP介质挠性软板。

8.根据权利要求7所述的用户终端设备，其特征在于，所述LCP介质挠性软板为Z型结构。

9.根据权利要求6所述的用户终端设备，其特征在于，所述转轴开设所述穿孔的位置为回字形结构，所述回字形结构位于所述主板和所述毫米波天线板之间。

10.根据权利要求6所述的用户终端设备，其特征在于，所述第一端和所述主板扣合连接，所述第二端和所述毫米波天线板扣合连接。