CN114335980A - 通信系统、天线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通信系统、天线及其制造方法,天线包括辐射单元、反射板、移相器与馈电件。辐射单元包括振子座与辐射片。移相网络板的网络连接端可以将天线信号输送给馈电件,由馈电件将天线信号馈入给辐射片,天线信号经过馈电件传输过程中,振子座和馈电件对辐射片中的传输电流起到平衡作用,辐射片能将天线信号向外发射出去;反之,辐射片也能接收天线信号,并将天线信号通过馈电件、网络连接端传输给移相网络板。振子座与反射板均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,特别是涉及一种通信系统、天线及其制造方法。
背景技术
随着移动通信的发展,天线也面临技术升级,一方面,天线的发展应符合国家绿色低碳的战略,向免电镀、可回收的天线技术方向演进,实现天线原材料到成品全环节的节能减排,同时减小天线的网络损耗,提升工作效率与工作能耗,以及实现无线网络的低碳运行;另一方面,天线正朝着模块化、自动化的方向发展,从而提升生产效率及批量生产一致性。在现有技术中,天线通常包含辐射单元、反射板、移相器等关键部件,移相器与天线辐射单元通过同轴电缆焊接相连,焊点多,辐射单元和移相器一般是需要在绝缘介质体的表面上电镀金属层,尤其是针对于多频段的天线,结构复杂,生产装配困难,无法实现自动化生产,生产成本较高。
发明内容
基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种通信系统、天线及其制造方法,它能够便于进行组装装配,自动化程度较高,生产效率较高,以及能降低成本。
其技术方案如下:一种天线,所述天线包括:辐射单元、反射板,所述辐射单元包括振子座与辐射片,所述振子座与所述辐射片耦合连接或焊接连接,所述振子座与所述反射板通过一体化挤压成型;移相器与馈电件,所述移相器包括腔体以及设置于所述腔体内部的移相网络板,所述腔体设置于所述反射板上背离于所述辐射单元的一侧,所述馈电件的一端贯穿所述反射板与所述腔体伸入到所述腔体的内部并与所述移相网络板的网络连接端耦合连接或焊接连接,所述馈电件的另一端与所述辐射片耦合连接或焊接连接。
上述的天线工作时,移相网络板的网络连接端可以将天线信号输送给馈电件,由馈电件将天线信号馈入给辐射片,天线信号经过馈电件传输过程中,振子座和馈电件对辐射片中的传输电流起到平衡作用,辐射片能将天线信号向外发射出去;反之,辐射片也能接收天线信号,并将天线信号通过馈电件、网络连接端传输给移相网络板。其中,振子座与反射板均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
在其中一个实施例中,所述振子座、所述反射板以及所述腔体通过一体化挤压成型;或者,所述腔体焊接固定于所述反射板上。
在其中一个实施例中,所述天线还包括位于所述辐射片与所述振子座之间的绝缘支撑件;所述绝缘支撑件设置于所述振子座上,所述辐射片设置于绝缘支撑件上,所述馈电件设置于所述绝缘支撑件上。
在其中一个实施例中,所述绝缘支撑件包括本体以及设置于所述本体上的第一卡接部与对接部;所述振子座上设有与所述第一卡接部卡接配合的第一卡接孔;所述辐射片上设有与所述对接部相对应的对接孔,所述对接部固定地设置于所述对接孔中。
在其中一个实施例中,所述振子座的顶面设有耦合板,所述耦合板与所述辐射片耦合馈电。
在其中一个实施例中,所述天线还包括间隔地设置于所述辐射片上方的引向片;所述绝缘支撑件设置有贯穿所述辐射片的支撑部,所述支撑部与所述引向片相连。
在其中一个实施例中,所述辐射片包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂;所述振子座包括与四个所述辐射臂一一对应设置的四个巴伦分体;所述巴伦分体上设有由其顶面延伸到所述反射板的避让槽,所述反射板上设有与其中相邻设置的两个所述避让槽位置一一相应的两个第一贯穿孔,所述腔体上设有与两个所述第一贯穿孔位置一一对应的两个第二贯穿孔;所述馈电件包括第一竖向段,所述第一竖向段穿过所述避让槽、所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔伸入到所述腔体的内部与所述网络连接端耦合连接或焊接连接。
在其中一个实施例中,所述辐射片包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对所述偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂;所述振子座包括与四个所述辐射臂一一对应设置的四个巴伦分体,四个所述巴伦分体围合形成有十字交叉布置的横向间隔与竖向间隔,所述馈电件包括第一竖向段,其中一个所述馈电件的第一竖向段设置于所述横向间隔中并经所述横向间隔延伸到所述反射板的板面,另一个所述馈电件的第一竖向段设置于所述竖向间隔中经所述竖向间隔延伸到所述反射板的板面。
在其中一个实施例中,所述天线还包括设置于所述反射板板面上的两个功分网络,两个所述功分网络均分别与两个所述第一竖向段电性连接,两个所述功分网络均设有插入部,所述反射板上设有与两个所述插入部对应设置的两个第一贯穿孔,所述移相器设有两个,两个所述移相器的所述腔体上设有与两个所述第一贯穿孔位置一一对应的两个第二贯穿孔;所述插入部穿过所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔伸入到所述腔体的内部与所述网络连接端耦合连接或焊接连接。
在其中一个实施例中,两个所述腔体的侧面相互连接,两个所述腔体的相互连接位置与中心轴线O相互错位。
在其中一个实施例中,所述腔体上平行于位于其内部的所述移相网络板的布线面定义为第一侧面,所述腔体上垂直于所述第一侧面的侧面定义为第二侧面;两个所述腔体的所述第一侧面均与所述反射板上背离于所述辐射单元的侧面相连,或者,两个所述腔体的所述第二侧面均与所述反射板上背离于所述辐射单元的侧面相连。
在其中一个实施例中,所述反射板上设有边界;所述边界与所述反射板为一体化挤压成型。
在其中一个实施例中,所述振子座的顶面上设有焊接柱,所述辐射片上设有与所述焊接柱相应的安装孔,所述焊接柱插入所述安装孔并与所述辐射片焊接相连。
一种所述的天线的制造方法,所述天线的制造方法包括如下步骤:
提供金属材料;
将金属材料通过挤压成型出第一部件以及与第一部件相连的第二部件;
加工所述第一部件形成反射板,加工所述第二部件形成振子座;
组装移相器与馈电件。
上述的天线的制造方法,振子座与反射板均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
在其中一个实施例中,将金属材料通过挤压成型出第一部件与第二部件的步骤中,还挤压成型出有与第一部件相连的第三部件,并加工第三部件形成移相器的腔体,组装移相器的步骤具体为将移相器的移相网络板装设到腔体内。
一种通信系统,所述通信系统包括所述的天线。
上述的通信系统,移相网络板的网络连接端可以将天线信号输送给馈电件,由馈电件将天线信号馈入给辐射片,天线信号经过馈电件传输过程中,振子座和馈电件对辐射片的传输电流起到平衡作用,辐射片能将天线信号向外发射出去;反之,辐射片也能接收天线信号,并将天线信号通过馈电件、网络连接端传输给移相网络板。其中,振子座与反射板均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1为本发明第一实施例的天线的其中一视角结构图;
图2为本发明第一实施例的天线的分解结构示意图;
图3为本发明第一实施例的天线的腔体、反射板与振子座的侧视结构示意图;
图4为图3的俯视结构示意图;
图5为本发明第二实施例的天线的其中一视角结构图;
图6为本发明第二实施例的天线的分解结构示意图;
图7为本发明第二实施例的两个馈电件与振子座的俯视结构示意图;
图8为本发明第二实施例的天线的腔体、反射板与振子座的侧视结构示意图;
图9为本发明第三实施例的天线的侧视结构示意图;
图10为本发明第四实施例的天线的其中一视角结构图;
图11为本发明第四实施例的天线的分解结构示意图;
图12为本发明第四实施例的天线的振子座的俯视结构示意图;
图13为本发明第五实施例的天线的结构示意图;
图14为本发明第五实施例的天线的侧视结构示意图;
图15为本发明第五实施例的天线的腔体分离出的结构示意图。
10、辐射单元;11、振子座;111、第一卡接孔;112、耦合板;1121、第三贯穿孔;113、巴伦分体;1131、避让槽;114、横向间隔;115、竖向间隔;116、连接部;117、焊接柱;118、凹部;12、辐射片;121、对接孔;122、辐射臂;123、安装孔;20、反射板;21、边界;22、第一贯穿孔;30、移相器;31、腔体;32、移相网络板;40、馈电件;41、第一竖向段;42、横向段;43、第二竖向段;44、端口一;45、端口二;46、端口三;47、端口四;50、绝缘支撑件;51、本体;511、固定孔;512、支撑杆;513、固定间隙;52、第一卡接部;53、对接部;60、功分网络;61、插入部;70、低频天线;80、高频天线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1至图4,图1示出了本发明第一实施例的天线的其中一视角结构图;图2示出了本发明第一实施例的天线的分解结构示意图;图3示出了本发明第一实施例的天线的腔体31、反射板20与振子座11的侧视结构示意图;图4示出了图3的俯视结构示意图。本发明一实施例提供的一种天线,天线包括:辐射单元10、反射板20、移相器30与馈电件40。辐射单元10包括振子座11与辐射片12。振子座11与辐射片12耦合连接或焊接连接,振子座11与反射板20通过一体化挤压成型。移相器30包括腔体31以及设置于腔体31内部的移相网络板32。腔体31设置于反射板20上背离于辐射单元10的一侧。馈电件40的一端贯穿反射板20与腔体31伸入到腔体31的内部并与移相网络板32的网络连接端(图中未示出)耦合连接或焊接连接,馈电件40的另一端与辐射片12耦合连接或焊接连接。
上述的天线工作时,移相网络板32的网络连接端可以将天线信号输送给馈电件40,由馈电件40将天线信号馈入给辐射片12,天线信号经过馈电件40传输过程中,振子座11和馈电件40对辐射片12的传输电流起到平衡作用,辐射片12能将天线信号向外发射出去;反之,辐射片12也能接收天线信号,并将天线信号通过馈电件40、网络连接端传输给移相网络板32。其中,振子座11与反射板20均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
需要说明的是,耦合连接指的是两者没有直接连接,而是例如设置有间隔,通过耦合的方式馈入天线信号,实现间接相连。焊接连接则指的是两者通过焊接的方式连接在一起,从而便能实现天线信号在两者之间传输。
参阅图3,在一个实施例中,振子座11、反射板20以及腔体31通过一体化挤压成型;或者,腔体31焊接固定于反射板20上。如此,当振子座11、反射板20与腔体31三者通过一体化挤压成型时,即改变了传统天线的反射板20、辐射单元10、移相器30分开设置的方式,使得装配简单,装配效率大大提升;此外,三者一体化设计大大降低了天线的高度,实现了天线的小型化;另外,与传统天线相比,该天线大大减少了移相器30与辐射单元10的连接,大大减少了焊点,减少了互调干扰,提升了天线指标;此外,腔体31、反射板20与振子座11由于均采用金属材料并挤压一体成型,无需如现有技术中采取在绝缘材料外镀设金属层的方式,即可以不用电镀,更加低碳环保。
可以理解的是,作为一个可选的方案,腔体31并不是与反射板20、振子座11一起通过一体化挤压成型的方式得到,也可以是将振子座11与反射板20通过一体化挤压成型后,将移相器30独立制造,并借助电缆将腔体31与振子座11相连。
需要说明的是,腔体31可根据需要设置为一个、两个或以上,用于网络的移相及配相,使天线免电缆。
在一个实施例中,反射板20上设有边界21,边界21与反射板20为一体化挤压成型。边界21应用于多频天线中,主要是用来改善不同列之间的隔离度,但当多频天线为一列时,边界21主要改善的是方向图指标,以及能提升天线的性能。
参阅图1至图4,进一步地,反射板20具体例如与边界21为一体化结构的设计形式,从而能够提高装配效率,降低了制造成本。
参阅图1与图2或图5与图6,图5示出了本发明第二实施例的天线的其中一视角结构图;图6示出了本发明第二实施例的天线的分解结构示意图。在一个实施例中,天线还包括位于辐射片12与振子座11之间的绝缘支撑件50。绝缘支撑件50设置于振子座11上,辐射片12设置于绝缘支撑件50上,馈电件40设置于绝缘支撑件50上。如此,辐射片12通过绝缘支撑件50装设于振子座11上,辐射片12与振子座11之间设有间隔,使得与振子座11之间耦合馈电。此外,绝缘支撑件50对辐射片12与馈电件40均起到安装与固定的作用,能避免馈电件40与振子座11电性接触,使得馈电件40与振子座11留有间隙。
参阅图2或图6,在一个实施例中,绝缘支撑件50包括本体51以及设置于本体51上的第一卡接部52与对接部53。振子座11上设有与第一卡接部52卡接配合的第一卡接孔111。辐射片12上设有与对接部53相对应的对接孔121,对接部53固定地设置于对接孔121中。如此,绝缘支撑件50通过第一卡接部52卡接于第一卡接孔111的方式快速地固定装设于振子座11上,辐射片12通过对接部53设置于对接孔121的方式固定地装设于绝缘支撑件50上,即能实现辐射片12、绝缘支撑件50与振子座11三者快速地装配在一起,组装后的效果稳固。
参阅图2或图6,在一个实施例中,绝缘支撑件50包括但不限于为塑料件、橡胶件。
参阅图2,在一个实施例中,对接部53例如为第二卡接部,对接孔121相应设置为与第二卡接部卡接配合的第二卡接孔。参阅图6,此外,对接部53还可以是定位柱,对接孔121相应设置为与对接柱相适应的定位孔,对接部53通过直接插设于对接孔121的方式来实现辐射片12固定装设于绝缘支撑件50上。
参阅图2或图6,在一个实施例中,第一卡接部52的数量例如为一个、两个、三个、四个或其它数量,在此不进行限定,根据实际情况设置即可,第一卡接孔111与第一卡接部52对应设置。类似地,对接部53的数量不止为一个,例如可以是两个、三个、四个或其它数量,在此不进行限定,根据实际情况设置即可,对接部53与第二卡接孔对应设置。
参阅图2,需要说明的是,本体51例如可以是支撑板,第一卡接部52设置于支撑板的底面上,对接部53设置于支撑板的顶面上,并在支撑板上设置有穿设并固定馈电件40的固定孔511,馈电件40穿设并固定于固定孔511中,这样支撑板对馈电件40起到支撑固定作用,能使得馈电件40与振子座11保留有间隔。当馈电件40例如为两个,固定孔511相应设置为两个并分别与两个馈电件40位置相应,即两个固定孔511具体例如相互交叉,呈十字形状。
此外,参阅图6,本体51也不限于是支撑板,还例如可以是相互连接的至少两个支撑杆512,至少两个支撑杆512的具体组合形式在此不进行限定,根据实际需求进行设置,通过设置成相互连接的至少两个支撑杆512的形式,能实现辐射片12、绝缘支撑件50与振子座11三者组装在一起的同时,还能减小绝缘支撑件50的重量。进一步地,为了能穿设并固定馈电件40,相邻两个支撑杆512配合形成有固定间隙513,固定间隙513用于穿设并固定馈电件40。馈电件40具体例如为两个,两个馈电件40分别给负责传输不同极化方向信号的两个偶极子对应耦合馈电,两个馈电件40具体例如交叉布置,相应地,固定间隙513相应设置为两个并分别与两个馈电件40位置相应,即两个固定间隙513具体例如相互交叉设置,呈十字形状。
参阅图2,在一个实施例中,振子座11的顶面设有耦合板112,耦合板112与辐射片12耦合馈电。如此,振子座11通过其顶面的耦合板112来实现与辐射片12耦合馈电,馈电效果较好。当然,作为一个可选的方案,耦合板112也可以省略掉,通过振子座11的顶面直接与辐射片12耦合馈电(如图6所示)。
在一个实施例中,天线还包括间隔地设置于辐射片12上方的引向片(图中未示出)。绝缘支撑件50设置有贯穿辐射片12的支撑部,支撑部与引向片相连。如此,通过位于辐射片12上方的引向片能够改善天线性能,提升天线指标。
参阅图2,在一个实施例中,辐射片12包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂122。振子座11包括与四个辐射臂122一一对应设置的四个巴伦分体113。巴伦分体113上设有由其顶面延伸到反射板20的避让槽1131,反射板20上设有与其中相邻设置的两个避让槽1131位置一一相应的两个第一贯穿孔22。腔体31上设有与两个第一贯穿孔22位置一一对应的两个第二贯穿孔(图中未示出)。馈电件40包括第一竖向段41。第一竖向段41穿过避让槽1131、第一贯穿孔22与第二贯穿孔伸入到腔体31的内部与网络连接端耦合连接或焊接连接。
参阅图2,进一步地,馈电件40还包括横向段42与第二竖向段43。第一竖向段41、横向段42与第二竖向段43依次连接设置。第一竖向段41长度大于第二竖向段43。其中一个馈电件40的横向段42沿着辐射片12的其中一个对角线方向布置,使得能分别与其中一对偶极子耦合馈电,其中一个馈电件40的第一竖向段41、第二竖向段43分别伸入到其中一对偶极子下方的两个巴伦分体113的避让槽1131中;同样地,另一个馈电件40的横向段42沿着辐射片12的另一个对角线方向布置,使得能分别与另一对偶极子耦合馈电,另一个馈电件40的第一竖向段41、第二竖向段43分别伸入到另一对偶极子下方的两个巴伦分体113的避让槽1131中。
参阅图2,进一步地,当振子座11的顶面上还设有与巴伦分体113对应的耦合板112。耦合板112上设有四个第三贯穿孔1121,四个第三贯穿孔1121与四个避让槽1131一一对应设置。具体而言,其中一对呈对角设置的两个第三贯穿孔1121分别穿设其中一个馈电件40的第一竖向段41与第二竖向段43,另外一对呈对角设置的两个第三贯穿孔1121分别穿设另一个馈电件40的第一竖向段41与第二竖向段43。
可选地,第三贯穿孔1121沿着垂直于反射板20板面的方向在反射板20上的投影覆盖第一贯穿孔22,第三贯穿孔1121面积大于第一贯穿孔22,方便第一贯穿孔22的加工。加工第三贯穿孔1121时,会在振子座11上加工出避让槽1131,用于馈电件40的阻抗匹配及耦合。
参阅图6,在一个实施例中,辐射片12包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂122。具体而言,辐射臂122包括但不限于为方形、圆形、方环、圆环等形状。振子座11包括与四个辐射臂122一一对应设置的四个巴伦分体113。四个巴伦分体113围合形成有十字交叉布置的横向间隔114与竖向间隔115,馈电件40包括第一竖向段41,其中一个馈电件40的第一竖向段41设置于横向间隔114中经横向间隔114延伸到反射板20的板面,另一个馈电件40的第一竖向段41设置于竖向间隔115中经竖向间隔115延伸到反射板20的板面。
参阅图6,进一步地,天线还包括设置于反射板20板面上的两个功分网络60。两个功分网络60均分别与两个第一竖向段41电性连接,两个功分网络60均设有插入部61,反射板20上设有与两个插入部61对应设置的两个第一贯穿孔22。移相器30设有两个,两个移相器30的腔体31上设有与两个第一贯穿孔22位置一一对应的两个第二贯穿孔。插入部61穿过第一贯穿孔22与第二贯穿孔伸入到腔体31的内部与网络连接端耦合连接或焊接连接。
具体而言,功分网络60可以是微带线,并设置于反射板20上。功分网络60也可以是为空气微带线或PCB微带线,其插入部61通过第一贯穿孔22与网络连接端相连,输出端口与馈电件40的第一竖向段41相连。此外,功分网络60也可以是带状线,设置于腔体31内,在腔体31内部分别与网络连接端、馈电件40相连。
参阅图5至图8,图7示出了本发明第二实施例的两个馈电件40与振子座11的俯视结构示意图;图8示出了本发明第二实施例的天线的腔体31、反射板20与振子座11的侧视结构示意图。
两个馈电件40与振子座11在反射板20上的正投影如图7所示,其中一个馈电件40沿着水平方向设置,另一个馈电件40沿着竖直方向设置。两个馈电件40共有四个端口,相邻的两个端口与一个功分网络60相连,另外两个端口与另一个功分网络60相连。具体而言,四个端口分别定义为端口一44、端口二45、端口三46与端口四47,端口一44、端口二45、端口三46与端口四47依次相邻设置,比如,端口一44与端口二45和一个功分网络60的两个输出口分别相连,该功分网络60的输出口相位相同,输入口与天线的+45°极化的移相器30相连;端口三46与端口四47与另一个功分网络60的两个输出口相连,该功分网络60的两个输出口有180°相位差,输入口与天线的-45°极化的移相器30相连,这种通过矢量合成馈电方式能使天线分别在±45°极化工作。
请参阅图8,振子座11在挤压加工过程中,相邻两个巴伦分体113的上端为了便于挤压成型可通过连接部116相互连接在一起,在需要后续加工时在将连接部116切掉。
请参阅图9,在一个实施例中,为了方便两个馈电件40分别与其下方的两个移相器30对应连接,可以将两个移相器30的腔体31偏离振子座11的中心轴线O设置,使得腔体31位置与馈电点位置对应。具体而言,两个腔体31的侧面相互连接,两个腔体31的相互连接位置与中心轴线O相互错位。
参阅图10至图12,图10示出了本发明第四实施例的天线的其中一视角结构图,图11示出了本发明第四实施例的天线的分解结构示意图,图12示出了本发明第四实施例的天线的振子座11的俯视结构示意图。在一个实施例中,振子座11的顶面上设有焊接柱117,辐射片12上设有与焊接柱117相应的安装孔123,焊接柱117插入安装孔123并与辐射片12焊接相连。具体而言,辐射片12的四个辐射臂122上均设有至少一个安装孔123,与辐射臂122对应的巴伦分体113的顶面上设有至少一个焊接柱117,焊接柱117与安装孔123对应设置。如此,辐射臂122均通过焊接柱117插入安装孔123后,焊接固定于巴伦分体113上,这样能实现辐射臂122快速地组装到振子座11上。此外,由于辐射片12焊接设置于振子座11的顶面上,便无需设置上述实施例中的绝缘支撑件50。此时,其中一个馈电件40的第一竖向段41、第二竖向段43分别装设于其中一对偶极子下方的两个巴伦分体113的避让槽1131中,另一个馈电件40的第一竖向段41、第二竖向段43分别装设于另一对偶极子下方的两个巴伦分体113的避让槽1131中。振子座11的顶面上还设有凹部118,馈电件40的横向段42设置于凹部118中,避免与振子座11直接电性接触。
参阅图13至图15,图13示出了本发明第五实施例的天线的结构示意图;
图14示出了本发明第五实施例的天线的侧视结构示意图;图15示出了本发明第五实施例的天线的腔体31分离出的结构示意图。
如图13所示,天线具体例如为多频天线,包括一个低频天线70与两个高频天线80,分别对应三个频段的辐射单元10和移相器30。三个频段的振子座11、反射板20与移相器30腔体31一体化设置,辐射臂122通过耦合与振子座11相连,辐射臂122包括但不限于为金属板、PCB板。
如图14所示,该实施例是一个低频天线70与两个高频天线80的组合,为了利于移相器30的布局,该实施例的低频天线70的移相器30例如采用垂直的腔体31设置。然而,当低频天线70的振子座11太高不易成型时,低频天线70的辐射单元10可单独设置,不与其它频段振子座11一体成型。
请参阅图14,腔体31上平行于位于其内部的移相网络板32的布线面定义为第一侧面,腔体31上垂直于第一侧面的侧面定义为第二侧面。需要说明的是,移相网络板32的布线面指的是移相网络板32上设置网络连接端的表面。
请参阅图14,在一个实施例中,两个腔体31的第一侧面均与反射板20上背离于辐射单元10的侧面相连,例如如图14中示意出的高频天线80所对应的两个腔体31;或者,两个腔体31的第二侧面均与反射板20上背离于辐射单元10的侧面相连,例如如图14中示意出的低频天线70所对应的两个腔体31。
如此,当两个腔体31的第一侧面均与反射板20上背离于辐射单元10的侧面相连时,也即两个腔体31以横向布置的方式设置于反射板20上,此时两个腔体31在反射板20下方沿着垂直于反射板20的方向上的纵向占用空间相对较小,沿着平行于反射板20的方向上的横向占用空间相对较大;当两个腔体31的第二侧面均与反射板20上背离于辐射单元10的侧面相连时,也即两个腔体31以纵向布置的方式设置于反射板20上,此时两个腔体31在反射板20下方沿着垂直于反射板20的方向上的纵向占用空间相对较大,沿着平行于反射板20的方向上的横向占用空间相对较小。
可以理解的是,当天线的反射板20上不止设置一个辐射单元10,例如设有三个、五个、十个或更多数量的辐射单元10时,为了能够较好地利用反射板20下方空间,使得减小天线的产品体积,移相器30的腔体31的布局方式可以根据实际的使用要求进行灵活的设计或调整。
如图15所示,为了便于挤压成型,可以将振子座11与反射板20一体成型,移相器30独立设置,并通过电缆将移相器30与辐射单元10相连。同理,其它实施例也可以采用该方式。
在一个实施例中,一种上述任一实施例的天线的制造方法,天线的制造方法包括如下步骤:
步骤S10、提供金属材料;
步骤S20、将金属材料通过挤压成型出第一部件以及与第一部件相连的第二部件;
步骤S30、加工第一部件形成反射板20,加工第二部件形成振子座11;
第一部件加工形成反射板20的方式包括但不限于裁切、打磨、切削、钻孔、铣槽,可以根据实际需求灵活加工,在此不进行限定;同样地,第二部件加工形成振子座11的方式包括但不限于裁切、打磨、切削、钻孔、铣槽,可以根据实际需求灵活加工,在此不进行限定。
步骤S40、组装移相器30与馈电件40。
上述的天线的制造方法,振子座11与反射板20均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
在一个实施例中,将金属材料通过挤压成型出第一部件与第二部件的步骤中,还挤压成型出有与第一部件相连的第三部件,并加工第三部件形成移相器30的腔体31。
进一步地,由于腔体31为与振子座11、反射板20三者是一体化结构,因此组装移相器30的步骤具体为:将移相器30的移相网络板32装设到腔体31内。
在一个实施例中,将金属材料通过挤压成型出第一部件与第二部件的步骤中,还挤压成型出有与第一部件相连的第四部件,并加工第四部件形成与反射板20相连的边界21。
在一个实施例中,一种通信系统,通信系统包括上述任一实施例的天线。
上述的通信系统,移相网络板32的网络连接端可以将天线信号输送给馈电件40,由馈电件40将天线信号馈入给辐射片12,天线信号经过馈电件40传输过程中,振子座11和馈电件40对辐射片12中的传输电流起到平衡作用,辐射片12能将天线信号向外发射出去;反之,辐射片12也能接收天线信号,并将天线信号通过馈电件40、网络连接端传输给移相网络板32。其中,振子座11与反射板20均为金属件,并通过一体化挤压成型,从而无需如传统技术中分开制作,使得装配简单,装配效率较高;同时一体化设计能降低天线的高度,以实现天线的小型化;在批量化应用中,生产效率高,并具有显著的成本优势。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
Claims (16)
1.一种天线,其特征在于,所述天线包括:
辐射单元、反射板,所述辐射单元包括振子座与辐射片,所述振子座与所述辐射片耦合连接或焊接连接,所述振子座与所述反射板通过一体化挤压成型;
移相器与馈电件,所述移相器包括腔体以及设置于所述腔体内部的移相网络板,所述腔体设置于所述反射板上背离于所述辐射单元的一侧,所述馈电件的一端贯穿所述反射板与所述腔体伸入到所述腔体的内部并与所述移相网络板的网络连接端耦合连接或焊接连接,所述馈电件的另一端与所述辐射片耦合连接或焊接连接。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述振子座、所述反射板以及所述腔体通过一体化挤压成型;或者,所述腔体焊接固定于所述反射板上。
3.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线还包括位于所述辐射片与所述振子座之间的绝缘支撑件;所述绝缘支撑件设置于所述振子座上,所述辐射片设置于绝缘支撑件上,所述馈电件设置于所述绝缘支撑件上。
4.根据权利要求3所述的天线,其特征在于,所述绝缘支撑件包括本体以及设置于所述本体上的第一卡接部与对接部;所述振子座上设有与所述第一卡接部卡接配合的第一卡接孔;所述辐射片上设有与所述对接部相对应的对接孔,所述对接部固定地设置于所述对接孔中。
5.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述振子座的顶面设有耦合板,所述耦合板与所述辐射片耦合馈电。
6.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线还包括间隔地设置于所述辐射片上方的引向片。
7.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述辐射片包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂;所述振子座包括与四个所述辐射臂一一对应设置的四个巴伦分体;所述巴伦分体上设有由其顶面延伸到所述反射板的避让槽,所述反射板上设有与其中相邻设置的两个所述避让槽位置一一相应的两个第一贯穿孔,所述腔体上设有与两个所述第一贯穿孔位置一一对应的两个第二贯穿孔;所述馈电件包括第一竖向段,所述第一竖向段穿过所述避让槽、所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔伸入到所述腔体的内部与所述网络连接端耦合连接或焊接连接。
8.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述辐射片包括呈十字交叉布置的两对偶极子,每对所述偶极子均包括呈对角布置的两个辐射臂;所述振子座包括与四个所述辐射臂一一对应设置的四个巴伦分体,四个所述巴伦分体围合形成有十字交叉布置的横向间隔与竖向间隔,所述馈电件包括第一竖向段,其中一个所述馈电件的第一竖向段设置于所述横向间隔中并经所述横向间隔延伸到所述反射板的板面,另一个所述馈电件的第一竖向段设置于所述竖向间隔中经所述竖向间隔延伸到所述反射板的板面。
9.根据权利要求8所述的天线,其特征在于,所述天线还包括设置于所述反射板板面上的两个功分网络,两个所述功分网络均分别与两个所述第一竖向段电性连接,两个所述功分网络均设有插入部,所述反射板上设有与两个所述插入部对应设置的两个第一贯穿孔,所述移相器设有两个,两个所述移相器的所述腔体上设有与两个所述第一贯穿孔位置一一对应的两个第二贯穿孔;所述插入部穿过所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔伸入到所述腔体的内部与所述网络连接端耦合连接或焊接连接。
10.根据权利要求9所述的天线,其特征在于,两个所述腔体的侧面相互连接,两个所述腔体的相互连接位置与中心轴线相互错位。
11.根据权利要求9所述的天线,其特征在于,所述腔体上平行于位于其内部的所述移相网络板的布线面定义为第一侧面,所述腔体上垂直于所述第一侧面的侧面定义为第二侧面;两个所述腔体的所述第一侧面均与所述反射板上背离于所述辐射单元的侧面相连,或者,两个所述腔体的所述第二侧面均与所述反射板上背离于所述辐射单元的侧面相连。
12.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述反射板上设有边界;所述边界与所述反射板为一体化挤压成型。
13.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述振子座的顶面上设有焊接柱,所述辐射片上设有与所述焊接柱相应的安装孔,所述焊接柱插入所述安装孔并与所述辐射片焊接相连。
14.一种如权利要求1至13任意一项所述的天线的制造方法,其特征在于,所述天线的制造方法包括如下步骤:
提供金属材料;
将金属材料通过挤压成型出第一部件以及与第一部件相连的第二部件;
加工所述第一部件形成反射板,加工所述第二部件形成振子座;
组装移相器与馈电件。
15.根据权利要求14所述的天线的制造方法,其特征在于,将金属材料通过挤压成型出第一部件与第二部件的步骤中,还挤压成型出有与第一部件相连的第三部件,并加工第三部件形成移相器的腔体,组装移相器的步骤具体为将移相器的移相网络板装设到腔体内。
16.一种通信系统,其特征在于,所述通信系统包括如权利要求1至13任意一项所述的天线。
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CN202111666673.7A CN114335980A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 通信系统、天线及其制造方法 |
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CN115863986A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-03-28 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 辐射单元、移相器以及天线装置 |
WO2024140152A1 (zh) * | 2022-12-28 | 2024-07-04 | 华为技术有限公司 | 基站天线及基站系统 |
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- 2021-12-31 CN CN202111666673.7A patent/CN114335980A/zh active Pending
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