CN116722357A - 阵列天线 - Google Patents

Abstract

本公开涉及移动通信天线技术领域，特别涉及一种阵列天线。该阵列天线包括移相网络和安装在所述移相网络上的多个辐射装置，所述辐射装置包括双极化振子、馈电结构和耦合接地结构；所述馈电结构设置于所述辐射装置内部，且与所述双极化振子耦合馈电；所述移相网络包括反射板，以及设置于所述反射板底面的移相网络腔体，所述移相网络腔体包括多组条形腔体，所述条形腔体与所述反射板呈夹角设置；所述辐射装置固定于所述移相网络腔体一侧，且与所述移相网络腔体耦合电连接。本公开实施例简化了装配工序，提升了装配效率，也减少了螺钉连接带来互调失效的风险。

Description

阵列天线

技术领域

本公开涉及移动通信天线技术领域，特别涉及一种阵列天线。

背景技术

基站天线的辐射单元大多采用压铸或钣金的方式实现，而辐射单元与反射板(或者移相网络)之间采用螺钉紧固连接；同时为实现天线模块化、集成化设计，移相网络腔体与反射板一体成型设计，特别是时分(Time Division，TD)阵列天线，采用四列天线的移相网络腔体与反射板一体成型，但辐射单元与反射板通过螺钉紧固，存在装配工序多、装配效率低的问题。

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，本公开提供了一种阵列天线，能够简化装配工序，提升装配效率。

本公开实施例提供了一种阵列天线，包括移相网络和安装在所述移相网络上的多个辐射装置，所述辐射装置包括双极化振子、馈电结构和耦合接地结构；

所述馈电结构设置于所述辐射装置内部，且与所述双极化振子耦合馈电；

所述移相网络包括反射板，以及设置于所述反射板底面的移相网络腔体，所述移相网络腔体包括多组条形腔体，所述条形腔体与所述反射板呈夹角设置；

所述辐射装置固定于所述移相网络腔体一侧，且与所述移相网络腔体耦合电连接。

在一些实施例中，所述耦合接地结构设置于所述辐射装置底部，所述耦合接地结构包括相对设置的两个金属板，所述两个金属板相对的表面与所述移相网络耦合接地。

在一些实施例中，所述耦合接地结构和所述双极化振子一体化成型。

在一些实施例中，所述双极化振子包括正交设置的第一偶极子和第二偶极子，所述馈电结构包括正交设置的第一馈电片和第二馈电片；

所述第一馈电片与所述第一偶极子耦合电连接，所述第二馈电片与所述第二偶极子耦合电连接。

在一些实施例中，每组条形腔体的数量均为两个且对称设置。

在一些实施例中，所述条形腔体与所述反射板之间的夹角均为锐角；

在一些实施例中，所述反射板和所述移相网络腔体为一体化成型。

在一些实施例中，所述条形腔体内设置有信号传输网络，所述信号传输网络设置有多个输出端口，所述多个输出端口用于与所述多个辐射装置的馈电结构一一对应电连接。

在一些实施例中，所述每个条形腔体对应于所述输出端口位置开设有通孔，所述馈电结构通过所述通孔与所述信号传输网络焊接馈电。

在一些实施例中，所述每组条形腔体对应的两个通孔对称设置，且所述通孔间设有用于分隔两个条形腔体的腔体壁。

所述腔体壁上设有绝缘介质，所述耦合接地部卡接至绝缘介质上与所述条形腔体耦合接地。

本公开实施例提供的阵列天线，包括移相网络和安装在移相网络上的多个辐射装置，辐射装置包括双极化振子、馈电结构和耦合接地结构；馈电结构设置于辐射装置内部，且与双极化振子耦合馈电；移相网络包括反射板，以及设置于反射板底面的移相网络腔体，移相网络腔体包括多组条形腔体，条形腔体与反射板呈夹角设置；辐射装置固定于移相网络腔体一侧，且与移相网络腔体耦合电连接。辐射装置与移相网络腔体耦合电连接，相比于现有技术采用螺钉连接，本公开实施例简化了装配工序，提升了装配效率，也减少了螺钉连接带来互调失效的风险。另外，条形腔体与反射板呈夹角设置，减弱了相邻移相网络腔体之间的间距限制，条形腔体得以具备足够的宽度，使网络内部信号传输网络实现最优指标。通过输出端口位置开设的通孔，实现了双极化装置的馈电结构与移相网络信号输出端从背部焊接，避免了移相网络腔体与反射板垂直设置时，阵列腔体影响焊接的状况，实现阵列组件化、模块化设计和组装，整机组成、装配更加灵活。

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为本公开实施例中辐射装置的正视图；

图2为本公开实施例中辐射装置的侧视图；

图3为本公开实施例中辐射装置的俯视图；

图4为本公开实施例中移相网络的侧视图；

图5为本公开实施例中移相网络的仰视图；

图6为本公开实施例提供的阵列天线的装配前示意图；

图7为本公开实施例提供的阵列天线的装配后示意图；

图8为本公开实施例提供的阵列天线的立体图；

图9为本公开实施例提供的阵列天线的俯视图；

图10为本公开实施例提供的阵列天线的仰视图；

图11为图10中的局部放大示意图。

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。

基站天线的辐射单元大多采用压铸或钣金的方式实现，而辐射单元与反射板(或者移相网络)之间采用螺钉紧固连接；同时为实现天线模块化、集成化设计，移相网络腔体与反射板一体成型设计，特别是时分TD阵列天线，采用四列天线的移相网络腔体与反射板一体成型。

现有技术存在以下几个缺点：

辐射单元与反射板通过螺钉紧固，存在装配工序多、装配效率低的问题。

TD阵列组阵时受阵列间距限制，移相网络腔体平铺设置时，会限制腔体宽度，导致网络内部信号传输网络无法实现最优指标。

移相网络腔体与反射板垂直设置时，辐射单元的馈电结构与移相网络信号输出端口焊接时，与移相网络腔体相互干涉，导致焊接作业不易操作。

如图1至图11所示，本公开实施例提供了一种阵列天线，包括移相网络2和安装在移相网络2上的多个辐射装置1。辐射装置1包括双极化振子、馈电结构和耦合接地结构12；馈电结构设置于辐射装置内部，且与双极化振子耦合馈电。移相网络2包括反射板21，以及设置于反射板21底面的移相网络腔体22，移相网络腔体22包括多组条形腔体，条形腔体与反射板21呈夹角设置。辐射装置1固定于移相网络腔体22一侧，且与移相网络腔体22耦合电连接。

本公开实施例提供的阵列天线中，辐射装置1与移相网络腔体22耦合电连接，相比于现有技术采用螺钉连接，本公开实施例简化了装配工序，提升了装配效率，也减少了螺钉连接带来互调失效的风险。

相比于现有技术中，移相网络腔体平铺设置时，会限制腔体宽度，导致网络内部信号传输网络无法实现最优指标。本公开实施例中，条形腔体与反射板21呈夹角设置，减弱了相邻移相网络腔体之间的间距限制，条形腔体得以具备足够的宽度，使网络内部信号传输网络实现最优指标。

如图1至图3所示，在一些实施例中，耦合接地结构12设置于辐射装置1底部，耦合接地结构12包括相对设置的两个金属板，两个金属板相对的表面与移相网络2耦合接地。两个金属板相对的表面形成有耦合接触面，耦合接触面可以加工成波浪状、锯齿状等粗糙的表面，以增强耦合接触面与移相网络腔体表面的摩擦力，以及耦合接地的稳定性。在两个金属板相对的表面形成耦合接触面，能够使移相网络腔体的板材夹在两个金属板中间，从而保证辐射装置安装在移相网络上的稳固性。

在一些实施例中，耦合接地结构12和双极化振子一体化成型，可以通过压铸或钣金的方式，将双极化振子和耦合接地结构12同步制作，提高辐射装置的生成效率。

在一些实施例中，双极化振子包括正交设置的第一偶极子131和第二偶极子132，第一偶极子131的两个振子与第二偶极子132两个振子正交设置，形成双极化振子。

馈电结构包括正交设置的第一馈电片141和第二馈电片142，第一馈电片141和第二馈电片142主体设置于辐射装置主体11内部，第一馈电片141上端与第一偶极子131耦合电连接，下端延伸至辐射装置主体11外部，第二馈电片142上端与第二偶极子132耦合电连接，下端延伸至辐射装置主体11外部。

如图4和图5所示，在一些实施例中，移相网络腔体22包括多组条形腔体，每组条形腔体的数量均为两个且对称设置，对应于辐射装置中耦合接地结构的两个金属板。两个条形腔体中间设置绝缘介质，辐射装置的耦合接地部通过耦合接触面卡接至绝缘介质上，使绝缘介质与移相网络腔体22耦合接地。

在一些实施例中，条形腔体与反射板21之间的夹角均为锐角，减弱了相邻移相网络腔体22之间的间距限制，条形腔体得以具备足够的宽度，该夹角优选为小于45°，使网络内部信号传输网络23实现最优指标。

在一些实施例中，反射板21和移相网络腔体22为一体化成型。在反射板21底面形成有四列移相网络腔体22，将反射板21与移相网络腔体22一体化挤压成型，便于实现集成化TD网络阵列天线，提升阵列天线的生产效率。

在一些实施例中，条形腔体内设置有信号传输网络23，信号传输网络23集成于印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上。信号传输网络23设置有多个输出端口，多个输出端口用于与多个辐射装置1的馈电结构一一对应电连接，使信号传输网络23与辐射装置1实现信号交互。

如图6至图11所示，在一些实施例中，每个条形腔体对应于输出端口位置开设有通孔220，通孔220的位置与馈电结构一一对应，馈电结构通过通孔220与信号传输网络23焊接馈电。

相比于现有技术中，移相网络腔体与反射板垂直设置时，辐射单元的馈电结构与移相网络信号输出端口焊接时，与移相网络腔体相互干涉，导致焊接作业不易操作。本公开实施例对于多个天线阵列集成化设计，特别是TD网络阵列天线，通过通孔220实现双极化装置的馈电结构与移相网络信号输出端从背部焊接，避免了移相网络腔体22与反射板21垂直设置时，阵列腔体影响焊接的状况，实现阵列组件化、模块化设计和组装，整机组成、装配更加灵活。

在一些实施例中，反射板21设置有四列移相网络腔体22，每列移相网络腔体22对应设置有十个辐射装置1的安装位，且奇数列与偶数列上的安装位相互错开，以增大辐射装置1之间的间距。每组条形腔体对应的两个通孔220对称设置，如图4和图11所示，且通孔220间设有用于分隔两个条形腔体的腔体壁221，腔体壁221上设有绝缘介质，耦合接地结构卡接至绝缘介质上与条形腔体耦合接地。

在安装时，将辐射装置1的耦合接地结构12插入反射板21，使耦合接触面与移相网络腔体22的绝缘介质耦合接地，然后在通孔220处，将第一馈电片141、第二馈电片142与信号传输网络23进行焊接，即可完成安装，实现阵列组件化、模块化设计和组装，整机组成、装配更加灵活。

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)

1.一种阵列天线，其特征在于，包括移相网络和安装在所述移相网络上的多个辐射装置，所述辐射装置包括双极化振子、馈电结构和耦合接地结构；

所述馈电结构设置于所述辐射装置内部，且与所述双极化振子耦合馈电；

所述移相网络包括反射板，以及设置于所述反射板底面的移相网络腔体，所述移相网络腔体包括多组条形腔体，所述条形腔体与所述反射板呈夹角设置；

所述辐射装置固定于所述移相网络腔体一侧，且与所述移相网络腔体耦合电连接。

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述耦合接地结构设置于所述辐射装置底部，所述耦合接地结构包括相对设置的两个金属板，所述两个金属板相对的表面与所述移相网络耦合接地。

3.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述耦合接地结构和所述双极化振子一体化成型。

4.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述双极化振子包括正交设置的第一偶极子和第二偶极子，所述馈电结构包括正交设置的第一馈电片和第二馈电片；

所述第一馈电片与所述第一偶极子耦合电连接，所述第二馈电片与所述第二偶极子耦合电连接。

5.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，每组条形腔体的数量均为两个且对称设置。

6.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述条形腔体与所述反射板之间的夹角均为锐角。

7.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述反射板和所述移相网络腔体为一体化成型。

8.根据权利要求7所述的阵列天线，其特征在于，所述条形腔体内设置有信号传输网络，所述信号传输网络设置有多个输出端口，所述多个输出端口用于与所述多个辐射装置的馈电结构一一对应电连接。

9.根据权利要求8所述的阵列天线，其特征在于，所述每个条形腔体对应于所述输出端口位置开设有通孔，所述馈电结构通过所述通孔与所述信号传输网络焊接馈电。

10.根据权利要求9所述的阵列天线，其特征在于，所述每组条形腔体对应的两个通孔对称设置，且所述通孔间设有用于分隔两个条形腔体的腔体壁；

所述腔体壁上设有绝缘介质，所述耦合接地部卡接至绝缘介质上与所述条形腔体耦合接地。