CN117096593A - 一种天线罩组件、天线及通讯设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于天线技术领域，特别是涉及一种天线罩组件、天线及通讯设备。天线罩组件包括天线罩体、边框、支架层和天线板，天线罩体、支架层和天线板依次层叠设置，边框为闭合的框型结构且包围支架层，天线罩体贴附在支架层的远离天线板的一侧表面上，天线罩体的外边缘连接在边框的远离天线板的一侧表面上，天线板贴附在支架层的远离天线罩体的一侧表面上，天线板的外边缘连接在边框的远离天线罩体的一侧表面上。本发明中，支架层设置在天线罩体和天线板之间，能够对天线罩体起到支撑作用。通过边框能够连接天线罩体和天线板，从而将天线板集成在天线罩体上，提高天线罩组件的集成度，便于天线罩组件的安装，降低生产成本。

Description

一种天线罩组件、天线及通讯设备

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是涉及一种天线罩组件、天线及通讯设备。

背景技术

随着各领域对通讯需求的变化，传统的4G网络由于建造成本、速度及稳定性等原因，无法快速响应及满足相关需求，由此也促成了相控阵天线的快速发展。天线具有天线罩，天线罩主要是将整个终端内部的元器件与外部环境进行隔断，避免内部器件免受潮湿、风沙、盐雾等环境的影响。

现有的天线罩主要有夹层结构、改性非金属材质、陶瓷等，且均以单独的部件存在，集成度不高，导致天线整机安装结构复杂、安装工序较多，导致天线的生产成本增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的天线罩集成度不高的问题，提供一种天线罩组件、天线及通讯设备。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种天线罩组件，包括天线罩体、边框、支架层和天线板，所述天线罩体、所述支架层和所述天线板依次层叠设置，所述边框为闭合的框型结构且包围所述支架层，所述天线罩体贴附在所述支架层的远离所述天线板的一侧表面上，所述天线罩体的外边缘连接在所述边框的远离所述天线板的一侧表面上，所述天线板贴附在所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面上，所述天线板的外边缘连接在所述边框的远离所述天线罩体的一侧表面上。

可选地，所述天线罩体通过胶粘连接所述支架层的远离所述天线板的一侧表面，所述天线板通过胶粘连接所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面。

可选地，所述边框沿其内缘环绕设置有第一凹槽，所述天线罩体的外缘设置在所述第一凹槽中，所述边框的远离所述天线板的一侧表面与所述天线罩体的远离所述天线板的一侧表面的交汇处平滑过渡。

可选地，所述天线罩体的至少部分为向着远离所述天线板方向凸出的弧形。

可选地，所述边框包括第一框架和第二框架，所述第一框架包围所述支架层，所述第二框架连接在所述第一框架上的远离所述支架层的一端且朝向远离所述天线罩体的一端延伸，所述第二框架包围所述天线板，所述天线板贴附在所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面和所述第一框架的远离所述天线罩体的一侧表面上，所述天线板的外周面贴附在所述第二框架的内周面上。

可选地，所述第二框架上具有与其内周面连接的限位面，所述限位面的一侧边缘能够抵接在所述天线板的外周面上，所述限位面的另一侧边缘向着远离所述边框的中心轴的方向延伸，所述限位面在所述第二框架包围所述天线板时与所述天线板的外周面形成填胶槽。

可选地，所述天线板的远离所述支架层的一侧具有密封面，所述密封面设置在所述天线板的外缘处，所述支架层为泡沫支架层。

可选地，所述天线罩组件还包括安装在所述天线板上的多个安装螺柱，所述安装螺柱包括螺柱头及螺柱，所述天线板的远离所述天线罩体的一侧设置有多个安装孔，每一所述安装螺柱的螺柱头设置在对应的所述安装孔中，所述螺柱用于连接所述天线板与外部的其他器件。

另一方面，本发明实施例提供一种天线，包括如前所述的天线罩组件。

再一方面，本发明实施例提供一种通讯设备，包括如前所述的天线。

本发明实施例提供的天线罩组件，支架层设置在天线罩体和天线板之间，能够对天线罩体起到支撑作用，增加天线罩体的强度。通过边框能够连接天线罩体和天线板，从而将天线板集成在天线罩体上，提高天线罩组件的集成度，便于天线罩组件的安装，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的天线罩组件的分解示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明一实施例提供的天线罩组件的剖面示意图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是本发明一实施例提供的天线板的示意图；

图6是图5中C处的局部放大图。

说明书中的附图标记如下：

1、天线罩体；11、第一罩体；12、第二罩体；2、边框；21、第一框架；211、第一凹槽；22、第二框架；221、限位面；3、支架层；4、天线板；41、密封面；5、填胶槽；6、安装螺柱。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

目前的卫星通讯所用频段主要为Ku、K、Ka等，频率相对较高，为了降低天线罩的损耗，一般采用复合材料、改性PP（聚丙烯）或者PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）材料，由于改性PP、PBT相对其他材料的介电常数和强度有一定改善，但在较大口径的平板相控阵终端上，为了保证天线罩的强度，这两种材料厚度需要大于3mm或制作足够的加强筋，这样会严重影响其透波性。复合材料为夹层结构，一般选用玻璃钢或石英作为内外蒙皮，中间层一般选用纸蜂窝。蒙皮一般选用0.3mm左右，使得透波性得到了极大的改善，同时复合材料的夹层结构也具有一定的强度，但蒙皮主要依靠手工覆制及热熔加压固化，工艺手段较复杂、导致成本较高。

如图1至图6所示，一方面，本发明一实施例提供的一种天线罩组件，包括天线罩体1、边框2、支架层3和天线板4，天线罩体1、支架层3和天线板4依次层叠设置，边框2为闭合的框型结构且包围支架层3，支架层3的外周面抵接边框2，天线罩体1的外边缘连接在边框2的远离天线板4的一侧表面上，天线罩体1贴附在支架层3的远离天线板4的一侧表面上，天线板4的外边缘连接在边框2的远离天线罩体1的一侧表面上，天线板4贴附在支架层3的远离天线罩体1的一侧表面上，天线罩体1的内壁面、天线板4的内壁面以及边框2的内周面能够围合形成封闭的腔体，支架层3设置在腔体中，且支架层3的形状和腔体的形状相适配。以天线罩组件内的腔体来进行区分，天线罩体1的内壁面为向着腔体一侧的表面，天线板4的内壁面为向着腔体一侧的表面。

本发明实施例提供的天线罩组件，支架层3设置在天线罩体1和天线板4之间，能够对天线罩体1起到支撑作用，增加天线罩体1的强度。通过边框2能够连接天线罩体1和天线板4，从而将天线板4集成在天线罩体1上，提高天线罩组件的集成度，便于天线罩组件的安装，降低生产成本。

将天线罩组件安装到天线上后，天线罩体1位于最外层，其主要作用是阻挡外部环境对内部元器件的影响，同时需要对天线信号产生较小的损耗，在天线罩体1的材料选型上需确保材料有良好的耐候性、强度、低的吸湿性，同时具备稳定电性能特性，低的介电常数及损耗正切角。优选玻璃纤维和环氧树脂复合材料，或者石英纤维和氰酸脂复合材料，而后者在电性能方面更优，可以用于透波性能要求更高或频率较高的方案，能够降低天线罩组件的透波损耗。

在一实施例中，天线罩体1的厚度大于0.2mm，能够抵抗外界的冲击，天线罩体1具有较好的强度，天线罩体1不易发生变形而影响天线的性能。优选地，天线罩体1的厚度为0.2~0.5mm。

现有的非集成式的天线罩组件，一般是与其他结构件配合形成一个完整的腔体，在较大口径的平板相控阵终端上，为了保证天线罩组件的强度，需要制作加强筋来提高强度，使得天线罩组件整体的厚度增加，从而影响整机的厚度，同时天线罩组件与整机之间的中空结构会使得整个天线罩组件的中间部分产生凹陷变形，导致灰尘和雨水的堆积，影响天线的性能指标，另外在复杂的外部环境，如气压变化导致的内外压差或者外部的轻微碰撞，还会导致天线罩组件与整机的粘接部位产生较大的变形或受力损坏。

在一实施例中，如图3、图4所示，支架层3为泡沫支架层。支架层3处于天线罩体1与天线板4之间，为了降低电磁波在空间的损耗，天线罩体1与天线板4之间需要保证特定的距离，支架层3需要有精确地尺寸及稳定的物理特性，支架层3的厚度为2~50mm。本实施例中，支架层3选用高透波的PMI泡沫（polymethacrylimide，聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料），其外形尺寸采用机加或模具成型，尺寸精度在0.1mm以内，PMI泡沫的密度为75~110Kg/m³，压缩强度大于1.8Mpa，天线板4为PCBA板，具有一定的强度，且支架层3填充在天线罩体1和天线板4之间，通过支架层3和天线板4能够支撑天线罩体1，保证天线罩组件整体的强度。相比于现有天线罩组件的蜂窝结构，PMI泡沫的物理结构是连续性的，在保证轻量化的同时进一步提升天线罩组件的防护能力，能够避免制作加强筋，取消了天线罩组件与整机之间约7mm距离的中空结构，降低了天线罩组件整体的厚度，能够减小天线罩组件的热阻，提高导热能力，同时，天线罩组件整体的厚度降低还能够有助于降低透波损耗。

本实施例中采用PMI泡沫填充在天线罩体1与天线板4之间，天线罩体1和天线板4之间不具有中空部分，天线罩体1不易凹陷变形。PMI泡沫是一种轻质、闭孔的硬质泡沫塑料，泡沫中几乎所有泡孔被完整的孔壁围住，泡孔之间互不连通，可以减少空气，避免在低气压时内部气压变化导致天线罩体1变形损坏。

在一实施例中，天线罩体1的内壁面通过胶粘连接支架层3的远离天线板4的一侧表面，天线板4的内壁面通过胶粘连接支架层3的远离天线罩体1的一侧表面，天线罩体1、支架层3和天线板4三层之间通过丙烯酸压敏胶膜或双组分环氧胶粘接固定。为了简化制作工艺及成本，三者的粘接工序设置于天线板4贴片调试完成之后，以保证操作温度为常温，降低对材料的温度要求。将天线板4的器件面安放于特定的治具上对元器件进行防护，分别在天线板4的上表面和天线罩体1下表面粘贴厚度小于50um的丙烯酸压敏胶膜，边框2定位及粘接在天线板4上，支架层3放置于边框2中间的腔体中，支架层3能够粘接在天线板4上，之后将天线罩体1粘贴于边框2上，得到天线罩组件，简化了制作工艺，降低制作难度。为保证粘接的可靠可采用辊压或软袋真空压合。

在一实施例中，如图2、图3所示，边框2沿其内缘环绕设置有第一凹槽211，第一凹槽211设置在边框2的远离天线板4的一侧，第一凹槽211整体呈环形，第一凹槽211朝向边框2的中心轴贯穿边框2，天线罩体1的内表面上粘贴有丙烯酸压敏胶膜，天线罩体1的外缘设置在第一凹槽211中，通过第一凹槽211定位天线罩体1在边框2上的安装位置，将天线罩体1粘接在边框2上，天线罩体1与边框2之间通过交错重叠的部分能够增加粘接面积，同时在天线罩体1与边框2的接缝位置涂抹环氧胶或者硅胶，能够防止接缝处渗水，起到防水的作用，最后，在天线罩体1的整体表面涂刷油漆来进一步强化防水效果。

在一实施例中，如图2所示，第一凹槽211向着远离天线板4的方向敞开，第一凹槽211为边框2上向着天线板4的方向凹陷形成，第一凹槽211具有第一侧壁和第二侧壁，天线罩体1插接在第一凹槽211中时，第一侧壁贴合在天线罩体1的内壁面上，第二侧壁贴合在天线罩体1的周壁上，第二侧壁和天线罩体1的周壁之间的接缝位置涂抹环氧胶或者硅胶。第一凹槽211的深度与天线罩体1的厚度一致，边框2的远离天线板4的一侧表面与天线罩体1的远离天线板4的一侧表面的交汇处平滑过渡，二者位于同一个平面或者弧形面上，避免交汇处高低不同而影响防水效果或者积灰。

在一实施例中，天线罩体1的远离天线板4的一侧表面的至少部分为向着远离天线板4方向凸出的弧形，天线罩体1呈中间高四边低的结构，可以有效的解决天线罩体1表面灰尘、雨雪的堆积。

在一具体实施例中，如图3所示，天线罩体1包括第一罩体11和围绕第一罩体11的外缘设置的第二罩体12，第一罩体11为平板状，第二罩体12为弧形，第二罩体12的外缘设置在第一凹槽211中，第一凹陷优选为与第二罩体12弧度相同的弧面，第二罩体12与边框2平滑过渡。

在一实施例中，如图4所示，边框2包括第一框架21和第二框架22，第二框架22连接在第一框架21上的远离支架层3的一端且朝向远离天线罩体1的一端延伸，边框2大致呈L型，第一框架21包围支架层3，第一凹槽211设置在第一框架21的远离第二框架22的一侧表面上，第二框架22包围天线板4，天线板4贴附在支架层3的远离天线罩体1的一侧表面和第一框架21的远离天线罩体1的一侧表面上，天线板4的外周面贴合在第二框架22的内周面上，通过第一框架21和第二框架22的连接处能够定位天线板4的安装位置。边框2上通过第一凹槽211、第一边框2以及第二边框2实现天线罩体1、支架层3和天线板4的准确定位，保证三者粘接可靠性，避免影响天线的性能。边框2采用玻璃钢或其他复合材料以确保其强度及膨胀系数与相粘接材料匹配。

在一实施例中，如图4、图6所示，第二框架22上具有与其内周面连接的限位面221，限位面221的一侧边缘能够抵接在天线板4的外周面上，限位面221的另一侧边缘向着远离边框2的中心轴的方向延伸，限位面221相对于第二框架22的内周面呈倾斜状态，限位面221在第二框架22包围天线板4时与天线板4的外周面形成填胶槽5，填胶槽5中填补硅胶后，具有防水的作用，防止第二框架22和天线板4的接缝处渗水。

在一实施例中，如图6所示，天线板4的远离支架层3的一侧具有密封面，密封面设置在天线板4的外缘处，天线板4与其他部件安装时，通过密封面处涂抹胶水进行粘接，起到防水的作用，同时在密封面的外围预留有安装螺柱，以保证天线板4与其他部件的可靠安装。

天线罩组件防水主要分为两部分，分别为上表面对外防水及下表面与其他部件的装配防水，通过天线罩体1与边框2通过交错重叠粘接来增大粘接面积，同时在接缝处涂抹环氧胶或者硅胶，最后在天线罩体1上涂刷油漆进一步达到美观及强化防水，实现天线罩组件上表面的对外防水。通过天线板4外围的密封面，以及在边框2和天线板4结合处形成的填胶槽5中填补硅胶，能够实现天线罩组件下表面与其他部件的装配防水。

在一实施例中，如图5所示，天线罩组件还包括安装在天线板4上的多个安装螺柱6，天线板4上表面布局有接收天线辐射单元和发射天线辐射单元，且未设计布局其他器件或凸起结构，整个表面为平板结构，其余所有元器件均布局于下表面，更加利于安装及散热，天线板4集成在天线罩体1上后，通过布局于天线板4下表面的安装螺柱6实现天线罩组件整机集成时的对外安装。可替代地，安装螺柱6设置在第二框架22上，或者安装螺柱6设置在第二框架22上和天线板4上。

安装螺柱6包括螺柱头及螺柱，天线板4的远离天线罩体1的一侧设置有多个安装孔，每一安装螺柱6的螺柱头设置在对应的安装孔中，安装孔为方形镀铜沉孔，螺柱头为与安装孔的形状相适配的方形结构，螺柱头插接在安装孔内，采用锡焊固定，螺柱用于连接天线板4与外部的其他器件，在天线板4下表面的元器件布局区域内，可以根据需要设置安装螺柱6，保证散热结构的安装，通过散热结构对天线板4上的元器件产生的热量进行导热。

现有的天线罩组件需要与其他构件配合形成一个完整的腔体，一般是打通孔后，通过螺钉进行安装，本实施例中，处于防水的可靠性考虑，无法采用通孔中连接螺钉的方案，通过在天线板4的下表面上设置安装孔，将安装螺柱6安装在安装孔中，改善天线罩组件对外安装的固定方式，能够避免在天线罩组件上打孔，增加防水性能的可靠性。

另一方面，本发明一实施例提供一种天线，包括上述实施例的天线罩组件。

再一方面，本发明一实施例提供一种通讯设备，包括上述实施例的天线。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线罩组件，其特征在于，包括天线罩体、边框、支架层和天线板，所述天线罩体、所述支架层和所述天线板依次层叠设置，所述边框为闭合的框型结构且包围所述支架层，所述天线罩体贴附在所述支架层的远离所述天线板的一侧表面上，所述天线罩体的外边缘连接在所述边框的远离所述天线板的一侧表面上，所述天线板贴附在所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面上，所述天线板的外边缘连接在所述边框的远离所述天线罩体的一侧表面上。

2.如权利要求1所述的天线罩组件，其特征在于，所述天线罩体通过胶粘连接所述支架层的远离所述天线板的一侧表面，所述天线板通过胶粘连接所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面。

3.如权利要求1所述的天线罩组件，其特征在于，所述边框沿其内缘环绕设置有第一凹槽，所述天线罩体的外缘设置在所述第一凹槽中，所述边框的远离所述天线板的一侧表面与所述天线罩体的远离所述天线板的一侧表面的交汇处平滑过渡。

4.如权利要求1所述的天线罩组件，其特征在于，所述天线罩体的远离所述天线板的一侧表面的至少部分为向着远离所述天线板方向凸出的弧形。

5.如权利要求1所述的天线罩组件，其特征在于，所述边框包括第一框架和第二框架，所述第一框架包围所述支架层，所述第二框架连接在所述第一框架上的远离所述支架层的一端且朝向远离所述天线罩体的一端延伸，所述第二框架包围所述天线板，所述天线板贴附在所述支架层的远离所述天线罩体的一侧表面和所述第一框架的远离所述天线罩体的一侧表面上，所述天线板的外周面贴附在所述第二框架的内周面上。

6.如权利要求5所述的天线罩组件，其特征在于，所述第二框架上具有与其内周面连接的限位面，所述限位面的一侧边缘能够抵接在所述天线板的外周面上，所述限位面的另一侧边缘向着远离所述边框的中心轴的方向延伸，所述限位面在所述第二框架包围所述天线板时与所述天线板的外周面形成填胶槽。

7.如权利要求6所述的天线罩组件，其特征在于，所述天线板的远离所述支架层的一侧具有密封面，所述密封面设置在所述天线板的外缘处；所述支架层为泡沫支架层。

8.如权利要求1所述的天线罩组件，其特征在于，所述天线罩组件还包括安装在所述天线板上的多个安装螺柱，所述安装螺柱包括螺柱头及螺柱，所述天线板的远离所述天线罩体的一侧设置有多个安装孔，每一所述安装螺柱的螺柱头设置在对应的所述安装孔中，所述螺柱用于连接所述天线板与外部的其他器件。

9.一种天线，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的天线罩组件。

10.一种通讯设备，其特征在于，包括权利要求9所述的天线。