CN118102626A - 壳体、能量处理装置及基站天线 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种壳体、能量处理装置及基站天线，其中，壳体包括至少一个容纳腔，容纳腔内用于设置电路板，容纳腔的侧壁设置有多个通孔，且容纳腔的任意一个侧壁上的通孔的面积总和不小于一个侧壁面积的1/2；容纳腔的侧壁设置有安装孔，安装孔用于穿设输入端口和输出端口。本申请提供的壳体，通过在壳体侧壁设置与容纳腔连通的通孔，使容纳腔中的电路板等元器件为发热器件，其产生的热量可以通过各个通孔散发至壳体外部，从而可以避免在容纳腔中积聚。通过使侧壁上的通孔总面积需要大于等于该侧壁面积的一半，从而能够实现对容纳腔内部热量的有效散热，在使用较多数量的移相器、功分器后滤波器，不会发生热量积聚过多而影响基站天线性能的问题。

Description

壳体、能量处理装置及基站天线

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种壳体、能量处理装置及基站天线。

背景技术

现有功分器在电调天线等天线中扮演着重要角色，但随着天线频段的增加，特别随着是5G天线的多端口输入输出的应用，功分器的数量也逐步增加，由于功分器的外壳通常为较封闭的表面，较多功分器聚集后会影响各个功分器的散热性能，进而会影响到基站天线整机的可靠性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种壳体、能量处理装置及基站天线，以解决上述现有技术中功分器散热性能不良的问题。

本申请第一方面提供了一种壳体，其中，所述壳体包括至少一个容纳腔，所述容纳腔内用于设置电路板，所述容纳腔的侧壁设置有多个通孔，且所述容纳腔的任意一个侧壁上的通孔的面积总和不小于所述一个侧壁面积的1/2；所述容纳腔的侧壁设置有安装孔，所述安装孔用于穿设输入端口和输出端口。

本申请提供的壳体，通过在壳体侧壁设置与容纳腔连通的通孔，使容纳腔中的电路板等元器件为发热器件，其产生的热量可以通过各个通孔散发至壳体外部，从而可以避免在容纳腔中积聚。通过使侧壁上的通孔总面积需要大于等于该侧壁面积的一半，从而能够实现对容纳腔内部热量的有效散热，在使用较多数量的移相器、功分器后滤波器，不会发生热量积聚过多而影响基站天线性能的问题。

在一种可能的设计中，所述壳体包括顶板、底板和侧板，所述顶板、所述底板和所述侧板围合成所述容纳腔，所述安装孔设置于所述侧板；所述顶板、所述底板和所述侧板中的至少一者设置有所述通孔；所述顶板或所述底板上的至少部分通孔的中心线与所述安装孔的中心线相交。由此，可以在输入端口和输出端口穿如至安装孔中后，通过中心线与安装孔中心线相交的部分通孔能够对应到输入端口和输出端口分别与电路板连接的位置处，从而可以通过这些通孔方便将输入端口和输出端口焊接至电路板上。

在一种可能的设计中，在所述容纳腔的至少一个侧壁上，所述通孔成阵列分布，沿所述壳体的长度方向，所述通孔设置有N+1排，N为所述安装孔的总数量；沿所述壳体的宽度方向，所述通孔设置有M排，M大于等于2。其中，使通孔在壳体的长度方向上设置的排数大于安装孔的数量，从而可以使部分通孔的中心线能够与安装孔的中心线相交，以便于通过通孔将输入端口和输出端口焊接至电路板上。且通过使通孔在壳体的宽度方向上的排数大于2，可以实现布置较多数量的通孔，提升散热效果。

在一种可能的设计中，所述壳体包括底板和侧板，所述底板和所述侧板围合成所述容纳腔，所述容纳腔远离所述底板的一侧敞开，所述安装孔设置于所述侧板；所述底板和所述侧板中的至少一面设置有所述通孔。

其中，底板和侧板可以围合成槽状结构，槽内形成容纳腔，即容纳腔的一侧为开放的状态，没有顶板遮挡，从而更有利于容纳腔内的电路板等发热器件的热量扩散，同时可以将电路板从容纳腔开放的一侧进行安装，方便了电路板的安装操作，也方便了将输入端口和输出端口焊接至电路板上的焊接操作。

在一种可能的设计中，所述壳体包括两个容纳腔，两个容纳腔互不连通。

其中，每个容纳腔中均可以设置电路板，并在电路板上连接相应的输入端口和输出端口，从而可以使每个容纳腔均构成一个射频传输区，每个容纳腔均可以对应于一个极化，从而可以实现天线的双极化。

在一种可能的设计中，所述容纳腔通过钣金折弯工艺形成。

其中，在制造壳体前，可以采用一整块平整的板材，板材上可以预先制造出通孔，然后可以通过钣金折弯工艺将板材折弯成设定的形状，以形成一个或多个容纳腔，且可以在折弯形成多个容纳腔时，使部分板材折弯在相邻两个容纳腔之间，以实现相邻两个容纳腔的分隔。

在一种可能的设计中，所述通孔通过冲压工艺或钣金拉伸工艺形成。

其中，在制造壳体前，可以采用一整块平整的板材，板材上可以通过冲压工艺形成通孔，在对板材折弯后，可以使壳体的各个侧壁具有通孔。此外，也可以采用具有细缝的板料，该板料可以先通过钣金拉伸工艺拉伸出具有一定尺寸大小的板材，而在板料拉伸过程中，板料上的细缝可以被拉伸成孔状，从而形成了上述通孔，然后可以对拉伸后得到的板材进行折弯，以形成壳体。

在一种可能的设计中，所述通孔的形状为圆孔、方孔、六角孔、菱形孔、异型孔或长腰孔。

在一种可能的设计中，所述通孔在所述容纳腔的侧壁上非均匀分布。也就是说，该通孔可以在壳体侧壁的部分区域集中布置，也可以在壳体侧壁的部分区域分散布置，具体地，可以在壳体侧壁上对应于电路板及发热器件的主要发热区域布置密度较大的通孔，而在非主要发热区域可以布置密度较小的通孔，从而可以根据容纳腔内部的热量分布情况匹配较优的通孔密度，达到较优的散热效果。

在一种可能的设计中，所述通孔在所述容纳腔的侧壁上均匀交错分布，从而有利于对侧壁的各个位置进行均匀散热。

在一种可能的设计中，所述壳体的内壁设置有用于支撑所述电路板的凸起结构。电路板可以支撑在该凸起结构上，从而方便了电路板的安装固定。

本申请的第二方面还提供了一种能量处理装置，其中，包括电路板、输入端口、输出端口和本申请第一方面提供的壳体，所述电路板设置于所述容纳腔内，所述输入端口通过所述安装孔与所述电路板连接，所述输出端口通过所述安装孔与所述电路板连接。

该采用了上述壳体的能量处理装置具有与上述壳体相同的技术效果，在此不再赘述。

在一种可能的设计中，所述能量处理装置为移相器、功分器或滤波器。

本申请的第三方面还提供了一种基站天线，其中，包括本申请第二方面提供的能量处理装置。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图；

图2为本申请一种实施例提供的壳体的结构示意图；

图3为本申请另一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图；

图4为本申请另一种实施例提供的壳体的示意图；

图5为本申请又一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图；

图6为本申请又一种实施例提供的壳体的示意图；

图7为本申请一种实施例提供的壳体通过折弯工艺成型后的结构示意图；

图8为本申请另一种实施例提供的壳体通过折弯工艺成型后的结构示意图；

图9为本申请一种实施例提供的板材的正视图；

图10为本申请另一种实施例提供的板材的正视图。

附图标记：

1-壳体；

11-通孔；

12-顶板；

13-底板；

14-侧板；

15-容纳腔；

16-凸起结构；

2-电路板；

3-输入端口；

4-输出端口；

5-介质拉杆；

6-滑动介质；

7-板材。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

现有功分器在电调天线等天线中扮演着重要角色。现有功分器的外壳通常为较封闭的表面，热量会积聚在功分器的内部。在基站天线中仅使用一个功分器独立工作时，功分器内部积聚的热量对基站天线的影响并不明显。但随着天线频段的增加，特别随着是5G天线的多端口输入输出的应用，功分器的数量也逐步增加，这就导致功分器内部积聚的热量对基站天线的影响被放大，即各个功分器积聚的热量总和会非常大，如果不能及时散热，对基站天线的整机可靠性会带来不利的影响。

本申请实施例提供了一种壳体1，该壳体1可以应用于能量处理装置，该能量处理装置可以为但不限于移相器、功分器和滤波器，该壳体1可以作为移相器、功分器和滤波器的外壳。当然，该能量处理装置也可以是其它能够处理信号、电磁波等具有壳体1散热需求的装置。

该能量处理装置可以应用于基站天线中，例如，当能量处理装置作为移相器应用于天线基站电调天线中时，移相器通过改变天线单元之间的相对相位实现调节天线波束的下倾角度，从而实现基站天线的波束下倾调节，具有下倾角可调范围大、精度高、方向图控制好、抗干扰能力强、易于控制等优点。当能量处理装置作为功分器应用于基站天线中时，功分器可以将一路输入信号能量分成两路或多路，并输出相等或不相等的信号能量，也可反过来将多路信号能量合成一路输出。当能量处理装置作为滤波器应用于基站天线中时，可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。

该能量处理装置包括电路板2、输入端口3、输出端口4和本实施例提供的壳体1，图1为本申请一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图，图3为本申请另一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图，如图1和图3所示的能量处理装置可以为功分器。图5为本申请又一种实施例提供的能量处理装置的结构示意图，如图5所示的能量处理装置可以为移相器，该移相器包括壳体1、电路板2、输入端口3、输出端口4、介质拉杆5和滑动介质6，通过驱动介质拉杆5可以带动滑动介质6的移动，从而可以实现相位调节。

具体地，图2为本申请一种实施例提供的壳体的结构示意图，如图2所示，该壳体1包括至少一个容纳腔15，容纳腔15内用于设置电路板2，容纳腔15的侧壁设置有多个通孔11，且容纳腔15的任意一个侧壁上的通孔11的面积总和不小于该一个侧壁面积的1/2；容纳腔15的侧壁设置有安装孔，安装孔用于穿设输入端口3和输出端口4，且输入端口3和输出端口4可以与电路板2连接，实现信号的输入或输出。

其中，图2为本申请一种实施例提供的壳体的结构示意图，如图2所示，容纳腔15为中空的结构，使容纳腔15的内部空间可以安装电路板2。容纳腔15可以为方形、梯形、多边形或异形结构，本实施例以容纳腔15为长方形为例进行说明。容纳腔15可以具有多个侧壁，多个侧壁中的至少一个侧壁上可以设置有多个通孔11，也即可以只有一个侧壁上设置有通孔11，也可以是两个、三个或全部侧壁上均设置有通孔11，该通孔11可以与容纳腔15连通，容纳腔15中的电路板2等元器件为发热器件，其产生的热量可以通过各个通孔11散发至壳体1外部，从而可以避免在容纳腔15中积聚。

但是，如果通孔11的散热面积较小，也不能够发挥良好的散热效果，在移相器、功分器或滤波器的数量应用较多的情况下，也易积聚较多的热量，导致基站天线性能不佳。为此，本实施例中，容纳腔15的任意一个侧壁上的通孔11的面积总和不小于该一个侧壁面积的1/2，为例便于说明，仍以容纳腔15为长方形为例进行说明。长方形的容纳腔15具有长边、宽边和高度边，该容纳腔15的任意一个侧壁可以是由长边和宽边构成的一个侧壁，也可以是由长边和高度边构成的一个侧壁。

其中，以长边和宽边构成的一个侧壁为例，该侧壁上设置有多个通孔11，“通孔11的总面积”是指各个通孔11在其贯通方向上的投影面积的总和，“该一个侧壁面积”是指由长边和宽边构成的矩形的面积，当然，在考虑由长边和高度边构成的侧壁上设置通孔11时，“该一个侧壁面积”则指由长边和高度边构成的矩形的面积。也就是说，在考虑在任意一个侧壁上设置通孔11时，该侧壁上的通孔11总面积需要大于等于该侧壁面积的一半，从而能够实现对容纳腔15内部热量的有效散热，在使用较多数量的移相器、功分器后滤波器，不会发生热量积聚过多而影响基站天线性能的问题。

作为一种具体的实现方式，如图2所示，壳体1包括顶板12、底板13和侧板14，顶板12、底板13和侧板14围合成容纳腔15，该顶板12、底板13和侧板14可以围合成长方形或正方形容纳腔15，当然也可以围合成梯形、平行四边形等容纳腔15。

安装孔设置于侧板14，安装孔的数量可以对应于需要设置的输入端口3和输出端口4的数量，例如，当输入端口3和输出端口4分别具有两个时，可以设置四个安装孔，其中两个安装孔可用于安装输入端口3，另外两个安装孔可用于安装输出端口4；当输入端口3和输出端口4分别具有四个时，可以设置八个安装孔，其中四个安装孔可用于安装输入端口3，另外四个安装孔可用于安装输出端口4。各个安装孔可以成一字型排列，也可以阵列的形式多排多列进行排列，具体可以根据输入端口3和输出端口4的布置形式而设计。

其中，顶板12、底板13和侧板14中的至少一者设置有通孔11，顶板12或底板13上的至少部分通孔11的中心线与安装孔的中心线相交。可以理解的是，顶板12和侧板14相邻，当顶板12、底板13和侧板14围成长方体容纳腔15时，顶板12与侧板14垂直设置，顶板12上的通孔11的贯通方向与侧板14上的安装孔的贯通方向也垂直，通过使部分的通孔11的中心线与安装孔的中心线相交，可以在输入端口3和输出端口4穿如至安装孔中后，通过中心线与安装孔中心线相交的部分通孔11能够对应到输入端口3和输出端口4分别与电路板2连接的位置处，从而可以通过这些通孔11方便将输入端口3和输出端口4焊接至电路板2上。

本实施例中，在壳体1长度方向上的两端不设置有侧板14，使容纳腔15在壳体1长度方向上贯通，一方面可以便于将电路板2从壳体1长度方向两侧的任意一侧安装至容纳腔15中，另一方面也有利于热量的扩散。

作为一种具体的实现方式，在容纳腔15的至少一个侧壁上，通孔11成阵列分布，沿壳体1的长度方向，通孔11设置有N+1排，N为安装孔的总数量；沿壳体1的宽度方向，通孔11设置有M排，M大于等于2。

其中，成阵列分布的通孔11可以在壳体1的各个位置处实现均匀散热，提升散热效果。此外，由于输入端口3和输出端口4在安装至安装孔中后，需要进一步与电路板2焊接，因此，使通孔11在壳体1的长度方向上设置的排数大于安装孔的数量，从而可以使部分通孔11的中心线能够与安装孔的中心线相交，以便于通过通孔11将输入端口3和输出端口4焊接至电路板2上。且通过使通孔11在壳体1的宽度方向上的排数大于2，可以实现布置较多数量的通孔11，提升散热效果。

图4为本申请另一种实施例提供的壳体的示意图，如图4所示，壳体1包括底板13和侧板14，底板13和侧板14围合成容纳腔15，容纳腔15远离底板13的一侧敞开，安装孔设置于侧板14；底板13和侧板14中的至少一面设置有通孔11。

本实施例中，底板13和侧板14可以围合成槽状结构，槽内形成容纳腔15，即容纳腔15的一侧为开放的状态，没有顶板12遮挡，从而更有利于容纳腔15内的电路板2等发热器件的热量扩散，同时可以将电路板2从容纳腔15开放的一侧进行安装，方便了电路板2的安装操作，也方便了将输入端口3和输出端口4焊接至电路板2上的焊接操作。

图6为本申请又一种实施例提供的壳体的示意图，如图6所示，，壳体1包括两个容纳腔15，两个容纳腔15互不连通。其中，每个容纳腔15中均可以设置电路板2，并在电路板2上连接相应的输入端口3和输出端口4，从而可以使每个容纳腔15均构成一个射频传输区，每个容纳腔15均可以对应于一个极化，从而可以实现天线的双极化。

图7为本申请一种实施例提供的壳体通过折弯工艺成型后的结构示意图，图8为本申请另一种实施例提供的壳体通过折弯工艺成型后的结构示意图，如图7和图8所示，容纳腔15通过钣金折弯工艺形成。在制造壳体1前，可以采用一整块平整的板材7，板材7上可以预先制造出通孔11，然后可以通过钣金折弯工艺将板材7折弯成设定的形状，以形成一个或多个容纳腔15，且可以在折弯形成多个容纳腔15时，使部分板材7折弯在相邻两个容纳腔15之间，以实现相邻两个容纳腔15的分隔。

作为一种具体的实现方式，通孔11通过冲压工艺或钣金拉伸工艺形成。图9为本申请一种实施例提供的板材的正视图，如图9所示，在制造壳体1前，可以采用一整块平整的板材7，板材7上可以通过冲压工艺形成通孔11，在对板材7折弯后，可以使壳体1的各个侧壁具有通孔11。此外，图10为本申请另一种实施例提供的板材的正视图，如图10所示，也可以采用具有细缝的板料，该板料可以先通过钣金拉伸工艺拉伸出具有一定尺寸大小的板材7，而在板料拉伸过程中，板料上的细缝可以被拉伸成孔状，从而形成了上述通孔11，然后可以对拉伸后得到的板材7进行折弯，以形成壳体1。

其中，采用冲压工艺可以在板材7上冲压出各种形状的通孔11，例如圆孔、方孔、六角孔、菱形孔、异型孔或长腰孔等，如图9所示的通孔为六角孔，当然也可以为其它形状。如图10所示，采用钣金拉伸工艺，由于需要通过拉伸力使板料上的细缝拉伸成孔，这种孔的形状通常为菱形，当然也可以是异形孔。

作为一种具体的实现方式，通孔11在容纳腔15的侧壁上非均匀分布。也就是说，该通孔11可以在壳体1侧壁的部分区域集中布置，也可以在壳体1侧壁的部分区域分散布置，具体地，可以在壳体1侧壁上对应于电路板2及发热器件的主要发热区域布置密度较大的通孔11，而在非主要发热区域可以布置密度较小的通孔11，从而可以根据容纳腔15内部的热量分布情况匹配较优的通孔11密度，达到较优的散热效果。

作为一种具体的实现方式，通孔11在容纳腔15的侧壁上均匀交错分布，从而有利于对侧壁的各个位置进行均匀散热。示例性地，如图7所示，通孔11可以为六边形，部分通孔11可以交错分布，使壳体1侧壁形成蜂窝状，从而有利于均匀散热。

作为一种具体的实现方式，如图2所示，壳体1的内壁设置有用于支撑电路板2的凸起结构。电路板2可以支撑在该凸起结构上，从而方便了电路板2的安装固定。壳体1的内壁上也可以设置有滑槽，电路板2可以连接于滑槽中。当然，电路板2也可以采用其它方式进行安装固定，对此本实施例不做限定。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，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 (14)

1.一种壳体，其特征在于，所述壳体包括至少一个容纳腔，所述容纳腔内用于设置电路板，所述容纳腔的侧壁设置有多个通孔，且所述容纳腔的任意一个侧壁上的通孔的面积总和不小于所述一个侧壁面积的1/2；

所述容纳腔的侧壁设置有安装孔，所述安装孔用于穿设输入端口和输出端口。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体包括顶板、底板和侧板，所述顶板、所述底板和所述侧板围合成所述容纳腔，所述安装孔设置于所述侧板；

所述顶板、所述底板和所述侧板中的至少一者设置有所述通孔；

所述顶板或所述底板上的至少部分通孔的中心线与所述安装孔的中心线相交。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，在所述容纳腔的至少一个侧壁上，所述通孔成阵列分布，沿所述壳体的长度方向，所述通孔设置有N+1排，N为所述安装孔的总数量；沿所述壳体的宽度方向，所述通孔设置有M排，M大于等于2。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体包括底板和侧板，所述底板和所述侧板围合成所述容纳腔，所述容纳腔远离所述底板的一侧敞开，所述安装孔设置于所述侧板；

所述底板和所述侧板中的至少一面设置有所述通孔。

5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体包括两个容纳腔，两个容纳腔互不连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的壳体，其特征在于，所述容纳腔通过钣金折弯工艺形成。

7.根据权利要求1-5任一项所述的壳体，其特征在于，所述通孔通过冲压工艺或钣金拉伸工艺形成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的壳体，其特征在于，所述通孔的形状为圆孔、方孔、六角孔、菱形孔、异型孔或长腰孔。

9.根据权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述通孔在所述容纳腔的侧壁上非均匀分布。

10.根据权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述通孔在所述容纳腔的侧壁上均匀交错分布。

11.根据权利要求1-10任一项所述的壳体，其特征在于，所述壳体的内壁设置有用于支撑所述电路板的凸起结构。

12.一种能量处理装置，其特征在于，包括电路板、输入端口、输出端口和权利要求1-11任一项所述的壳体，所述电路板设置于所述容纳腔内，所述输入端口通过所述安装孔与所述电路板连接，所述输出端口通过所述安装孔与所述电路板连接。

13.根据权利要求12所述的能量处理装置，其特征在于，所述能量处理装置为移相器、功分器或滤波器。

14.一种基站天线，其特征在于，包括权利要求12或13所述的能量处理装置。