CN210142726U

CN210142726U - 辐射单元及基站天线

Info

Publication number: CN210142726U
Application number: CN201921043201.4U
Authority: CN
Inventors: 任军飞; 骆胜军; 马昭
Original assignee: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: CICT Mobile Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2029-07-05

Abstract

本实用新型涉及移动通信设备技术领域，提供一种辐射单元及基站天线。辐射单元包括辐射单元贴片、PCB基板、功分馈电电路及去耦装置；功分馈电电路印制在PCB基板上，PCB基板设有若干连接孔及与功分馈电电路电连接的安装孔；辐射单元贴片一体成型，包括寄生贴片、辐射贴片、支撑柱及馈电探针，支撑柱的一端与寄生贴片相连，另一端与辐射贴片相连，馈电探针安装于辐射贴片背离支撑柱的一侧；馈电探针插接于安装孔，去耦装置插接于连接孔并位于辐射单元贴片的相对两侧。本实用新型提供的辐射单元中，辐射单元贴片一体成型，加工方便，减少装配工艺，提高一致性和可靠性，个组件组装简单，生产成本低。

Description

辐射单元及基站天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信设备技术领域，尤其涉及一种辐射单元及基站天线。

背景技术

随着第五代移动通信技术的迅速发展，规模试验网试已经进入商用阶段，各大运营商已经在国内部分城市启动5G覆盖的试点。5G大规模阵列天线技术是5G的核心技术，而辐射单元是5G天线的核心部件。5G大规模阵列天线所采用的辐射单元多在96及其以上个双极化辐射单元，其数量远远大于4G基站天线，加上频谱资源紧张、基站布局紧张，因此5G大规模阵列天线对辐射单元提出了小型化、轻量化、低剖面、易装配的要求。

而传统的辐射单元主要是金属压铸辐射单元、PCB辐射单元、微带辐射单元。其中，金属压铸辐射单元重量上具有劣势，且剖面高不满足轻量化、低剖面的要求；PCB辐射单元有多个部件组成，装配焊接工艺复杂，不满足低剖面、易装配的要求；传统微带辐射单元有辐射贴片、馈电铜棒、支撑柱等部件组成，装配焊接复杂，批量一致性差。另外，传统阵列天线中，天线的部署较为松散，天线端口之间的距离大，互耦效果并不明显。但是5G大规模阵列天线中阵列间距都在0.5λ(波长)以内，互耦效果严重，导致各通道之间隔离度较差。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的之一是提供一种辐射单元，用以解决传统的辐射单元各通道之间隔离度较差且焊接较多组装不易的问题。

本实用新型的目的之二是提供一种使用上述辐射单元的基站天线。

(二)实用新型内容

为了解决上述技术问题之一，本实用新型提供一种辐射单元，包括辐射单元贴片、PCB基板、功分馈电电路及去耦装置；所述功分馈电电路印制在所述PCB基板上，所述PCB基板设有若干连接孔及与所述功分馈电电路电连接的安装孔；所述辐射单元贴片一体成型，包括寄生贴片、辐射贴片、支撑柱及馈电探针，所述支撑柱的一端与所述寄生贴片相连，另一端与所述辐射贴片相连，所述馈电探针安装于所述辐射贴片背离所述支撑柱的一侧；所述馈电探针插接于所述安装孔，所述去耦装置插接于所述连接孔并位于所述辐射单元贴片的相对两侧。

其中，所述辐射单元贴片采用耐高温塑料注塑成型，在所述辐射单元贴片的表面进行全电镀沉锡处理。

其中，所述耐高温塑料的介电常数范围为2.2～10.2。

其中，所述寄生贴片与所述PCB基板的垂直距离小于工作波长的1/2，所述辐射贴片与所述PCB基板的垂直距离小于工作波长的0.05，所述馈电探针的长度小于工作波长的0.05。

其中，所述寄生贴片的横截面为矩形、圆形或正六边形，所述辐射贴片与所述寄生贴片形状一致。

其中，所述去耦装置的顶部均设有若干凹槽。

其中，所述支撑柱中部设有通孔。

其中，所述辐射单元贴片包括三个，三个所述辐射单元贴片沿所述PCB基板的长度方向均匀分布。

为了解决上述技术问题之二，本实用新型提供一种基站天线，包括如上所述的辐射单元。

(三)有益效果

本实用新型提供的辐射单元，辐射单元贴片一体成型，加工方便，将传统辐射单元的寄生贴片、辐射贴片、支撑柱及馈电探针高度集中，减少装配工艺，提高辐射单元贴片结构的一致性和可靠性；辐射单元贴片、PCB基板、功分馈电电路及去耦装置插接组装，无需通过焊接操作即可完成组装，易组装且组装后的一致性好、可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例辐射单元的立体图；

图2为图1中所示的辐射单元贴片的侧视图；

图3为图1中所示的PCB基板与功分馈电电路的俯视图；

图4为图1中所示的去耦装置的侧视图；

图5为图1中所示的辐射单元在工作频率范围内的增益与辐射方向图；

图6为图1中所示的辐射单元在工作频率范围内的回波损耗曲线图；

图7为图1中所示的辐射单元在工作频率范围内的极化曲线图。

图中：10、辐射单元贴片；11、寄生贴片；12、辐射贴片；13、支撑柱；14、馈电探针；20、PCB基板；21、安装孔；22、连接孔；30、功分馈电电路；40、去耦装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例中的辐射单元包括辐射单元贴片10、PCB基板20、功分馈电电路30及去耦装置40。如图3所示，功分馈电电路30印制在PCB基板20上，PCB基板20预留有与功分馈电电路30电连接的安装孔21，PCB基板20上还设有连接孔22，连接孔22位于功分馈电电路30之外。如图2所示，辐射单元贴片10一体成型，包括寄生贴片11、辐射贴片12、支撑柱13及馈电探针14，支撑柱13的一端与寄生贴片11相连，另一端与辐射贴片12相连，馈电探针14安装于辐射贴片12背离支撑柱13的一侧；馈电探针14插接于安装孔21。去耦装置40插接于连接孔22并位于辐射单元贴片10的相对两侧。

本实用新型实施例中的辐射单元，辐射单元贴片10包括寄生贴片11、辐射贴片12、支撑柱13及馈电探针14，支撑柱13的一端与寄生贴片11相连，另一端与辐射贴片12相连，馈电探针14安装于辐射贴片12背离支撑柱13的一侧，整个辐射单元贴片10一体成型，加工方便，将传统辐射单元的寄生贴片11、辐射贴片12、支撑柱13及馈电探针14高度集中，减少装配工艺，提高辐射单元贴片10结构的一致性和可靠性。其中，馈电探针14插接于PCB基板20并与PCB基板20上印制的功分馈电电路30电连接，实现馈电。去耦装置40结构简单，安装方便，能有效减少无用阻抗。整个辐射单元结构简单，无需通过焊接操作即可完成组装，组装后的一致性好且可靠性高。

为了减轻辐射单元贴片10的重量，支撑柱13中部设有通孔。为了便于一体成型，在辐射贴片12和寄生贴片11上分别对应通孔设有孔洞，孔洞的大小与通孔的大小一致且形状相同，均为圆形。

其中，辐射单元贴片10采用耐高温塑料注塑成型，在辐射单元贴片10的表面进行全电镀沉锡处理。耐高温塑料材质轻，有助于降低辐射单元的重量，实现轻型化。另外，相比于传统的加工工艺，本实用新型中的辐射单元贴片10一体注塑成型，表面电镀处理，无需进行退镀等工序，加工制造效率高，生产成本低。其中，耐高温塑料的介电常数范围为2.2～10.2。

具体地，寄生贴片11与PCB基板20的垂直距离小于工作波长的1/2，辐射贴片12与PCB基板20的垂直距离小于工作波长的0.05，在满足辐射单元指标的情况下实现低剖面。馈电探针14的长度小于工作波长的0.05。每一辐射单元贴片10上设有四根馈电探针14，安装孔21设置在功分馈电电路30的中部。

另外，寄生贴片11和辐射贴片12的最大尺寸均小于工作波长的2/5，实现辐射单元贴片10的小型化，进而实现整个辐射单元的小型化。在本实用新型实施例中，PCB基板20的厚度为0.78mm，其介电常数为3.0。功分馈电电路30为金属化电路，采用差分馈电技术，在两个极化馈电点处进行180°反向信号激励，提高极化纯度，提高辐射单元交叉极化指标。

其中，寄生贴片11的横截面为矩形、圆形或正六边形，当然，其可以为八边形或其他平面几何形状，对此，本实用新型实施例不做具体限定。辐射贴片12可以为矩形，也可以与寄生贴片11的形状一致，当两者的尺寸不相同。如图4所示，去耦装置40为铝金属薄板，在薄板顶部均设若干凹槽，类似长城城墙式的凹凸结构。在薄板底部凸设若干卡块，卡块卡接于连接孔22实现固定安装。

辐射单元贴片10的数量可以为三个，三个辐射单元贴片10沿PCB基板20的长度方向均匀分布。

本实用新型实施例提供的辐射单元，如图5-7所示，辐射单元贴片10一体成型，加工方便，将传统辐射单元的寄生贴片11、辐射贴片12、支撑柱13及馈电探针14高度集中，减少装配工艺，提高辐射单元贴片10结构的一致性和可靠性，辐射单元贴片10、PCB基板20、功分馈电电路30及去耦装置40组装方便，无需通过焊接操作即可完成组装，组装后的一致性好且可靠性高。

除此之外，本实用新型还提供了一种使用上述辐射单元的基站天线，通过采用轻型化、小型化、低剖面、易装配的辐射单元简化装配工艺，提高批量一致性，降低天线高度及重量。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种辐射单元，其特征在于，包括辐射单元贴片、PCB基板、功分馈电电路及去耦装置；所述功分馈电电路印制在所述PCB基板上，所述PCB基板设有若干连接孔及与所述功分馈电电路电连接的安装孔；所述辐射单元贴片一体成型，包括寄生贴片、辐射贴片、支撑柱及馈电探针，所述支撑柱的一端与所述寄生贴片相连，另一端与所述辐射贴片相连，所述馈电探针安装于所述辐射贴片背离所述支撑柱的一侧；所述馈电探针插接于所述安装孔，所述去耦装置插接于所述连接孔并位于所述辐射单元贴片的相对两侧。

2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射单元贴片采用耐高温塑料注塑成型，在所述辐射单元贴片的表面进行全电镀沉锡处理。

3.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征在于，所述耐高温塑料的介电常数范围为2.2～10.2。

4.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述寄生贴片与所述PCB基板的垂直距离小于工作波长的1/2，所述辐射贴片与所述PCB基板的垂直距离小于工作波长的0.05，所述馈电探针的长度小于工作波长的0.05。

5.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述寄生贴片的横截面为矩形、圆形或正六边形，所述辐射贴片与所述寄生贴片形状一致。

6.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述去耦装置的顶部均设有若干凹槽。

7.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述支撑柱中部设有通孔。

8.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射单元贴片包括三个，三个所述辐射单元贴片沿所述PCB基板的长度方向均匀分布。

9.一种基站天线，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的辐射单元。