CN210957014U - 移相馈电装置、天线单元及阵列天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移相馈电装置，移相线路层与馈电网络线路层共用介质基材，一体成型的介质基材与线路层结构配合，集成了传统移相器及馈电网络板的功能。应用于天线时，无需进行同轴线缆的焊接。因此，移相馈电装置结构更紧凑。而且，屏蔽罩与接地层配合形成屏蔽腔，即将接地层作为屏蔽腔的一个侧壁，故屏蔽罩相较于传统的移相器腔体省略了一个侧壁，从而进一步减小移相馈电装置的厚度及重量。可见，上述移相馈电装置的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。此外，本实用新型还提一种天线单元及阵列天线。

Description

移相馈电装置、天线单元及阵列天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，特别涉及一种移相馈电装置、天线单元及阵列天线。

背景技术

随着天线技术发展，小型化天线成为基站天线的发展趋势。移相馈电装置是基站天线的核心元件，电信号通过移相馈电装置进行功分、移相处理后进入对应的天线通道内，实现信号辐射。

目前，移相馈电装置一般由移相器及馈电网络板两个单独的元器件组合而成。而且，移相器需与馈电网络板的馈电线路之间，要通过馈电电缆实现馈电。因此，加工移相馈电装置时需要设置同轴电缆并进行接头焊接，从而会造成移相馈电装置的尺寸变大、重量偏重，进而不利于基站天线的小型化。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种利于实现天线小型化的移相馈电装置。

一种移相馈电装置，包括

一体成型的介质基材，包括馈电基板及位于所述馈电基板一侧的移相基板；

线路层结构，包括馈电网络线路层、移相线路层及接地层，所述馈电网络线路层与所述移相线路层一体成型，且分别形成于所述馈电基板及所述移相基板的表面，所述接地层形成于所述馈电基板的至少一侧；及

屏蔽罩，罩设于所述移相基板，且所述屏蔽罩与所述接地层电连接，以在所述屏蔽罩与所述介质基材之间构成收容所述移相线路层的屏蔽腔。

在其中一个实施例中，所述馈电网络线路层位于所述馈电基板朝向所述移相基板的一侧；或者

所述馈电网络线路层位于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧，并通过金属化过孔与所述移相线路层电连接。

在其中一个实施例中，所述馈电基板的表面形成有多个定位块，且所述屏蔽罩的边缘可卡持于由所述多个定位块围设成的区域内。

在其中一个实施例中，每个所述介质基材包括多个平行且间隔设置的所述移相基板，且每个所述移相基板上分别形成有所述移相线路层，多个所述屏蔽罩分别罩设于多个所述移相基板，并构成多个所述屏蔽腔。

在其中一个实施例中，每个所述移相线路层包括多个相互串联的移相单元。

在其中一个实施例中，包括移相介质板，所述移相介质板可滑动地穿设于所述屏蔽罩并与所述移相线路层相对设置。

在其中一个实施例中，所述介质基材还包括位于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧且突出于所述馈电基板表面的馈电柱。

在其中一个实施例中，所述线路层结构还包括馈电结构线路层，所述馈电结构线路层形成于所述馈电柱的表面。

上述移相馈电装置，移相线路层与馈电网络线路层共用介质基材，一体成型的介质基材与线路层结构配合，集成了传统移相器及馈电网络板的功能。应用于天线时，无需进行同轴线缆的焊接。因此，移相馈电装置结构更紧凑。而且，屏蔽罩与接地层配合形成屏蔽腔，即将接地层作为屏蔽腔的一个侧壁，故屏蔽罩相较于传统的移相器腔体省略了一个侧壁，从而进一步减小移相馈电装置的厚度及重量。可见，上述移相馈电装置的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。

一种天线单元，包括：

如上述优选实施例中任一项所述移相馈电装置；及

多个辐射单元，安装于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧，并由所述馈电网络线路层实现馈电。

一种阵列天线，包括多个如上述优选实施例中所述的天线单元。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中阵列天线的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中天线单元的结构示意图；

图3为图2所示天线单元的正面结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图5为图4所示移相馈电装置的背面结构示意图；

图6为第二个实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图7为第三个实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图8为第四个实施例中移相馈电装置的结构示意图；

图9为图8所示移相馈电装置的背面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2及图3，本实用新型提供了一种阵列天线1、天线单元10及移相馈电装置100。其中，阵列天线1包括多个天线单元10。多个天线单元10按照预设规则排列，即可组装得到阵列天线。

譬如，图1所示的阵列天线1包括8个天线单元10，且每8个天线单元10并列设置。显然，根据阵列天线1不同的规模需求，其包含的天线单元10的数量以及天线单元10的排列方式也可相应调整。

进一步的，天线单元10包括移相馈电装置100及辐射单元200。移相馈电装置100具有多个信号通道，辐射单元200与对应的信号通道实现电连接，由移相馈电装置100馈入电信号。辐射单元200可以是金属振子、PCB振子、塑料金属化振子以及金属层状结构等形式。具体在本实施例中，辐射单元200为双极化辐射单元。

请一并参阅图4及图5，本实用新型较佳实施例中的移相馈电装置100包括介质基材110、线路层结构120及屏蔽罩130。

介质基材110为一体成型的结构，其材质可以是塑料、树脂等。通常，介质基材110采用注塑的方式一体成型。介质基材110包括馈电基板112及移相基板114，移相基板114位于馈电基板112的一侧。介质基材110一般整体呈长条形，馈电基板112及移相基板114也一般对应为长条形的板状结构。

具体在本实施例中，移相基板114垂直于馈电基板112的表面，以使介质基材110的横截面呈T形。

线路层结构120包括馈电网络线路层121、移相线路层123及接地层125。馈电网络线路层121中可集成功分电路、滤波电路等功能电路，相当于传统的馈电网络。移相线路层123的主要功能是实现电信号的相位变化。

馈电网络线路层121与移相线路层123一体成型，且分别形成于馈电基板112及移相基板114的表面。多个辐射单元200安装于馈电基板112背向移相基板114的一侧，并由馈电网络线路层121实现馈电。移相线路层123可形成于移相基板114侧面或顶面。馈电网络线路层121既可与移相线路层123位于馈电基板112的同一侧，也可位于相对的两侧。

如图4所示，在本实施例中，馈电网络线路层121位于馈电基板112朝向移相基板114的一侧。因此，在形成馈电网络线路层121及移相线路层123时，无需在馈电基板112上打孔，操作更方便。

如图7所示，在另一个实施例中，馈电网络线路层121位于馈电基板112背向移相基板114的一侧，并通过金属化过孔(图未标)与移相线路层123电连接。

此时，馈电网络线路层121及移相线路层123分别可在馈电基板112的两侧进行成型工艺。由于两侧的表面积相对较大，故对工艺精度要求较低，有利于提升产品良率。而且，馈电网络线路层121与移相线路层123之间的大部分区域通过馈电基板112隔开，故可避免相互干扰。

进一步的，接地层125形成于馈电基板112的至少一侧。接地层125为金属层，可整面或局部覆盖馈电基板112的表面。其中，可通过在接地层125与馈电网络线路层121、移相线路层123之间开设沟槽的方式，使其与馈电网络线路层121及移相线路层123均绝缘。接地层125可以仅形成于馈电基板112的一侧，也可形成于两侧，并通过金属化过孔将两侧的接地层125电连接成整体。

具体的，馈电网络线路层121、移相线路层123及接地层125均可通过选择性电镀、化学镀及LDS(激光直接成型技术)等表面金属成型的方式获得，其材质可以是铜、银等良导体。

屏蔽罩130罩设于移相基板114，且屏蔽罩130与接地层125电连接，以在屏蔽罩130与介质基材110之间构成收容移相线路层123的屏蔽腔。其中，屏蔽罩130可以是全金属腔体结构，也可以是表面金属化的塑料壳体结构。屏蔽罩130的一侧开口，由接地层125构成屏蔽腔的另一个侧壁。

具体的，屏蔽罩130的形状可以呈多种多样，只要能与接地层125配合，构成屏蔽腔即可。屏蔽罩130一般为一侧开口的U型槽结构。而且，为了与移相基板114的形状相匹配，屏蔽罩130也呈长条形。屏蔽罩130可通过焊接与接地层125电连接，也可通过导电胶或者螺钉锁紧的方式直接与接地层125实现电连接。

屏蔽腔相当于传统移相器的金属腔体。因此，集成有移相线路层123的移相基板114与屏蔽腔配合，相当于传统的移相器。根据移相原理的不同，可分介质滑动式移相器及导体滑动式移相器。由于介质滑动式移相器具有结构紧凑、互调干扰小等优势，故本实施例中也采用介质滑动的方式实现移相。

具体在本实施例中，移相馈电装置100还包括移相介质板140。移相介质板140可滑动地穿设于屏蔽罩130并与移相线路层123相对设置。通过滑动移相介质板140，可改变移相线路层123中的电长度，从而使得移相线路层123输出端口的输出相位实现变化。

根据以上描述可知，一体成型的介质基材110与线路层结构120配合，集成了传统移相器及馈电网络板的功能。应用于天线时，无需进行同轴线缆的焊接。因此，移相馈电装置100结构更紧凑。而且，屏蔽罩130与接地层125配合形成屏蔽腔，即将接地层125作为屏蔽腔的一个侧壁，故屏蔽罩130相较于传统的移相器腔体省略了一个侧壁，从而进一步减小移相馈电装置的厚度及重量。

为了实现屏蔽罩130的快速定位，请再次参阅图4及图5，在本实施例中，屏蔽罩130的边缘开设有缺口131，移相基板114远离馈电基板112一侧的边缘形成有突出的插脚1142。插脚1142与缺口131卡持，便可实现屏蔽罩130快速的定位及固定。

如图6所示，在另一个实施中，馈电基板112的表面形成有多个定位块1122，且屏蔽罩130的边缘可卡持于由多个定位块1122围设成的区域内。定位块1122与馈电基板112一体成型，大致呈L形。其中，四个L形的定位块1122可围绕成矩形的区域，从而对屏蔽罩130的四个顶角形成限位。

在一些特定的应用场景，要求每个天线单元10具有多个辐射单元100。譬如，图2及图3所示的天线单元10具有8个辐射单元200。对应的，移相馈电装置100则需要具有多个信号通道。

请参阅图8及图9，在一个实施例中，每个移相线路层123包括多个相互串联的移相单元1231。其中，每个移相单元1231均具有至少一个端口。而且，每个端口可输出一路特定相位的信号，从而使得移相馈电装置100具有多个信号通道，可同时对多个辐射单元200馈电。

请参阅图2及图3，在一个实施例中，每个介质基材110包括多个平行且间隔设置的移相基板114，且每个移相基板114上分别形成有移相线路层123，多个屏蔽罩130分别罩设于多个移相基板114，并构成多个屏蔽腔。

每个移相基板114与对应的屏蔽罩130配合，相当于一个传统的移相器。即，同一个移相馈电装置100中可集成有多个移相器，从而适用于需要多路相互独立的信号通道的天线。

譬如，图2所示的天线单元10中采用的是双极化辐射单元，每个辐射单元200均需要两组相位相差180度的信号进行馈电。因此，每个介质基材110包括两个移相基板114，并与屏蔽罩130配合并构成两个彼此独立的屏蔽腔。

请再次参阅图2及图3，在一个实施例中，介质基材110还包括位于馈电基板112背向移相基板114的一侧且突出于馈电基板112表面的馈电柱116。

具体的，馈电柱116起到支撑作用，用于安装辐射单元200。此时，辐射单元200可以是金属板、PCB板或贴片振子结构。辐射单元120可直接焊接于馈电柱116的末端。

进一步的，在一个实施例中，线路层结构120还包括馈电结构线路层127，馈电结构线路层127形成于馈电柱116的表面。

馈电结构线路层127可采用与馈电网络线路层121相同的方式成型。由于馈电网络线路层121及馈电结构线路层127均集成于介质基材110上，故之间无需焊接，不存在焊点。

而馈电柱116与馈电结构线路层127配合，相当于传统的馈电巴伦等馈电结构。因此，无需再额外设置馈电部件。一方面，由于在介质基材110上同时集成了馈电结构，故可进一步简化天线单元10的结构。另一方面，也可改善其互调性能。其中，馈电结构线路层127即可直接与辐射单元200电连接馈电，也可实现不接触的耦合馈电。

上述移相馈电装置100，移相线路层123与馈电网络线路层121共用介质基材110，一体成型的介质基材110与线路层结构120配合，集成了传统移相器及馈电网络板的功能。应用于天线时，无需进行同轴线缆的焊接。因此，移相馈电装置100结构更紧凑。而且，屏蔽罩130与接地层125配合形成屏蔽腔，即将接地层125作为屏蔽腔的一个侧壁，故屏蔽罩130相较于传统的移相器腔体省略了一个侧壁，从而进一步减小移相馈电装置的厚度及重量。可见，上述移相馈电装置100的体积减小、结构简化，从而有利于实现天线的小型化。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种移相馈电装置，其特征在于，包括

一体成型的介质基材，包括馈电基板及位于所述馈电基板一侧的移相基板；

线路层结构，包括馈电网络线路层、移相线路层及接地层，所述馈电网络线路层与所述移相线路层一体成型，且分别形成于所述馈电基板及所述移相基板的表面，所述接地层形成于所述馈电基板的至少一侧；及

屏蔽罩，罩设于所述移相基板，且所述屏蔽罩与所述接地层电连接，以在所述屏蔽罩与所述介质基材之间构成收容所述移相线路层的屏蔽腔。

2.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述馈电网络线路层位于所述馈电基板朝向所述移相基板的一侧；或者

所述馈电网络线路层位于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧，并通过金属化过孔与所述移相线路层电连接。

3.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述馈电基板的表面形成有多个定位块，且所述屏蔽罩的边缘可卡持于由所述多个定位块围设成的区域内。

4.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，每个所述介质基材包括多个平行且间隔设置的所述移相基板，且每个所述移相基板上分别形成有所述移相线路层，多个所述屏蔽罩分别罩设于多个所述移相基板，并构成多个所述屏蔽腔。

5.根据权利要求4所述的移相馈电装置，其特征在于，每个所述移相线路层包括多个相互串联的移相单元。

6.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，包括移相介质板，所述移相介质板可滑动地穿设于所述屏蔽罩并与所述移相线路层相对设置。

7.根据权利要求1所述的移相馈电装置，其特征在于，所述介质基材还包括位于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧且突出于所述馈电基板表面的馈电柱。

8.根据权利要求7所述的移相馈电装置，其特征在于，所述线路层结构还包括馈电结构线路层，所述馈电结构线路层形成于所述馈电柱的表面。

9.一种天线单元，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至8任一项所述移相馈电装置；及

多个辐射单元，安装于所述馈电基板背向所述移相基板的一侧，并由所述馈电网络线路层实现馈电。

10.一种阵列天线，其特征在于，包括多个如上述权利要求9所述的天线单元。

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