CN211858887U - 一种5g天线单元及5g天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种5G天线单元及5G天线，所述5G天线单元包括馈电片、位于馈电片一端的辐射结构及位于馈电片另一端的馈电板，辐射结构上设置辐射面，馈电片包括两块相对插的支撑板，支撑板的一端穿出辐射面且与辐射面相固定连接，每块支撑板上还设置有给辐射面耦合馈电的馈电线路，馈电板上设置多个馈电点，每个馈电点与对应的馈电线路相连，形成多点馈电结构。本实用新型具有易于灵活生产并且可降低天线整体重量，能够扩展天线的工作带宽，易于无源互调的稳定等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动通信天线的技术领域，尤其是涉及一种5G天线单元及5G天线。
背景技术
随着社会发展的需要，移动通信技术蓬勃发展，物联网的规模部署，5G(第五代移动通信)通信的渐行渐近，万物互联的新时代即将到来。5G通信系统凭借其高速率、大容量、低延时的特点，能够满足人们对网络超大流量连接、超多设备连接、超高移动性的需求。
天线作为5G网络通信应用的一个载体，也在跟随通信技术的发展与时俱进。但是现有5G天线单元存在以下缺点：1、阵子单元频段窄，成本较高，重量较重；2、传统的5G天线单元占用空间较大，不利于基站天线小型化，且损耗较大；3、传统阵子采用直接馈电结构，不利于装配且无源互调会出现不稳定现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种5G天线单元及5G天线。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种5G天线单元，包括馈电片、位于所述馈电片一端的辐射结构及位于所述馈电片另一端的馈电板，所述辐射结构远离馈电片的一端面为辐射面，所述馈电片包括两块相交叉的支撑板，所述支撑板靠近所述辐射结构的端面部分穿出所述辐射面，固定及支撑所述辐射结构，每块支撑板上设置有至少两条馈电线路，所述馈电线路与所述辐射面耦合连接，所述馈电板靠近馈电片的端面上设置有馈电网络，所述馈电网络具有多个馈电点，每个馈电点对应与一条所述馈电线路相电连接，形成至少两个点以上的馈电结构。
优选地，所述馈电板上设有两条导电路径，所述两条导电路径形成四个馈电点，所述四个馈电点与馈电片上的馈电线路形成四点馈电。
优选地，所述辐射结构上设置有引向片，所述引向片上形成所述辐射面。
优选地，所述辐射结构为PCB板或塑料电镀板材或钣金件。
优选地，所述辐射面的内侧还设置有开槽结构或退铜结构。
优选地，所述支撑板靠近所述辐射结构的端面上设置有固定凸起，所述辐射结构上对应所述固定凸起的位置处设置有卡槽，所述固定凸起对应穿出所述卡槽且与辐射面固定连接。
优选地，所述辐射面上在每个所述卡槽的周边设置有焊盘，所述固定凸起通过点胶或焊锡与所述焊盘焊接在一起。
优选地，每块所述支撑板上形成有垂直于所述辐射结构的插槽，两块所述支撑板通过所述插槽相对插。
优选地，每块所述支撑板上设置有两条分别位于插槽两侧的所述馈电线路，每条所述馈电线路包括第一馈电部分、第二馈电部分和第三馈电部分，所述第一馈电部分与第二馈电部分相连接，所述第二馈电部分和第三馈电部分相连接，连接形成U形馈电片。
本实用新型所揭示另外一种技术方案：一种5G天线，包括所述5G天线单元。
本实用新型的有益效果是：
1、采用多块PCB板组合一体化的结构或PCB板和金属板组合一体化的结构，易于灵活生产并且可以降低天线整体重量。
2、采用耦合馈电方式能够扩展天线的工作带宽，易于无源互调的稳定，天线也容易获得较高的隔离度。
3、辐射结构上的十字开槽或者蚀刻的退铜结构，利于阵子的阻抗匹配和频段调整。
附图说明
图1是本实用新型5G天线单元组装后的立体结构示意图；
图2是本实用新型5G天线单元组装后的另一视角的立体结构示意图；
图3是本实用新型5G天线单元的爆炸结构示意图；
图4是本实用新型第二支撑板的结构示意图；
附图标记：
100、馈电片，101、第一支撑板，102、第二支撑板，103、第一插槽，104、第二插槽，105、十字交叉轴，106、第一固定凸起，107、第二固定凸起，108、第一馈电线路，109、第二馈电线路，110、第三馈电线路，111、第四馈电线路，112、第一馈电部分，113、第二馈电部分，114、第三馈电部分，115、馈电连接部，200、辐射结构，201、第一上端面，202、第一下端面，203、基板，204、引向片，205、十字开槽结构/十字退铜结构，206、卡槽，207、焊盘，300、馈电板，301、馈电网络，302、馈电点，303、导电路径。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1～图3所示，本实用新型所揭示的一种5G天线单元，包括馈电片100、设于馈电片100一端的辐射结构200及设于馈电片100另一端的馈电板300。
具体地，如图3所示，辐射结构200水平设置，其具有相对的第一上端面201和第一下端面202，第一上端面201为辐射面。该辐射面可以是方形或者圆形或者其他形状替换，本实施例中，辐射结构200包括基板203和设置于基板203上端面上的引向片204，引向片204的上端面为辐射面，且引向片204为方形。辐射结构200实施时可以采用PCB板或塑料电镀板材或钣金件。
优选地，辐射结构200的辐射面的内侧设置有十字开槽结构或蚀刻的十字退铜结构205，本实施例中，十字开槽结构或十字退铜结构205与辐射面201的中心重合，十字开槽结构205的其中一开槽与辐射面201的水平边缘平行，另一开槽与辐射面201的竖直边缘平行；十字退铜结构205的其中一退铜结构与辐射面201的水平边缘平行，另一退铜结构与辐射面201的竖直边缘平行。当辐射结构200采用PCB板或塑料电镀板材时，其辐射面201的内侧设置的是十字退铜结构205，当辐射结构200采用钣金件时，其辐射面201的内侧设置的是贯穿钣金件的十字开槽结构205。辐射结构200上的该十字开槽结构或十字退铜结构205，利于阵子的阻抗匹配和频段调整。
馈电片100竖直位于辐射结构200的下方，且其上端穿出辐射结构200的辐射面201。本实施例中，馈电片100包括两块支撑板，每块支撑板竖直设置，即与馈电片100相垂直，为了便于描述，定义两块支撑板分别为第一支撑板101和第二支撑板102。其中，第一支撑板101沿辐射面201的一条对角线设置，第二支撑板102沿辐射面201的另一条对角线设置，两块支撑板相十字对插。两块支撑板既起到固定支撑辐射结构的作用，又起到耦合馈电的作用。
每块支撑板上竖直设置一插槽，两块支撑板通过该插槽相十字对插。具体地，第一支撑板101的中部自其上端面向下凹陷形成一第一插槽103，第二支撑板102的中部自其下端面向上凹陷形成一第二插槽104，通过将第二插槽104和第一插槽103相对插，实现两个支撑板的十字交叉。对插后，两个支撑板所在的上端面与下端面均齐平，且两个插槽对插后形成的十字交叉轴105位于辐射面201中心轴的延长线上。
两块支撑板的上端与辐射结构200之间通过固定凸起和凹槽相配合的结构相固定和限位。具体地，第一支撑板101的上端面的左右两侧各设置一第一固定凸起106，该第一固定凸起106自第一支撑板101的上端面向上延伸形成，第一支撑板101上的两个第一固定凸起106关于馈电片100的上述十字交叉轴105相对称；同样，第二支撑板102的上端面的左右两侧各设置一第二固定凸起107，该第二固定凸起107自第二支撑板102的上端面向上延伸形成，第二支撑板102上的两个第二固定凸起107关于馈电片100的上述十字交叉轴105相对称。且馈电片100上的四个固定凸起关于上述十字交叉轴105相旋转对称。
对应地，辐射结构200上对应馈电片100上固定凸起的位置各设置一供固定凸起穿过的卡槽206，辐射结构200上的四个卡槽206关于辐射结构200的中心轴相旋转对称。本实施例中，四个卡槽206分别靠近辐射结构200的四个顶角设置。
馈电片100上的固定凸起穿过卡槽206后通过点胶或焊锡的固定方式与辐射结构200的辐射面201相固定连接。本实施例中，在辐射面201上每个卡槽206的周边设置有焊盘207，馈电片100上的固定凸起通过焊锡与该焊盘207固定连接。馈电片100上的固定凸起在起固定作用的同时，还起到对辐射结构200的限位作用，将辐射结构200固定限位于支撑板的上端面上。
每块支撑板与辐射结构200相垂直的其中一表面上设置有两条馈电线路，这样，两块支撑板上共设置四条馈电线路。为了便于描述，定义四条馈电线路分别为第一馈电线路108、第二馈电线路109、第三馈电线路110和第四馈电线路111，其中，第一馈电线路108、第二馈电线路109位于第一支撑板101的一垂直表面上，且两者位于第一支撑板101的第一插槽103的两侧且关于第一插槽103相对称；第三馈电线路110、第四馈电线路111位于第二支撑板102的一垂直表面上，且两者位于第二支撑板102的第二插槽104的两侧且关于第二插槽104相对称。
每条馈电线路给辐射面201耦合馈电，即馈电线路与辐射面201不直连，而是耦合连接，形成四点耦合馈电。本实施例中，结合图4所示，馈电线路为U形，是在支撑板上刻蚀形成，每条馈电线路均包括第一馈电部分112、第二馈电部分113和第三馈电部分114，其中，第一馈电部分112竖直设置，由支撑板垂直表面的下端向靠近上端的方向竖直延伸形成，第一馈电部分112的下端为馈电连接部115，上端不延伸至支撑板的上端面，第二馈电部分113由第一馈电部分112的上端向靠近支撑板的插槽的方向水平延伸形成，第三馈电部分114由第二馈电部分113靠近插槽的一端向靠近支撑板垂直表面的下端方向竖直延伸形成，第三馈电部分114的下端不延伸至支撑板的下端面。这样，第一馈电部分112、第二馈电部分113和第三馈电部分114连接形成U形，U形馈电线路有利于阵子匹配，以及焊接。本实施例中采用的馈电线路能够扩展天线的工作带宽，且因馈电线路和引向片204是耦合在一起的，易于无源互调的稳定。另外，采用耦合的馈电方式，也能使天线容易获得较高的隔离度。
在其他实施例中，U形馈电线路也可以替换为竖直设置的1字结构(图未示)代替，该1字结构的上端直接连接(如焊接)到辐射结构200的引向片204来馈电。实施时，两块支撑板可以采用PCB板来实现。
馈电板300位于馈电片100的下端，其水平设置，与辐射结构200相平行。馈电板300的上端面(即靠近支撑板的那一端面)上设置有馈电网络301，该馈电网络301包括两条导电路径303，每条导电路径303的两端各形成一馈电点302，即馈电网络301具有四个馈电点302，每个馈电点302对应与一馈电片的馈电连接部115相电连接，通过馈电线路给辐射结构200上的引向片204耦合馈电，形成四点馈电结构。实施时，馈电板300也可以采用PCB板实现。
本实用新型采用PCB板和PCB板组合一体化结构或者PCB板和金属板组合一体化结构，能有效增强天线的强度，易于灵活生产并且可以降低天线整体重量。另外，采用PCB板结构可以灵活调整天线的轮廓和结构，因而易于灵活调整天线的工作频段和工作阻抗等S参数和方向图电性能，省去了开模的时间。另外，该阵子采用了四点耦合馈电的结构，易于获得较高的交叉计划和阻抗匹配等电特性，有利于提升天线的带宽，达到传统天线的一倍。另外，本实用新型的5G天线单元，既集成了钣金或者压铸阵子的小型化特点和可自动化生产贴片特点，又集成了传统低剖面PCB阵子易于装配的特点，而且又增加了馈电结构所能带来的宽带化特点，而且又有PCB阵子所具有的开发周期短，结构调整灵活等特点。
本实用新型所揭示的一种5G天线，包括上述5G天线单元。形成的5G天线具有5G超宽带和小型化和易于装配的特征，利于5G天线的装配和使用，使得宽带5G天线的设计变成可能。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种5G天线单元，其特征在于，包括馈电片、位于所述馈电片一端的辐射结构及位于所述馈电片另一端的馈电板，所述辐射结构远离馈电片的一端面为辐射面，所述馈电片包括两块相交叉的支撑板，所述支撑板靠近所述辐射结构的端面部分穿出所述辐射面，固定及支撑所述辐射结构，每块支撑板上设置有至少两条馈电线路，所述馈电线路与所述辐射面耦合连接，所述馈电板靠近馈电片的端面上设置有馈电网络，所述馈电网络具有多个馈电点，每个馈电点对应与一条所述馈电线路相电连接，形成至少两个点以上的馈电结构。
2.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述馈电板上设有两条导电路径，所述两条导电路径形成四个馈电点，所述四个馈电点与馈电片上的馈电线路形成四点馈电。
3.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述辐射结构上设置有引向片，所述引向片上形成所述辐射面。
4.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述辐射结构为PCB板或塑料电镀板材或钣金件。
5.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述辐射面的内侧还设置有开槽结构或退铜结构。
6.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述支撑板靠近所述辐射结构的端面上设置有固定凸起，所述辐射结构上对应所述固定凸起的位置处设置有卡槽，所述固定凸起对应穿出所述卡槽且与辐射面固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种5G天线单元，其特征在于，所述辐射面上在每个所述卡槽的周边设置有焊盘，所述固定凸起通过点胶或焊锡与所述焊盘焊接在一起。
8.根据权利要求1所述的一种5G天线单元，其特征在于，每块所述支撑板上形成有垂直于所述辐射结构的插槽，两块所述支撑板通过所述插槽相对插。
9.根据权利要求8所述的一种5G天线单元，其特征在于，每块所述支撑板上设置有两条分别位于插槽两侧的所述馈电线路，每条所述馈电线路包括第一馈电部分、第二馈电部分和第三馈电部分，所述第一馈电部分与第二馈电部分相连接，所述第二馈电部分和第三馈电部分相连接，连接形成U形馈电片。
10.一种5G天线，其特征在于，所述5G天线包括权利要求1～9任意一项所述的5G天线单元。
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Cited By (3)
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| WO2023138290A1 (zh) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | 普罗斯通信技术（苏州）有限公司 | 一种辐射振子和一种天线 |
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