CN213753057U - 天线振子和天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种天线振子，该天线振子包括基体及完全包覆基体的金属层，基体包括板状部与至少一个支撑柱，每个支撑柱与板状部相连接，板状部由非金属材料制成。本实用新型提供的天线振子，重量轻，成本低，且满足了5G通信技术中天线振子用材料应具备的低介电损耗且介电常数可调的性能要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及天线振子和天线。
背景技术
现有的天线振子通常采用金属成型工艺(例如，金属压铸、钣金冲压等)制成，但在5G大规模阵列天线中需要使用大量振子，这会导致成本过高、重量过重的问题；此外，现有的选择性电镀、激光直接成型(LDS)等工艺制成的振子，需要考虑介质的介电常数，在基材成分调制时，会产生介电常数的差异，而局部电镀会造成电镀区域的尺寸不一致，电镀区域的边界容易有锯齿形毛刺，这些问题都会造成天线射频性能的差异，在5G高频情况下会尤为突出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中天线振子重量过大、成本过高、介电损耗大、电镀区域易出毛刺等问题，本实用新型提供的天线振子的基体采用非金属材料制成，并且采用全面电镀工艺使金属层全面包覆天线振子的基体。
为了实现上述目的，本实用新型具体提供了以下技术方案：
一种天线振子，所述天线振子包括基体及完全包覆所述基体的金属层，所述基体包括板状部与至少一个支撑柱，每个所述支撑柱与所述板状部相连接，所述板状部由非金属材料制成。
在一种实施方式中，所述支撑柱由非金属材料制成。
在一种实施方式中，所述板状部与所述支撑柱均由塑胶制成，所述基体是通过一体注塑成型方式形成的。
在一种实施方式中，所述金属层是通过全表面电镀工艺形成的。
在一种实施方式中，所述金属层的材料包括Cu、Ag、Ni和Sn中的至少一种金属。
在一种实施方式中，所述支撑柱由金属材料制成，所述基体是通过镶嵌成型方式形成的。
在一种实施方式中，所述支撑柱由金属材料制成，所述板状部与所述支撑柱通过热熔工艺固定在一起。
在一种实施方式中，所述板状部和所述金属层的包覆于所述板状部的部分构成振子基板，所述支撑柱和所述金属层的包覆于所述支撑柱的部分构成支撑件，所述支撑件用于将所述振子基板安装至馈电部件。
在一种实施方式中，所述支撑件与所述馈电部件之间是采用焊接方式形成连接的，焊接材料为低温锡膏。
本实用新型另一方面提供了一种天线，包括多个根据上述任一项所述的天线振子，多个所述天线振子排列形成振子阵列。
本实用新型采用非金属材料作为天线振子的基材，具有极低的介电损耗，满足了5G通信技术中天线振子用材料应具备的低介电损耗且介电常数可调的性能要求；同时，运用全表面金属电镀工艺，避免了目前局部电镀工艺所运用的LDS、激光活化等工艺带来的缺陷，提高了生产效率，降低了成本。
附图说明
图1是根据本实用新型的天线振子的正面立体视图；
图2是图1的天线振子的反面立体视图；
图3是图1的天线振子沿A-A方向剖切的立体视图；和
图4是图1的天线振子沿B-B方向剖切的立体视图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型的一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例性的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。在说明书中，相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。
本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一个实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本实用新型中的前、后、左、右、上、下、前端、后端、左端、右端、上部、下部、左侧、右侧、纵向、横向等均是以图1和图3为参照使用的相对概念。
图1和图2分别是本实用新型的一个实施例的天线振子的正面立体视图和反面立体视图。图3和图4是为了进一步说明天线振子的组成部分而对图1进行剖切后的立体视图。
如图1至图3所示，天线振子100包括振子基板110及连接至振子基板110的四个支撑件120a、120b、120c、120d，四个支撑件120a、120b、120c、120d用于使振子基板110与馈电部件(例如，电路板，图中未示出)保持一定的间距并且能够将振子基板110安装至馈电部件。具体的，每个支撑件包括相对的第一端与第二端，每个支撑件的第一端与振子基板110连接，每个支撑件的第二端与馈电部件连接，具体的，每个支撑件的第二端与馈电部件之间是采用焊接方式形成连接的，焊接材料为低温锡膏。本实施例中，每个支撑件的第二端与馈电部件之间是通过回炉焊接的方式进行连接的，回炉焊接时，采用低温锡膏焊接，这样可以降低炉温，降低能源损耗。应理解的是，尽管图1至图3所示的实施例中，支撑件的数量为四个，但是在其它实施例中，支撑件的数量根据馈电方式与极化等，根据需要进行具体设置。
天线振子100由基体110a及完全包覆于基体110a的金属层110b构成，基体110a由耐高温的非金属材料构成，本实施例中，非金属材料为塑胶，基体110a通过一体注塑成型方式形成，再通过全表面电镀工艺对基体110a进行电镀，使得电镀后形成的金属层110b完全包覆基体110a，金属层110b的材料包括Cu、Ag、Ni和Sn等金属中的任意一种或任意多种，金属层110b的厚度可根据需要进行设置。应理解的是，在其它实施例中，基体110a可以由塑料之外的任意合适的非金属材料构成。基体110a采用非金属材料制成，具有较低的介电损耗，也无需考虑基体110a的介电常数对振子性能的影响，同时也可以降低振子重量，从而降低天线重量，另外还可以降低成本；运用全表面电镀工艺对基体110a表面进行电镀以形成包覆于基体110a的金属层110b，一方面全表面电镀工艺能保证振子尺寸精确及振子表面具有较高的光滑度，增强振子性能的一致性，从而使得天线具有更好的射频性能，另一方面全表面电镀工艺的成本也比较低。
基体110a包括板状部1110及连接于板状部的四个支撑柱1200、1201、1202、1203，本实施例中，板状部1110和四个支撑柱1200、1201、1202、1203均由塑胶制成，板状部1110与四个支撑柱1200、1201、1202、1203是通过一体注塑成型方式形成的，在其它实施例中，板状部1110与四个支撑柱1200、1201、1202、1203之间也可以通过其它连接方式进行连接。
板状部1110与金属层110b的包覆于板状部1110的部分构成上述振子基板110，四个支撑柱1200、1201、1202、1203分别与金属层110b的包覆于对应支撑柱的部分构成上述四个支撑件120a、120b、120c、120d。
在其它实施例中，也可以设计成：振子包括基体及完全包覆于基体的金属层，基体包括板状部和连接于板状部的多个支撑柱，板状部由耐高温的非金属材料制成，多个支撑柱由金属材料制成，可通过以下两种方式成型所述基体：(1)基体通过镶嵌成型方式形成；(2)板状部与多个支撑柱通过热熔工艺固定在一起。基体成型后，再通过全表面电镀工艺对基体进行电镀，使得电镀后形成的金属层完全包覆基体，金属层的材料包括Cu、Ag、Ni和Sn等金属中的任意一种或任意多种，金属层厚度可根据需要进行设置。
如图1至图3所示，振子基板110还包括两个第一镂空部110c、四个第二镂空部110d、四个第三镂空部110e和八个第四镂空部110f。两个第一镂空部110c彼此交叉形成“十”字型沟槽，每个第一镂空部110c的两端连接一个第二镂空部110d，四个第二镂空部110d与两个第一镂空部110c形成两个“工”字形沟槽，通过第一镂空部110c和第二镂空部110d形成的结构可以延长电流路径，从而增加振子基板110的辐射面积。每个第三镂空部110e位于相邻两个第二镂空部110d之间，且第三镂空部110e为形成在振子基板110上的矩形槽，第三镂空部110e与两个第一镂空部110c均呈45度。每个第三镂空部110e的两侧对称分布着一对第四镂空部110f，第四镂空部110f为形成在振子基板110上的圆形槽或圆形孔，通过第三镂空部110e和第四镂空部110f形成的结构可以优化振子基板110的特性阻抗，进而实现拓宽工作带宽的目标。应理解的是，尽管图1至图3所示的实施例中两个第一镂空部110c之间形成“十”字槽、第一镂空部110c和第二镂空部110d之间形成“工”字槽、第三镂空部110e为矩形凹槽以及第四镂空部110f为圆形槽或圆形孔，但是第一镂空部110c、第二镂空部110d、第三镂空部110e和第四楼镂空部110f的尺寸、形状、数量和排列方式可以根据需要进行合理设计，例如在另一个实施例中，第一镂空部110c、第二镂空部110d、第三镂空部110e和第四镂空部110f为椭圆形。
图1至图3所示的实施例中的天线振子100可以应用到基站天线(图中未示出)中，例如，在基站天线中，将多个天线振子100在馈电部件的同一侧排列形成振子阵列。
本实用新型采用非金属材料作为天线振子的基材，具有极低的介电损耗，满足了5G通信技术中天线振子用材料应具备的低介电损耗且介电常数可调的性能要求；同时，运用全表面金属电镀工艺，避免了目前局部电镀工艺所运用的LDS、激光活化等工艺带来的缺陷，提高了生产效率，降低了成本。
需要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种天线振子，其特征在于，所述天线振子包括：
基体，所述基体包括：
板状部，所述板状部由非金属材料制成；和
至少一个支撑柱，每个所述支撑柱与所述板状部相连接；以及金属层，所述金属层完全包覆所述基体。
2.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑柱由非金属材料制成。
3.根据权利要求2所述的天线振子，其特征在于，所述板状部与所述支撑柱均由塑胶制成，所述基体是通过一体注塑成型方式形成的。
4.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述金属层是通过全表面电镀工艺形成的。
5.根据权利要求4所述的天线振子，其特征在于，所述金属层的材料包括Cu、Ag、Ni和Sn中的至少一种金属。
6.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑柱由金属材料制成，所述基体是通过镶嵌成型方式形成的。
7.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑柱由金属材料制成，所述板状部与所述支撑柱通过热熔工艺固定在一起。
8.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述板状部和所述金属层的包覆于所述板状部的部分构成振子基板，所述支撑柱和所述金属层的包覆于所述支撑柱的部分构成支撑件，所述支撑件用于将所述振子基板安装至馈电部件。
9.根据权利要求8所述的天线振子，其特征在于，所述支撑件与所述馈电部件之间是采用焊接方式形成连接的，焊接材料为低温锡膏。
10.一种天线，其特征在于，包括多个根据权利要求1-9中任一项所述的天线振子，多个所述天线振子排列形成振子阵列。
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