CN220873851U - 一种天线组件及天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天线组件及天线，属于天线技术领域。天线组件包括第一馈电板、第二馈电板、馈电导体及位于第一馈电板和第二馈电板之间的反射板，馈电导体贯穿反射板并电连接第一馈电板和第二馈电板，第一馈电板和第二馈电板均包括信号线层、接地层及位于信号线层和接地层之间的介质层；第一馈电板和/或第二馈电板板设有屏蔽组件，屏蔽组件包括围设在馈电导体周围的导线层和电连接导线层和接地层并围设在馈电导体周围的若干个金属过孔。本实用新型能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振。

Description

一种天线组件及天线

技术领域

本实用新型是关于天线技术领域，特别是关于一种天线组件及具有该天线组件的天线。

背景技术

5G电调大规模阵列天线是Sub-6G基站的关键部件之一，其要求剖面低、重量轻，因而用作传统基站天线馈电网络的同轴电缆被PCB板代替。5G电调大规模阵列天线包括正面PCB板和背面PCB板及位于正面PCB板和背面PCB板之间的反射板，其中，正面PCB板通常为振子馈电网络，称之为第一馈电板，背面PCB板通常为焊接射频接头，称之为第二馈电板。

目前，第一馈电板与第二馈电板通过馈电导体进行电连接，即馈电导体连接第一馈电板和第二馈电板的线路层，反射板设有供馈电导体穿过的通孔并充当馈电导体的外导体。然而，考虑到三阶互调，第一馈电板和第二馈电板的地层均有一定厚度的绝缘阻焊绿油，一部分能量在阻焊绿油相互串扰，一部分能量在PCB板的介质基材之间相互串扰，使得信号传输结构的电磁屏蔽性能差，使得天线在通带内存在谐振。

针对上述结构存在的问题，目前采用的技术方案是在馈电金属导体外加一个金属屏蔽环，金属屏蔽环通过回流焊一端焊接在第二馈电板的地层，另一端通过手动焊接与第一馈电板地层连接，整体屏蔽性能出色。然而该技术方案中，在金属屏蔽环与第二馈电板焊接的工序中，屏蔽环是手动放置且金属屏蔽环与第一馈电板的焊接通过手动焊接实现，使得整个生产工时会比较长，效率不高，一致性差。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天线组件及天线，其一方面能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振，另一方面能够减少零部件数量以及零部件之间的装配，提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种天线组件，包括

第一馈电板和第二馈电板，均包括信号线层、接地层及位于所述信号线层和接地层之间的介质层；

反射板，位于所述第一馈电板和第二馈电板之间；

馈电导体，贯穿所述反射板设置并电连接所述第一馈电板和第二馈电板的信号线层；其中，

所述第一馈电板和/或第二馈电板板设有屏蔽组件，所述屏蔽组件包括：

导线层，与所在板的信号线层处于同侧并围设在馈电导体周围；

若干个金属过孔，电连接所在板的导线层和接地层。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述第一馈电板的导线层与第二馈电板的导线层在所述反射板上的投影构成一闭环。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述导线层的边缘与金属过孔的孔壁之间的距离不小于0.3mm。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述导线层呈半环形。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述导线层的两端分别与馈电导体中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为120度。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述导线层的边缘与馈电导体处信号线的边缘之间的最小距离为0.4～1.2mm。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述金属过孔排布呈圆弧形，所述圆弧形的圆心为馈电导体的中心。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述金属过孔等间隔排布。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，任意相邻两个金属过孔的中心与馈电导体的中心之间的连线形成的夹角为20～40度。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述金属过孔的内径尺寸为0.3mm～0.6mm。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，若干个金属过孔中，处于圆弧两端的金属过孔的中心分别与馈电导体中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为180度。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述第一馈电板的接地层与所述第二馈电板的接地层之间为反射板。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述反射板的通孔与馈电导体之间的最小距离大于2.1mm。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述第一馈电板中若干个金属过孔在反射板上所形成的投影区域与第二馈电板中金属过孔在反射板所形成的投影区域在旋转预设角度后重合。

本实用新型的实施例提供了一种天线，包括上述所述的天线组件。

与现有技术相比，本实用新型通过设置屏蔽组件，即设置包围馈电导体的接地金属过孔，能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振。并且，通过采用上述屏蔽组件，无需设置金属屏蔽环，减少零部件的同时降低成本，提高生产效率。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施方式的天线组件的立体图；

图2是图1中天线组件的俯视图；

图3是图1中天线组件的爆炸图；

图4是图1中屏蔽组件结构示意图；

图5是无金属过孔的插入损耗仿真图；

图6是有金属过孔的插入损耗仿真图。

主要附图标记说明：

10-第一馈电板，20-第二馈电板，30-反射板，31-通孔，40-馈电导体，50-屏蔽组件，51-导线层，52-金属过孔，a-信号线层，b-介质层，c-接地层，d-信号线，e-绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本实用新型优选实施方式的一种天线组件，应用于基站天线中，一方面能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振，另一方面能够减少零部件数量以及零部件之间的装配，提高生产效率。

具体地，如图1所示，为本实用新型所述的天线组件的立体图。天线组件包括第一馈电板10、第二馈电板20、反射板30和馈电导体40。其中，第一馈电板10用于与基站天线的辐射单元进行电连接，以将信号传输至辐射单元中，或者通过辐射单元接收信号；第二馈电板20用于与射频接头进行电连接，以通过射频接头传输或者接收信号。反射板30设于第一馈电板10和第二馈电板20之间，可用于电磁波的反射。馈电导体40用于电连接第一馈电板10和第二馈电板20，以使信号在两者之间传递，其贯穿反射板30设置，并且一端与第一馈电板10电连接，相对端与第二馈电板20电连接，也就是说，如图3所示，反射板30设有供馈电导体40穿过的通孔31，馈电导体40穿过该通孔31后连接第一馈电板10和第二馈电板20。在具体实施时，通孔31的内壁与馈电导体40的外壁之间的距离不小于2.1mm，能够调节去谐振的频率范围，如当馈电导体40的外径尺寸为0.9mm，反射板30的通孔31内径尺寸为3mm时，此时，能够将天线频率在3400～3800MHz之间的谐振去除。

如图3所示，第一馈电板10和第二馈电板20均包括信号线层a、介质层b和接地层c。其中，信号线层a用于信号的传输，其包括至少一个信号线d，信号线d的数量可根据实际需求进行设置。在实施时，馈电导体40贯穿反射板30，其一端与第一馈电板10的信号线d进行电连接，相对端与第二馈电板20的信号线d进行电连接。

本实施例中，第一馈电板10和第二馈电板20还均包括绝缘层e，绝缘层d与介质层b之间为接地层c，绝缘层e优选绝缘阻焊绿油。第一馈电板10中的信号线层a、介质层b、接地层c和绝缘层e与第二馈电板20中的信号线层a、介质层b、接地层c和绝缘层e关于反射板30镜像对称。这里所述的镜像对称指的是层间关系对称，如第一馈电板10的接地层c与第二馈电板20的接地层c之间为反射板30，也就是说两者的接地板关于反射板30镜像对称。而对于两者的信号线层a中的信号线是否镜像对称不做限制。当然，其他实施例中，也可根据实际需求设置为非镜像对称结构。

当第一馈电板10和第二馈电板20关于反射板30镜像对称时，馈电导体40除了贯穿反射板30外，还贯穿第一馈电板10和第二馈电板20设置，也就是说，馈电导体40在贯穿反射板30后，其一端依次穿过第一馈电板10的接地层c、介质层b和信号线层a并与信号线层a电连接，相对端依次穿过第二馈电板20的接地层c、介质层b和信号线层a并与信号线层a电连接。

结合图2～图4所示，为了改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，并抑制频带内谐振，第一馈电板10和/或第二馈电板20上设有屏蔽组件50。本实施例中，由于馈电导体40贯穿第一馈电板10和第二馈电板20，因而第一馈电板10和第二馈电板20中均设有屏蔽组件50，以对馈电导体40附近的电磁能量进行束缚，改善信号传输结构的电磁屏蔽性能。

以下以第一馈电板10为例，对屏蔽组件50进行详细地说明。第二馈电板20中屏蔽组件50与第一馈电板10中屏蔽组件50的结构相同，在此不再一一赘述。

具体地，屏蔽组件50包括导线层51和若干个金属过孔52。其中，导线层51与信号线层a处于介质层b的同侧，并围设在馈电导体40的周围，即导线层51围绕馈电导体40设置；若干个金属过孔52贯穿介质层b设置，其一端与导线层51电连接，相对端与接地层c电连接，并且若干个金属过孔52围设在馈电导体40的周围，即若干个金属过孔52围绕馈电导体40设置。通过在馈电导体40的周围设置接地的金属过孔52，使得接地的金属过孔52能够对馈电金属导体的附近的电磁能量进行束缚，进而避免电磁信号在介质层b之间，以及阻焊绿油之间的串扰，能够改善信号传输结构的电磁屏蔽性能。

本实施例中，该第一馈电板10为PCB板，导线层51为PCB板表面形成的覆铜区域，金属过孔52位于该覆铜区域中。在实施时，金属过孔52在PCB板加工过程中直接制作而成，进而能够减少零部件之间的装配过程，提高装配效率。

结合图2～图4所示，导线层51整体呈半环形，以第一馈电板10上的导线层51与第二馈电板20上的导线层52在反射板30上的投影形成一闭环结构为最佳，当然，其他实施例中，导线层51也可为其他形状，只需其能够围设在馈电导体40周围即可。

进一步地，导线层51的边缘与信号线d的边缘之间的最小距离不小于0.4～1.2mm。通过将导线层51的边缘与信号线d的边缘之间的最小距离设置在上述范围内，能够调节去谐振的频率范围，如当导线层51的边缘与信号线d的边缘之间的距离为0.45mm时，此时，能够将天线频率在3400～3800MHz之间的谐振去除。

同样地，导线层51的边缘与金属过孔52的孔壁之间的最小距离不小于0.3mm时，也能够调节去谐振的频率范围，以扩大天线组件的适用范围。

更进一步地，当导线层为半环形时，导线层的两端分别与馈电导体40中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为120度，以便于在导线层51中设置更多的金属过孔52，实现更好的屏蔽效果。

结合图2～图4所示，若干个金属过孔52排布呈圆弧形，以更好地包围馈电导体40，进而提高电磁屏蔽性能。当若干个金属过孔52排布呈圆弧形时，该圆弧形的圆心为馈电导体40的中心，也就是说，以馈电导体40的中心为圆心，若干个金属过孔52呈圆弧形排布。当若干个金属过孔52排布呈圆弧形排布时，两端的金属过孔52的中心分别与馈电导体40中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为180度，以便于更多的金属过孔52围设在馈电导体40周围，实现更好的屏蔽效果。

本实施中，若干个金属过孔52等间隔排布。实施时，任意相邻两个金属过孔52的中心与馈电导体40的中心之间的连线所形成的夹角为20～40度为最佳。当然，其他实施例中，若干个金属过孔52也可非等间隔排布，可根据实际需求进行选择。通过将相邻两个金属过孔52所形成的夹角设置在上述范围内，能够调节去谐振的频率范围。如将相邻两个金属过孔52所形成的夹角设置为20度时，能够将频率范围为3400～3800MHz之间的谐振去除。

当然，在具体实施时，还可将金属过孔52的内径尺寸设置在0.3mm～0.6mm，以调节去谐振的频率范围。如金属过孔52的内径尺寸设置为0.3mm时，能够将频率范围为3400～3800MHz之间谐振去除。

结合图2～图4所示，第一馈电板10中金属过孔52的数量与第二馈电板20中金属过孔52的数量对应，并且第一馈电板10中金属过孔52在反射板30上的投影与第二馈电板20中金属过孔52在反射板30上的投影重合。通过此种设置方式，能够提高电磁屏蔽性能。当然，其他实施例中，也可非重合设置，如第一馈电板10中金属过孔52在反射板30上的投影与第二馈电板20中对应金属过孔52在反射板30的投影在旋转预设角度后重合。这里的预设角度可选自45度、90度、135度以及180度中的一种。

本实用新型通过设置屏蔽组件50，即设置包围馈电导体40的接地金属过孔52，能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振，如图5所示，图为无金属过孔52的插入损耗仿真图，图6为有金属过孔52的插入损耗仿真图。通过对比可知，当在馈电导体40周围未设置接地金属过孔52时，在频率3400～38000MHz时产生了谐振，并且插入损耗在3640MHz时达到最大，为0.3dB。而当在馈电导体40周围设置接地金属过孔52时，在频率3400～38000MHz范围谐振得到抑制，并且插入损耗恢复到0.11dB。由此可知，通过设置屏蔽组件50能够有效改善电磁屏蔽性能，抑制谐振。

另外，通过采用上述屏蔽组件50，无需设置金属屏蔽环，减少零部件的同时降低成本，提高生产效率。

本实用新型还揭示了一种天线，具有上述所述的天线组件，一方面能够有效改善信号传输结构的电磁屏蔽性能，抑制天线频带内的谐振，另一方面能够减少零部件数量以及零部件之间的装配，提高生产效率。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (15)

1.一种天线组件，其特征在于，包括

第一馈电板和第二馈电板，均包括信号线层、接地层及位于所述信号线层和接地层之间的介质层；

反射板，位于所述第一馈电板和第二馈电板之间；

馈电导体，贯穿所述反射板设置并电连接所述第一馈电板和第二馈电板的信号线层；其中，

所述第一馈电板和/或第二馈电板板设有屏蔽组件，所述屏蔽组件包括：

导线层，与所在板的信号线层处于同侧并围设在馈电导体周围；

若干个金属过孔，电连接所在板的导线层和接地层。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈电板的导线层与第二馈电板的导线层在所述反射板上的投影构成一闭环。

3.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述导线层的边缘与金属过孔的孔壁之间的距离不小于0.3mm。

4.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述导线层呈半环形。

5.如权利要求4所述的天线组件，其特征在于，所述导线层的两端分别与馈电导体中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为120度。

6.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述导线层的边缘与馈电导体处信号线的边缘之间的最小距离为0.4～1.2mm。

7.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述金属过孔排布呈圆弧形，所述圆弧形的圆心为馈电导体的中心。

8.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述金属过孔等间隔排布。

9.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，任意相邻两个金属过孔的中心与馈电导体的中心之间的连线形成的夹角为20～40度。

10.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述金属过孔的内径尺寸为0.3mm～0.6mm。

11.如权利要求7所述的天线组件，其特征在于，若干个金属过孔中，处于圆弧两端的金属过孔的中心分别与馈电导体中心的连线，从一端向另一端旋转时所经过的角度至少为180度。

12.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈电板的接地层与所述第二馈电板的接地层之间为反射板。

13.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述反射板的通孔与馈电导体之间的最小距离大于2.1mm。

14.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈电板中若干个金属过孔在反射板上所形成的投影区域与第二馈电板中金属过孔在反射板所形成的投影区域在旋转预设角度后重合。

15.一种天线，其特征在于，包括权利要求1～14任意一项所述的天线组件。