WO2010102454A1 - 一种射频单元以及集成天线 - Google Patents

Description

一种射频单元以及集成天线

技术领域

本发明涉及通信技术领域， 特别地， 涉及一种射频单元以及集成天线。 背景技术

随着无线通信技术的发展，越来越多的基站朝小型化、集成化发展， 同时， 人们希望基站在性能不断提升的同时其整体架构越来越小、 越来越轻。 这样， 随着基站小型化的发展，如何使集成于天线的射频单元满足散热需求成为业界 急需解决的问题。

如图 1所示， 为现有技术中一种射频单元的结构示意图。 该射频单元 100 包括双工器 10、 功放电路板 30以及收发信机电路板 50， 其中， 该双工器 10 与该功放电路板 30和该收发信机电路板 50连接， 该功放电路板 30与该收发 信机电路板 50连接， 其中， 该功放电路板 30与该收发信机电路板 50相对。 该射频单元 100还包括第一箱体 71和第二箱体 73 , 第一箱体 71和第二箱体 73可以形成一个密闭腔体， 该功放电路板 30和该收发信机电路板 50位于该 密闭腔体内。 第一箱体 71和第二箱体 73设有散热齿， 该功放电路板 30和该 收发信机电路板 50产生的热量， 可以通过第一箱体 71和第二箱体 73的散热 齿散热。

该射频单元 100通常与天线集成在一起，发射信号时，传输设备通过光纤 或者电缆把数字信号传输给基带处理单元，该基带处理单元把数字信号转换为 模拟信号， 模拟信号通过收发信机电路板 10处理成射频小信号， 射频小信号 通过功放电路板 30放大为大功率射频信号，然后通过双工器 10滤波传输给天 线， 这样， 天线就可以把射频信号转换成电磁波辐射出去； 接收信号时， 天线 接收来自终端的电磁波， 把电磁波转换成射频信号， 射频信号通过双工器 10 滤波， 传输给收发信机电路板 50, 收发信机电路板 50把信号处理成模拟信号 传送给基带处理单元，基带处理单元再把模拟信号处理成数字信号传输给传输 设备。

在射频单元 100工作时，功放电路板 30和收发信机电路板 50会产生热量， 功放电路板 30与该收发信机电路板 50相对 , 这样 , 功放电路板 30产生的热 量可能会影响到该收发信机电路板 50, 从而可能会影响射频单元 100的散热 效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种射频单元和集成天线，可以提高射频单元的散热 效率。

本发明实施例提供了一种射频单元，所述射频单元包括双工器、功放电路 板以及收发信机电路板，所述双工器与所述功放电路板和所述收发信机电路板 连接， 所述功放电路板和所述收发信机电路板连接， 其中， 所述功放电路板和 所述收发信机电路板分别位于所述双工器的两端部，所述功放电路板和所述收 发信机电路板沿垂直所述功放电路板方向投影到同一平面无重叠。

本发明实施例还提供了一种集成天线，所述集成天线包括天线单元和射频 单元， 其中， 所述射频单元包括双工器、 功放电路板以及收发信机电路板， 所 述双工器与所述功放电路板和所述收发信机电路板连接，所述功放电路板和所 述收发信机电路板连接，其中， 所述功放电路板和所述收发信机电路板分别位 于所述双工器的两端部，所述功放电路板和所述收发信机电路板沿垂直所述功 放电路板方向投影到同一平面无重叠，所述双工器通过同轴连接器与所述天线 单元的电路板连接。

由上可以看出，该功放电路板和该收发信机电路板分别位于该双工器的两 端部，该功放电路板和该收发信机电路板沿垂直该功放电路板方向投影到同一 平面无重叠，该功放电路板产生的热量难以影响到该收发信机电路板， 采用这 种布局的射频单元可以提高该射频单元的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术中一种射频单元的结构示意图；

图 2为本发明实施例射频单元的结构示意图；

图 3为本发明实施例射频单元的又一结构示意图；

图 4为本发明实施例射频单元的又一结构示意图； 图 5为本发明实施例中功放电路板和射频单元为共板结构示意图； 图 6为本发明实施例一种集成天线的结构示意图；

图 7为本发明实施例一种集成天线的又一结构示意图；

图 8 为本发明实施例一种集成天线中双工器的同轴连接器与馈线网络电 路板连接的示意图；

图 9 为本发明实施例一种集成天线中双工器的同轴连接器与馈线网络电 路板连接的示意图；

图 10为本发明实施例一种集成天线中双工器的同轴连接器与馈线网络电 路板连接的示意图；

图 11为本发明实施例一种集成天线包括遮阳罩的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，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， 都属于本发明保护的范围。

请参阅图 2, 为本发明实施例射频单元的结构示意图。 本发明实施例一种 射频单元 200， 包括双工器 20、 功放电路板 40和收发信机电路板 60, 该双工 器 20与该功放电路板 40和收发信机电路板 60连接，该功放电路板 40与该收 发信机电路板 60连接， 该功放电路板 40和该收发信机电路板 60分别位于该 双工器 20的两端部 , 该功放电路板 40和该收发信机电路板 60沿垂直该功放 电路板 40方向投影到同一平面无重叠。

由上可以看出， 本发明实施例一种射频单元 200 工作时， 该功放电路板 40和该收发信机电路板 60分别位于该双工器 20的两端部 , 该功放电路板 40 和该收发信机电路板 60沿垂直该功放电路板 40方向投影到同一平面无重叠， 该功放电路板 40产生的热量难以影响到该收发信机电路板 60， 采用这种布局 的射频单元 200能够提高该射频单元 200的散热效率。

续请参阅图 2, 垂直该功放电路板 40的方向如图 2中箭头 46所示， 与该 箭头方向垂直的平面为平面 48，所述功放电路板 40和所述收发信机电路板 60 分别在所述平面 48上形成投影， 并且所述功放电路板 40和收发信机电路板 60分别在所述平面 48上形成的投影无重叠。

其中 ,该功放电路板 40侧设有散热齿，该收发信机电路板 60侧设有散热 齿。 射频单元 200工作时， 可以通过散热齿将该功放电路板 40和该收发信机 电路板 60产生的热量散发出去。

其中 , 请参阅图 2, 该功放电路板 40和该收发信机电路板位于同一平面。 需要说明的是， 该功放电路板 40和该收发信机电路板位于同一平面， 并不一 定是严格几何意义上的同一平面，可以存在一定误差，此误差可以为 10%左右， 或 15%。 只要能提高射频单元的散热效率即可。 当然， 也可以理解为严格几何 意义上的同一平面。

其中， 该射频单元 200还包括基带处理单元和混合连接器 66, 该收发信 机电路板 60与该基带处理单元连接，该基带处理单元通过混合连接器 66与传 输设备和电源设备连接。 该电源设备为该功放电路板 40、 收发信机电路板 60 和基带处理单元供电。

其中， 该射频单元 200还包括混合连接器 66, 该收发信机电路板 60通过 该混合连接器 66与基带处理单元和电源设备连接。 该电源设备为该功放电路 板 40、 收发信机电路板 60和基带处理单元供电。

更进一步， 该传输设备可以为光网络传输设备， 或微波传输设备。

其中， 续请参阅图 2， 该双工器 20包括两个端部， 即第一端部 22和第二 端部 24， 第一端部 22可以与第二端部 24相对。 该功放电路板 40位于该双工 器 20的第一端部 22, 该收发信机电路板 60位于该双工器 20的第二端部 24。 可以理解的是， 该功放电路板 40也可以位于该双工器 20的第二端部 24， 该 收发信机电路板 60也可以位于该双工器 20的第一端部。

下面以功放电路板 40位于双工器 20的第一端部 22， 收发信机电路板 60 位于双工器 20的第二端部 24为例进行阐述：

请参阅图 2，该功放电路板 40位于该双工器 20的第一端部 22，具体可以 为： 该功放电路板 40位于该双工器 20的一端 , 并且该功放电路板 40位于该 一端的一侧 222;同理，该收发信机电路板 60位于该双工器 20的第二端部 24， 具体可以为： 该收发信机电路板 60位于该双工器 20的另一端， 并且该收发信 机电路板 60位于该另一端的一侧 224。 其中， 该双工器 20—端的一侧 222与 该双工器 20另一端的一侧 224为该双工器 20同一侧。 由图 2可以看出，该功 放电路板 40与该收发信机电路板 60位于同一平面。

请参阅图 3 ,该功放电路板 40位于该双工器 20的第一端部 22，具体可以 为： 该功放电路板 40位于该双工器 20的一端 , 并且该功放电路板 40位于该 一端的一侧 222; 该收发信机电路板 60位于该双工器 20的第二端部 24，具体 可以为： 该收发信机电路板 60位于该双工器 20的另一端， 并且该收发信机电 路板 60位于该另一端的另一侧 226。 由图 3可以看出， 该双工器 20—端的一 侧 222与该双工器 20另一端的另一侧 226为该双工器 20不同的两侧。该功放 电路板 40和该收发信机电路板 60位于该双工器 20的两侧。

请参阅图 4,该功放电路板 40位于该双工器 20的第一端部 22，具体可以 为： 该功放电路板 40位于该双工器 20的一端 , 并且该功放电路板 40位于该 双工器 20的一端上方；该收发信机电路板 60位于该双工器 20的第二端部 24， 具体可以为： 该收发信机电路板 60位于该收工器 20的另一端， 并且该收发信 机电路板 60位于该双工器 20的另一端的下方。 当然， 本发明实施例中， 该功 放电路板 40也可以位于该双工器 20另一端的下方， 该收发信机电路板 60也 可以位于该双工器 20的一端的上方。

需要说明的是， 在上述实施例描述中， 所使用的某些术语仅用于参照， 因 此并不意味着进行限制。 例如， 诸如"一端"、 "另一端"等术语是指所参照的附 图中的方向。 除非文中明确指出， 涉及的术语"第一"、 "第二 "及其它此类数词 不暗示顺序或次序。

可以理解的是，该功放电路板 40和该收发信机电路板 60分别位于该双工 器 20的两端部， 可以为： 该功放电路板 40位于该双工器 20—端的一侧， 该 收发信机电路板 60位于该双工器 20另一端的一侧； 或: 该功放电路板 40和 该收发信机电路板 60分别位于该双工器 20的两端。 当然， 该功放电路板 40 和该收发信机电路板 60分别位于该双工器 20的两端部 ,还可以为： 该功放电 路板 40位于该双工器 20的一端的一侧 , 该收发信机电路板 60位于靠近该双 工器的另一端的下方或上方。

具体的，该功放电路板 40位于该双工器 20的一端的一侧，该收发信机电 路板 60位于靠近该双工器 20的另一端的下方或上方， 为： 该功放电路板 40位于该双工器 20的一端的一侧， 该收发信机电路板 60 位于该双工器 20另一端的下方； 或: 该功放电路板 40位于该双工器 20的一 端的一侧， 该收发信机电路板 60位于该双工器 20另一端的上方。

其中， 该双工器 20与该功放电路板 40连接， 可以为： 该双工器 20与该 功放电路板 40， 通过螺钉硬连接、 帽子硬连接、 射频连接器连接、 同轴电缆 连接或盲插连接器连接。 同理， 该双工器 20与该收发信机电路板 60连接， 可 以为： 该双工器 20与该收发信机电路板 60, 通过螺钉硬连接、 帽子硬连接、 射频连接器连接、 同轴电缆连接或盲插连接器连接。

其中， 功放电路板 40与该收发信机电路板 60连接， 可以为： 该功放电路 板 40与该收发信机电路板 60通过混合连接器、 射频连接器或同轴电缆连接。

续请参阅图 2, 该双工器 20通过盲插连接器 82与该功放电路板 40和该 收发信机电路板 60连接； 该功放电路板 40通过同轴电缆 84与该收发信机电 路板 60连接。

可以理解的是， 图 2中一种射频单元实施例中， 功放电路板 40是通过同 轴电缆 84与收发信机电路板 60连接。 请参阅图 5 , 该功放电路板 40与该收 发信机电路板 60可以为一个电路板， 即功放电路板 40与该收发信机电路板 60为共板结构，该功放电路板 40通过电路板上的线路与该收发信机电路板 60 连接。 该双工器 20可以通过盲插连接器 82与该功放电路板 40和该收发信机 电路板 60连接。

续请参阅图 5 , 为本发明实施例一种射频单元的结构示意图。 该射频单元 包括双工器 20、 功放电路 40以及收发信机电路 60, 该双工器 20分别与该功 放电路 40和该收发信机电路 60连接， 该功放电路 40与该收发信机电路 60 连接， 该功放电路 40和该收发信机电路 60位于同一电路板。

其中 , 该双工器 20位于该电路板中间位置。

需要说明的是， 该双工器 20位于该电路板的中间位置， 并不一定是几何 意义上的中间位置，可以存在一定的误差，此误差可以为 10%左右，或者 15%。 当然， 也可以是几何意义上的中间位置。

由上可以看出， 本发明实施例一种射频单元 200 工作时， 该功放电路板 40和该收发信机电路板 60分别位于该双工器 20的两端部， 该功放电路板 40 和该收发信机电路板 60沿垂直该功放电路板 40方向投影到同一平面无重叠， 这种布局的射频单元 200能够提高该射频单元 200的散热效率。

请参阅图 6, 为本发明实施例一种集成天线的结构示意图。 该集成天线包 括天线单元 300和射频单元 200， 其中， 该射频单元 200包括双工器 20、 功放 电路板 40和收发信机电路板 60， 该双工器 20与该功放电路板 40和收发信机 电路板 60连接， 该功放电路板 40与该收发信机电路板 60连接， 其中， 该功 放电路板 40和该收发信机电路板 60分别位于该双工器 20的两端部 , 该功放 电路板 40和该收发信机电路板 60沿垂直该功放电路板 40方向投影到同一平 面无重叠， 该双工器 20通过同轴连接器 26与该天线单元 300的电路板连接。

由上可以看出， 射频单元 200的功放电路板 40与该收发信机电路板 60 分别位于该双工器 20的两端部 , 该功放电路板 40和该收发信机电路板 60沿 垂直该功放电路板 40方向投影到同一平面无重叠。 这种布局的射频单元 200 能够提高该射频单元 200的散热效率。

更进一步，该双工器 20通过同轴连接器 26与该天线单元 300的电路板连 接。 这样， 降低了射频信号在双工器 20与天线单元 300之间的损耗。

其中，该天线单元 300可以为定向天线也可以为全向天线。该天线辐射单 元 80可以为阵子型天线，也可以为贴片型天线。本发明实施例并不局限于此。

需要说明的是，该实施例一种集成天线中提到的射频单元 200可以与实施 例一种射频单元阐述的结构一致， 在此， 不再重述。

其中， 续请参阅图 6， 该天线单元 300包括天线反射板 70, 并于该天线反 射板 70设有天线辐射单元馈线电路板 71 , 该天线辐射单元馈线电路板 71设 有天线辐射单元 80， 该天线辐射单元 80与该天线辐射单元馈线电路板 71连 接。

其中， 续请参阅图 6， 该电路板为天线辐射单元馈线电路板 71 , 该双工器 20通过同轴连接器 26与天线单元 300的天线辐射单元馈线电路板 71连接。

请参阅图 7， 该天线单元 300包括天线反射板 70, 并于该天线反射板 70 设有天线辐射单元馈线电路板 71 , 该天线辐射单元馈线电路板 71设有天线辐 射单元 80， 该天线辐射单元 80与该天线辐射单元馈线电路板 71连接， 该天 线单元 300还包括馈线网络电路板 73 , 该馈线网络电路板 73与该天线辐射单 元馈线电路板 71连接。

其中， 续请参阅图 7, 该电路板包括： 馈线网络电路板 73和天线辐射单 元馈线电路板 71 , 该天线辐射单元馈线电路板 71与该馈线网络电路板 73连 接， 该双工器 20通过同轴连接器 26与天线单元 300的馈线网络电路板 73连 接。

请参阅图 8和图 9, 为图 7中双工器 20通过同轴连接器 26与该馈线网络 电路板 73连接的示意图。该同轴连接器 26的内导体 261可以通过螺钉与该馈 线网络电路板 73连接， 该同轴连接器的外导体 262可以通过螺钉与该馈线网 络电路板 73连接。可以理解的是，该同轴连接器 26也可以通过焊接的方式与 该馈线网络电路板 73连接， 本发明实施例并不局限于此。 当然， 该同轴连接 器 26也可以与天线辐射单元馈线电路板 71连接。

请参阅图 10， 该反射板 73开设有孔 731 , 该同轴连接器 26套设于该孔 731 , 所述同轴连接器 26的外导体 262与所述反射板 73的孔 731的周侧间设 有绝缘部。这样，可以防止同轴连接器外导体 262与反射板 73之间电磁感应， 影响天线辐射单元 80的电磁波辐射性能。

其中， 该同轴连接器 26设有凸台 77， 通过该凸台 77使该同轴连接器 26 的外导体 262与该反射板 70隔开， 该绝缘部为凸台 77。 该绝缘部也可以为绝 缘垫片 , 通过绝缘垫片使该同轴连接器 26的外导体 262与该反射板 70隔开。

更进一步， 请参阅图 6和图 7, 该功放电路板 40—侧设有散热齿 42, 该 收发信机电路板 60一侧设有散热齿 62 , 该散热齿 42和散热齿 62可以将功放 电路板 40和收发信机电路板 60产生的热量 出去。

请参阅图 11， 本发明实施例一种集成天线， 于该射频单元 200还设有遮 阳罩 65 , 这样， 该遮阳罩 65不仅可以遮挡太阳光的照射， 还可以通过该遮阳 罩 65形成烟囱效应， 为该射频单元 200散热， 如图 10中的气流方向。 这样更 有利于该射频单元 200 的散热。 该遮阳罩 65 可以通过螺钉固定在射频单元 200。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开 的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

权 利 要 求

1、 一种射频单元， 包括双工器、 功放电路板以及收发信机电路板， 所述 双工器分别与所述功放电路板和所述收发信机电路板连接，所述功放电路板和 所述收发信机电路板连接，其特征在于， 所述功放电路板和所述收发信机电路 板分别位于所述双工器的两端部，所述功放电路板和所述收发信机电路板沿垂 直所述功放电路板方向投影到同一平面无重叠。

2、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电路板和所 述收发信机电路板分别位于所述双工器的两端部， 为：

所述功放电路板位于所述双工器的一端的一侧，所述收发信机电路板位于 所述双工器的另一端的一侧。

3、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电路板和所 述收发信机电路板分别位于所述双工器的两端部， 为：

所述功放电路板和所述收发信机电路板分别位于所述双工器的两端。

4、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电路板和所 述收发信机电路板分别位于所述双工器的两端部， 为：

所述功放电路板位于所述双工器的一端的一侧，所述收发信机电路板位于 靠近所述双工器的另一端的下方或上方。

5、 根据权利要求 1或 2或 3所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电 路板和所述收发信机电路板基本位于同一平面。

6、 根据权利要求 5所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电路板和所 述收发信机电路板共板。

7、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述射频单元还包括 混合连接器 ,所述收发信机电路板通过所述混合连接器与基带处理单元和电源 设备连接。

8、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述射频单元还包括 基带处理单元和混合连接器 , 所述收发信机电路板与所述基带处理单元连接 , 所述基带处理单元通过所述混合连接器与传输设备和电源设备连接。

9、 根据权利要求 1所述的射频单元， 其特征在于， 所述功放电路板侧设 有散热齿， 所述收发信机电路板侧设有散热齿。

10、 一种射频单元， 其特征在于， 所述射频单元包括双工器、 功放电路以 及收发信机电路， 所述双工器分别与所述功放电路和所述收发信机电路连接， 所述功放电路与所述收发信机电路连接，所述功放电路和所述收发信机电路位 于同一电路板。

11、 根据权利要求 10所述的射频单元， 其特征在于， 所述双工器基本位 于所述电路板中间位置。

12、一种集成天线，其特征在于，所述集成天线包括天线单元和射频单元， 其中， 所述射频单元包括双工器、 功放电路板以及收发信机电路板， 所述双工 器与所述功放电路板和所述收发信机电路板连接，所述功放电路板和所述收发 信机电路板连接，所述功放电路板和所述收发信机电路板分别位于所述双工器 的两端部，所述功放电路板和所述收发信机电路板沿垂直所述功放电路板方向 投影到同一平面无重叠，所述双工器通过同轴连接器与所述天线单元的电路板 连接。

13、 根据权利要求 12所述的集成天线， 其特征在于， 所述天线单元包括 反射板， 所述反射板开设有孔， 所述同轴连接器套设于所述孔， 所述同轴连接 器的外导体与所述反射板的孔的周侧之间设有绝缘部。

14、根据权利要求 12或 13所述的集成天线， 其特征在于， 所述电路板为 天线辐射单元馈线电路板。

15、根据权利要求 12或 13所述的集成天线， 其特征在于， 所述电路板包 括馈线网络电路板和天线辐射单元馈线电路板，所述馈线网络电路板和所述天 线辐射单元馈线电路板连接，所述双工器通过同轴连接器与所述天线单元的馈 线网络电路板连接。

16、 根据权利要求 12所述的集成天线， 其特征在于， 所述功放电路板侧 设有散热齿， 所述收发信机电路板侧设有散热齿。

17、 根据权利要求 12所述的集成天线， 其特征在于， 所述集成天线还包 括遮阳罩， 所述遮阳罩设于所述射频单元。

18、 根据权利要求 12所述的集成天线， 其特征在于， 所述天线单元为定 向天线， 或全向天线。

19、 根据权利要求 13所述的集成天线， 其特征在于， 所述绝缘部为同轴 连接器设有的凸台 ,通过所述凸台使所述同轴连接器的外导体与所述反射板孔 周侧之间隔开； 或所述绝缘部为绝缘垫片，通过所述绝缘垫片使所述同轴连接 器的外导体与所述反射板孔周侧之间隔开。