天线振子、单元、装置、通信设备及制造方法与流程

1.本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线振子、单元、装置、通信设备及制造方法。


背景技术：

2.随着移动通信技术的发展，通信系统容量越来越紧张，为了提升信道容量及吞吐率，大规模天线阵列技术(massive mimo)广泛应用于5g基站系统中，massive mimo技术可以提供丰富的空间自由度、实现空分多址、提升小区峰值吞吐率、降低边沿干扰等。然而，天线阵列单元数量的增加，必然带来基站天面承载数量与重量的增加，5g通信系统对天线阵列的小型化、轻量化、低成本、高性能的需求尤为迫切。
3.现有5g基站系统中，天线振子多数采用传统的pcb对称振子形式，该天线振子通常由辐射面、馈电支撑体、pcb馈电板、金属反射板等组成，辐射面、馈电支撑体、pcb馈电板通过焊锡连接固定后，再安装在金属反射板上。该天线振子结构复杂，当天线振子数量几何数量增加时，制作难度成倍增加。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种结构简单、制作难度低的天线振子。
5.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
6.根据本技术的第一方面，提供了一种天线振子，包括：辐射片，第一支撑件，馈电结构，第二支撑件，金属地板；所述第一支撑件设置在所述辐射片和所述馈电结构之间；所述第二支撑件设置在所述馈电结构和所述金属地板之间；所述第一支撑件和所述第二支撑件分别设置在所述馈电结构的两侧。
7.本技术的天线振子，结构简单，馈电结构与辐射片通过非接触式耦合的馈电方式，不需要进行焊接操作，降低了天线振子的制造难度，并且该馈电结构与金属地板组成的结构采用空气带线的信号传输方式，减少了信号传输过程中的损耗。
8.根据本技术的第二方面，提供了一种天线振子单元，包括至少两个辐射片，至少两个第一支撑件，馈电结构，至少两个第二支撑件，金属地板；所述第一支撑件设置在所述辐射片和所述馈电结构之间；所述第二支撑件设置在所述馈电结构和所述金属地板的第一侧之间；所述第一支撑件和所述第二支撑件分别设置在所述馈电结构的两侧。
9.根据本技术的第三方面，提供了一种制造天线振子的方法，包括：通过冲压工艺制备辐射片；通过热融工艺将所述辐射片和第一支撑件连接；通过冲压工艺制备馈电结构；所述馈电结构耦合至第一支撑件形成固定连接；通过热融工艺将馈电结构与第二支撑件连接；通过焊接工艺将所述馈电结构和信号馈针焊接在一起。
10.根据本技术的第四方面，提供了一种天线振子，利用第三方面的制造天线振子的方法制造而成。
11.根据本技术的第五方面，提供了一种天线装置，包括阵列式排列的多个第二方面的天线振子单元。
12.根据本技术的第六方面，提供了一种通信设备，包括第五方面的天线装置。
13.本技术实施例提供一种天线振子，包括：辐射片，第一支撑件，馈电结构，第二支撑件，金属地板，第一支撑件设置在辐射片和所述馈电结构之间，第二支撑件设置在馈电结构和金属地板之间，第一支撑件和所述第二支撑件分别设置在所述馈电结构的两侧。该天线振子结构简单，馈电结构与辐射片通过非接触式耦合的馈电方式，不需要进行焊接操作，降低了天线振子的制造难度，并且该馈电结构与金属地板组成的结构采用空气带线的信号传输方式，减少了信号传输过程中的损耗。
14.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
15.图1是本技术一实施例中天线振子结构的示意图；
16.图2是本技术一实施例中天线振子单元的结构示意图；
17.图3是本技术一实施例中天线振子模组结构示意图；
18.图4是本技术一实施例中天线振子单元的示意图；
19.图5是本技术一实施例中天线振子单元的一侧面示意图；
20.图6是本技术一实施例中天线装置示意图。
21.附图标记：
22.天线振子-100；辐射片-110；第一支撑件-120；第二支撑件-130；金属地板-140；馈电结构-150；第一馈电件-151；第二馈电件-152；第三支撑件-160；信号馈针-170；印刷电路板-180，信号孔-181；第一凸起-131；第二凸起-132；天线振子模组-200；天线振子单元-300。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
24.说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.需要说明的是，下列多种实施例中，所需安装或挂载的设备可以是任何能够与本技术天线振子实现固定连接的设备，不仅限于通讯设备。具体而言，可以是rru、aau、bbu基
站设备、小型通信机柜等电子或通信设备，也可以是机械类设备。安装设备的应用场景可以是任何能够与本技术安装组件实现固定的安装场景，不仅限于抱杆、墙面等。下列仅以通信设备为所需安装设备，抱杆和墙面为应用场景进行说明。
27.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同方案。
28.本发明实施例的天线振子，包括：辐射片，第一支撑件，馈电结构，第二支撑件，金属地板，第一支撑件设置在辐射片和馈电结构之间，第二支撑件设置在馈电结构和金属地板之间，第一支撑件和第二支撑件分别设置在馈电结构的两侧。该天线振子结构简单，馈电结构与辐射片通过非接触式耦合的馈电方式，不需要进行焊接操作，降低了天线振子的制造难度，并且该馈电结构与金属地板组成的结构采用空气带线的信号传输方式，减少了信号传输过程中的损耗。
29.下面参考图1描述本技术第一实施例的天线振子。
30.该天线振子100包括辐射片110、第一支撑件120、馈电结构150、第二支撑件130，金属地板140，第一支撑件120设置在辐射片110和馈电结构150之间，分别与辐射片110及馈电结构150连接，第二支撑件130设置在馈电结构150和金属地板140之间，分别与馈电结构150与金属地板140连接，第一支撑件120和第二支撑件130分别设置在馈电结构150的两侧，例如，第一支撑件120设置在馈电结构150的上侧，第二支撑件130设置在馈电结构150的下侧。该第一支撑件120与第二支撑件130为非金属材料制成，辐射片110与馈电结构150通过第一支撑件120连接，使得馈电结构150与辐射片110通过非接触式耦合馈电方式，不需要进行焊接操作，馈电结构150与金属地板140通过第二支撑件130连接，使得馈电件与金属地板140组成平行结构空气带线信号传输线，实现了信号传输的轻量化。
31.在一实施例中，该馈电结构150包括第一馈电件151及第二馈电件152，第一馈电件151与第二馈电件152对称设置，第二支撑件130分别与第一馈电件151及第二馈电件152连接，第一馈电件151与第二馈电件152不接触，其中，该第一馈电件151与第二馈电件152包括分别包括呈“v”形设置的部分，该“v”形部分通过第二支撑件130连接。
32.下面参考图2-5描述本技术第二实施例的天线振子单元。
33.本实施例天线振子单元包括多个第一实施例中的天线振子100。图2示出本实施例天线振子单元300中单个天线振子的示意图。下面参考图2描述本技术第一、第二实施例中天线振子各部件的连接关系。
34.本技术实施例天线振子的辐射片110、第一支撑件120、馈电结构150、第二支撑件130、金属地板140依次连接设置。具体而言，金属地板140上设置有第二支撑件130；第二支撑件130上设置有馈电结构150；馈电结构150上设置有第一支撑件120；第一支撑件120上设置有辐射片110。
35.如第一实施例所述，第一馈电件151与第二馈电件152包括分别包括呈“v”形设置的部分，该“v”形部分通过第二支撑件130连接。具体地，第二支撑件130上分别设有第一凸起131及第二凸起132，该第一馈电件151的“v”形部分设有第一连接孔，该第二馈电件152的“v”形部分设有第二连接孔，该第一凸起131及第二凸起132分别与第一连接孔及第二连接孔连接，且第一馈电件151和第二馈电件152之间预留空隙隔开设置。
36.参图2所示，与图1天线振子不同的是天线振子单元还包括设置在馈电结构150和金属地板140之间的第三支撑件160；所述第三支撑件160为设置在金属地板140上的各部件
进一步提供支撑力，以增加天线振子单元的稳定性。
37.图3示出由多个天线振子100组成的天线模组200的结构示意图，与图1不同的是，天线模组200包括多个天线振子100；与图2不同的是，天线模组200不包括金属地板140。图4示出了天线振子单元300的示意图，与图2天线模组200不同的是，天线振子单元300包括金属地板140。
38.下面结合图3-4对天线模组200以及天线振子单元300进行详细阐述。
39.如图3、4所示，在本实施例中，天线振子模组200包括至少两个辐射片110、至少两个第一支撑件120、至少两个馈电结构150、至少两个第二支撑件130及信号馈针170；天线振子单元300进一步还包括金属地板140。
40.第一支撑件120设置在辐射片110和馈电结构150之间，第二支撑件130设置在馈电结构150和金属地板140的第一侧之间，第一支撑件120和第二支撑件130分别设置在馈电结构150的两侧，该第一馈电件151与第二馈电件152上可以均设有通孔，天线振子单元300的信号馈针170设置于该通孔中；该金属地板140上设有通孔，信号馈针170穿过金属地板140上的通孔，被暴露在金属地板140的第二侧，且该信号馈针170与金属地板140互不接触。每个天线振子单元300至少包括2个信号馈针170。
41.馈电结构150包括第一馈电件151及第二馈电件152，该第一馈电件151与该第二馈电件152对称设置，值得注意的是，为了避免短路现象发生，该第一馈电线件与第二馈电件152互不接触。
42.如图4所示，在一实施例中，该天线振子100还包括第三支撑件160，用于更好的支撑第一馈电件151及第二馈电件152，该第三支撑件160为非金属材料制成，第三支撑件160设置在第一馈电件151与金属地板140的第一侧之间，或者第三支撑件160设置在第二馈电件152与金属地板140的第一侧之间，该第三支撑件160可以为多个，分别设置在第一馈电件151(第二馈电件152)与金属地板140的第一侧之间，且第三支撑件160与第二支撑件130位于馈电结构150的同一侧。
43.图5示出了本技术另一实施例天线振子单元300的一侧面示意图。
44.如图5所示，该天线振子单元300还包括印刷电路板180，印刷电路板180设置在金属地板140的第二侧，印刷电路板180上设有信号孔181，被暴露在金属地板140第二侧的信号馈针170通过焊锡与印刷电路板180上的信号孔181电连接。
45.图6是本技术一实施列的天线装置。如图6所示，将多个天线单元300组装在一块大的金属板上就组成多阵天线装置。天线装置的组装方式可以根据实际需求调整，本实施例由4*8个天线单元300，每个天线单元300包括3个天线振子100组成。
46.本技术还提供了一种制造天线振子100的方法，具体地，首先通过冲压工艺制备辐射片110，通过热融工艺将辐射片110与第一支撑件120连接，通过冲压工艺制备馈电结构150，其中，该馈电结构150可以采用普通冲压工艺制成，然后将第一馈电件151及第二馈电件152通过第二支撑件130连接固定，再将第二支撑件130分别与第一馈电件151及第二馈电件152通过热熔工艺连接在一起，将信号馈针170分别与第一馈电件151与第二馈电件152焊接在一起，将第二支撑件130通过热融工艺与金属地板140连接，并通过第三支撑件160将第一馈电件151及第二馈电件152与金属地板140连接，将信号馈针170穿过金属地板140的通孔与金属地板140背面印刷电路板180的信号孔181通过焊锡连接，该信号孔181、信号馈针
170、金属地板上的通孔共同组成一个同轴传输线结构实现垂直方向上的信号互连接。
47.本技术还供了一种天线振子，通过上述天线振子的制造方法制造而成。
48.本技术还提供了一种天线装置，包括阵列式排列的多个上述的天线振子单元300。
49.本技术还提供了一种通信设备，包括上述天线装置。
50.以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。