一种5G双极化辐射单元的制作方法

一种5g双极化辐射单元
【技术领域】
1.本实用新型涉及基站天线领域，具体涉及一种5g双极化辐射单元。


背景技术：

2.随着移动通信系统的快速发展，多频化和小型化成为基站天线的重要发展趋势。基站天线中最重要的一个模块就是辐射单元。
3.目前现有的5g基站天线的双极化辐射单元中，其辐射体大多是压铸成型，辐射体的每个振子的两个振子臂之间通过馈电桥实现馈电，结构复杂，体积大，重量较重，加工、调试、开模周期长，成本较高，并容易受电磁环境干扰，从而导致其很难实现较好的驻波和隔离度指标，无法满足市场的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种5g双极化辐射单元，结构简单，体积小，重量轻，易于制造，缩短了其加工、调试、开模的周期，成本低，并且具有较好的驻波和隔离度指标。
5.为达成上述目的，本实用新型所提供的技术方案是，提供一种5g双极化辐射单元，包括辐射体，所述辐射体包括介质基板以及设置到所述介质基板正面的呈正负45度极化正交设置的第一振子和第二振子，所述第一振子包括呈相对设置的第一振子臂和第二振子臂，所述第二振子包括呈相对设置的第三振子臂和第四振子臂；所述第一振子臂和第二振子臂之间设有第一带状馈电线，所述第一带状馈电线设置到所述介质基板的正面，所述第一带状馈电线的一端与所述第二振子臂连接，另一端伸入到所述第一振子臂的第一凹槽内以实现与所述第一振子臂耦合连接，从而可实现所述第一振子臂和第二振子臂之间的电连接；所述第三振子臂和第四振子臂之间设有第二带状馈电线，所述第二带状馈电线设置到所述介质基板的正面，所述第二带状馈电线具有空位，所述第一带状馈电线穿设在所述空位中并与第二带状馈电线不接触，所述第二带状馈电线的一端与所述第四振子臂连接，另一端伸入到所述第三振子臂的第二凹槽内以实现与所述第三振子臂耦合连接，从而可实现所述第三振子臂和第四振子臂之间的电连接。
6.作为优选的技术方案，所述5g双极化辐射单元的工作频段为3300～3800mhz。
7.作为优选的技术方案，相邻的两个振子臂之间具有空隙，所述空隙的宽度为0.5
‑
1.0毫米。
8.作为优选的技术方案，每个振子臂分别设有镂空区，所述介质基板的正面在对应每个振子臂的镂空区的位置处分别设有通孔。
9.作为优选的技术方案，所述介质基板的背面设有第三带状馈电线，所述第三带状馈电线与所述第二带状馈电线的空位对应，所述第三带状馈电线的两端和所述第二带状馈电线之间分别通过第一金属化过孔连接。
10.作为优选的技术方案，所述介质基板的背面在对应每个振子臂靠近相邻振子臂的
一侧分别设有第一铜层，每个振子臂靠近相邻振子臂的一侧与对应的第一铜层之间通过若干第二金属化过孔连接。
11.作为优选的技术方案，所述介质基板呈方形，所述第一振子臂和第二振子臂位于所述介质基板的其中一条对角线上，所述第三振子臂和第四振子臂位于所述介质基板的另外一条对角线上；所述介质基板的背面在其四周分别设有第二铜层，每个第二铜层分别对应两个相邻的振子臂，并与该两个相邻的振子臂耦合连接。
12.作为优选的技术方案，所述第一带状馈电线与所述第二振子臂为一体成型，所述第二带状馈电线与所述第四振子臂为一体成型；所述介质基板的背面设有第三金属化过孔和第四金属化过孔，所述第三金属化过孔延伸至所述第一带状馈电线的伸入所述第一凹槽的一端，所述第四金属化过孔延伸至所述第二带状馈电线的伸入所述第二凹槽的一端，所述第三金属化过孔和第四金属化过孔分别用于焊接两根电缆的内导体。
13.作为优选的技术方案，还包括支撑座，所述支撑座包括支撑座本体以及设置到所述支撑座本体顶部的第一支撑件、第二支撑件、两个第三支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件的顶部分别设有第一支撑柱、第二支撑柱，所述介质基板的背面在对应所述第一支撑柱和第二支撑柱的位置分别设有第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘设有第五金属化过孔，所述第五金属化过孔延伸至所述第二振子臂，所述第一支撑柱穿设并焊接到所述第五金属化过孔中，所述第二焊盘设有第六金属化过孔，所述第六金属化过孔延伸至所述第四振子臂，所述第二支撑柱穿设并焊接到所述第六金属化过孔中，所述两个第三支撑件分别具有安装孔，所述安装孔延伸至所述支撑座本体的底部，所述两个第三支撑件的安装孔分别用于焊接两根电缆的外导体。
14.作为优选的技术方案，与所述第二振子臂对应的两个第一铜层分别与所述第一焊盘的两端连接，与所述第四振子臂对应的两个第一铜层分别与所述第二焊盘的两端连接。
15.本实用新型提供的5g双极化辐射单元，其辐射体采用介质基板加四个振子臂的形式，同时第一振子臂和第二振子臂之间、第三振子臂和第四振子臂之间分别通过带状馈电线进行馈电，结构简单，简化了馈电结构，体积小，重量轻，易于制造，缩短了其加工、调试、开模的周期，成本低，并且具有较好的驻波和隔离度指标，满足了市场的需求。
【附图说明】
16.为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：
17.图1为本实用新型一实施例提供的一种5g双极化辐射单元的结构示意图；
18.图2为图1所示5g双极化辐射单元底部的结构示意图；
19.图3为图1所示5g双极化辐射单元的辐射体的俯视示意图；
20.图4为图1所示5g双极化辐射单元的辐射体的仰视示意图；
21.图5为图1所示5g双极化辐射单元的支撑座的结构示意图。
22.符号说明：
23.辐射体10
24.介质基板12
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第一振子臂14
25.第一凹槽142
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第二振子臂16
26.第三振子臂18
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第二凹槽182
27.第四振子臂20
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第一带状馈电线22
28.第二带状馈电线24
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空位242
29.空隙26
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镂空区28
30.通孔30
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第三带状馈电线32
31.第一金属化过孔34
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第一铜层36
32.第二金属化过孔38
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第二铜层40
33.第三金属化过孔42
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第四金属化过孔44
34.第一焊盘46
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第二焊盘48
35.第五金属化过孔50
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第六金属化过孔52
36.支撑座80
37.支撑座本体82
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第一支撑件84
38.第一支撑柱842
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第二支撑件86
39.第二支撑柱862
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第三支撑件88
40.安装孔882
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安装件90
41.定位柱92
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连接件94
【具体实施方式】
42.请参阅图1和图2，本实用新型提供一种5g双极化辐射单元，包括板状的辐射体10和用于支撑辐射体10的金属支撑座80。支撑座80用于安装到天线的反射板。5g双极化辐射单元的工作频段为3300～3800mhz(兆赫)，频段高。
43.结合图3和图4所示，辐射体10包括介质基板12以及设置在介质基板12正面的呈正负45度极化(即+45度极化，
‑
45度极化)正交设置的第一振子和第二振子。第一振子包括呈相对设置的片状的第一振子臂14和第二振子臂16，第二振子包括呈相对设置的片状的第三振子臂18和第四振子臂20。第一振子臂14和第二振子臂16之间设有第一带状馈电线22，第一带状馈电线22设置到介质基板12的正面。第一带状馈电线22的一端与第二振子臂16连接，另一端伸入到第一振子臂14的第一凹槽142内以实现与第一振子臂14耦合连接，从而可实现第一振子臂14和第二振子臂16之间的电连接。第三振子臂18和第四振子臂20之间设有第二带状馈电线24，第二带状馈电线24设置到介质基板12的正面。第二带状馈电线24具有空位242，第一带状馈电线22穿设在空位242中并与第二带状馈电线24不接触。第二带状馈电线24的一端与第四振子臂20连接，另一端伸入到第三振子臂18的第二凹槽182内以实现与第三振子臂18耦合连接，从而可实现第三振子臂18和第四振子臂20之间的电连接。
44.通过上述的结构，本实用新型的辐射体10采用介质基板12加四个振子臂的形式，同时第一振子臂14和第二振子臂16之间、第三振子臂18和第四振子臂20之间分别通过带状馈电线进行馈电，结构简单，简化了馈电结构，体积小，重量轻，易于制造，缩短了其加工、调试、开模的周期，成本低，并且具有较好的驻波和隔离度指标。
45.本实施例中，介质基板12呈方形，第一振子臂14、第二振子臂16、第三振子臂18和第四振子臂20的形状均呈钻石型。第一振子臂14和第二振子臂16位于介质基板12的其中一条对角线上，第三振子臂18和第四振子臂20位于介质基板12的另外一条对角线上。第一振子臂14、第二振子臂16、第三振子臂18和第四振子臂20构成一方形结构。可以理解地，第一
振子臂14、第二振子臂16、第三振子臂18和第四振子臂20的形状还可以是其他。
46.介质基板12为fr4板，第一振子臂14、第二振子臂16、第三振子臂18和第四振子臂20均为印刷到介质基板12正面的铜层结构，易于制造。
47.优选地，第一带状馈电线22与第二振子臂16为一体成型，第二带状馈电线24与第四振子臂20为一体成型，易于制造，相对传统的压铸式辐射单元，不需单独制造馈电桥，节省了物料，进一步降低了辐射单元的成本。
48.相邻的两个振子臂之间具有空隙26，空隙26的宽度为0.5
‑
1.0毫米，优选为0.8毫米。空隙26可用于调整振子s参数和振子方向图，通过调整空隙26的大小可使振子的驻波和隔离度最优，并可使振子方向图不会发生畸形。
49.每个振子臂分别设有镂空区28，介质基板12的正面在对应每个振子臂的镂空区28的位置处分别设有通孔30，通孔30的设置可提高辐射单元的辐射性能。
50.介质基板12的背面设有第三带状馈电线32，第三带状馈电线32与第二带状馈电线24的空位242对应，第三带状馈电线32的两端和第二带状馈电线24之间分别通过第一金属化过孔34连接。第三带状馈电线32起到传导天线激励的作用。第三带状馈电线32优选以印刷的方式设置到介质基板12的背面
51.介质基板12的背面在对应每个振子臂靠近相邻振子臂的一侧分别设有第一铜层36，每个振子臂靠近相邻振子臂的一侧与对应的第一铜层36之间通过若干第二金属化过孔38连接，第一铜层36可协助优化辐射单元的电性能。若干第二金属化过孔38呈间隔设置。第二金属化过孔38的数量、大小可根据实际振子臂的尺寸进行设置。第一铜层36优选以印刷的方式设置到介质基板12的背面。
52.介质基板12的背面在其四周分别设有第二铜层40，每个第二铜层40分别对应两个相邻的振子臂，并与该两个相邻的振子臂耦合连接。通过该种结构可改善辐射单元的电性能。第二铜层40优选以印刷的方式设置到介质基板12的背面。
53.介质基板12的背面设有第三金属化过孔42和第四金属化过孔44，第三金属化过孔42延伸至第一带状馈电线22的伸入第一凹槽142的一端，第四金属化过孔44延伸至第二带状馈电线24的伸入第二凹槽182的一端，第三金属化过孔42和第四金属化过孔44分别用于焊接两根电缆100的内导体104，如图1所示，以通过两根电缆100实现给辐射体10的两个振子馈电。电缆100为同轴电缆。
54.结合图5所示，支撑座80包括支撑座本体82以及设置到支撑座本体82顶部的第一支撑件84、第二支撑件86、两个第三支撑件88。
55.第一支撑件84和第二支撑件86的顶部分别设有第一支撑柱842、第二支撑柱862。介质基板12的背面在对应第一支撑柱842和第二支撑柱862的位置分别设有第一焊盘46和第二焊盘48。第一焊盘46设有第五金属化过孔50，第五金属化过孔50延伸至第二振子臂16，第一支撑柱842穿设并焊接到第五金属化过孔50中，如图1所示，第二焊盘48设有第六金属化过孔52，第六金属化过孔52延伸至第四振子臂20，第二支撑柱862穿设并焊接到第六金属化过孔52中，如图1所示。通过第一支撑柱842、第二支撑柱862，从而实现将辐射体10固定到支撑座80，从而通过支撑座80实现对辐射体10进行支撑，装配方便，稳固性高，通过第一焊盘46、第二焊盘48，便于第一支撑柱842和第二支撑柱862在焊接过程中的焊锡的扩散。两个第三支撑件88分别具有安装孔882，安装孔882延伸至支撑座本体82的底部，两个第三支撑
件88的安装孔882分别用于焊接两根电缆100的外导体102，如图1和图2所示。第一焊盘46、第二焊盘48优选以印刷的方式设置到介质基板12的背面。
56.本实施例中，如图4所示，与第二振子臂16对应的两个第一铜层36分别与第一焊盘46的两端连接，与第四振子臂20对应的两个第一铜层36分别与第二焊盘48的两端连接，便于制造。
57.支撑座80还包括设置到支撑座本体82底部的安装件90和两个定位柱92，如图2所示。安装件90用于通过紧固件例如螺钉等安装到天线的反射板以实现将辐射单元安装到天线的反射板。两个定位柱92分别位于支撑座本体82的两侧，对支撑座80的安装起到定位作用。定位柱92的数量还可以是其他，例如一个、三个等等，可以根据实际情况进行设置。
58.本实施例中，支撑座80为一体化压铸成型结构，易于制造，并能给辐射体10提供更好的稳定性的支撑。第一支撑件84和第二支撑件86之间通过一连接件94连接在一起，以提高第一支撑件84、第二支撑件86的支撑力度，可以理解地，第一支撑件84和第二支撑件86之间也可以是分开的。两个第三支撑件88之间相互连接在一起，可以理解地，两个第三支撑件88之间也可以是分开的。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。