一种应用于微基站天线的辐射单元的制作方法
【专利摘要】本发明适用于通信技术领域，公开了一种应用于微基站天线的辐射单元，包括底板、设置在所述底板上方的介质层，以及设置在所述介质层上方且与所述底板连接的引向片；所述介质层附着有连接在所述底板与所述引向片之间的辐射片，以及与所述辐射片位于同一平面且与所述辐射片直接连接的馈电网络。本发明在保证辐射单元各技术参数的前提下，极大降低天线高度，保证了天线的空间利用率和一体化程度；优化天线结构，辐射单元采用免焊接的方式，大大提高了大批量生产的一致性及可靠性，简化了批量生产时装配的难度，降低了成本，提高了生产效率。
【专利说明】
一种应用于微基站天线的辐射单元
技术领域
[0001]本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种应用于微基站天线的辐射单元。
【背景技术】
[0002]现有技术中，迫于移动数据流量的激增，运营商需要建设大量基站以满足数据业务增长需求。然而，目前站点寻址困难，机房配套和能耗问题都是基站建设中无法回避的难题。同时，在高楼林立的城区，建筑物遮挡严重，单纯依靠宏基站和大天线覆盖，已经不能满足4G网络覆盖的要求。在这样的背景下，微基站由于其容量小，体积小，低功耗和可控性等特点，它完全可以成为宏蜂窝的有效补充，承担起吸收宏基站话务量、改善热点和室内覆盖、降低基站发射功率和电磁辐射的角色。
[0003]然而，微基站的体积过小，使得作为微基站核心设备的天线必须具备优良的特性。当前的微基站天线存在体积过大(如常规带巴伦的对称阵子形式)，生产一致性不高(如常规patch方案)等缺点，无法满足运营商对微基站天线小型化以及批量化的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术中微基站天线体积过大、生产一致性不高的缺陷，提供了一种应用于微基站天线的辐射单元，其在保证该辐射单元各技术参数的前提下，极大降低天线高度并提高了生产一致性。
[0005]本发明的技术方案是:提供了一种应用于微基站天线的辐射单元，包括底板、设置在所述底板上方的介质层，以及设置在所述介质层上方且与所述底板连接的引向片;所述介质层附着有连接在所述底板与所述引向片之间的辐射片，以及与所述辐射片位于同一平面且与所述辐射片直接连接的馈电网络。
[0006]实施本发明的一种应用于微基站天线的辐射单元，具有以下有益效果:通过将辐射片和馈电网络设置在同一平面，在保证该辐射单元各技术参数的前提下，极大降低天线高度，保证了天线的空间利用率和一体化程度;优化天线结构，辐射片和馈电网络直接连接，无需焊接，大大提高了大批量生产的一致性及可靠性，简化了批量生产时装配的难度，降低了成本，提高了生产效率。
【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1是本发明实施例提供的应用于微基站天线的辐射单元的爆炸图；
[0009]图2是本发明实施例提供的应用于微基站天线的辐射单元的装配结构示意图；
[0010]图3是本发明实施例提供的底板的立体结构示意图；
[0011]图4是本发明实施例提供的PCB板材和辐射片的立体结构示意图；
[0012]图5是本发明实施例提供的引向片的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。
[0015]还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0016]本发明涉及一种天线辐射单元，尤其涉及一种小型化，超低剖面双极化天线辐射单元。其相比于普通辐射单元带巴伦的偶极子形式或者十字交叉形式，本发明采用特殊的双层贴片形式，能以极低剖面满足客户的性能和结构指标，在微基站的小型化领域具有非常优越的竞争力。
[0017]如图1和图2所示，本发明实施例提供的应用于微基站天线的辐射单元，其包括底板1、介质层、引向片3、辐射片2和馈电网络。其中，底板I由金属材料制成;介质层设置在底板I的上方，且与底板I有一定的距离，该距离可根据实际情况确定；引向片3设置在介质层的上方且与底板I连接。另外，在介质层上附着有辐射片2和馈电网络，辐射片2连接在底板I与引向片3之间，馈电网络与辐射片2位于同一平面且与辐射片2直接连接。
[0018]本发明实施例通过将辐射片2和馈电网络设置在同一平面，在保证该辐射单元各技术参数的前提下，极大降低天线高度，保证了天线的空间利用率和一体化程度;优化天线结构，辐射片2和馈电网络直接连接，无需焊接，大大提高了大批量生产的一致性及可靠性，简化了批量生产时装配的难度，降低了成本，提高了生产效率。
[0019]进一步地，在本发明的一个实施例中，上述介质层为PCB板材4，辐射片2嵌设在PCB板材4内，馈电网络设置在PCB板材4上且位于辐射片2的周围，此时辐射单元的生产一致性高，适合批量生产。在本实施例中，下层辐射片2直接设计在PCB板材4上面，所以可以随意设计辐射片2的大小、形状，并且辐射片2可以与馈电网络直接相连接。
[0020]在本发明的另一个实施例中，上述介质层为空气，馈电网络设置在辐射片2周围的空气中，即此时不需要PCB板材4。此时馈电网络为空气微带形式，辐射片2和馈电网络直接相连接，为一整体。可以理解的是，在本发明的其它实施例中，介质层也可以是除PCB板材和空气之外的其它介质。
[0021]进一步地，引向片3通过固定件固定在底板I上。优选地，该固定件为螺丝。具体地，如图5所示，引向片3的中心处向内凹陷形成凹槽31，该凹槽31内具有开孔311，螺丝穿过该开孔311并安装在该凹槽31内。设置凹槽31的目的是为了使螺丝的顶面与引向片3的端面齐平，或者螺丝的顶面低于引向片3的端面，进而使得螺丝不占用辐射单元的高度。进一步优选地，该引向片3为圆形金属片。
[0022]进一步地，如图3所示，在底板I上设置有用于定位及固定引向片3的第一凸台11。具体地，在第一凸台11内开设有内螺纹，上述螺丝与内螺纹配合连接进而实现引向片3与底板I的固定连接。另外，在底板I上还设置有多个用于定位及固定PCB板材4的第二凸台12。具体地，如图4所示，在PCB板材4上开设有多个与第二凸台12对应的通孔41。
[0023]综上所述，本发明实施例与现有技术相比，其具有以下有益效果:
[0024](I)本发明实施例具有极低剖面。常规带巴伦的对称阵子形式大约四分之一波长，常规patch或者十字交叉形式大约八分之一波长，而本发明实施例的天线总高为十二分之一波长。
[0025](2)本发明实施例结构极其简单。在保证电气性能的前提下，常规双层patch结构有三层:馈电网络层、辐射片、引向片。而本发明实施例结构有两层:馈电网络和辐射片2集于一体(高度只是相当于常规馈电网络层的高度)、引向片3。
[0026](3)本发明实施例采用常规直馈与偶合馈的结合。常规双层patch方案中，直馈是通过焊接形式用馈电柱把馈电网络和辐射片相连接;耦合馈不需要焊接，但是不同形状的耦合支节与辐射片之间的距离非常敏感，很难保证批量生产一致性。本发明实施例结合了常规直馈与偶合馈的优点(既稳定又不需要焊接)，同时又规避了两者的缺点。
[0027](4)相较于常规金属片的辐射片2，本发明实施例的辐射片2依附于PCB板材4上面(不局限于PCB板材4，如其他空气或者介质结构)，因此加工工艺不会局限于形状的影响，可以设计成任意我们需要的形状(分形等特殊结构)，更易实现阻抗匹配，展宽匹配带宽。
[0028](5)本发明实施例的辐射单元结构非常简洁，大幅度提高了生产效率，降低了成本。
[0029]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，包括底板、设置在所述底板上方的介质层，以及设置在所述介质层上方且与所述底板连接的引向片;所述介质层附着有连接在所述底板与所述引向片之间的辐射片，以及与所述辐射片位于同一平面且与所述辐射片直接连接的馈电网络。2.如权利要求1所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述介质层为PCB板材，所述辐射片嵌设在所述PCB板材内，所述馈电网络设置在所述PCB板材上且位于所述福射片周围。3.如权利要求1所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述介质层为空气，所述馈电网络设置在所述辐射片周围的空气中。4.如权利要求1所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述引向片通过固定件固定在所述底板上。5.如权利要求4所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述引向片的中心处向内凹陷形成凹槽，所述固定件安装在所述凹槽内，且所述固定件的顶面与所述引向片的端面齐平或低于所述引向片的端面。6.如权利要求5所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述底板上设置有用于定位及固定所述引向片的第一凸台。7.如权利要求6所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述固定件为螺丝，所述第一凸台内开设有内螺纹，所述螺丝与所述内螺纹配合连接。8.如权利要求2所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述底板上设置有多个用于定位及固定所述PCB板材的第二凸台。9.如权利要求8所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述PCB板材上开设有多个与所述第二凸台对应的通孔。10.如权利要求1所述的应用于微基站天线的辐射单元，其特征在于，所述底板为金属材料制件。
【文档编号】H01Q1/36GK105958185SQ201610474507
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】王杰, 赵博, 迟春雷, 张雷, 高宁, 侯小强
【申请人】摩比天线技术（深圳）有限公司, 摩比通讯技术（吉安）有限公司, 摩比科技(西安)有限公司