用于天线的连接组件和基站天线的制作方法

文档序号:33289808发布日期:2023-02-28 18:36阅读:26来源:国知局
用于天线的连接组件和基站天线的制作方法

1.本发明涉及通信系统,更具体地,涉及用于天线的连接组件以及具有所述连接组件的基站天线。


背景技术:

2.同轴电缆作为射频传输线广泛应用在天线系统中。图1示出了用于连接同轴电缆1与印刷电路板2的一种传统的连接组件的示意性透视图。如图1所示,同轴电缆1平行于印刷电路板2延伸。在同轴电缆1的端部将电缆绝缘外皮3剥除掉,露出外导体4。露出的外导体4与设置在印刷电路板2一侧上的外导体焊盘5焊接在一起。外导体焊盘5与印刷电路板2的接地金属层(如接地铜层)电连接,因此同轴电缆1的外导体4与印刷电路板2的接地铜层电连接,从而外导体4接地。
3.将露出的外导体4的外侧段连同处于外导体4和内导体6之间的绝缘介质层剥除掉,从而露出内导体6。紧邻外导体焊盘5设有过孔7,将同轴电缆1的内导体6弯折并以垂直于印刷电路板2的方向穿过过孔7。内导体6与印刷电路板2另一侧上的传输迹线焊接。由此,实现了同轴电缆1与印刷电路板2之间的电连接。
4.同轴电缆1与印刷电路板2的上述连接技术具有若干缺点:第一,同轴电缆1的内导体6暴露在环境中,由于同轴电缆用于传输易于辐射能量的射频信号,所以与露出的内导体6相关联的能量损失可能很大;第二,内导体6的弯折会产生寄生电感,这可能使得在同轴电缆1和印刷电路板2之间实现良好的阻抗匹配变得更加困难,并且因此可能增加回波损耗,并且特别是在系统的运行频段较高时,该寄生电感的影响变得格外显著。
5.因此,射频信号在同轴电缆与印刷电路板之间传输的射频性能是值得改进的。此外,同轴电缆与印刷电路板之间的装配方式也需要改善。
6.除了同轴电缆与印刷电路板之间的射频过渡之外,印刷电路板、例如馈电板与辐射元件的馈电柱之间的射频过渡的性能也是重要的。良好的射频过渡有利于天线的良好的射频性能、例如回波损耗、插入损耗和隔离度等。随着基站天线会在更高的射频频带内运行、例如在3-6gh频带内运行,该射频过渡的性能的重要性也越来越大。因此,射频信号在馈电板与辐射元件的馈电柱之间传输的射频性能是值得改进的。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的用于天线的连接组件和基站天线。
8.根据本发明的第一方面,提供了一种用于天线的连接组件,所述连接组件包括印刷电路板和连接至所述印刷电路板的同轴电缆,其特征在于,在所述印刷电路板的第一表面上提供有传输迹线,并且在所述印刷电路板上提供有用于电连接所述传输迹线的焊盘;在所述印刷电路板中提供有用于接纳同轴电缆的端部部分的开口,其中,所述端部部分的露出的外导体部分地或完全地延伸在所述开口内,并且所述端部部分的从所述露出的外导
体延伸出去的露出的内导体与所述焊盘相焊接并且与所述传输迹线电连接;所述连接组件还具有接地结构,所述接地结构与所述印刷电路板的第二表面上的接地金属层电连接,其中,所述接地结构至少部分地布置在所述露出的内导体和/或露出的外导体的两侧。
9.由此,有效地改善了连接组件在天线内的装配结构并且同时改善了射频信号从同轴电缆过渡至微带线时的射频性能。
10.在一些实施例中,所述接地结构包括设置在所述印刷电路板的第一表面上的金属图案区。
11.在一些实施例中,所述金属图案区包括布置在所述露出的内导体两侧的第一区段和布置在所述露出的外导体两侧的第二区段。
12.在一些实施例中,所述接地结构包括金属图案区和接地连接器,所述接地连接器通过焊接到所述金属图案区而与所述金属图案区一同构成所述接地结构。
13.在一些实施例中,所述接地连接器可以包括外导体接合部和接地接合部。所述外导体接合部构成为与同轴电缆的端部部分的露出的外导体相焊接。所述接地接合部构成为与金属图案区相焊接。
14.在一些实施例中,所述同轴电缆的端部部分在以与印刷电路板成小于30
°
、20
°
、10
°
或5
°
角的定向下延伸在所述开口内。
15.在一些实施例中,所述同轴电缆的端部部分平行于印刷电路板地延伸在所述开口内。
16.在一些实施例中,所述连接组件包括印刷电路板和连接至所述印刷电路板的多个同轴电缆,并且在所述印刷电路板上提供有多个开口,每个开口设置用于接纳相应的同轴电缆。
17.根据本发明的第二方面,提供了一种基站天线,所述基站天线包括根据本发明各实施例所述的连接组件。
18.根据本发明的第三方面,提供了一种用于天线的连接组件,所述连接组件包括印刷电路板和连接至所述印刷电路板的辐射元件,所述辐射元件包括馈电柱和安装在所述馈电柱上的辐射器,所述辐射元件借助于所述馈电柱安装到所述印刷电路板上,其特征在于,
19.在所述印刷电路板的第一表面上提供有传输迹线,并且在所述印刷电路板上提供有用于将所述传输迹线电连接至馈电柱的焊接区;
20.在所述印刷电路板中提供有用于接纳辐射元件的馈电柱的开口,其中,所述馈电柱从印刷电路板的第一表面通过所述开口以延伸穿过印刷电路板的第二表面,在所述馈电柱上提供有馈电线,所述馈电线构成为与所述焊接区相焊接进而与所述传输迹线电连接;和
21.所述连接组件还具有接地结构,所述接地结构与所述印刷电路板的第二表面上的接地金属层电连接,其中,所述接地结构至少部分地布置在所述传输迹线的两侧。
22.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解
释本发明的原理。
24.图1示意性地示出了用于连接同轴电缆与印刷电路板的传统连接组件的透视图;
25.图2示意性地示出了根据本发明第一实施例的连接组件的俯视透视图;
26.图3示意性地示出了图2的连接组件的俯视图;
27.图4示意性地示出了图2的连接组件的仰视透视图;
28.图5示意性地示出了图2的连接组件的仰视图;
29.图6示意性地示出了根据本发明第二实施例的连接组件的俯视透视图;
30.图7示意性地示出了图6的连接组件的俯视图;
31.图8示意性地示出了图6的连接组件的仰视透视图;
32.图9示意性地示出了图6的连接组件的仰视图;
33.图10示意性地示出了图6的连接组件的接地连接器的透视图;
34.图11示意性地示出了根据本发明一些实施例的连接组件的立体图,其中,所述连接组件按照图2的连接组件构造并且所述印刷电路板构成为校准板;
35.图12示意性地示出了根据本发明一些实施例的连接组件的立体图,其中,所述连接组件按照图6的连接组件构造并且所述印刷电路板构成为校准板;
36.图13示意性地示出了连接组件100”上半部分的局部右前侧立体图;
37.图14示意性地示出了连接组件100”上半部分的局部左前侧立体图;
38.图15示意性地示出了连接组件100”的下半部分的局部右后侧立体图;
39.图16示意性地示出了连接组件100”的下半部分的局部左后侧立体图;
40.图17示意性地示出了在焊接状态下图15的局部立体图;
41.图18示意性地示出了在焊接状态下图16的局部立体图;
42.图19示出了印刷电路板的第一表面的简化示意图;
43.图20示出了印刷电路板的第二表面的简化示意图;
44.图21示出了馈电柱的第一表面的简化示意图;
45.图22示出了馈电柱的第二表面的简化示意图。
46.注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在一些情况中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
47.为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,本发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
48.以下将参照附图描述本发明,其中的附图示出了本发明的若干实施例。然而应当理解的是,本发明可以以多种不同的方式呈现出来,并不局限于下文描述的实施例;事实上,下文描述的实施例旨在使本发明的公开更为完整,并向本领域技术人员充分说明本发明的保护范围。还应当理解的是,本文公开的实施例能够以各种方式进行组合,从而提供更多额外的实施例。
49.应当理解的是,本文中的用语仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本发明的
范围。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构可以不再详细说明。
50.在本文中,称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时,该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件,或者可以存在中间元件。相对照的是,称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时,将不存在中间元件。在本文中,一个特征布置成与另一特征“相邻”,可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
51.在本文中,可能提及了被“连接”在一起的元件或节点或特征。除非另外明确说明,“连接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用,即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说,“连接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结,包括利用一个或多个中间元件的连接。
52.在本文中,诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用语可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是,空间关系用语除了包含附图所示的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,在附图中的装置倒转时,原先描述为在其它特征“下方”的特征,此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位),此时将相应地解释相对空间关系。
53.在本文中,用语“a或b”包括“a和b”以及“a或b”,而不是排他地仅包括“a”或者仅包括“b”,除非另有特别说明。
54.在本文中,用语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本发明不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
55.在本文中,用语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。用语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
56.另外,仅仅为了参考的目的,还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
57.还应理解,“包括/包含”一词在本文中使用时,说明存在所指出的特征、步骤、操作、单元和/或组件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
58.本发明的一些实施例所涉及的连接组件100、100'可以包括印刷电路板10、10'和连接至所述印刷电路板10、10'的一个或多个同轴电缆20、20'。连接组件广泛地应用于基站天线中,以用于实现rf信号在基站天线的不同功能装置之间的传输。在一些实施例中,印刷电路板10、10'可以是馈电板,同轴电缆20、20'可以例如跨接在馈电板与移相器或校准板之
间,以便在它们之间传输rf信号。在印刷电路板10、10'上可以提供有传输迹线13、13'和用于电连接所述传输迹线13、13'的焊盘14、、例如焊盘。同轴电缆20、20'的端部部分的露出的内导体22、22'可以到达所述焊盘14并与所述焊盘14焊接,从而实现同轴电缆20、20'的内导体22、22'与传输迹线13、13'之间的电连接。在一些实施例中,印刷电路板10、10'也可以是校准板,同轴电缆20、20'可以例如跨接在校准板与馈电板之间,以便在它们之间传输rf信号。应理解的是,印刷电路板10、10'可以是基站天线内的任意其他电路板,例如滤波电路板或移相电路板等。
59.接下去借助于图2至12,详细阐述根据本发明一些实施例的连接组件100的具体设计方案。
60.参照图2-5详细介绍根据本发明第一实施例的连接组件100。图2示意性地示出了连接组件100的俯视透视图;图3示意性地示出了连接组件100的俯视图;图4示意性地示出了连接组件100的仰视透视图;并且图5示意性地示出了连接组件100的仰视图。
61.在根据本发明第一实施例的连接组件100中,在印刷电路板10的第一表面11上提供有或者说印制有传输迹线13。在与所述第一表面11对置的第二表面12上可以提供有用于电连接所述传输迹线13的焊盘14、例如导电焊盘,该焊盘14可以经由一个或多个过孔141与传输迹线13电连接。在各图中仅示意性地显示了一条笔直走线的传输迹线13,应理解的是,传输迹线13的形状可以是任意的,并且传输迹线13的数量和分布可以是灵活的。
62.在所述印刷电路板10中可以提供有用于接纳同轴电缆20的端部部分的开口15。开口15可以是印刷电路板材料被切掉和去除的区域。同轴电缆20的端部部分可以包括露出的外导体21和从所述露出的外导体21延伸出去的露出的内导体22。附加地,同轴电缆20的端部部分还可以包括一小段完整的同轴电缆20区段,也就是说,同轴电缆20的未去除外皮的区段。同轴电缆20可以在以与印刷电路板10成小于20
°
、15
°
或10
°
角的定向下延伸至所述开口15。换句话说,同轴电缆20的端部部分可以基本上平行于印刷电路板10地延伸在所述开口15内并且进而连接至印刷电路板10。由此,实现了一种低剖面、空间利用率较高的连接组件100。
63.参照图4和5,端部部分的露出的外导体21可以部分地或完全地延伸在开口15内,并且所述露出的外导体21可以经由焊锡焊接到与所述接地金属层18电连接的接地焊盘16,从而实现共地连接。所述接地焊盘16可以是位于开口相应两侧的一对焊盘。从所述露出的外导体21延伸出去的露出的内导体22可以基本上平行地延伸至处于印刷电路板10的第二表面12上的焊盘14,以便与所述焊盘14相焊接。所述焊盘14可以经由过孔与印刷电路板10的第一表面11上的传输迹线13电连接。附加地或备选地,在所述印刷电路板10的第一表面11和/或第二表面12上可以提供有阻抗匹配部17。所述阻抗匹配部17可构成为连接至传输迹线13的金属图案区,其形状、长度和/或宽度可以根据实际应用情况而变化,以便调整阻抗值以实现良好的阻抗匹配。所述阻抗匹配部17可以经由过孔与所述焊盘14电连接,从而改善rf信号在同轴电缆20与印刷电路板10上的传输迹线13之间的rf传输性能、例如降低回波损耗。
64.连接组件100可以具有接地结构30,所述接地结构30可以与所述印刷电路板10的第二表面12上的接地金属层18电连接。所述接地结构30可以部分地布置在所述露出的内导体22和/或露出的外导体21的两侧,以便至少局部地降低了射频信号在从同轴电缆20传输
到印刷电路板10上的传输迹线13时向周围环境的辐射。因此,所述接地结构30可以使得rf信号在从同轴电缆20(tem模式)转换到微带线(准tem模式)的过渡更加平滑,进一步减少回波损耗和空间辐射损耗。
65.参照图2和3,所述接地结构30可以包括设置在所述印刷电路板10的第一表面11上的金属图案区31或者说接地金属图案。所述金属图案区31可以条带状地围绕所述开口15延伸。开口15可以构成为细长型或者说近似矩形形状的开口15。所述金属图案区31可以近似u形地环绕开口15的边缘走向,也就是说,所述金属图案区31可以在三侧围绕开口15的边缘布置。在其他实施例中,开口15也可以构成为其他形状,因此金属图案区31也可以依循开口15的形状围绕开口15布置。在其他实施例中,金属图案区31也可以仅布置在开口15的左右两侧,例如在所述焊盘14和/或所述阻抗匹配部17两侧可以布置有所述接地结构30。
66.金属图案区31可以经由过孔—例如一系列依循所述金属图案区31的形状排布的过孔38—与设置在所述印刷电路板10的第二表面12上的接地金属层18电连接,由此实现了金属图案区31与接地金属层18的共地。所述金属图案区31可以包括布置在所述露出的内导体22两侧的第一区段。当金属图案区31布置在露出的内导体22两侧时可以形成类似于共面波导的结构,从而保持rf信号在从同轴电缆20到微带线的传输过程中稳定的tem模传输模式。附加地或备选地,所述金属图案区31可以包括布置在所述露出的外导体21两侧的第二区段。所述第二区段可以u形地环绕整个开口15布置或者至少局部地布置在开口15边缘处,以便抑制rf信号向周围环境的不必要且不期望的辐射。
67.参照图6-10详细介绍根据本发明第二实施例的连接组件100'。图6示意性地示出了根据本发明第二实施例的连接组件100'的俯视透视图;图7示意性地示出了连接组件100'的俯视图;图8示意性地示出了连接组件100'的仰视透视图;图9示意性地示出了连接组件100'的仰视图;图10示意性地示出了连接组件100'的接地连接器32'的透视图。
68.在根据本发明第二实施例的连接组件100'中,在印刷电路板10'的第一表面11'上提供有传输迹线13'和用于电连接所述传输迹线13'的焊盘(图中未示出),该焊盘可以与所述传输迹线13'电连接或构成为一体的。在各图中仅示意性地显示了一条笔直走线的传输迹线13',应理解的是,传输迹线13'的形状可以是任意的,并且传输迹线13'的数量和分布可以是灵活的。
69.在所述印刷电路板10'中可以提供有用于接纳同轴电缆20'的端部部分的开口15'。同轴电缆20'的端部部分可以包括露出的外导体21'和从所述露出的外导体21'延伸出去的露出的内导体22'。附加地,同轴电缆20'的端部部分还可以包括一小段完整的同轴电缆20'区段,也就是说,同轴电缆20'的未去除外皮的区段。同轴电缆20'可以在以与印刷电路板10'成小于20
°
、15
°
或10
°
角的定向下延伸至所述开口15'。换句话说,同轴电缆20'的端部部分可以基本上平行于印刷电路板10'地延伸在所述开口15'内并且进而连接至印刷电路板10'。由此,实现了一种低剖面、空间利用率较高的连接组件100'。
70.连接组件100'可以具有接地结构30',所述接地结构30'可以部分地布置在所述露出的内导体22'和/或露出的外导体21'的两侧,以便至少局部地降低了射频信号在从同轴电缆20'传输到印刷电路板10'上的传输迹线13'时向周围环境的辐射。因此,所述接地结构30'可以使得rf信号在从同轴电缆20'(tem模式)转换到微带线(准tem模式)的过渡更加平滑,进一步减少回波损耗和空间辐射损耗。
71.参照图6至9,所述接地结构30'可以包括设置在所述印刷电路板10'的第一表面11'(即,顶侧表面)上的金属图案区31'以及接地连接器32'。接地连接器32'连同金属图案区31一起构成为布置在露出的内导体22'和/或露出的外导体21'的两侧的接地结构30'。
72.所述金属图案区31'可以条带状地围绕所述开口15'延伸。开口15'可以构成为细长型或者说近似矩形形状的开口15'。所述金属图案区31'可以近似u形地环绕开口15'的边缘走向,也就是说,所述金属图案区31'可以在三侧围绕开口15'的边缘布置。在其他实施例中,开口15'也可以构成为其他形状,因此金属图案区31'也可以依循开口15'的形状围绕开口15'布置。在其他实施例中,金属图案区31'也可以仅布置在开口15'的左右两侧,例如在露出的外导体21'的两侧可以布置有所述金属图案区31',从而抑制了rf信号向周围环境的不必要且不期望的辐射。金属图案区31'可以经由过孔—例如一系列依循所述金属图案区31'的形状排布的过孔38'—与设置在所述印刷电路板10'的第二表面12'上的接地金属层18'电连接,由此实现了金属图案区31'与接地金属层18'的共地。
73.参见图10,所述接地连接器32'可以包括外导体接合部33'和接地接合部34'。所述外导体接合部33'构成为与同轴电缆20的端部部分的露出的外导体21'相焊接。所述接地接合部34'构成为与金属图案区31'相焊接,从而所述接地连接器32'可以与所述金属图案区31'形成导电回路。在图示实施例中,所述接地接合部34'的第一部件可以在印刷电路板10'的第一表面11'上焊接到所述金属图案区31',并且所述接地接合部34'的第二部件可以在印刷电路板10'的第二表面12'上焊接到与所述接地金属层18'电连接的接地焊盘。
74.在一些实施例中,所述接地连接器32'可以构成为接地夹。所述接地夹的外导体接合部33'构成为中空管状部,其套接住露出的外导体21'并彼此焊接。所述接地夹的接地接合部34'可以具有第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和第二侧壁可以分别布置在所述露出的内导体22'的一侧。当接地连接器32'布置在露出的内导体22'两侧时可以形成类似于共面波导的结构,从而保持rf信号在从同轴电缆20'到微带线的传输过程中稳定的tem模传输模式。
75.参见图11和12,图11示意性地示出了根据本发明一些实施例的连接组件100的立体图,所述连接组件100按照第一实施例的连接组件100构造并且所述印刷电路板10构成为校准板;图12示意性地示出了根据本发明一些实施例的连接组件100'的立体图,所述连接组件100'按照第二实施例的连接组件100'构造并且所述印刷电路板10'构成为校准板。
76.校准板可以例如包括:介质基板、设在介质基板的第一表面上的微带校准电路和设在介质基板的第二表面上的接地金属层(未示出)。校准电路可以包括校准端口530、传输迹线13、13'、功率分配器/组合器550和耦合器560。所述功率分配器/组合器550可以构成为威尔金森功率分配器/组合器,耦合器560可以构成为定向耦合器560。校准电路可以用于识别输入到天线的不同射频端口580的rf信号的幅度和/或相位中的任何非期望变化。
77.在一些实施方式中,远程射频单元可以首先经由同轴电缆20、20'将rf信号输入到相应的射频端口580。然后,校准电路可以借助于耦合器560从射频端口580提取相应rf信号的少量,然后通过功率组合器550将提取的信号组合成校准信号并将其经由同轴电缆20、20'传递回生成rf信号的远程射频单元。远程射频单元可以根据校准信号相应地调整要在射频端口580上输入的rf信号的幅度和/或相位,以提供优化的天线波束。应理解的是,校准板500以及校准电路可以包括任意适宜的构造形式和/或工作模式,并非局限于上述介绍的
实施例。
78.为了将各路rf信号经由相应的同轴电缆20、20'输入到相应的射频端口580,在校准板上、例如在校准板的中间区域中可以提供有多个开口15、15',每个开口15、15'可以设置用于接纳相应的同轴电缆20、20'。每个同轴电缆20、20'的端部部分可以相对于校准板基本上平行地延伸至校准板。由此实现了一种结构紧凑的校准板-同轴电缆组件。在图10中示出了按照第一实施例构造的连接组件100,具体装配结构可以参见上面描述的具体介绍。在图11中示出了按照第二实施例构造的连接组件100',具体装配结构可以参见上面描述的具体介绍。
79.接下去借助于图13至22,详细阐述根据本发明另一些实施例的连接组件100”的具体设计方案。
80.图13示意性地示出了连接组件100”上半部分的局部右前侧立体图。图14示意性地示出了连接组件100”上半部分的局部左前侧立体图。图15示意性地示出了连接组件100”的下半部分的局部右后侧立体图。图16示意性地示出了连接组件100”的下半部分的局部左后侧立体图。图17示意性地示出了在焊接状态下图15的局部立体图。图18示意性地示出了在焊接状态下图16的局部立体图。图19示出了印刷电路板的第一表面的简化示意图。图20示出了印刷电路板的第二表面的简化示意图。图21示出了辐射元件300的第一表面的简化示意图。图22示出了辐射元件300的第二表面的简化示意图。
81.连接组件100”可以包括印刷电路板200(也可以称为馈电板)和连接至所述印刷电路板200并且从所述印刷电路板朝前延伸的辐射元件300。辐射元件300可以包括馈电柱301和安装在所述馈电柱301上的辐射器302,所述辐射元件300可以借助于所述馈电柱301安装到所述印刷电路板200上。应理解的是,辐射器302作为发射和接收射频信号的器件一般会安装在馈电柱301的处于馈电板200前向的端部上。辐射器302一般可以是一对偶极子,其被配置为以正交极化发射和接收射频信号。在一些实施例中,辐射器302可以是印制辐射器,所述印制辐射器实现为印制在印刷电路板上的金属图案。在一些实施例中,辐射器302可以是钣金件辐射器。在此不对辐射器做出任何限制。
82.在馈电板200与辐射元件300的馈电柱301之间的射频过渡性能可以影响天线的射频性能、例如回波损耗、插入损耗和隔离度等。随着基站天线被设计用于支持更高工作频段内的服务,例如3-6ghz频率范围内的工作频段,射频过渡的性能的重要性也越来越大。期望的是,保持射频信号从馈电板200到馈电柱301的传输过程中稳定、平滑的过渡。
83.如图13至16所示,馈电柱301可以基本上垂直地安装在印刷电路板200上。印刷电路板200中设置有开口210(参见图19-20),所述开口可以容纳馈电柱301的后端部。辐射元件300的馈电柱301可以从印刷电路板200的第一表面穿过所述开口210,使得馈电柱301从印刷电路板200的第二表面、即后表面向后伸出。为了实现有效的射频信号过渡,馈电柱301上的馈电线310(参见图21)可以借助于焊接与印刷电路板200上的传输迹线220电连接。馈电柱301上的接地线330(参见图21)可以借助于焊接与印刷电路板200上的接地金属层230电连接。
84.如图19和20所示,在所述印刷电路板200的第一表面、即前表面上提供有传输迹线220,所述传输迹线220被配置为将rf信号馈送给辐射元件300的馈电柱301进而馈送给辐射器302。应理解的是,图中示出的传输迹线220仅是示例性且示意性的形式,其可以具有多种
形式的走向和形状。
85.为了电连接、例如焊接至所述传输迹线220,在所述印刷电路板200上可以提供有用于电连接所述传输迹线220的焊接区240(参见图17-18)。通常为了实现高效、可靠的焊接,需要采用背侧自动焊接工序。因此,焊接区240可以设置在印刷电路板200的第二表面、即后表面上,并且所述焊接区240可以经由过孔250(参见图13-14)与所述传输迹线220电连接。在其他实施例中,例如如果无需采用背侧自动焊接工序,也可以将焊接区240设置在印刷电路板200的第一表面上。
86.如图17、18和20所示,焊接区240可以邻接于用于接纳辐射元件300的开口210而设置,并且焊接区240可以设置在馈电柱301的具有馈电线310的一侧。围绕所述焊接区240可以提供有隔离间隙260,在所述隔离间隙260内的金属可以被去除,从而使得焊接区240与印刷电路板200的第二表面上的接地金属层230彼此电隔离。所述隔离间隙260可以沿着焊接区240以及开口210的轮廓闭环延伸。
87.如图17和18所示,在焊接状态下,馈电柱301的馈电线310可以经由焊接与印刷电路板200上的焊接区240彼此电连接,而馈电柱301的接地金属层230可以经由焊接与印刷电路板200上的接地金属层230彼此电连接,并且馈电柱301的接地线330可以经由焊接与印刷电路板200上的接地金属层230彼此电连接。
88.为了改善在馈电板200与辐射元件300的馈电柱301之间的射频过渡,所述连接组件100”还可以包括接地结构270,所述接地结构270可以被印制在印刷电路板200的第一表面、即前表面上并且与所述印刷电路板200的第二表面、即后表面上的接地金属层230电连接。所述接地结构270可以至少部分地布置在传输迹线220的两侧,由此所述接地结构270连同所述传输迹线220形成一种共面波导结构。所述接地结构270可以至少局部地降低了射频信号在从馈电板200传输到馈电柱301上时向周围环境的不期望的辐射。因此,所述接地结构270可以使得rf信号在从馈电板200传输到馈电柱301的过渡更加平滑,进一步减少回波损耗和空间辐射损耗。
89.接地结构270可以包括设置在所述印刷电路板200的第一表面上的金属图案区272。所述金属图案区272可以经由一系列过孔274与设置在所述印刷电路板200的第二表面上的接地金属层230电连接。如图19和20所示,所述金属图案区272可以形成u形图案结构,以在三个侧面环绕在传输迹线220的周围。至少在u形图案结构的两侧分别经由一系列过孔274连接至背侧的接地金属层230。应理解的是,金属图案区272的走向、形状和长短可以根据实际应用场景而调整,在此不作限制。
90.如图21和22所示,馈电柱301可以构成为印刷电路板元件,在其第一表面上可以提供有馈电线310和两条接地线330-1、330-2—每条接地线经由过孔340与在所述馈电柱301的第二表面上的接地金属层230电连接—所述馈电线310处于所述两条接地线330之间。由此馈电线310和两条接地线330-1、330-2可以形成一种共面波导结构,从而进一步改善rf信号从馈电板200到馈电柱301的传输过程。
91.继续参照图22,在所述馈电柱301的第二表面上的接地金属层320中可以提供有空白区350,在所述空白区350内的金属被去除。馈电线310的靠近印刷电路板200的端部在所述馈电柱301的第一表面上处于对应于所述空白区350的区域内。有利的是,空白区350的宽度可以大于馈电线310的宽度,并且空白区350的长度可以大于或等于馈电线310的焊接区
240。空白区的上述设计有利于改善rf信号从馈电板200到馈电柱301的传输过程、例如改善回波损耗等射频性能。
92.虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。在此公开的各实施例可以任意组合,而不脱离本发明的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明的范围由所附权利要求来限定。
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