辐射装置、天线以及通信设备的制作方法

专利2023-03-29  4



1.本技术涉及通信技术领域,特别是涉及一种辐射装置、天线以及通信设备。


背景技术:

2.随着移动通信的高速发展,通信系统工作频率越来越高,通信带宽越来越宽,对通信的天线的重量和加工精度越来越高。双极化天线广泛应用在移动通信领域,而pcb(printed circuit board,印制电路板)双极化辐射天线,由于其可以实现任意形状的平面结构,且具有带宽宽、重量轻和加工精度高等优势,因此被广泛应用在基站天线等领域。
3.相关技术中,常规的pcb双极化辐射装置,其采用两个pcb巴伦进行馈电,参见图1的结构示意图所示,两个pcb巴伦十字交叉排列,同时两块pcb巴伦需要与振子进行焊接,分别对两个极化振子进行馈电;另外,两块pcb巴伦不能直接与同轴电缆相连,需要加一个pcb过渡板,即pcb双巴伦与过渡板焊接相连,同轴电缆也与过渡板焊接相连,才能实现同轴电缆与pcb巴伦连接;同时过渡板与底板之间连接,最终构成pcb双极化辐射装置。
4.然而,上述技术中的辐射装置存在装配复杂的问题。


技术实现要素:

5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够简化辐射装置的装配复杂度的辐射装置、天线以及通信设备。
6.第一方面,本技术提供了一种辐射装置,上述辐射装置包括辐射振子面、单巴伦、耦合板、底板以及设置于底板下方的同轴电缆,上述耦合板设置于底板和同轴电缆之间;
7.上述辐射振子面包括两对极化振子面;
8.上述单巴伦上设置有两对传输线,上述两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电;
9.上述底板中间设置有第一缝隙,上述两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆连接;
10.上述同轴电缆与耦合板连接,上述耦合板与底板耦合电连接。
11.在其中一个实施例中,上述耦合板为双面覆铜的pcb板,上述耦合板的正面朝向底板,上述耦合板的正面采用绿油全覆盖;
12.上述耦合板的背面设置有金属层窗口,上述同轴电缆的外导体与金属层窗口焊接相连。
13.在其中一个实施例中,上述耦合板的正面和背面设置有第一金属化过孔;
14.上述耦合板的正面和背面通过第一金属化过孔导通。
15.在其中一个实施例中,上述耦合板上还设置有固定孔;
16.上述固定孔用于将耦合板和底板之间进行固定连接。
17.在其中一个实施例中,上述两对传输线均为平行双线。
18.在其中一个实施例中,两对平行双线与同轴电缆连接的位置处均设置有第二金属
化过孔,同轴电缆包括内导体和外导体;
19.同轴电缆的内导体穿过第二金属化过孔与单巴伦正面的平行双线信号线连接;
20.同轴电缆的外导体直接与单巴伦背面的平行双线连接。
21.在其中一个实施例中,上述单巴伦正面的两对平行双线之间设置有金属条带。
22.在其中一个实施例中,上述辐射装置还包括支撑件,两对极化振子面上均设置有至少一个通孔;
23.上述支撑件的顶端穿过通孔与辐射振子面固定连接;上述支撑件的底端穿设底板并与底板连接。
24.在其中一个实施例中,上述支撑件上设置有第二缝隙;
25.上述单巴伦穿过第二缝隙以及第一缝隙与同轴电缆连接。
26.在其中一个实施例中,上述通孔包括圆形通孔和方形通孔;
27.上述圆形通孔用于支撑件定位辐射振子面,上述方形通孔用于支撑件固定辐射振子面。
28.在其中一个实施例中,上述辐射振子面中间开设有第三缝隙,上述辐射振子面包括顶层线路和底层线路;
29.上述单巴伦穿过第三缝隙与辐射振子面的顶层线路电连接。
30.在其中一个实施例中,上述辐射振子面中间还开设有第三金属化过孔,上述顶层线路包括顶层金属导带,上述顶层金属导带与两对极化振子面中的一部分振子面电连接,上述底层线路包括底层跳线导带,上述底层跳线导带与两对极化振子面中的另一部分振子面电连接;
31.上述顶层金属导带与底层跳线导带通过第三金属化过孔导通。
32.第二方面,本技术还提供了一种天线,该天线包括上述第一方面的辐射装置。
33.第三方面,本技术还提供了一种通信设备,该通信设备包括上述第二方面的天线。
34.上述辐射装置、天线以及通信设备,该辐射装置包括辐射振子面、单巴伦、耦合板、底板以及设置于底板下方的同轴电缆,耦合板设置于底板和同轴电缆之间,辐射振子面包括两对极化振子面,单巴伦上设置有两对传输线,两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电,底板中间设置有第一缝隙,两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆连接。由于该辐射装置可以通过单巴伦上的两对传输线分别与双极化振子面以及通过耦合板和底板与底板下方的同轴电缆连接,从而实现通过同轴电缆对单巴伦馈电以及通过单巴伦对双极化振子面进行馈电以及接地,这样就不需要采用两个巴伦来构成辐射装置,从而简化了辐射装置的结构组成,节省了辐射装置的成本;同时也省去了多个巴伦之间的焊点连接等装配过程,因此该辐射装置安装方便,即装配复杂度较低,有利于批量化生产。
附图说明
35.图1为现有技术中的辐射装置的结构示意图;
36.图2为一个实施例中提供的辐射装置的3d结构示意图;
37.图3为另一个实施例中提供的辐射装置的侧视结构示意图;
38.图4为另一个实施例中提供的耦合板的结构示意图;
39.图5为另一个实施例中提供的单巴伦的结构示意图;
40.图6为另一个实施例中提供的辐射振子面的正面结构示意图;
41.图7为另一个实施例中提供的辐射振子面的背面结构示意图;
42.图8为另一个实施例中提供的双极化天线的驻波比示意图;
43.图9为另一个实施例中提供的双极化天线的隔离度示意图;
44.图10为另一个实施例中提供的双极化天线的水平面的方向图;
45.附图标记说明:
46.辐射振子面:10;圆形通孔:101;方形通孔:102;第三缝隙:103;第三金属化过孔:104;顶层金属导带:105;底层跳线导带:106;
47.耦合板:50;金属层窗口:501;第一金属化过孔:502;固定孔:503/504;
48.单巴伦:20;平行双线:201/202;第二金属化过孔:203/204;金属条带:205;
49.底板:30;
50.同轴电缆:40;
51.支撑件:60。
具体实施方式
52.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,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
53.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术实施例的描述中,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;可以是机械连接,也可以是电连接;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。
54.图2为一个实施例中提供的辐射装置的3d结构示意图。参见图2所示,该辐射装置包括辐射振子面10、单巴伦20、底板30以及设置于底板30下方的同轴电缆40、耦合板50,耦合板50设置于底板30和同轴电缆40之间;辐射振子面10包括两对极化振子面;单巴伦20上设置有两对传输线,两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电;底板30中间设置有第一缝隙,两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆40连接;同轴电缆40与耦合板50连接,耦合板50与底板30耦合电连接。
55.其中,辐射振子面10为双极化辐射振子面10,可以包括两对极化振子面,其可以是常规的偶极子振子面,也可以是折合偶极子振子面,或者还可以是采用贴片构成的贴合形式的偶极子振子面,或者还可以是其他形式,这里不作具体限定。更进一步地,这里的辐射振子面10可以是
±
45
°
的双极化交叉偶极子振子面。该辐射振子面10可以采用pcb加工制作,也可以采用金属加工(例如钣金工艺)制作,或者还可以采用其他方式制作。
56.单巴伦20指的是一个巴伦,该单巴伦20可以主要由一块pcb板构成,可以将两对传输线贴覆在单巴伦20的表面上,具体的,该两对传输线分别贴覆在单巴伦20的正面和背面上。该两对传输线可以是微带线,也可以是平行双线201/202,还可以是其他类型的传输线,其厚度可以根据实际情况设定,例如可以是0.05mm、0.1mm等等。具体的,在单巴伦20的正面和背面均设置有两条传输线,单巴伦20的正面为信号面,背面为接地面。在单巴伦20的正面和背面上的对应位置处的传输线构成一对传输线,两对传输线在单巴伦20的正面和背面的形状可以相同,也可以不同。对于两对传输线之间的距离,也可以根据实际的隔离度情况设定,这里不作具体限定。
57.底板30可以由一块平板以及两块背板构成,两块背板与底板30垂直连接,且两块底板30相对设置。该底板30的中间可以设置有第一缝隙,该第一缝隙的宽度大于等于单巴伦20的厚度,以便单巴伦20可以从该第一缝隙中穿过,与设置在底板30下方的同轴电缆40进行连接。另外,同轴电缆40可以和底板30之间通过耦合板50进行连接,即同轴电缆40和耦合板50连接,耦合板50再和底板30耦合电连接,以实现同轴电缆40的接地。其中,耦合板50和底板30的耦合电连接,可以是耦合板50直接与底板30焊接,也可以是不直接焊接。
58.以地面为参考标准,参见图3所示的辐射装置的侧视结构示意图,同时结合图2所示,上述辐射装置的最顶端为两对极化振子面,下方依次是单巴伦20、底板30、同轴电缆40、耦合板50;其中单巴伦20的pcb为竖直放置,与上面的双极化振子面垂直,同时底板30垂直单巴伦20的pcb,并设置在单巴伦20下方,同轴电缆40以及耦合板50水平放置在底板30下方与单巴伦20电连接。
59.各个器件之间具体连接时,可以是单巴伦20上的两对传输线的一端分别与辐射振子面10的两对极化振子面进行电连接,即一对传输线连接一对极化振子面,以实现单巴伦20对辐射振子面10的馈电,以及实现辐射振子面10的地线与单巴伦20连接。单巴伦20底部穿过底板30上的第一缝隙,即单巴伦20上的两对传输线的另一端穿过底板30上的第一缝隙,并通过两对传输线的另一端与同轴电缆40电连接,以实现通过同轴电缆40给单巴伦20进行馈电,单巴伦20与辐射振子面10电连接,即实现了同轴电缆40给辐射振子面10进行馈电。同时辐射振子面10的地线与单巴伦20连接,单巴伦20与同轴电缆40连接,同轴电缆40又通过耦合板50与底板30之间耦合电连接,即实现了辐射振子面10的地线与底板30之间的连接,即底板30可以作为辐射振子面10的耦合地。耦合地的存在可以提高辐射振子面10上的振子的隔离度以及交叉极化比,从而可以提高辐射装置以及天线的性能。
60.上述辐射装置,该辐射装置包括辐射振子面10、单巴伦20、底板30以及设置于底板30下方的同轴电缆40,还包括耦合板50,耦合板50设置于底板30和同轴电缆40之间,辐射振子面10包括两对极化振子面,单巴伦20上设置有两对传输线,两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电,底板30中间设置有第一缝隙,两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆40连接,同时同轴电缆40与耦合板50连接,耦合板50与底板30耦合电连接。由于该辐射装置可以通过单巴伦20上的两对传输线分别与双极化振子面以及与底板30下方的同轴电缆40连接,从而实现通过同轴电缆40对单巴伦20馈电以及通过单巴伦20对双极化振子面进行馈电,这样就不需要采用两个巴伦来构成辐射装置,从而简化了辐射装置的结构组成,节省了辐射装置的成本;同时也省去了多个巴伦之间的焊点连接等装配过程,因此该辐射装置安装方便,即装配复杂度较低,有利于批量化生
产。
61.图4为一个实施例中提供的耦合板50的结构示意图,其中a图为耦合板50的背面示意图,b图为耦合板50的正面示意图。参见图4所示,在上述实施例的基础上,上述耦合板50为双面覆铜的pcb板,上述耦合板50的正面朝向底板30,上述耦合板50的正面采用绿油全覆盖;上述耦合板50的背面设置有金属层窗口501,上述同轴电缆40的外导体与金属层窗口501焊接相连。
62.其中,耦合板50可以是平板,其厚度和形状均可以根据实际情况设定,例如可以是厚度为1mm、带圆角的方形的耦合板50。另外,耦合板50也可以采用pcb板构成,耦合板50的正面和背面均覆上金属层,且在金属层上涂覆上绿油层;该金属层可以是铜。耦合板50的正面可以在金属层上面全部涂覆绿油层,绿油与底板30绝缘,实现耦合板50与底板30耦合相连,利于互调稳定性。同时,耦合板50的背面可以在金属层上留有绿油开窗,即有一部分金属层上不涂覆绿油,该部分直接显现的是金属层,即耦合板50的背面设置有金属层窗口501;耦合板50的背面与同轴电缆40接触,同轴电缆40的外导体通过该金属层窗口501与耦合板50进行焊接连接,即同轴电缆40的外导体可以通过耦合板50背面显现的金属层方便快速地实现与耦合板50之间的电连接;而耦合板50的正面与底板30之间耦合电连接,即实现了同轴电缆40和底板30之间的耦合电连接。
63.另外,为了将耦合板50的正反面进行导通,可选的,上述耦合板50的正面和背面设置有第一金属化过孔502;上述耦合板50的正面和背面通过第一金属化过孔502导通。对于耦合板50的正面和背面所设置的第一金属化过孔502的数量,一般可以为多个,具体数量可以根据实际信号导通情况确定。通过第一金属化过孔502可以实现耦合板50正面和背面的信号导通。
64.进一步地,结合图3所示的辐射装置的侧视图,该耦合板50设置在底板30和同轴电缆40之间,可以和底板30的底面平行设置,且可以和底板30之间进行固定。对于耦合板50和底板30之间的固定方式,可选的,可以是上述耦合板50上设置有固定孔,即在耦合板50的两端设置有固定孔,一端的固定孔记为503,另一端的固定孔记为504,该固定孔503/504用于将耦合板50和底板30之间进行固定连接。这样可以便于快速准确地将耦合板50固定在底板30上。对于固定孔503/504的数量和连接方式可以根据实际情况设定,例如可以是2个铆钉孔,可以通过2个铆钉将耦合板50和底板30固定连接起来。对于耦合板50和底板30之间的电连接方式,可以是上述耦合板50的正面朝向底板30,即耦合板50的正面和底板30接触,与底板30之间耦合电连接。
65.本实施例中,辐射装置还包括设置于底板30和同轴电缆40之间的耦合板50,该耦合板50和底板30耦合电连接,这样可以方便同轴电缆40和耦合板50之间的连接以及便于通过耦合板50和底板30之间进行互通;同时可以保证同轴电缆40外导体与单巴伦20的底线与底板30耦合导通,从而改变辐射装置及天线的隔离度和交叉极化比,进而提高天线增益。另外,由于耦合板50和底板30之间是耦合电连接,非直接电连接,因此可以改善天线的互调性能。另外,同轴电缆40的外导体可以通过耦合板50背面的金属层窗口501与耦合板50进行耦合电连接,而并非直接连通,这样也可以在一定程度上改善天线的互调性能。进一步地,耦合板50的正面和背面可以通过耦合板50上的金属化过孔进行导通,这样可以节省板材,从而节省辐射装置及天线的成本。
66.图5为一个实施例中提供的单巴伦20的结构示意图,其中a图为单巴伦20的正面,b图为单巴伦20的背面。参见图5所示,在上述实施例的基础上,上述两对传输线均为平行双线,一条记为201,另一条记为202。
67.其中,如上述提到的,单巴伦20包括正面和背面,正面为信号面,背面为接地面。正面和背面各有两条传输线,这里传输线为平行双线,即单巴伦20的正面和背面均设置有两条平行条状线,记为平行线,单巴伦20每个面的两条平行线相同且相互平行。正面的一条平行线和反面对应位置处的一条平行线组成一对平行双线,由此构成两对平行双线201和202。另外,两对平行双线201/202可以沿着辐射装置的辐射方向布置,即平行设置在单巴伦20的正面和背面的表面上,顺着单巴伦20和同轴电缆40连接的一端至单巴伦20与辐射振子面10连接的一端分布设置。
68.如上提到的,两对平行双线201/202的一端(例如记为上端)穿过辐射振子面10,并分别与辐射振子面10的两对极化振子面的顶层金属层连接(例如可以是焊接)。另一端与同轴电缆40连接,同轴电缆40包括内导体和外导体,那么对于两对平行双线201/202和同轴电缆40的内外导体之间的连接方式,可选的,可以是两对平行双线201/202与同轴电缆40连接的位置处均设置有第二金属化过孔,其中平行双线201对应的第二金属化过孔记为203,平行双线202对应的第二金属化过孔记为204,同轴电缆40的内导体穿过第二金属化过孔203/204与单巴伦20正面的平行双线201/202信号线连接,同轴电缆40的外导体直接与单巴伦20背面的平行双线201/202连接。
69.具体的,可以是两对平行双线201/202的下端均设置有第二金属化过孔203/204,对于孔的大小和形状,均可以根据实际情况设定,例如可以是圆形过孔。同轴电缆40一般是有两根,每根对应连接一对平行双线201/202。该两根同轴电缆40的内导体分别穿过对应的第二金属化过孔203/204,和单巴伦20正面的两个平行双线201/202的下端连接;两根同轴电缆40的外导体分别与单巴伦20背面的两个平行双线201/202的下端连接。
70.另外,作为一种可选的实施例,上述单巴伦20正面的两对平行双线201/202之间设置有金属条带205。也就是说,正面的两条平行线之间设置有金属条带205,该金属条带205的材质可以根据实际情况设定,例如可以是铜;该金属条带205的长度和宽度均可以根据实际情况设定,只要可以进一步提升两对平行双线201/202之间的隔离度即可,即该金属条带205可以进一步提高两对平行双线201/202之间的隔离度。
71.本实施例中,单巴伦20上面设置的两对传输线为两对平行双线201/202,平行双线201/202相比微带线等方式,其尺寸较小,这样可以提高单巴伦20上两对传输线之间的隔离度,进而提升辐射装置以及天线的性能。另外,同轴电缆40的内外导体可以通过两对平行双线201/202下端设置的第二金属化过孔203/204分别与两对平行双线201/202连接,这样可以便于实现同轴电缆40与单巴伦20正面和背面的信号导通。
72.继续参见图2和图3所示,在上述实施例的基础上,上述辐射装置还包括支撑件60,两对极化振子面上均设置有至少一个通孔;上述支撑件60的顶端穿过通孔与辐射振子面10固定连接;上述支撑件60的底端穿设底板30并与底板30连接。
73.其中,该支撑件60可以为塑料支撑件60,成本比较低廉。该支撑件60可以为四方形的平板,且平板正反面和侧边等位置均设置有支撑结构,该支撑件60可以通过正面的支撑结构与辐射振子面10的两对极化振子面连接。
74.具体可以是两对双极化振子面上均设置有与支撑件60正面的支撑结构适配的通孔,支撑件60正面的支撑结构可以穿过两对双极化振子面上对应位置处适配的通孔,精准固定两对双极化振子面。同时,支撑件60反面靠近底板30,且支撑件60侧边的支撑结构以及底端的支撑结构可以穿过底板30,固定底板30以及与底板30连接。
75.另外,作为可选的,上述支撑件60上设置有第二缝隙;上述单巴伦20穿过第二缝隙以及第一缝隙与同轴电缆40连接。其中,第二缝隙的大小可以与第一缝隙的大小相同,也可以是第二缝隙的大小大于第一缝隙的大小。也就是说,单巴伦20与同轴电缆40连接的一端可以先穿过支撑件60上的第二缝隙,再穿过底板30上的第一缝隙,并与底板30下方的同轴电缆40电连接。
76.本实施例中,辐射装置还包括支撑件60,支撑件60的顶端穿过两对极化振子面上设置的通孔并与辐射振子面10固定连接,支撑件60的底端穿设底板30并与底板30连接,这里通过支撑件60可以固定辐射振子面10以及底板30,从而可以提高整个辐射装置的稳定性。
77.图6为一个实施例中提供的辐射振子面10的正面结构示意图,图7为一个实施例中提供的辐射振子面10的背面结构示意图。参见图6和图7所示,在上述实施例的基础上,上述通孔包括圆形通孔101和方形通孔102;上述圆形通孔101用于支撑件60定位辐射振子面10,上述方形通孔102用于支撑件60固定辐射振子面10。
78.其中,上述辐射振子面10包括两对极化振子面,每对极化振子面具有两个振子面,即辐射振子面10总共具有4个振子面,其中每个对角线上的两个振子面构成一对极化偶极子振子面,这样可构成两对偶极子振子面;每个振子面均设置有一个圆形通孔101和方形通孔102,每个振子面上的圆形通孔101和方形通孔102的大下均相同,且圆形通孔101和方形通孔102在每个振子面上的相对位置关系也相同。
79.相应的,上述支撑件60上也有与该圆形通孔101以及方形通孔102适配的支撑结构,其中支撑件60上插入圆形通孔101的支撑结构可以是由圆柱形或棱柱等构成,顶面也为平面,主要为使支撑件60快速定位到每个振子面并插入进去;支撑件60上插入方形通孔102的支撑结构也可以是由圆柱形或棱柱等构成,其顶面均可以是具有倾斜角度的斜面,这样可以便于支撑件60牢固固定住每个振子面,提升对辐射振子面10固定的稳定性。
80.本实施例中,辐射振子面10上的通孔包括用于支撑件60定位辐射振子面10的圆形通孔101,以及包括支撑件60固定辐射振子面10的方形通孔102,这样通过圆形通孔101进行定位,方形通孔102进行固定,可以提升支撑件60对辐射振子面10的定位准确性以及固定的稳定性,同时可以加快支撑件60和辐射振子面10之间的装配速度,进而提升整个辐射装置的装配效率。
81.另外,作为可选的实施例,继续参见图6和7所示,上述辐射振子面10中间开设有第三缝隙103,上述辐射振子面10包括顶层线路和底层线路;上述单巴伦20穿过第三缝隙103与辐射振子面10的顶层线路电连接。
82.其中,辐射振子面10的顶层线路和底层线路均可以是由金属层构成的线路。辐射振子面10中间开设的第三缝隙103的大小可以和第一缝隙的大小以及第二缝隙的大小相同,也可以不同,只要可以使单巴伦20及其上的两对传输线穿过即可。单巴伦20具体可以是与辐射振子面10连接的一端穿过第三缝隙103,并通过单巴伦20上的两对传输线分别与辐
射振子面10的顶层线路进行电连接,这样可以将单巴伦20通过辐射振子面10固定住,以实现通过单巴伦20给辐射振子面10进行馈电。
83.另外,辐射振子面10的四个振子面的相应位置处还设置有金属化过孔,辐射振子面10的顶层线路和底层线路中对应位置的振子面可以通过对应位置处的金属化过孔进行导通。
84.本实施例中,单巴伦20穿过辐射振子面10中间开设的第三缝隙103与辐射振子面10的顶层线路电连接,这样可以快速将单巴伦20通过辐射振子面10固定住,以实现通过单巴伦20给辐射振子面10进行馈电。
85.在另一个可选的实施例中,上述辐射振子面10中间还开设有第三金属化过孔104,上述顶层线路包括顶层金属导带105,上述顶层金属导带105与两对极化振子面中的一部分振子面电连接,上述底层线路包括底层跳线导带106,上述底层跳线导带106与两对极化振子面中的另一部分振子面电连接;上述顶层金属导带105与底层跳线导带106通过第三金属化过孔104导通。
86.也就是说,辐射振子面10顶层线路的中间设置有顶层金属导带105,底层线路的中间设置有底层跳线导带106,该顶层金属导带105和底层跳线导带106各自通过金属化过孔等方式与一部分振子面连接,并通过第三金属化过孔104实现顶层金属导带105和底层跳线导带106之间的导通,从而实现顶层线路和底层线路中所有的振子面之间的导通。
87.本实施例中,通过辐射振子面10底层线路设置的底层跳线导带106和顶层线路设置的顶层金属导带105以及第三金属化过孔104,可以方便地实现顶层线路和底层线路中所有的振子面之间的导通。
88.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种天线,上述天线包括上述的辐射装置。
89.其中,天线上可以设置一个或多个辐射装置,辐射装置为双极化辐射装置,那么这里的天线为双极化辐射天线。
90.本实施例中,天线包括辐射装置,该辐射装置包括辐射振子面10、单巴伦20、底板30以及设置于底板30下方的同轴电缆40,辐射振子面10包括两对极化振子面,单巴伦20上设置有两对传输线,两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电,底板30中间设置有第一缝隙,两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆40连接。由于该辐射装置可以通过单巴伦20上的两对传输线分别与双极化振子面以及与底板30下方的同轴电缆40连接,从而实现通过同轴电缆40对单巴伦20馈电以及通过单巴伦20对双极化振子面进行馈电,这样就不需要采用两个巴伦来构成辐射装置,从而简化了辐射装置的结构组成,节省了辐射装置的成本;同时也省去了多个巴伦之间的焊点连接等装配过程,因此该辐射装置安装方便,即装配复杂度较低,有利于批量化生产。故而基于该辐射装置的天线的装配也较为简单,成本也低。
91.基于上述说明的辐射装置及其结构,以下给出基于该结构下的辐射装置在设置在天线上时,双极化天线的驻波比、双极化天线的隔离度以及双极化天线水平面的方向图,具体可以分别参见图8、9、10所示,图8为双极化天线的驻波比示意图,图9为双极化天线的隔离度示意图,图10为双极化天线水平面的方向图。
92.通过驻波比示意图可知,采用该辐射装置的两个极化的天线的驻波比均小于1.3
(1.3天线性能优良的一个阈值,驻波比高于该阈值则天线性能较差,驻波比小于该阈值则天线性能较好),由此可见,采用本技术实施例的辐射装置所构成的天线的性能较好。
93.通过隔离度示意图可知,采用该辐射装置的两个极化的天线的隔离度高达26db以下,可见,采用本技术实施例的辐射装置所构成的天线的隔离度较好。
94.通过方向图示意图可知,采用该辐射装置的两个极化的天线具有稳定的方向图,增益高,且交叉极化低,因此该辐射装置及构成的天线可以广泛应用在基站等天线领域。
95.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种通信设备,上述通信设备包括上述的天线。
96.其中,通信设备可以是终端、基站等,其上包括的天线数量以及天线类型可以根据实际情况确定,这里不作具体限定。这里的基站可以是任意模式的基站,例如2g基站、3g基站、4g基站、5g基站等等。
97.上述通信设备,包括天线,而天线包括辐射装置,该辐射装置包括辐射振子面10、单巴伦20、底板30以及设置于底板30下方的同轴电缆40,辐射振子面10包括两对极化振子面,单巴伦20上设置有两对传输线,两对传输线的一端分别与两对极化振子面连接,以对两对极化振子面进行馈电,底板30中间设置有第一缝隙,两对传输线的另一端穿过第一缝隙分别与同轴电缆40连接。由于该辐射装置可以通过单巴伦20上的两对传输线分别与双极化振子面以及与底板30下方的同轴电缆40连接,从而实现通过同轴电缆40对单巴伦20馈电以及通过单巴伦20对双极化振子面进行馈电,这样就不需要采用两个巴伦来构成辐射装置,从而简化了辐射装置的结构组成,节省了辐射装置的成本;同时也省去了多个巴伦之间的焊点连接等装配过程,因此该辐射装置安装方便,即装配复杂度较低,有利于批量化生产。故而基于该辐射装置的天线以及通信设备的装配也较为简单,成本也低。
98.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
99.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种辐射装置,其特征在于,所述辐射装置包括辐射振子面、单巴伦、耦合板、底板以及设置于所述底板下方的同轴电缆,所述耦合板设置于所述底板和所述同轴电缆之间;所述辐射振子面包括两对极化振子面;所述单巴伦上设置有两对传输线,所述两对传输线的一端分别与所述两对极化振子面连接,以对所述两对极化振子面进行馈电;所述底板中间设置有第一缝隙,所述两对传输线的另一端穿过所述第一缝隙分别与所述同轴电缆连接;所述同轴电缆与所述耦合板连接,所述耦合板与所述底板耦合电连接。2.根据权利要求1所述的辐射装置,其特征在于,所述耦合板为双面覆铜的pcb板,所述耦合板的正面朝向所述底板,所述耦合板的正面采用绿油全覆盖;所述耦合板的背面设置有金属层窗口,所述同轴电缆的外导体与所述金属层窗口焊接相连。3.根据权利要求1或2所述的辐射装置,其特征在于,所述耦合板的正面和背面设置有第一金属化过孔;所述耦合板的正面和背面通过所述第一金属化过孔导通。4.根据权利要求1或2所述的辐射装置,其特征在于,所述耦合板上还设置有固定孔;所述固定孔用于将所述耦合板和所述底板之间进行固定连接。5.根据权利要求1所述的辐射装置,其特征在于,所述两对传输线均为平行双线。6.根据权利要求5所述的辐射装置,其特征在于,两对所述平行双线与所述同轴电缆连接的位置处均设置有第二金属化过孔,所述同轴电缆包括内导体和外导体;所述同轴电缆的内导体穿过所述第二金属化过孔与所述单巴伦正面的平行双线信号线连接;所述同轴电缆的外导体直接与所述单巴伦背面的平行双线连接。7.根据权利要求5或6所述的辐射装置,其特征在于,所述单巴伦正面的两对平行双线之间设置有金属条带。8.根据权利要求1所述的辐射装置,其特征在于,所述辐射装置还包括支撑件,所述两对极化振子面上均设置有至少一个通孔;所述支撑件的顶端穿过所述通孔与所述辐射振子面固定连接;所述支撑件的底端穿设所述底板并与所述底板连接。9.根据权利要求8所述的辐射装置,其特征在于,所述支撑件上设置有第二缝隙;所述单巴伦穿过所述第二缝隙以及所述第一缝隙与所述同轴电缆连接。10.根据权利要求8所述的辐射装置,其特征在于,所述通孔包括圆形通孔和方形通孔;所述圆形通孔用于所述支撑件定位所述辐射振子面,所述方形通孔用于所述支撑件固定所述辐射振子面。11.根据权利要求8所述的辐射装置,其特征在于,所述辐射振子面中间开设有第三缝隙,所述辐射振子面包括顶层线路和底层线路;所述单巴伦穿过所述第三缝隙与所述辐射振子面的顶层线路电连接。12.根据权利要求11所述的辐射装置,其特征在于,所述辐射振子面中间还开设有第三金属化过孔,所述顶层线路包括顶层金属导带,所述顶层金属导带与所述两对极化振子面
中的一部分振子面电连接,所述底层线路包括底层跳线导带,所述底层跳线导带与所述两对极化振子面中的另一部分振子面电连接;所述顶层金属导带与所述底层跳线导带通过所述第三金属化过孔导通。13.一种天线,其特征在于,所述天线包括权利要求1至12中任一项所述的辐射装置。14.一种通信设备,其特征在于,所述通信设备包括权利要求13所述的天线。

技术总结
本申请涉及一种辐射装置、天线以及通信设备。所述辐射装置包括辐射振子面、单巴伦、耦合板、底板以及设置于所述底板下方的同轴电缆,所述耦合板设置于所述底板和所述同轴电缆之间;所述辐射振子面包括两对极化振子面;所述单巴伦上设置有两对传输线,所述两对传输线的一端分别与所述两对极化振子面连接,以对所述两对极化振子面进行馈电;所述底板中间设置有第一缝隙,所述两对传输线的另一端穿过所述第一缝隙分别与所述同轴电缆连接;所述同轴电缆与所述耦合板连接,所述耦合板与所述底板耦合电连接。采用本辐射装置可以简化辐射装置的装配过程。配过程。配过程。


技术研发人员:江文 费锦洲 苏国生 黄立文 闫少辉 刘培涛
受保护的技术使用者:京信射频技术(广州)有限公司
技术研发日:2022.09.16
技术公布日:2022/12/5
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