天线振子以及阵列天线的制作方法

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种天线振子以及一种采用该天线振子的阵列天线。

背景技术：

作为下一代通信技术，5g影响深远，意义重大，随着通信技术的发展，对于基站天线有了更高的要求，比如宽频带、低剖面、轻重量以及低成本等。以往的基站的天线振子一般是采用金属压铸工艺制造成型或者是采用pcb工艺制造成型。但是，随着5g基站天线振子数量的成倍增加，采用金属压铸工艺制造的天线振子和采用pcb工艺制造的天线振子都存在着一些缺点，其中，采用金属压铸工艺制造的天线振子过重，不利于大规模阵列组阵；而采用pcb工艺制造的振子组件多，焊点多，不利于组装。

因而，有必要提供一种新的天线振子以解决上述的问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种天线振子，其具有重量轻、制造简单、易于组装以及成本低的优点。本发明的目的之二在于提供一种阵列天线，该阵列天线采用如上所述的天线振子。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种天线振子，包括辐射片和馈电枝节，所述辐射片具有第一表面和与所述第一表面相背设置的第二表面，所述辐射片设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的镂空部，所述馈电枝节的一端与所述镂空部的侧壁连接、另一端从所述第一表面往远离所述第一表面的方向延伸，所述辐射片和所述馈电枝节由型材一体冲压成型。

作为一种改进方式，所述辐射片呈方形，所述辐射片包括两条互为垂直的对角线，所述辐射片沿着两个对角线方向形成两组极化方向正交的振子单元。

作为一种改进方式，所述镂空部和所述馈电枝节均设有四个，每条所述对角线上间隔设置有两个所述镂空部，每个所述镂空部的侧壁连接一个所述馈电枝节。

作为一种改进方式，所述天线振子还包括辐射枝节，所述辐射枝节的一端与所述振子单元的端部连接、另一端从所述第一表面往远离所述第一表面的方向延伸。

作为一种改进方式，所述辐射片、所述馈电枝节以及所述辐射枝节由型材一体冲压成型。

作为一种改进方式，所述馈电枝节远离所述第一表面的端部到所述第一表面的距离大于所述辐射枝节远离所述第一表面的端部到所述第一表面的距离。

作为一种改进方式，所述辐射枝节包括第一枝节部和第二枝节部，所述第一枝节部自所述振子单元的端部往所述第一表面的所在侧弯折延伸，所述第二枝节部自所述第一枝节部远离所述振子单元的端部朝所述馈电枝节的方向弯折延伸。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种阵列天线，包括馈电板以及若干个如上所述的天线振子，所述馈电板上设有馈电网络，所述馈电枝节与所述馈电网络电性连接。

作为一种改进方式，所述馈电网络包括若干个一分三功分器，每个一分三功分器电性连接三个所述天线振子。

作为一种改进方式，每个所述一分三功分器包括一个射频端和由所述射频端分支延伸的三个单元电路，每个所述单元电路包括一个差分对，每个所述差分对的两端分别电性连接两个所述馈电枝节。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过设置辐射片和馈电枝节由型材一体冲压成型，制造简单，可以有效降低成本；而且冲压成型的天线振子可以具有较小的厚度，重量轻，有利于大规模阵列组阵；另外冲压成型的天线振子焊点少，易于组装。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的天线振子的正面的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线振子的背面的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的阵列天线的正面的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的阵列天线的第一种爆炸状态示意图；

图5为本发明实施例提供的阵列天线的第二种爆炸状态示意图；

图6为本发明实施例提供的阵列天线的背面的结构示意图；

图7为图6中a处局部放大示意图；

图8为本发明实施例提供的阵列天线的驻波比仿真示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种天线振子10，包括辐射片11和馈电枝节12，辐射片11具有第一表面111和与第一表面111相背设置的第二表面112，辐射片11设有贯穿第一表面111和第二表面112的镂空部113，馈电枝节12的一端与镂空部113的侧壁连接、另一端从第一表面111往远离第一表面111的方向延伸，辐射片11和馈电枝节12由型材一体冲压成型。

通过设置辐射片11和馈电枝节12由型材一体冲压成型，制造简单，可以有效降低成本；而且冲压成型的天线振子10可以具有较小的厚度，重量轻，有利于大规模阵列组阵；另外,冲压成型的天线振子10焊点少，易于组装。

作为本实施例的一种改进方式，辐射片11呈方形，辐射片11包括两条互为垂直的对角线l，辐射片11沿着两个对角线方向形成两组极化方向正交的振子单元13。两个振子单元13的极化方向分别对应+45度和-45度两个极化方向。

作为本实施例的一种改进方式，镂空部113和馈电枝节12均设有四个，每条对角线l上间隔设置有两个镂空部113，每个镂空部113的侧壁连接一个馈电枝节12。优选地，沿同一条对角线l设置的两个镂空部113相对于辐射片11的中点呈对称设置。优选地，镂空部113在垂直于第二表面112方向上的投影轮廓为长方形，镂空部113在其长度方向上的对称线与对角线l重合。优选地，馈电枝节12的长度与镂空部113在其长度方向上的长度一致，型材在冲压形成馈电枝节12的同时形成镂空部113。通过设置四个馈电枝节12，四个馈电枝节12可以对辐射片11起到较好的支撑作用。通过设置镂空部113，镂空部113的边缘可以产生电容效应，从而有利于天线振子10的工作频段向更高的频段扩展。

作为本实施例的一种改进方式，天线振子10还包括辐射枝节14，辐射枝节14的一端与振子单元13的端部连接、另一端从第一表面111往远离第一表面111的方向延伸。通过设置辐射枝节14，可以起到延长振子单元13电长度的作用。

作为本实施例的一种改进方式，辐射片11、馈电枝节12以及辐射枝节14由型材一体冲压成型。

作为本实施例的一种改进方式，馈电枝节12远离第一表面111的端部到第一表面111的距离大于辐射枝节14远离第一表面111的端部到第一表面111的距离。也即馈电枝节12远离第一表面111的端部与馈电板连接时，辐射枝节14可以为悬空状态。

作为本实施例的一种改进方式，辐射枝节14包括第一枝节部141和第二枝节部142，第一枝节部141自振子单元13的端部往第一表面111的所在侧弯折延伸，第二枝节部142自第一枝节部141远离振子单元13的端部朝馈电枝节12的方向弯折延伸。

请参阅图3-7，本发明实施例提供的一种阵列天线100，包括馈电板20以及若干个如上所述的天线振子10，馈电板20包括绝缘板21、馈电网络22以及接地层23，绝缘板21包括第三表面211和第四表面212，馈电网络22设置于绝缘板21的第三表面211，接地层23设置于绝缘板21的第四表面212，馈电枝节12远离第一表面111的一端与馈电网络21电性连接。优选地，馈电网络21为微带线结构。

需要说明的是，辐射枝节14的第二枝节部142可以与接地层23之间形成电容效应，使得阵列天线100的工作频带往更低频段拓展，拓宽了阵列天线100的频带。

作为本实施例的一种改进方式，馈电网络22包括若干个一分三功分器221，每个一分三功分器221电性连接三个天线振子10。具体地，每个一分三功分器221包括一个射频端222和由射频端222分支延伸的三个单元电路223，每个单元电路223包括一个差分对2231，每个差分对2231的两端分别与沿同一对角线设置的两个馈电枝节12电性连接。

每个射频端222连接一个同轴连接器224，同轴连接器224包括第一导电件2241和与第一导电件2241同轴间隔设置的第二导电件2242，绝缘板21在射频端222的位置开设有贯穿第三表面211和第四表面212的通孔，第一导电件2241穿过通孔并与射频端222连接，第二导电件2242环设在通孔的内侧壁并与接地层23连接。

作为本实施例的一种改进方式，馈电板20上开设有若干个安装孔201，馈电枝节12之远离辐射片11的一端穿过安装孔201并与馈电板20焊接固定。焊接位与接地层23隔离设置。需要说明的是，馈电枝节12与馈电板20不局限于采用上述的安装固定方式，例如，在馈电网络22上设有焊盘，馈电枝节12与焊盘贴片固定也是可以的。

请参阅图8，图8显示的是上述的阵列天线100在3.4ghz～3.6ghz的频带内的驻波比小于1.5，表示该天线振子100在上述频带内具有较好的信号收发效果，其工作频段可覆盖上述频带，具有较宽的工作频段。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。