一种便于测试的AFU天线的制作方法

一种便于测试的afu天线
技术领域
1.本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种便于测试的afu天线。


背景技术：

2.afu(antenna filter units)天线是一种将天线单元和滤波器集成在一起的新的一体化行业技术；5g时代afu设计通过将天线单元与滤波器集成，同时取消连接器，可达到减少阻抗环节、缩小系统体积、降低系统成本和提高系统性能等目的。但天线单元与滤波器集成也提高了天线性能测试的难度，具体表现为天线单元与滤波器不能同时测试，天线单元测试时需要在馈电网络pcb板上焊接电缆以连接sma接头，这种测试方式既不便于操作，而且会因焊接电缆导致这块馈电网络pcb板不能重复利用的情况，导致材料损耗和生产成本的增加。


技术实现要素：

3.本实用新型涉及一种便于测试的afu天线，至少可解决现有技术的部分缺陷。
4.本实用新型涉及一种便于测试的afu天线，包括腔体滤波器、一体连接于所述腔体滤波器顶部的馈电网络pcb板以及贴装于所述馈电网络pcb板的上板面上的天线阵列；所述馈电网络pcb板上设有适于sma接头插接的天线测试接口。
5.作为实施方式之一，所述馈电网络pcb板上设有与腔体滤波器的输出口连接的天线输入口，所述天线测试接口与所述天线输入口数量相同并且一一对应配置。
6.作为实施方式之一，所述天线测试接口包括多个测试插孔并且各测试插孔环绕对应的天线输入口设置。
7.作为实施方式之一，所述馈电网络pcb板的下板面与所述腔体滤波器进行耦合接地。
8.作为实施方式之一，所述馈电网络pcb板上设有与腔体滤波器的输出口连接的天线输入口，所述馈电网络pcb板的下板面具有环绕所述天线输入口的直接接地区，所述腔体滤波器的输出口周围环绕设有环形地块，所述直接接地区与所述环形地块接触。
9.作为实施方式之一，所述馈电网络pcb板为功分网络pcb板。
10.本实用新型至少具有如下有益效果：
11.本实用新型通过在馈电网络pcb板上设置天线测试接口，可将sma接头直接插接在该馈电网络pcb板上进行au单元的测试，而非采用传统的在馈电网络pcb板上焊接电缆以连接sma接头的测试方式，避免因焊接电缆导致这块馈电网络pcb板不能重复利用的情况，能够有效地减少材料损耗、降低生产成本。本实用新型提供的afu天线可以实现au单元与fu单元的各自独立测试，能提高天线性能测试的准确性和测试效率。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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它的附图。
13.图1为本实用新型实施例提供的afu天线的结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例提供的afu天线的俯视图；
15.图3和图4为本实用新型实施例提供的钣金振子的结构示意图。
具体实施方式
16.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例一
18.如图1，本实用新型实施例提供一种便于测试的afu天线，包括腔体滤波器3、一体连接于所述腔体滤波器3顶部的馈电网络pcb板2以及贴装于所述馈电网络pcb板2的上板面上的天线阵列。
19.优选地，上述馈电网络pcb板2为功分网络pcb板2。
20.上述馈电网络pcb板2可通过螺钉等连接件装配在腔体滤波器3的顶部。其中，如图2，在馈电网络pcb板2上设有天线输入口21，腔体滤波器3的输出口与该天线输入口21连接，一般地，腔体滤波器3的输出口采用pin针，则该pin针与上述天线输入口21连接，一般采用焊连形式。
21.进一步优选地，如图1和图2，所述馈电网络pcb板2上设有适于sma接头插接的天线测试接口22；该天线测试接口22显然应根据sma接头的结构进行相应地设置。优选地，天线测试接口22与天线输入口21数量相同并且一一对应配置。
22.进一步优选地，如图2，所述天线测试接口包括多个测试插孔并且各测试插孔环绕对应的天线输入口设置。在其中一个实施例中，该天线测试接口22包括四个插孔，该四个插孔呈方形分布；在该方案中，上述天线输入口21布置在四个插孔布置成的方形区域的中心。
23.通过在馈电网络pcb板2上设置天线测试接口22，可将sma接头直接插接在该馈电网络pcb板2上进行au单元的测试，而非采用传统的在馈电网络pcb板2上焊接电缆以连接sma接头的测试方式，避免因焊接电缆导致这块馈电网络pcb板2不能重复利用的情况，能够有效地减少材料损耗、降低生产成本。显然，本实施例提供的afu天线可以实现au单元与fu单元(即包括各腔体滤波器3)的各自独立测试，能提高天线性能测试的准确性和测试效率(因au单元与fu单元可同步进行测试)。
24.相应地，上述afu天线的测试方法大致包括如下步骤：
25.使馈电网络pcb板2与腔体滤波器3分离，天线阵列留存于馈电网络pcb板2上并且二者构成为au单元；(当然，也可在au单元与fu单元组装为afu天线之前即分别对二者进行测试)
26.分别完成au单元和腔体滤波器3的测试，其中，
27.au单元测试时，将sma接头插接至天线测试接口22上，通过sma接头连接矢量网络
分析仪以对au单元进行性能测试。上述腔体滤波器3的性能测试为本领域常规技术，此处不作详述。
28.进一步优化上述afu天线，所述馈电网络pcb板2的下板面与所述腔体滤波器3进行耦合接地，该耦合接地方式为本领域常规结构，此处不作赘述。进一步优选地，所述馈电网络pcb板2的下板面还具有直接接地区，该直接接地区环绕上述天线输入口21，所述腔体滤波器3顶部pin针周围环绕设有环形地块，所述直接接地区与所述环形地块接触；可在馈电网络pcb板2上的对应位置处进行覆铜以形成上述直接接地区，上述腔体滤波器3顶部pin针周围的环形地块优选为是凸起的地，保证直接接地区与其的接触效果。馈电网络pcb板2与腔体滤波器3之间采用耦合接地与直接接地的组合接地方式，能有效地提高au单元与fu单元之间的连接可靠性，从而提高afu天线的工作性能。
29.接续上述afu天线，上述天线阵列包括横向依次排列的多个天线子阵，每个天线子阵包括纵向依次排列的多个天线辐射单元1。优选地，在每个天线子阵中设有至少一个天线测试接口22。
30.在其中一个实施例中，如图1和图2，相邻两个天线子阵之间设有纵向隔离墙4，所述纵向隔离墙4与所述馈电网络pcb板2的地连接。对于上述纵向隔离墙4的布置，在其中一个实施例中，于所述馈电网络pcb板2的上板面上设有多个纵向接地槽，各所述纵向隔离墙4一一对应地焊接于各所述纵向接地槽内，其中，优选为采用金属化过孔接地形式，具体地，纵向隔离墙4的底部设有多个接地引脚，在纵向接地槽内设有多个金属化过孔，接地引脚与金属化过孔数量相同并且一一对应连接，接地引脚的大小一般刚好穿过金属化过孔并且二者焊连在一起。纵向隔离墙4上设有去耦电路，该去耦电路与该纵向隔离墙4上的接地引脚电连接，从而去耦电路与馈电网络pcb板2上的地连接在一起了；通过将纵向隔离墙4接地，能有效地提高其去耦电路的去耦效果。本实施例通过在馈电网络pcb板2上接地连接纵向隔离墙4，能有效地减少甚至消除天线子阵之间的耦合，显著地提升afu天线的工作性能。
31.进一步优化上述afu天线，如图1和图2，该afu天线还包括与所述馈电网络pcb板2的地连接的多个横向隔离墙5，所述横向隔离墙5的墙面与所述纵向隔离墙4的墙面垂直。通过设置横向隔离墙5，能进一步减少甚至消除天线辐射单元1之间的耦合，显著地提升afu天线的工作性能。在其中一个实施例中，该横向隔离墙5的接地可采用上述纵向隔离墙4的接地方式，即在馈电网络pcb板2上对应地设置横向接地槽，则横向隔离墙5与馈电网络pcb板2的地直接连接。在另外的实施例中，如图1和图2，所述横向隔离墙5与所述纵向隔离墙4交叉处采用卡嵌式装配结构，其中，卡槽开设于所述横向隔离墙5上，所述纵向隔离墙4卡嵌于该卡槽内，或者，卡槽开设于所述纵向隔离墙4上，所述横向隔离墙5卡嵌于该卡槽内；或者在横向隔离墙5和纵向隔离墙4上均设置卡槽。在该方案中，横向隔离墙5上的去耦电路与纵向隔离墙4上的去耦电路直接连接，则该横向隔离墙5与馈电网络pcb板2的地为间接连接关系；在该方案中，可以根据需要插上横向隔离墙5或者将横向隔离墙5拔掉，能够实现横向隔离的可扩展性和可调节性，保证afu天线的接地去耦效果。
32.上述纵向隔离墙4的长度可以与馈电网络pcb板2的纵向长度相同，或者与天线子阵的长度相同，也可以小于天线子阵的长度，可根据具体的接地去耦要求等进行设计；上述纵向隔离墙4可以为连续墙，也可为分节段布置结构，其中，当纵向隔离墙4分为多个纵向节段墙时，在馈电网络pcb板2上预留一定量的纵向接地槽，可根据具体情况实现纵向节段墙
数量的增减，从而保证afu天线的接地去耦效果，提高afu天线的工作性能，并且便于纵向隔离墙4的更换维护。横向隔离墙5的布置也可采用纵向隔离墙4的上述结构，此处不作赘述。在其中一个优选方案中，各所述横向隔离墙5与各所述纵向隔离墙4布置形成网格式结构，各所述天线辐射单元1一一对应地分布于各个格子内，上述接地去耦效果较佳。
33.实施例二
34.如图3和图4，本实施例提供一种低剖面小型化钣金振子1，可用于上述实施例一中，作为其中的天线辐射单元1。
35.该低剖面小型化钣金振子1包括辐射板11和多个振子臂12，所述辐射板11与各所述振子臂12一体成型为钣金构件，所述辐射板11的边部至少部分地折弯形成折弯引脚111，所述折弯引脚111与各所述振子臂12位于辐射板中央本体的同侧，所述折弯引脚111的高度与所述振子臂12的高度相匹配以满足二者均适于与馈电网络2连接。
36.上述钣金振子1采用钣金件进行加工而成，例如采用冲压加工方式。一般地，在钣金件上加工形成振子臂12后，其余部分即为辐射板11；其中，因振子臂12成型相应地在辐射板11上形成第一缺口112，也即辐射板11上具有多个第一缺口112，该第一缺口112的数量与振子臂12的数量相同。一般地，如图3和图4，振子臂12的数量有4个，则第一缺口112的数量也为4个；在其中一个实施例中，振子臂12为方形片状，上述第一缺口112相应地为方形缺口。
37.如上所述，振子臂12的数量优选为是4个，该4个振子臂12优选为构成为十字交叉式振子结构；具体地，上述钣金件为方形构件，该4个振子臂12优选为位于该方形钣金件的两条对角线上，每条对角线上分布有两个振子臂12，并且每条对角线上的两个振子臂12配对，从而构成为上述十字交叉式振子结构；其中，4个振子臂12均自钣金件的边部侧向钣金件的中心侧弯折，该4个振子臂12相对于方形钣金件的中心对称分布。上述十字交叉式振子结构可形成四点馈电模式，使从两个馈电点馈入的信号相互叠加，形成两个矢量叠加的信号，可以产生两个相互正交的极化，应用于天线即能够形成双极化天线。
38.一般地，振子臂12的板面与辐射板11的板面相垂直，也即振子臂12是由对应的片状板体弯折90
°
而成的。在其中一个实施例中，如图3，所述振子臂12的末端折弯形成振子底脚121，折弯角度优选为是90
°
，可便于与馈电网络2进行焊盘连接。
39.上述折弯引脚111相对于辐射板中央本体的折弯角度优选为是90
°
，一般地，上述折弯引脚111与振子臂12均与馈电网络2上的焊盘连接，因此，折弯引脚111的高度与振子臂12的高度优选为相同。可以理解地，所谓折弯引脚111的高度，即其相对于辐射板中央本体的凸起高度；对于上述具有振子底脚121的振子臂12，其高度即为振子底脚121与辐射板中央本体之间的间距。
40.对于上述的折弯引脚111，优选地，如图3和图4，所述辐射板11的边部具有多个缺槽115以致该边部形成为多个馈电瓣，各所述馈电瓣均折弯形成所述折弯引脚111。通过设置缺槽115，一方面能够减轻钣金振子1的重量，另一方面，可便于折弯引脚111的冲压成型；而且，多个折弯引脚111相互分离，利于馈电电流路径的设计。进一步优选地，如图3和图4，所述缺槽115的数量与所述第一缺口112的数量相同并且一一对应地相邻分布；尤其地，在上述十字交叉式振子结构设计中，在上述方形钣金件的四个角部分别设置缺槽115，可将辐射板11大致地分成4个部分，馈电电流路径合理性更好。
41.本实施例提供的低剖面小型化钣金振子1，通过将辐射板11的边部至少部分地折弯形成折弯引脚111，该折弯引脚111能够与馈电网络2连接，从而该折弯引脚111可对振子臂12进行馈电，有效地增加了辐射板11的电流路径，能减小振子臂12的长度/高度，进而显著地减小了振子的整体尺寸，而且明显降低了振子的剖面高度，辐射面上表面到馈电网络2底部距离最大仅有约为十三分之一的波长；另外，通过折弯引脚111与馈电网络2的连接，能够对振子位置进行可靠地限位，便于smt的焊接。因此，该钣金振子1重量轻巧，结构稳定可靠，利于钣金振子1及天线的小型化、轻量化设计；而且能够减少该钣金振子1的安装部件，有效地简化其安装操作，在5g massive mimo等天线中更有应用优势。
42.进一步优选地，如图3和图4，所述折弯引脚111上开设有窗口113，通过设计该窗口113，能够在5g天线的环境里明显地提升相邻振子臂12之间的间隙，减少了耦合，相应地能够提升天线阵列的隔离度。在其中一个实施例中，如图3和图4，所述窗口113为矩形窗口113，并且其长边长度为1/10λ，λ为振子工作的辐射波波长。
43.在可选的实施例中，如图3和图4，所述辐射板中央本体上开设有多个第二缺口114，能够进一步减轻该钣金振子1的重量。可见，本实施例提供的钣金振子1，在钣金件上具有较多的镂空位置，能够显著地减轻钣金振子1的重量，利于钣金振子1及天线的轻量化设计。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。