一种辐射振子和一种天线的制作方法

1.本公开内容涉及无线通信领域，更为具体地涉及一种具有固定件的辐射振子以及一种包括该辐射振子的天线。


背景技术：

2.传统的辐射振子的辐射元件和支撑构件要么采用焊接的方式进行彼此固定，要么采用其他方式进行固定例如铆钉铆接等，但是这样的固定方式一方面操作起来不方便而且效率低，另一方面当其中的某个部件，例如辐射元件损坏时，往往需要更换整个辐射振子而不能可拆卸地仅仅更换掉其中出现故障的辐射元件，这就导致了额外的维修成本。


技术实现要素：

3.有鉴于对于背景技术中所存在的问题的深刻理解，即现有的辐射振子的辐射元件和支撑构件的固定方式单一，操作不便而且不利于维修，本公开内容的发明人想到设计一种改变固定方式的辐射振子，其能够显著地提高辐射振子的组装效率并降低维护成本。
4.具体而言，本公开内容的第一方面提出了一种辐射振子，所述辐射振子包括：
5.辐射元件，所述辐射元件被构造用于辐射无线电信号；
6.支撑构件，所述支撑构件被构造用于为所述辐射元件提供支撑并且为所述辐射元件馈电，其中，所述支撑构件的四个端部中的至少两个端部处分别构造有固定构件；以及
7.固定件，所述固定件被设置在所述辐射元件和所述支撑构件之间并且被构造为与所述辐射元件固定连接并且经由所述固定构件与所述支撑构件固定连接。
8.在依据本公开内容的辐射振子之中，由于辐射元件能够借助于固定件与支撑构件进行固定，而不需要焊接，所以其组装方式与传统的辐射振子有较大区别，进而使得依据本公开内容所公开的辐射振子能够有利于提升产品组装效率。此外，由于依据本公开内容所提出的辐射振子采用的组合一体化的结构形式，从而能够有效地增强辐射振子的强度。再者，由于采用固定件的方式进行固定是可拆卸的，所以依据本公开内容所公开的辐射振子的维修成本也能够大为降低。
9.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述辐射元件上设置有四个开口，并且所述固定件被构造用于经由所述四个开口中的至少两个开口与所述辐射元件固定连接。以这样的方式能够在确保辐射元件的辐射性能的前提下确保辐射元件和固定件的良好并且稳定的固定。
10.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述固定件被构造为具有朝向所述辐射元件设置的卡勾，并且其中，在所述辐射振子的组装状态下，朝向所述辐射元件设置的卡勾被设置在所述开口之中并且勾住所述开口的边缘位置。以这样的方式能够实现固定件和辐射元件的稳定固定并且借助于卡勾的形式能够易于装配。
11.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述固定件包括本体，所述卡勾自所述本体先朝向所述支撑构件延伸一段距离后再朝向所述辐射元件延伸来形成u形结构。以这样
的方式能够在增加辐射振子的整体结构强度的同时便利依据本公开内容的辐射振子的组装过程。
12.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述卡勾的端部设置有引导面。以这样的方式能够进一步便利依据本公开内容的辐射振子的组装过程。
13.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述边缘位置位于所述开口的远离所述辐射元件的中心的一侧或者所述开口的靠近所述辐射元件的中心的一侧。以这样的方式能够便利化辐射元件和固定件的组装过程，并且能够将辐射元件牢固地固定在所述固定件之上。
14.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述固定件被构造为具有朝向所述支撑构件的卡合构件，所述卡合构件包括第一卡合子构件和第二卡合子构件，并且其中，在组装状态下，所述第一卡合子构件和所述第二卡合子构件分别被设置在所述固定构件的两侧。以这样的方式能够实现固定件和支撑构件的良好固定，并且借助于卡合构件的形式能够易于装配。
15.在依据本公开内容的一个实施例之中，在组装状态下，所述卡合构件的至少一部分卡入所述固定构件之中。以这样的方式能够进一步增强支撑构件和固定件的固定强度。
16.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一卡合子构件的端部设置有第一导向面，并且所述第二卡合子构件的端部设置有第二导向面，所述第一导向面和所述第二导向面相对设置。以这样的方式能够进一步便利依据本公开内容的辐射振子的组装过程。
17.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述固定件被构造用于从所述辐射元件的外围固定住所述辐射元件。
18.此外，本公开内容的第二方面提出了一种天线，所述天线包括：根据本公开内容的第一方面所述的辐射振子；以及与所述辐射振子相连接的反射板。
19.在依据本公开内容的辐射振子之中，由于辐射元件能够借助于固定件与支撑构件进行固定，而不需要焊接，所以其组装方式与传统的辐射振子有较大区别，进而使得依据本公开内容所公开的辐射振子能够有利于提升产品组装效率。此外，由于依据本公开内容所提出的辐射振子采用的组合一体化的结构形式，从而能够有效地增强辐射振子的强度。再者，由于采用固定件的方式进行固定是可拆卸的，所以依据本公开内容所公开的辐射振子的维修成本也能够大为降低。
附图说明
20.以下将参考附图的示出来阐明本公开内容的实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不一定必须是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。其中：
21.图1a示出了依据本公开内容的一个实施例的固定件120的立体图；
22.图1b示出了依据本公开内容的图1a的实施例的另一个角度的固定件120的立体图；
23.图2a示出了依据本公开内容的一个实施例的支撑构件130的立体图；
24.图2b示出了依据本公开内容的图2a的实施例的另一个角度的支撑构件130的立体图；
25.图3示出了依据本公开内容的一个实施例的辐射振子300的示意图；以及
26.图4示出了依据本公开内容的一个实施例的辐射振子400的示意图。
27.本公开内容的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
28.在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开内容一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开内容的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开内容的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开内容的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述仅仅是示例性的而非限制性的，并且本公开内容的范围由所附的权利要求所限定。
29.现有技术中存在的如下技术问题，即现有的固定方式操作起来不方便而且效率低，而且在需要更换掉其中出现故障的诸如辐射元件的某个零件时的不够经济的维修成本。
30.针对上述技术问题，本公开内容的发明人想到设计一种改变固定方式的辐射振子，其能够显著地提高辐射振子的组装效率并降低维护成本。
31.以下将结合附图对本公开内容所提出的辐射振子进行详细说明。
32.为了改变传统的辐射振子的辐射元件和支撑构件之间通常通过焊接连接的方式进行固定所带来的技术问题，本公开内容采用借助于一个固定件设置在辐射元件和支撑构件之间，从而能够不使用焊接的固定方式，进而能够显著地提高辐射振子的组装效率并降低维护成本。
33.具体而言，图1a示出了依据本公开内容的一个实施例的固定件120的立体图，而图1b示出了依据本公开内容的图1a的实施例的另一个角度的固定件120的立体图。从图1a和图1b之中可以看出，在辐射振子之中使用的固定件120能够被设置在用于辐射无线电信号的辐射元件和支撑构件之间，并且被构造为与辐射元件固定连接并且经由支撑构件上的固定构件的作用与支撑构件固定连接，其中，支撑构件被构造用于支撑辐射元件并且为辐射元件馈电。具体结合附图来看，如图1a和图1b所示，固定件120例如能够包括朝向一侧(例如图1a的向上的一侧或者图1b的向下的一侧)延伸的四个卡勾121，这四个卡勾121能够卡在与之固定连接的辐射元件(以下将借助于图3和图4进行详细的描述)的对应位置。在此，本领域的技术人员应当了解，此处的四个卡勾仅仅是一种优选的实施例，其他数量的卡勾，只要能够将固定件120与辐射元件进行固定连接即可，例如能够使用两个卡勾、三个卡勾或者更多个卡勾。
34.至于具体卡勾勾住的位置，也能够是有多种变型的。例如，四个卡勾能够从辐射元件的外边缘卡住辐射元件，以便实现固定件120和辐射元件的固定。概括地讲，所述固定件被构造用于从所述辐射元件的外围固定住所述辐射元件。当然，此时的卡勾的勾子的方向是向内的，而非图1a和图1b中所示出的向外的卡勾的勾子。本领域的技术人员也应该能够想到，卡勾121也能够不通过辐射元件的外边缘，而是通过辐射元件上的孔口来进行固定的。此时，例如，在辐射元件上能够具有例如两个开口、三个开口或者四个开口、或者更多个开口，从而使得卡勾121能够卡住相应的开口的边缘。本领域的技术人员应当了解，此处卡
在内边缘、外边缘、或者其他侧的边缘均可。概括地讲，所述辐射元件上设置有四个开口，并且所述固定件120被构造用于经由所述四个开口中的至少两个开口与所述辐射元件固定连接。更为具体而言，所述固定件120被构造为具有朝向所述辐射元件设置的卡勾121，并且其中，在所述辐射振子的组装状态下，朝向所述辐射元件设置的卡勾121被设置在所述开口之中并且勾住所述开口的边缘位置。优选地，所述边缘位置位于所述开口的远离所述辐射元件的中心的一侧或者所述开口的靠近所述辐射元件的中心的一侧。以这样的方式能够便利化辐射元件和固定件的组装过程，并且能够将辐射元件牢固地固定在所述固定件之上。
35.借助于上述的卡勾121能够实现固定件120与辐射元件的固定，为了进一步实现固定件120和诸如图2a和图2b中所示出的支撑构件130的固定，在与上述卡勾121相反的另一侧上设置相应的卡合构件122，即所述固定件120被构造为具有朝向所述支撑构件(例如图1a朝向下的方向和图1b朝向上的方向上)的卡合构件122，并且其中，朝向所述支撑构件130的卡合构件122被设置在所述支撑构件130的固定构件的两侧并且穿过所述固定构件，以此实现卡合构件122卡住固定构件，从而实现固定件120和支撑构件130的固定连接。此外，从图1b之中还可以看出，固定件120上具有将各个卡合构件122以及各个卡勾121连接起来的本体123，该本体123也能够辅助进行固定件120和支撑构件130的定位以及固定。在此，所述固定件120包括本体123，所述卡勾121自所述本体123先朝向所述支撑构件延伸一段距离后再朝向所述辐射元件延伸来形成u形结构。以这样的方式能够在增加辐射振子的整体结构强度的同时便利依据本公开内容的辐射振子的组装过程。
36.以下将结合图2a和图2b来描述依据本公开内容所公开的辐射振子中所适用的支撑构件130，其中，图2a示出了依据本公开内容的一个实施例的支撑构件130的立体图，而图2b示出了依据本公开内容的图2a的实施例的另一个角度的支撑构件130的立体图。
37.从图2a和图2b之中可以看出，依据本公开内容所公开的支撑构件130包括两块相互正交的支撑子构件131和支撑子构件132。在此，支撑子构件131在其中间部分具有一个朝向上的槽(图2a所示方向向上，或者图2b所示的朝下的方向向下)，并且支撑子构件132在其中间部分也具有一个另一朝向下的槽(图2a所示方向向下，或者图2b所示的朝下的方向向上)。在组装时，将支撑子构件131上的槽朝着支撑子构件132上的槽插过去，即能够将两个支撑子构件131和132进行对插，形成一个十字形状的支撑构件130。
38.在图2a所示的支撑构件130之中设置有多个圆孔。例如，设置在支撑子构件131上的圆孔1313和圆孔1314，以及设置在支撑子构件132上的圆孔1323和圆孔1324。这些圆孔即为上述的固定构件，即图2a和图2b之中的圆孔1313、1314、1323以及1324能够分别与图1a和图1b之中的卡合构件122进行固定连接。在具体连接时，尤其是在组装状态下，卡合构件122的卡合子构件1221和卡合子构件1222能够分别位于圆孔1313、圆孔1314、圆孔1323和圆孔1324的两侧，以这样的方式能够实现固定件和支撑构件的良好固定，并且借助于卡合构件的形式能够易于装配。优选地，卡合子构件1221的凸起部分能够扣入圆孔1313、圆孔1314、圆孔1323和圆孔1324之中，从而实现更为稳定的固定，概括地讲，在组装状态下，所述卡合构件的至少一部分卡入所述固定构件之中。以这样的方式能够进一步增强支撑构件130和固定件120的固定强度。当然，为了实现更为平稳顺畅的卡合过程，能够在卡合子构件1221和卡合子构件1222上分别设置导向结构，例如斜向坡面。换句话说，所述卡合子构件1221的端部设置有第一导向面(例如朝向卡合子构件1222的斜向坡面)，并且所述卡合子构件1222
的端部设置有第二导向面(例如朝向卡合子构件1221的斜向坡面)。从图中可以看出，所述第一导向面和所述第二导向面相对设置，以这样的方式能够进一步便利依据本公开内容的辐射振子的组装过程。
39.此外，所述支撑构件130上蚀刻有u形金属薄膜1325和u形金属薄膜1326，所述u形金属薄膜1325和u形金属薄膜1326被构造用于以耦合的方式为所述辐射元件(在图2a和图2b中未示出，将在图3和图4中进行描述)馈电。以这样的方式在对插的两块板材131和132上面蚀刻有u形金属铜箔，从而有利于为诸如水平方形片的辐射元件做耦合馈电。
40.再者，支撑子构件131上设置有了两个缺口槽1311和1312，并且支撑子构件132上设置有了两个缺口槽1321和1322，这几个缺口槽1311、1312、1321和1322能够与图1a和图1b中所示出的固定件120的本体123进行配合，以便实现固定件120和支撑构件130的定位以及固定。
41.为了进一步示出依据本公开内容的固定件120、辐射元件以及支撑构件130的组装方式，以下将结合图3和图4对依据本公开内容的发明构思、相应的组装过程以及最终组装所形成的辐射振子进行说明。但是，本领域的技术人员应当了解，此处的实施例仅仅是示例性的而非限制性的，其所给出的实施例仅仅在于让本领域的技术人员更方便了解本公开内容的发明构思而已，本公开内容的保护范围以所附的权利要求书为基础。
42.具体而言，图3示出了依据本公开内容的一个实施例的辐射振子300的示意图。从图3之中可以看出，在该实施例之中，辐射元件310上例如能够包括四个开口3112，并且所述固定件320被构造用于经由所述四个开口3112与所述辐射元件310固定连接。具体而言，固定件320经由四个卡勾321穿过这些对应的四个开口3112并于这四个开口3112的外边缘扣紧，以此能够实现辐射元件310和固定件320良好固定。优选地，固定件320的四个卡勾321具有引导面3211，该引导面3211能够有利于卡勾321插入开口3112之中，在插入的过程中，卡勾321首先会被挤压向内侧发生形变，等到从开口3112插出时恢复原来的形状，即向外回弹以便扣紧开口3112的外侧边缘。
43.除此之外，在图3所示的向下的方向上，固定件320还包括用于固定支撑构件330的卡合构件322，该卡合构件322包括卡合子构件3221和卡合子构件3222。与之相对应的，支撑构件330在与卡合构件322相对应的位置处具有固定构件333(在图3所示出的示例中为一个圆孔333)。除此之外，所述辐射元件310的中间部分被构造为设置有十字槽或者由蚀刻形成的十字退铜结构3111。以这样的方式能够有利于辐射振子的阻抗匹配和频段调整。在此，所述辐射元件310被构造为印刷电路板或者塑料件上电镀金属的板材。以这样的方式能够大幅降低辐射振子300的重量，从而能够灵活调整辐射振子300的轮廓和结构，进而易于灵活生产并且能够降低辐射振子300以及包括该辐射振子的天线的整体重量，因此可灵活调整辐射振子300的工作频段和方向图特性。
44.图4示出了依据本公开内容的一个实施例的辐射振子400的示意图。从图4之中可以看出，在该实施例之中，辐射元件410上例如能够包括四个开口4112，并且所述固定件420被构造用于经由所述四个开口4112与所述辐射元件410固定连接。具体而言，固定件420经由四个卡勾421穿过这些对应的四个开口4112并于这四个开口4112的外边缘扣紧，以此能够实现辐射元件410和固定件420良好固定。优选地，固定件420的四个卡勾421具有引导面4211，该引导面4211能够有利于卡勾421插入开口4112之中。除此之外，在图4所示的向下的
方向上，固定件420还包括用于固定支撑构件430的卡合构件422，该卡合构件422包括卡合子构件4221和卡合子构件4222。与之相对应的，支撑构件430在与卡合构件422相对应的位置处具有固定构件433。除此之外，所述辐射元件410的中间部分被构造为设置有十字槽或者由蚀刻形成的十字退铜结构4111。以这样的方式能够有利于振子的阻抗匹配和频段调整。
45.除此之外，与图3不同之处在于，图4所示出的辐射振子400还包括一个馈电板440，所述馈电板440被构造用于经由所述支撑构件430为所述辐射元件410馈电。具体而言，馈电板440上的馈电线441能够与支撑构件430上的u形金属薄膜电连接，以便经由支撑构件430为辐射元件410馈电。在组装时，支撑构件430所包括两块相互正交的支撑子构件和支撑子构件垂直插接组装在一起，然后焊接在馈电板440的相应的位置之处，例如馈电线441处。之后，再将固定件420沿着支撑构件430的诸如印刷电路板的结构的缺口导向槽安装压下去直至诸如塑料件的固定件420上的卡合子构件4221和卡合子构件4222卡进印刷电路板的固定构件(在此诸如为圆孔433)之中。再然后，将诸如金属片或者印刷电路板的辐射元件410的四个方形孔对着诸如塑料件的固定件420上的4个卡勾压下去，直至卡扣421卡住辐射元件410为止。在此，所述支撑构件430由两块相互插入彼此的板材组成。以这样的方式既能够起到了耦合馈电的作用又起到了支撑的作用，该耦合结构有利于辐射振子400以及包括该辐射振子的天线的无源互调的稳定。
46.此外，本公开内容的第二方面提出了一种天线，所述天线包括根据本公开内容的上述方面所述的辐射振子以及与所述辐射振子相连接的反射板。
47.以上所设计的辐射振子的优点在于如下方面：
48.首先，采用的耦合馈电结构能够扩展包括该辐射振子的天线的工作带宽，并且因为馈电结构和引向结构能够耦合在一起，所以这样所形成的辐射振子易于无源互调的稳定。
49.此外，采用耦合的馈电方式，使得所形成的辐射振子以及进而形成的天线容易获得较高的隔离度。而且采用的印刷电路板结构易于灵活调整辐射振子以及所形成的天线的工作频段和工作阻抗等s参数和方向图电性能，省去了开模的时间。在依据本公开内容所公开的辐射振子之中采用了四点馈电的结构，从而易于获得较高的交叉极化和阻抗匹配等电特性。本公开内容所提出的支撑构件通过直插方式组合成型的结构，其包括了垂直部分的四点耦合馈电和支撑结构，而在水平部分有一块印刷电路板或者有金属结构的塑料电镀板材或者钣金件组成，最上层是一个正方形的结构，而且在圆形的内侧可叠加十字开槽或蚀刻十字退铜结构，从而使得依据本公开内容所提出的辐射振子与同类型的辐射振子相比更具有5g超宽带和小型化以及易于装配的特征，有利于5g天线的装配和使用，使得宽带5g天线的设计变成可能。
50.再者，依据本公开内容所公开的辐射振子既集成了钣金或者压铸辐射振子的小型化特点和可自动化生产贴片特点，又集成了了传统低剖面印刷电路板辐射振子易于装配的特点，而且有添加了耦合馈电结构所能带来的宽带化特点，最终使得依据本公开内容所公开的辐射振子具有印刷电路板辐射振子所具有的开发周期短，结构调整灵活等特点。
51.概括地讲，在依据本公开内容的辐射振子之中，由于辐射元件能够借助于固定件与支撑构件进行固定，而不需要焊接，所以其组装方式与传统的辐射振子有较大区别，进而
使得依据本公开内容所公开的辐射振子能够有利于提升产品组装效率。此外，由于依据本公开内容所提出的辐射振子采用的组合一体化的结构形式，从而能够有效地增强辐射振子的强度。再者，由于采用固定件的方式进行固定是可拆卸的，所以依据本公开内容所公开的辐射振子的维修成本也能够大为降低。
52.尽管已经描述了本公开内容的不同示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行不同的改变和修改，其能够在并未背离本公开内容的精神和范畴的情况下实现本公开内容的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说，执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解，在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合，即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外，可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本公开内容的方法。这样的对根据本公开内容的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。