天线装置与馈电网络组件的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线装置与馈电网络组件。


背景技术：

2.随着第五代移动通信技术(generation mobile communication technology，5g)的不断发展和普及，工业互联网也随之加速推进。随着数据流量的爆发式增长，移动通信技术逐渐朝着大带宽、高速率、低时延的方向演进。目前5g主流频段大多采用2.6ghz和3.5ghz等较高频段，虽然可以获得更大的带宽资源，但频率越高，馈线损耗将体现的越为明显，馈电网络的损耗已经成为了影响天线发展的一个重要因素，不利于提高天线的效率。此外，5g天线的天线振子(又叫做辐射单元)多采用贴片振子，振子具有低剖面，轻重量，但振子的低剖面对馈电网络的影响很大，使得馈电网络的幅度相位因受到干扰而发生改变。


技术实现要素：

3.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种天线装置与馈电网络组件，它能够大大降低损耗，同时抗干扰性能较好。
4.其技术方案如下：一种馈电网络组件，所述馈电网络组件包括：
5.pcb馈电电路板，所述pcb馈电电路板包括介质基板及分别对应设于所述介质基板上下两面的接地层和馈电网络层，所述馈电网络层设有馈电线路；
6.接地板，所述接地板设于所述馈电网络层下方，且所述接地板在对应所述馈电线路的位置设有空腔结构以在所述馈电线路与所述接地板之间形成空腔。
7.在其中一个实施例中，所述接地板在对应所述馈电线路的位置设有凹槽或镂空槽，所述凹槽或所述镂空槽的槽内空间形成所述空腔结构。
8.在其中一个实施例中，所述凹槽或所述镂空槽为与所述馈电线路的形状相适应的线路槽。
9.在其中一个实施例中，所述凹槽的深度为1mm-2mm。
10.在其中一个实施例中，所述馈电网络层还包括设于所述馈电线路周围的第一接地层与第二接地层，所述第一接地层与所述第二接地层与馈电网络形成共面波导结构。
11.在其中一个实施例中，所述接地层、所述共面波导结构、所述接地板相互连接共地。
12.在其中一个实施例中，所述接地层上设有至少一个镂空区，以及位于所述镂空区并与所述镂空区的内壁设有间隙的金属焊盘；所述金属焊盘用于与天线振子电性连接；所述介质基板上还设有导电通孔，所述导电通孔分别与所述金属焊盘、所述馈电线路的输出端电性连接。
13.在其中一个实施例中，所述馈电网络层与所述接地板之间通过至少一个紧固件相互连接固定，和/或，通过粘胶相互连接固定。
14.在其中一个实施例中，所述接地板的相对两侧分别设有隔离条。
15.一种天线装置，所述天线装置还包括所述的馈电网络组件，还包括：天线振子，所述天线振子设于所述接地层上并与所述馈电线路相连。
16.在其中一个实施例中，所述天线装置还包括反射板，所述接地板由所述反射板提供。
17.在其中一个实施例中，所述天线装置还包括金属腔体滤波器，所述金属腔体滤波器的壳体同时作为所述反射板。
18.上述的天线装置与馈电网络组件，一方面，位于馈电网络层上方的介质为介质基板，介质基板的介电常数为ε，位于馈电网络层下方的为空腔结构，空腔结构形成空气腔体，使得此类带状线结构能得到比介电常数ε更低的等效介电常数ε’，从而使得该馈电网络组件具备低损的特性；另一方面，此类带状线结构把馈电网络层夹在两层地之间，不容易受到外部的冲击以及电磁干扰，特别是可以减少来自天线振子的辐射影响，从而使天线振子能得到更线性的幅度相位，保证了更优的辐射性能，具有良好的抗干扰作用。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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他的附图。
21.图1为本发明一实施例的天线装置的分解结构示意图；
22.图2为本发明一实施例的馈电网络组件的分解结构示意图；
23.图3为本发明一实施例的馈电网络层的结构示意图；
24.图4为本发明一实施例的接地板的结构示意图；
25.图5为本发明一实施例的接地层的结构示意图。
26.10、馈电网络组件；11、介质基板；111、导电通孔；12、馈电网络层；121、馈电线路；122、第一接地层；123、第二接地层；13、接地板；131、空腔结构；132、隔离条；14、接地层；141、镂空区；15、金属焊盘；20、天线振子；30、天线罩。
具体实施方式
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.参阅图1至图4，图1示出了本发明一实施例的天线装置的分解结构示意图，图2示出了本发明一实施例的馈电网络组件10的分解结构示意图，图3示出了本发明一实施例的馈电网络层12的结构示意图，图4示出了本发明一实施例的接地板13的结构示意图。本发明一实施例提供的一种馈电网络组件10，馈电网络组件10包括：pcb馈电电路板与接地板13。pcb馈电电路板包括介质基板11及分别对应设于介质基板11上下两面的接地层14和馈电网
络层12，馈电网络层12设有馈电线路。接地板14设于馈电网络层12下方，且接地板14在对应馈电线路的位置设有空腔结构以在馈电线路与接地板14之间形成空腔。
29.上述的馈电网络组件10，一方面，位于馈电网络层12上方的介质为介质基板11，介质基板11的介电常数为ε，位于馈电网络层12下方的为空腔结构131，空腔结构131形成空气腔体，使得此类带状线结构能得到比介电常数ε更低的等效介电常数ε’，从而使得该馈电网络组件10具备低损的特性；另一方面，此类带状线结构把馈电网络层12夹在两层地之间，不容易受到外部的冲击以及电磁干扰，特别是可以减少来自天线振子20的辐射影响，从而使天线振子20能得到更线性的幅度相位，保证了更优的辐射性能，具有良好的抗干扰作用。
30.在一个实施例中，接地板14在对应馈电线路的位置设有凹槽或镂空槽，凹槽或镂空槽的槽内空间形成空腔结构131。
31.此外，当空腔结构131为凹槽时，凹槽的底壁相当于作为馈电线路121的地层，同时相对于镂空槽而言，有利于提高结构强度和稳定性；当空腔结构131为镂空槽时，由于接地板13还与功分器或滤波器的腔体电性连接，这样利用天线的功分器或者滤波器来进一步实现馈电线路121的地层。
32.请参阅图2至图4，在一个实施例中，空腔结构131为与馈电线路121的形状相适应的线路槽。如此，也就是在接地板13上开设与馈电线路121的形状与位置相对应的线路槽，在保证能形成空气腔体，以降低损耗的同时，还能保证接地板13的结构强度。
33.需要说明的是，凹槽的深度能决定空气腔体的高度大小，可以根据实际需求来相应灵活地调整与设置凹槽的深度，具体如何设置，在此不进行限定。
34.在一个实施例中，凹槽的深度为1mm-2mm。如此，凹槽形成的空气腔体的高度相应为1mm-2mm，经研究发现，设置在该范围时，能在保证馈电网络层12具有较好的低损性能的同时，更有利于工程实施，并且整体结构稳定性较好。
35.当然，在一些其它实施例中，凹槽的深度还可以设置在小于1mm以及大于2mm的任意数值，具体如何设置，在此不进行限定。
36.请参阅图1或图2，在一个实施例中，馈电网络层12印制于介质基板11的其中一侧面上。和/或，接地层14印制于介质基板11的另一侧面。如此，采用电路板的加工工艺批量生产，能保证加工质量，以及保证加工效率。
37.请参阅图2与图3，在一个实施例中，馈电网络层12还包括设于馈电线路121周围的第一接地层122与第二接地层123。第一接地层122与第二接地层123与馈电线路121形成共面波导结构，即均各自接地设置。如此，一方面，馈电网络层12设置成共面波导结构，可以抑制线路间的互耦；另一方面，由于第一接地层122与第二接地层123接地，这样也就是相当于接地板13、接地层14、第一接地层122与第二接地层123都接地，能进一步提升屏蔽性能。
38.请参阅图2至图4，在一个实施例中，第一接地层122分别与接地板13、接地层14电性连接，第二接地层123分别与接地板13、接地层14电性连接。具体而言，第一接地层122、接地板13、接地层14三者包括但不限于通过至少一个金属化过孔电性连接，还可以是例如通过金属螺钉等紧固连接。同样地，第二接地层123、接地板13、接地层14三者包括但不限于通过至少一个金属化过孔电性连接，还可以是例如通过金属螺钉等紧固连接。如此，第一接地层122与第二导接地层123，也即共面波导结构的地，它分别与接地板13、接地层14电性连接，形成三者共地效果，三者共地使此馈电网络层12有相当稳定的性能且具备非常优良的
屏蔽作用，具有很好的抗干扰特性。
39.请参阅图2、图3与图5，图5示出了本发明一实施例的接地层14的结构示意图。在一个实施例中，接地层14上设有至少一个镂空区141，以及位于镂空区141并与镂空区141的内壁设有间隙的金属焊盘15。金属焊盘15用于与天线振子20电性连接。介质基板11上还设有导电通孔111，导电通孔111分别与金属焊盘15、馈电线路121的输出端电性连接。如此，一方面，馈电网络层12的馈电线路121通过导电通孔111、金属焊盘15与天线振子20电性连接，实现信号在馈电线路121与天线振子20之间的相互传递；另一方面，天线振子20通过焊接于金属焊盘15的方式装设于接地层14上。此外，接地层14仅设置镂空区141，在镂空区141设置与镂空区141的内壁设置间隙的金属焊盘15，从而能屏蔽天线振子20辐射给馈电网络层12导致带来耦合作用，能减少电磁干扰。
40.其中，镂空区141的设置数量与金属焊盘15的数量相互对应。此外，镂空区141、金属焊盘15各自的数量都不限于为一个，具体数量与布置位置根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
41.在一个实施例中，馈电网络层12与接地板13之间通过至少一个紧固件相互连接固定，和/或，通过粘胶相互连接固定。
42.可选地，紧固件包括但不限于为螺钉、螺栓、销钉、铆钉、锁链等等，具体如何设置根据实际需求灵活选取与设置。此外，具体而言，紧固件包括但不限于为金属铆钉、塑料螺钉、塑料销钉、塑料铆钉、塑料螺钉或塑料销钉等等。
43.请参阅图1与图2，在一个实施例中，接地板13的相对两侧分别设有隔离条132。如此，通过设置隔离条132，能改善隔离度，保证天线的性能。
44.请参阅图1至图4，在一个实施例中，一种天线装置，天线装置还包括上述任一实施例的馈电网络组件10，还包括：天线振子20，天线振子20设于接地层14上并与馈电线路121相连。
45.上述的天线装置，一方面，位于馈电网络层12上方的介质为介质基板11，介质基板11的介电常数为ε，位于馈电网络层12下方的为空腔结构131，空腔结构131形成空气腔体，使得此类带状线结构能得到比介电常数ε更低的等效介电常数ε’，从而使得该馈电网络组件10具备低损的特性；另一方面，此类带状线结构把馈电网络层12夹在两层地之间，不容易受到外部的冲击以及电磁干扰，特别是可以减少来自天线振子20的辐射影响，从而使天线振子20能得到更线性的幅度相位，保证了更优的辐射性能，具有良好的抗干扰作用。
46.请参阅图1至图5，具体而言，天线振子20例如焊接固定于金属焊盘15上，通过金属焊盘15实现与馈电网络层12间的信号传输。
47.请参阅图1，具体而言，天线振子20例如为多个，多个天线振子20依次间隔设置形成一个阵列。
48.在一个实施例中，天线装置还包括反射板。接地板13由反射板提供。
49.在一个实施例中，天线装置还包括金属腔体滤波器，金属腔体滤波器的壳体同时作为反射板。
50.请参阅图1，在一个实施例中，天线装置还包括天线罩30。天线罩30罩设于天线振子20的外部。
51.需要说明的是，该“隔离条132”可以为“接地板13的一部分”，即“隔离条132”与“接
地板13的其他部分”一体成型制造；也可以与“接地板13的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“隔离条132”可以独立制造，再与“接地板13的其他部分”组合成一个整体。一实施例中，“隔离条132”为“接地板13”一体成型制造的一部分。
52.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。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
54.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
55.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。