CN119651159A - 天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线系统。天线系统包括移相器腔体、至少一个辐射单元、以及设于所述移相器腔体内的传输网络；辐射单元包括辐射面和巴伦，巴伦包括与辐射面电连接的馈电件和巴伦地；馈电件与传输网络电连接；一个馈电件对应一个巴伦地，并与对应巴伦地形成带状线传输线，巴伦地包括两个间隔布置的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦；馈电件包括相连接的第一馈电部和第二馈电部，第一馈电部与对应巴伦地的第一馈电巴伦耦合连接，第二馈电部与该巴伦地的第二馈电巴伦电连接；其中，各巴伦地中的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦与移相器腔体构造为一体成型件。本发明中的天线系统焊点少、损耗性小、互调稳定性较好。

Description

天线系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线系统。

背景技术

天线系统中，辐射单元与移相器单元之间需要电连接，在实现信号传输的同时，还要满足接地的要求。目前相关技术中的天线系统中，辐射单元和移相器单元通过线缆实现电连接，具体地，线缆芯线一端与辐射单元的馈电片连接，另外一端与移相器信号传输层连接；线缆外导体一端和馈电巴伦焊接连接，另外一端和移相器的接地层焊接连接，但该相关技术的方案具有损耗大，焊点多，互调稳定性差的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种焊点少、损耗性小、互调稳定性较好的天线系统。

本申请实施例提供一种天线系统，包括移相器腔体、至少一个辐射单元、以及设于移相器腔体内的传输网络；

辐射单元包括辐射面和巴伦，巴伦包括与辐射面电连接的馈电件和巴伦地；

馈电件与传输网络电连接；

一个馈电件对应一个巴伦地，并与对应巴伦地形成带状线传输线，巴伦地包括两个间隔布置的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦；馈电件包括相连接的第一馈电部和第二馈电部，第一馈电部与对应巴伦地的第一馈电巴伦耦合连接，第二馈电部与该巴伦地的第二馈电巴伦电连接；

其中，各巴伦地中的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦与移相器腔体构造为一体成型件。

在其中一个实施例中，移相器腔体包括安装壁，第一馈电巴伦包括两个间隔设于安装壁的第一侧的第一子巴伦，第二馈电巴伦包括两个间隔设于安装壁的第一侧的第二子巴伦；

第一馈电部位于对应第一馈电巴伦的两个第一子巴伦之间，以与该两个第一子巴伦耦合连接，第二馈电部与对应第二馈电巴伦的两个第二子巴伦电连接。

在其中一个实施例中，第一子巴伦和第二子巴伦均形成为向远离安装壁的方向延伸的长条状件。

在其中一个实施例中，第二馈电部包括耦合段，耦合段与辐射面上的对应辐射金属层耦合连接；

耦合段的第一端与第一馈电部连接，耦合段的第二端与对应第二馈电巴伦的两个第二子巴伦电连接。

在其中一个实施例中，第二馈电部还包括连接段，连接段与耦合段的第二端连接，并位于该第二馈电部对应的两个第二子巴伦之间，以与该两个第二子巴伦耦合连接。

在其中一个实施例中，第一馈电部通过第一绝缘件安装于对应的两个第一子巴伦之间；和/或

连接段通过第二绝缘件安装于对应的两个第二子巴伦之间。

在其中一个实施例中，辐射单元为双极化辐射单元；巴伦地和馈电件的数量均为两个，两个馈电件中的耦合段在安装壁上的投影相交，且在辐射面和安装壁的相对方向上间隔布置。

在其中一个实施例中，辐射单元为双极化辐射单元；巴伦地和馈电件的数量均为两个；其中一个巴伦地的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦的连线，与另一个巴伦地的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦的连线垂直；或者

辐射单元为单极化辐射单元；巴伦地和馈电件的数量均为一个，巴伦地的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦的连线为0°方向。

在其中一个实施例中，辐射面朝向馈电巴伦的一侧设有至少两个耦合件，至少一个巴伦地的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦均通过耦合件与辐射面耦合连接。

在其中一个实施例中，各巴伦地均通过耦合件与辐射面耦合连接，

其中一部分耦合件与第一馈电巴伦一一对应耦合连接，其中另一部分耦合件与第二馈电巴伦一一对应耦合连接；

耦合件位于对应的两个第一子巴伦的相背离侧；和/或，耦合件位于对应的两个第二子巴伦的相背离侧。

在其中一个实施例中，耦合件构造为自辐射面冲切而成的片状结构。

在其中一个实施例中，辐射单元的数量为多个，多个辐射单元沿第一方向间隔布置；

多个辐射单元中，极化方向相同的馈电件均连接于同一个传输网络的不同输出端；传输网络的数量与一个辐射单元中包括的馈电件的数量相同。

上述的天线系统的有益效果：

通过馈电件与传输网络电连接，实现辐射单元与传输网络的信号连接。通过各巴伦地中的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦与移相器腔体构造为一体成型件，实现巴伦地和移相器腔体的共地，巴伦地和移相器腔体无需焊接，由此也减少了焊点的数量，且无需电镀，结构简单，损耗低，也使得天线系统的互调稳定性较佳。

附图说明

图1为本申请实施例提供的天线系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的天线系统中辐射单元和移相器腔体的连接结构示意图；

图3为本申请实施例提供的天线系统的分解结构示意图；

图4为本申请实施例提供的天线系统的另一个角度的分解结构示意图；

图5为本申请实施例提供的天线系统中馈电件和传输网络的连接结构示意图；

图6为本申请实施例提供的天线系统的另一个角度的示意图。

附图标号说明：

100、天线系统；

10、辐射单元；101、巴伦；102、巴伦地；20、辐射面；30、馈电件；31、第一馈电部；32、第二馈电部；321、耦合段；322、连接段；40、耦合件；41、操作口；42、贯穿孔；50、巴伦地；51、第一馈电巴伦；510、第一子巴伦；52、第二馈电巴伦；520、第二子巴伦；

61、移相器腔体；610、安装壁；63、传输网络；F、第一方向。

具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

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。

下面结合附图说明本申请实施例的天线系统。

图1为本申请实施例提供的天线系统的结构示意图；图2为本申请实施例提供的天线系统中辐射单元和移相器腔体的连接结构示意图；图3为本申请实施例提供的天线系统的分解结构示意图；图4为本申请实施例提供的天线系统的另一个角度的分解结构示意图；图5为本申请实施例提供的天线系统中馈电件和传输网络的连接结构示意图；图6为本申请实施例提供的天线系统的另一个角度的示意图。

参照图1、图2、图3，本申请实施例的天线系统100包括移相器腔体61、至少一个辐射单元10、以及设于移相器腔体61内的传输网络63。

辐射单元10包括辐射面20和巴伦101，巴伦101包括与辐射面20电连接的馈电件30和巴伦地50，馈电件30与传输网络63电连接。一个馈电件30对应一个巴伦地50，并与对应巴伦地50形成带状线传输线。巴伦地50包括两个间隔布置的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52。馈电件30包括相连接的第一馈电部31和第二馈电部32，第一馈电部31与对应巴伦地50的第一馈电巴伦51耦合连接，第二馈电部32与该巴伦地50的第二馈电巴伦52电连接。其中，各巴伦地50中的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52与移相器腔体61构造为一体成型件。

通过馈电件30与传输网络63电连接，实现辐射单元10与传输网络63的信号连接。通过各巴伦地50中的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52与移相器腔体61构造为一体成型件，实现各巴伦地50和移相器腔体61的共地，巴伦地50和移相器腔体61无需焊接，由此也减少了天线系统中焊点的数量，且无需电镀，结构简单，损耗低，也使得天线系统100的互调稳定性较佳。

第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52与移相器腔体61构造为一体成型件，是指第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52和移相器腔体61这两者彼此之间无需外界其他部件辅助连接，本身就一体成型。一体成型的例如可以通过压铸、挤压等工艺实现。

具体实现时，对于馈电件30与辐射面20的电连接，例如可以是耦合连接，对于巴伦地50与辐射面20的电连接，可以是耦合连接，也可以是直接接触实现电连接，例如焊接连接。本申请实施例中，以巴伦地50与辐射面20的电连接是耦合连接为例进行说明。此时，可以在辐射面20未耦合连接到巴伦地50上之前，就将移相器腔体61安装到反射板上，使得天线系统的装配较为简单。

进一步地，馈电件30和巴伦地50实际上分别与辐射面20上对应的辐射金属层电连接。

另外，馈电件30的第二馈电部32可以与该巴伦地50的第二馈电巴伦52直接连接（例如焊接）或耦合连接。本申请实施例中，以第二馈电部32与对应第二馈电巴伦52耦合连接为例进行说明。

进一步地，本申请实施例中，辐射单元10可以是双极化辐射单元或者单极化辐射单元。以下的示例中，以辐射单元10为双极化辐射单元、馈电件30的数量为两个为例对天线系统100进行详细说明。

而馈电件30与传输网络63的电连接，结合图3和图5，例如可以是馈电件30的部分结构贯穿移相器腔体61的腔壁，并伸入到移相器腔体61内从而与对应传输网络63焊接连接。与之对应地，需要在移相器腔体61的侧壁上开设操作口41，以便于该焊接操作。

本申请实施例中，辐射单元10的数量为一个或者多个，在辐射单元10的数量为一个时，以双极化辐射单元为例进行说明时，传输网络63的数量为两个，两个馈电件30的第一馈电部31均贯穿移相器腔体61的壁部并进入到移相器腔体61内，分别与一个传输网络63电连接。在辐射单元10的数量为一个时（未图示），以单极化辐射单元为例进行说明时，传输网络63的数量为一个，一个馈电件30的第一馈电部31贯穿移相器腔体61的壁部并进入到移相器腔体61内，从而与该一个传输网络63电连接。

结合图1和图3，辐射单元10的数量为多个时，多个辐射单元10沿第一方向F间隔布置。传输网络63的数量与一个辐射单元10中包括的馈电件30的数量相同。例如，在辐射单元10为双极化辐射单元时，馈电件30和传输网络63的数量都为两个，此时，每个传输网络63都有多个输出端，输出端的数量与辐射单元10的数量相同。如此，多个辐射单元10中，极化方向相同的馈电件30均连接于同一个传输网络63的不同输出端，例如参照图1，对于5个辐射单元10中的5个极化方向为正45°的馈电件30，可以连接于图面左侧的传输网络63上的5个输出端，对于5个辐射单元10中的5个极化方向为负45°的馈电件30，可以连接于图面右侧的传输网络63上的5个输出端。当然，图1以辐射单元10的数量为5个为例进行说明，对于辐射单元10的数量为其它的情况与此类似，此处不再赘述。

在辐射单元10为单极化辐射单元时，馈电件30和传输网络63的数量都为一个（未图示），此时，每个传输网络63都有多个输出端，输出端的数量与辐射单元10的数量相同。如此，各辐射单元10中的馈电件30均连接于该一个传输网络63的不同输出端，例如，对于5个辐射单元10中的5个馈电件30，可以连接于传输网络63上的5个输出端，当然，对于辐射单元10的数量为其它的情况与此类似，此处不再赘述。

本申请实施例中，继续参照图4，移相器腔体61包括安装壁610，在同一个巴伦地50中，第一馈电巴伦51包括两个间隔设于安装壁610的第一侧的第一子巴伦510，第二馈电巴伦52包括两个间隔设于安装壁610的第一侧的第二子巴伦520。

第一馈电部31位于对应第一馈电巴伦51的两个第一子巴伦510之间，以与该两个第一子巴伦510耦合连接，第二馈电部32与对应第二馈电巴伦52的两个第二子巴伦520电连接。

具体实现时，安装壁610上对应馈电件30的位置设有贯穿孔42，贯穿孔42位于两个第一子巴伦510之间，第一馈电部31可以穿过该贯穿孔42与对应的传输网络63的输出端电连接。

本申请实施例中，第一子巴伦510和第二子巴伦520均形成为向远离安装壁610的方向延伸的长条状件。如此设置，便于第一子巴伦510、第二子巴伦520与移相器腔体61一体成型。

进一步地，结合图4和图5，第二馈电部32包括耦合段321，耦合段321与辐射面20上的对应辐射金属层耦合连接。

耦合段321的一端与第一馈电部31连接，耦合段321的另一端与对应第二馈电巴伦52的两个第二子巴伦520电连接。

如此设置，使得馈电件30与辐射面20耦合连接时，具有足够的耦合面积。具体实现时，耦合段321可以与辐射面20平行设置。

当然，在其中一些实施例中，第二馈电部32仅包括耦合段321，如此，耦合段321的第二端与对应第二馈电巴伦52的两个第二子巴伦520电连接的方式可以是直接连接或者是耦合连接。

在另一些实施例中，参照图4和图5，第二馈电部32还包括连接段322，连接段322与耦合段321的第二端连接，并位于该第二馈电部32对应的两个第二子巴伦520之间，以与该两个第二子巴伦520耦合连接。如此设置，便于实现两个第二子巴伦520与耦合段321的电连接。在另外一些实施例中，也可以是连接段322与对应两个第二子巴伦520焊接连接。需要注意的是，连接段322的长度小于第一馈电部31的长度，连接段322实际上是悬空设置于安装壁610上方，并未与安装壁610接触。需要注意的是，连接段322距离对应的两个第二子巴伦520的间距相等时，形成带线结构，连接段322距离对应的两个第二子巴伦520的间距不相等时，形成微带线结构。

进一步地，第一馈电部31通过第一绝缘件（未图示）安装于对应的两个第一子巴伦510之间。例如，第一馈电部31卡接连接在第一绝缘件上。另外，连接段322通过第二绝缘件（未图示）安装于对应的两个第二子巴伦520之间，例如，连接段322卡接在第二绝缘件上。这里的第一绝缘件和第二绝缘件例如可以是塑料件。

如此设置，能够将第一馈电部31机械定位于两个第一子巴伦510上，并能够将连接段322机械定位于两个第二子巴伦520上。

本申请实施例中，参照图3，在辐射单元10为双极化辐射单元时，巴伦地50和馈电件30的数量均为两个，为了便于观察，将两个馈电件30按照黑色实心箭头拆分至右侧。两个馈电件30各自对应一个巴伦地50。两个馈电件30中的耦合段321在安装壁610上的投影相交，且在辐射面20和安装壁610的相对方向上间隔布置。如此设置，能够实现两个馈电件30的绝缘。

进一步地，其中一个巴伦地50的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52的连线，与另一个巴伦地50的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52的连线垂直。换言之，两个巴伦地50位于相互正交的位置，如此，两个耦合段321的延伸方向垂直。需要注意的是，两个耦合段321的形状可以完全相同，以与辐射面20的耦合面积相同。

在辐射单元10为单极化辐射单元时，巴伦地50和馈电件30的数量均为一个，巴伦地50的第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52的连线为0°方向。

本申请实施例中，继续参照图4，辐射面20朝向巴伦101的一侧设有至少两个耦合件40，至少一个巴伦地50的所述第一馈电巴伦51和第二馈电巴伦52均通过耦合件40与辐射面20耦合连接。在各个巴伦地50都与辐射面20耦合连接时，其中一部分耦合件40与第一馈电巴伦51一一对应耦合连接，其中另一部分耦合件40与第二馈电巴伦52一一对应耦合连接。

如此设置，使得辐射单元10形成开放式辐射单元，便于安装壁610与反射板的装配连接。具体实现时，只要在反射板上开安装孔，先将馈电件30安装在巴伦地50上，然后将巴伦地50穿过安装孔，再将辐射面20通过耦合件40耦合连接于巴伦地50即可实现天线系统100的组装。装配简单且一致性好。

本申请实施例中，结合图4和图6，具体连接时，耦合件40位于对应的两个第一子巴伦510的相背离侧。和/或，耦合件40位于对应的两个第二子巴伦520的相背离侧。例如，与两个第一馈电巴伦51对应的两个耦合件40，位于两个第一馈电巴伦51的相背离侧，与两个第二馈电巴伦52对应的两个耦合件40，位于两个第二馈电巴伦52的相背离侧。

具体实现时，耦合件40与第一馈电巴伦51的机械连接通过第一绝缘件实现，耦合件40与第二馈电巴伦52的机械安装通过第二绝缘件实现。

另外，耦合件40构造为自辐射面20冲切而成的片状结构。如此使得耦合件40的加工过程更为简单。具体实现时，对辐射面20平面冲压形成4个耦合件40。

以上所述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。

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。

Claims (12)

1.一种天线系统，其特征在于，包括移相器腔体、至少一个辐射单元、以及设于所述移相器腔体内的传输网络；

所述辐射单元包括辐射面和巴伦，所述巴伦包括与所述辐射面电连接的馈电件和巴伦地；

所述馈电件与所述传输网络电连接；

一个馈电件对应一个巴伦地，并与对应所述巴伦地形成带状线传输线，所述巴伦地包括两个间隔布置的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦；所述馈电件包括相连接的第一馈电部和第二馈电部，所述第一馈电部与对应所述巴伦地的所述第一馈电巴伦耦合连接，所述第二馈电部与该所述巴伦地的所述第二馈电巴伦电连接；

其中，各所述巴伦地中的所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦与所述移相器腔体构造为一体成型件。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述移相器腔体包括安装壁，所述第一馈电巴伦包括两个间隔设于所述安装壁的第一侧的第一子巴伦，所述第二馈电巴伦包括两个间隔设于所述安装壁的所述第一侧的第二子巴伦；

所述第一馈电部位于对应所述第一馈电巴伦的两个第一子巴伦之间，以与该两个所述第一子巴伦耦合连接，所述第二馈电部与对应所述第二馈电巴伦的两个第二子巴伦电连接。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一子巴伦和所述第二子巴伦均形成为向远离所述安装壁的方向延伸的长条状件。

4.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第二馈电部包括耦合段，所述耦合段与所述辐射面上的对应辐射金属层耦合连接；

所述耦合段的第一端与所述第一馈电部连接，所述耦合段的第二端与对应所述第二馈电巴伦的两个第二子巴伦电连接。

5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第二馈电部还包括连接段，所述连接段与所述耦合段的第二端连接，并位于该所述第二馈电部对应的两个所述第二子巴伦之间，以与该两个所述第二子巴伦耦合连接。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述第一馈电部通过第一绝缘件安装于对应的两个第一子巴伦之间；和/或

所述连接段通过第二绝缘件安装于对应的两个所述第二子巴伦之间。

7.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述辐射单元为双极化辐射单元；所述巴伦地和所述馈电件的数量均为两个，两个所述馈电件中的所述耦合段在所述安装壁上的投影相交，且在所述辐射面和所述安装壁的相对方向上间隔布置。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述辐射单元为双极化辐射单元；所述巴伦地和所述馈电件的数量均为两个；其中一个所述巴伦地的所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的连线，与另一个所述巴伦地的所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的连线垂直；或者

所述辐射单元为单极化辐射单元；所述巴伦地和所述馈电件的数量均为一个，所述巴伦地的所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的连线为0°方向。

9.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述辐射面朝向所述馈电巴伦的一侧设有至少两个耦合件，至少一个所述巴伦地的所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦均通过所述耦合件与所述辐射面耦合连接。

10.根据权利要求9所述的天线系统，其特征在于，各所述巴伦地均通过所述耦合件与所述辐射面耦合连接，

其中一部分耦合件与所述第一馈电巴伦一一对应耦合连接，其中另一部分耦合件与所述第二馈电巴伦一一对应耦合连接；

所述耦合件位于对应的两个所述第一子巴伦的相背离侧；和/或，所述耦合件位于对应的两个所述第二子巴伦的相背离侧。

11.根据权利要求9所述的天线系统，其特征在于，所述耦合件构造为自所述辐射面冲切而成的片状结构。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述辐射单元的数量为多个，多个所述辐射单元沿第一方向间隔布置；

多个所述辐射单元中，极化方向相同的所述馈电件均连接于同一个所述传输网络的不同输出端；所述传输网络的数量与一个所述辐射单元中包括的馈电件的数量相同。