[发明专利]基站天线单元及基站天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及的是一种基站天线单元及基站天线。

背景技术

随着基站天线技术以及5G通信技术的发展，基站天线除了需要具备优异的电气性能，例如超宽带，高增益，高隔离度，高前后比及高交叉极化比，同时还需要具备低剖面，质量轻的机械性能，并且加工成本低，电气性能一致性好，才能满足大批量生产以适应市场需求。

当前基站天线振子主要有两种形式实现，压铸振子和PCB振子，两者各有优缺点：压铸振子整体成型，一体化程度高，但重量相对较大；PCB振子重量相对较轻，但在天线装配时需要的组装工序较多，天线性能一致性难以保证，生产成本相对较高。此外，随着5G技术的进一步发展，基站天线将采用大规模阵列实现，可以预见的是，零部件更多，复杂度更高，手工组装更繁琐。性能一致性更加难以保证，亟待解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基站天线单元及基站天线，重量轻，表面精度好，生产一致性高。

为解决上述问题，本发明提出一种基站天线单元，包括：一体成型的非金属结构，所述非金属结构至少包括非金属基板；及在所述非金属结构上通过LDS或LEP工艺形成的金属图案；所述金属图案至少包括振子臂、耦合金属带及金属化通孔，所述振子臂形成在所述非金属基板的正面，所述耦合金属带形成在所述非金属基板的背面，所述金属化通孔形成在所述振子臂的连接通孔处且与振子臂相连。

根据本发明的一个实施例，所述振子臂包括呈正负45度正交布置的两对偶极子天线臂，每对偶极子天线臂的开口部位分别位于非金属基板的对角部位且朝向相反；全部偶极子天线臂靠近正交中心的端部上均设置有所述金属化通孔。

根据本发明的一个实施例，所述非金属结构还包括巴伦支撑结构，一体成型在所述非金属基板的背面上；所述金属图案还包括两条馈电线路及一馈电巴伦，形成在所述巴伦支撑结构上，所述馈电线路或馈电巴伦与所述金属化通孔相连。

根据本发明的一个实施例，所述巴伦支撑结构为具有上下贯通的通孔的柱状体结构；所述馈电巴伦设置在所述柱状体结构的通孔壁或外侧壁上；所述馈电线路对应设置在所述柱状体结构的外侧壁或通孔壁上；所述馈电巴伦与每对偶极子天线臂的第一偶极子天线臂上的金属化通孔相连，所述馈电线路与每对偶极子天线臂的第二偶极子天线臂上的金属化通孔相连。

根据本发明的一个实施例，所述柱状体结构的高度为工作频段中心频点波长的1/4～1/8；所述馈电巴伦布满所述通孔壁或外侧壁，或者，所述馈电巴伦具有从上端开始往下延伸开设的隔离槽，所述馈电巴伦在底部连为一体，所述隔离槽的位置对应于各个偶极子天线臂之间缝隙的下方，所述隔离槽的槽长为工作频段中心频点波长的1/4～1/8。

根据本发明的一个实施例，所述非金属结构还包括形成在所述柱状体结构的底部的三个焊盘，分别连接所述两条馈电线路及一馈电巴伦。

根据本发明的一个实施例，所述耦合金属带包括四条设置在所述非金属基板的边沿的金属带；每条金属带从一偶极子天线臂的开口部位下方，延伸至相邻偶极子天线臂的开口部位下方，以将一偶极子天线臂的电流耦合至相邻偶极子天线臂上。

根据本发明的一个实施例，所述非金属结构的材料为陶瓷、玻璃或高分子材料。

根据本发明的一个实施例，所述金属图案的镀层为，先后镀铜、镍、金层，或先后镀铜、镍，或先后镀铜、三元合金。

根据本发明的一个实施例，所镀的镍层为高磷镍，其中磷的质量含量为8-15％。

本发明还提供一种基站天线，包括：馈电网络结构及至少一如前述实施例中任意一项所述的基站天线单元，所述基站天线单元与所述馈电网络结构连接。

根据本发明的一个实施例，所述馈电网络结构为功分电路板，所述基站天线单元通过SMT工艺直接焊接到所述功分电路板上；

或者，所述馈电网络结构为射频集成电路器件，所述基站天线单元通过连接器连接所述射频集成电路器件的端口。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：

通过在注塑成型的塑料件(或者其他的非金属材料)上采用镭雕金属辐射图形实现的一体化天线单元，相较于传统的一体化压铸振子，重量轻，加工成本低，在馈电方式上，无需馈电探针或同轴电缆，相较于PCB振子，组装成本低，表面精度好，变形小，生产一致性好，效率高；而且焊点少，一体化天线单元可以仅仅在底部镭雕用于过回焊炉的焊盘，再无焊点，可以减少之前PCB焊接工艺的焊接，从而减少了工艺，降低了成本提高了良品率；