用于有源天线单元的反射器组件和具有反射器组件的有源天线单元和基站天线的制作方法

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用于有源天线单元的反射器组件和具有反射器组件的有源天线单元和基站天线
1.本技术要求于2022年3月8日提交的、标题为“用于有源天线单元的反射器组件和具有反射器组件的有源天线单元和基站天线”的中国专利申请no.202210217965.0的优先权。


背景技术:

2.本发明一般地涉及无线电通信,并且更具体地,涉及用于蜂窝通信系统的基站天线。
3.蜂窝通信系统在本领域中是被熟知的。在蜂窝通信系统中,地理区域被划分为由相应的宏小区基站服务的一系列区域或“小区”。每个宏小区基站可以包括一个或多个基站天线,该一个或多个基站天线被配置为提供与由基站服务的小区内的订户的双向射频(“rf”)通信。在许多情况下,每个基站被划分为“扇区”。在一种通常配置中,六边形小区被划分为方位平面中的三个120
°
扇区,并且每个扇区由具有大约65
°
的方位半功率波束宽度(hpbw)的一个或多个宏小区基站天线服务。所谓的小小区基站可以用于在小区的部分内的高流量区域中提供服务。通常,基站天线被安装在塔或其他升高的结构上,其中由基站天线产生的辐射图案指向外。
4.基站天线的某些部件可以产生热。例如,无线电装置可以产生热。在过去,外部散热翅片被提供在基站天线的壳体中和子单元/无线电单元的主体或机架中,以帮助耗散所产生的热。可以在共同未决的wo2019/236203和wo2020/072880中找到示例常规天线的进一步细节,其内容在此通过引用被并入,如同在本文中完整地阐述一样。


技术实现要素:

5.依据本发明的实施例,提供了耦合到反射器主体的翅片结构,其不需要翅片结构与反射器主体和/或反射器主表面集成。
6.本发明的实施例涉及用于基站天线的反射器组件,该反射器组件包括:具有提供从反射器主体向外延伸的唇缘的外周边的反射器主体;以及围绕外周边在前后方向上堆叠的多个翅片结构。
7.反射器主体可以具有前表面。唇缘可以在前表面的后面横向地和/或纵向地延伸。多个翅片结构可以位于唇缘的前面。
8.反射器主体可以是具有一对长边和一对短边的矩形。唇缘可以被提供为向外延伸的多个唇缘区段,至少一个唇缘区段从长边和短边中的每一者向外延伸。
9.唇缘可以由提供反射器主体的金属片的一部分中的至少一个折叠或弯曲来限定。
10.唇缘可以具有四个唇缘区段。唇缘区段中的至少第一唇缘区段和第二唇缘区段的相邻端部分可以是间隔开的并限定开放角部空间。
11.反射器组件还可以包括跨开放角部空间延伸的耦合构件。
12.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以通过堆叠的u形通道组被提供,被定向
为使得u形通道的开放端面向外离开反射器主体,而u形通道的封闭端毗邻或紧密靠近反射器主体的侧壁、顶壁或底壁。
13.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以通过堆叠的l形通道组被提供,被定向为使得l形通道的短端毗邻或紧密靠近反射器主体的侧壁、顶壁或底壁。
14.反射器主体可以具有一对横向间隔开的侧壁和纵向间隔开的顶壁和底壁,侧壁、顶壁和底壁围绕反射器主体的前表面,并且其中侧壁、顶壁和底壁垂直于反射器主体的唇缘和前表面并在反射器主体的唇缘和前表面之间在前后方向上向后延伸。
15.多个翅片结构的第一子集可以被固定到侧壁,且多个翅片结构的第二子集可以被固定到顶壁或底壁。
16.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以被焊合、焊接、钎焊和/或铆接到反射器主体的顶壁、底壁或侧壁中的一个或多个。
17.反射器主体可以具有多个孔口,该多个孔口中的至少一些孔口具有在反射器主体的横向延伸的20-90%的范围内的横向延伸。
18.多个孔口中的至少一些孔口也可以具有在反射器主体的纵向延伸的10-60%的范围内的横向延伸。
19.反射器主体可以被提供为提供唇缘的框架。反射器主体可以被配置为与一个或多个基板配合,用于限定在辐射元件的后面且在无线电装置的前面的反射器前表面。
20.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以通过伸长通道构件被提供,该伸长通道构件能弯曲或能折叠以限定包括共面且彼此正交的第一区段和第二区段的相应的翅片结构,由此弯曲形成90度弯曲接头,并且其中伸长通道的第一区段和第二区段在唇缘的前面延伸。
21.唇缘可以从右侧壁和左侧壁且垂直于右侧壁和左侧壁横向地向外延伸。唇缘也可以从顶壁和底壁且垂直于顶壁和底壁纵向地延伸。
22.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以通过作为与反射器主体分离的部件的挤出或压铸构件被提供。
23.多个翅片结构中的至少一些翅片结构可以具有翅片表面,该翅片表面具有至少一个曲线的面向外的周边,从而限定被配置为接收相应的固定构件的凹部。
24.反射器主体和多个翅片结构可以具有诸如镀敷和/或涂敷或电镀之类的抗腐蚀表面处理。
25.一些实施例涉及有源天线单元,该有源天线单元包括反射器组件以及在反射器组件的后面的无线电装置、保持无线电装置的无线电装置壳体以及在反射器组件的前面的辐射元件。
26.一些实施例涉及包括本文所描述的反射器组件的基站天线。
27.还有其他实施例涉及用于基站天线的反射器组件,该反射器组件包括:具有有周边的前面的反射器主体和包括多个堆叠的通道构件的导热翅片结构。堆叠的通道构件被耦合到反射器主体,并从反射器主体的周边横向地和/或纵向地向外延伸。
28.反射器组件还可以包括从反射器主体的前面的周边并在反射器主体的前面的周边的后面向外延伸的唇缘。
29.反射器主体可以具有片金属/由片金属形成,且唇缘可以由片金属的一部分中的
至少一个弯曲形成。
30.堆叠的通道构件可以包括片金属u形或l形通道。
31.堆叠的通道构件可以被提供为挤出或压铸构件。
32.反射器组件还可以包括位于多个堆叠的通道构件和反射器主体的面向部分之间的电介质衬垫。
33.其他实施例涉及一种用于基站天线的有源天线单元,该有源天线单元包括:具有外周边的反射器主体,从而提供从反射器主体向外延伸的唇缘;耦合到反射器主体并且在反射器主体的前面的天线罩;以及耦合到反射器主体并且在反射器主体的后面的无线电装置。
34.反射器主体具有前表面,并且唇缘可以在前表面的后面横向地和/或纵向地延伸。反射器主体可以具有在前表面的后面延伸的多个侧壁,其将前表面耦合到唇缘。在使用中,侧壁直接暴露于环境条件。
35.所有侧壁都可以没有向外突出的散热片,并且可以限定用于来自无线电装置中的(一个或多个)热源的热路径的热出口。
36.反射器主体可以为具有一对长边和一对短边的矩形。唇缘可以被设置为多个向外延伸的唇缘区段,其中至少一个唇缘区段从每条长边和/或每条短边向外延伸。
37.唇缘可以通过在提供反射器主体的金属片的一部分中的至少一次折叠或弯曲被限定。
38.唇缘可以具有四个唇缘区段。唇缘区段中的至少第一唇缘区段和第二唇缘区段的相邻端部分可以是间隔开的并限定开放角部空间。
39.有源天线单元可以包括跨开放角部空间延伸的耦合构件。
40.天线罩可以具有外周边部分,该外周边部分带有可以保持密封构件的内部凹槽。天线罩可以密封地耦合到反射器主体的前表面。
41.侧壁可以具有在大约20mm至大约50mm的范围内的高度。
42.侧壁中的至少一个侧壁可以具有位于唇缘的前面的向外突出的散热片。
43.应当注意的是,即使没有对其他不同实施例进行具体描述,针对一个实施例所描述的本公开的各种方面也可以被包括在其他不同的实施例中。换句话说,所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合被组合,只要它们彼此不冲突。
附图说明
44.图1是根据本发明的实施例的反射器组件的前面、侧面透视和部分分解视图。
45.图2是图1中所示的反射器组件的前面、侧面透视和装配视图。
46.图3是根据本发明的实施例的具有图1和图2中所示的反射器组件的有源天线模块的前面、侧面和部分分解视图。
47.图4a是根据本发明的实施例的反射器组件的另一实施例的前面、侧面透视视图。
48.图4b是根据本发明的实施例的具有图4a中所示的反射器组件的示例有源天线单元的一部分的部分分解前透视图。
49.图4c是图4b中所示的反射器组件和无线电装置的一部分的大幅放大视图。
50.图5是图2中所示的反射器组件的角部的大幅放大的前面、侧面透视视图。
51.图6a是根据本发明的实施例的另一反射器组件的前面透视视图。
52.图6b和图6c是根据本发明的一些实施例的包括堆叠翅片组的示例挤出或压铸翅片构件的侧面、透视视图。
53.图7是根据本发明的实施例的有源天线单元和反射器组件的另一实施例的前面、侧面透视和部分分解视图。
54.图8a和图8b是根据本发明的实施例的具有不同金属表面的反射器组件的装配视图,其中图8b图示了具有表面处理的反射器组件,由此有助于在恶劣环境条件下的稳定性。
55.图9a和图9b是根据本发明的实施例的多个热翅片和反射器组件的一部分和导热衬垫的放大示意性图。
56.图9c和图9d是示出了根据本发明的实施例的其替代实施例的反射器主体的角部部分的放大侧面透视视图。
57.图10a-图10e是根据本发明的实施例的反射器组件的一部分和多个热翅片的示例配置的放大示意性图。
58.图11a是根据本发明的实施例的可弯曲以形成翅片的翅片结构的示意性图。
59.图11b是根据本发明的实施例的图11a中所示的翅片结构在弯曲配置中从而提供翅片结构的两边(例如,侧翅片和顶翅片或侧翅片和底翅片)的示意性图。
60.图12是根据本发明的实施例的弯曲翅片结构的示意性图,该弯曲翅片结构可以通过在起始翅片结构中的附加弯曲被提供。
61.图13a是根据本发明的实施例的具有多个预先形成的凹口用于弯曲的另一示例起始翅片结构的顶部、侧部透视视图。
62.图13b是根据本发明的实施例的图13a中所示的起始翅片结构在多个地方处弯曲以形成框架形的翅片结构的前面、侧面透视视图。
63.图13c是根据本发明的实施例的图13b中所示的翅片结构组装到反射器主体的前面、侧面透视视图。
64.图13d是图13c中所示的组件的角部部分的大幅放大视图。
65.图14是根据本发明的实施例的基站天线的后透视视图,该基站天线包括具有反射器组件的有源天线单元,其至少部分地保持在无源壳体的外部。
66.图15是根据本发明的实施例的具有有源天线单元的基站天线的简化横向截面视图,其中反射器组件保持在基站天线内部。
67.图16是根据本发明的实施例的示例有源天线单元的横向截面简化示意性图,其图示了来自无线电装置中的热源的热路径。
68.图17是根据本发明的实施例的另一示例有源天线单元的横向截面简化示意性图,其图示了来自无线电装置中的热源的热路径。
69.图18是根据本发明的实施例的天线的示例热流动路径的框图。
70.图19是图18中所示的有源天线单元的前面、侧面透视视图。
71.图20是图19中所示的有源天线单元的放大顶视图。
72.图21是图19和图20中所示的有源天线单元的角部的大幅放大视图。
73.图22是根据本发明的实施例的图20中所示的有源天线单元的简化截面视图。
74.图23是图20中所示的有源天线单元的部分分解视图。
75.图24是图23中所示的有源天线单元的后部透视部分分解视图。
76.图25是图23中所示的有源天线单元的一部分的放大分解视图。
具体实施方式
77.对蜂窝通信能力的要求已以高的速度在增长。作为结果,近年来基站天线的数量已激增。基站天线相对既大又重,并且如上面提到的,通常被安装在天线塔上。由于天线上的风载荷和天线的重量和相关联的无线电装置、线缆等,必须建造天线塔来支撑显著的载荷。这增加了天线塔的成本。
78.在下面的描述中,使用这样的术语来描述用于基站天线的有源天线单元及其部件,这些术语假设基站天线被安装在塔上以供使用,其中天线的纵轴沿竖直(或接近竖直)轴延伸,且天线的前表面被安装为与塔或其他安装结构相对,从而指向天线的覆盖区域。
79.现在将参照附图更详细地讨论本发明的实施例。
80.在共同未决的pct/cn2021/116847中描述了有源天线单元中的具有集成散热器的压铸或挤出反射器结构,其内容在此通过引用被并入,如同在本文中完整地阐述一样。然而,将散热器集成到反射器结构中可能需要相对昂贵的工具和/或制造技术。本发明构思提供了可以降低成本和/或反射器结构的重量的替代反射器组件配置。
81.参考图1、图2和图5,示出了具有反射器主体10b的反射器组件10,其中唇缘15从反射器主体10b向外延伸。唇缘15可以具有分别从顶壁10t和底壁10w且垂直于顶壁10t和底壁10w纵向地延伸的第一151和第二152唇缘区段15s。唇缘15可以具有分别从右侧壁10s和左侧壁10s向外横向延伸的第三153和第四154唇缘区段15s。如所示,唇缘15垂直于右侧壁10s和左侧壁10s以及底壁10w和顶壁10t中的每一者。多个翅片结构25可以位于唇缘15的前面,该多个翅片结构25为导热散热翅片。翅片结构25可以被提供有多个翅片表面25f,该多个翅片表面25f可以被提供为平行的平面翅片表面且可以位于唇缘15的前面,通常与反射器主体10b的前表面齐平或在反射器主体10b的前表面的后面。
82.在一些实施例中,存在多个翅片表面25f,通常为3-10个,更常见的是3-6个,从反射器主体10b的所有四边(左边和右边以及顶边和底边)延伸。然而,翅片结构25可以被提供在侧面的子集上,诸如两边或三边,而不是如所示的所有四边。
83.翅片表面25f可以从主反射器主体10b延伸出的距离等于、大于或小于唇缘15从反射器主体10b延伸的距离。不同的翅片表面25f可以具有不同的延伸长度。
84.可以由诸如包括铝或由铝限定的金属之类的片形金属来形成反射器主体10b。可以通过弯曲提供反射器主体10b的片金属的部分来形成唇缘15。唇缘15可以具有在相邻15n唇缘区段15s的相邻端部分之间的开放角部空间11。
85.在一些实施例中,翅片结构25中的至少一些翅片结构可以由诸如片金属之类的金属形成。
86.反射器组件10可以包括至少一个耦合构件29,该至少一个耦合构件29在对应的开放角部11之间和上方和/或后面延伸。耦合构件29可以是方形或矩形的,但也可以使用其他形状。如所示,在四个角处存在四个耦合构件29,并且耦合构件29可以与唇缘15配合以限定封闭的反射器周边表面,以将无线电装置50与辐射元件40隔离(图3)和/或提供抗水或防水屏障。
87.(主)反射器主体10b可以具有矩形形状,其中一对长边和一对短边围绕前表面10f。在工作位置(图14)中,长边可以纵向延伸,而短边可以横向延伸。
88.可以通过附接到反射器主体10b的侧壁10s、顶壁10t或底壁10w中的至少一者的配合翅片结构来提供翅片结构25。翅片结构25可以是金属冲压或其他金属形状和形成的构件,并且可以是与反射器主体10b分离的部件。翅片结构25不需要是压铸或挤出的翅片,但可以被这样配置(图6a-图6c)。
89.可以使用任何合适的附接配置将翅片结构25附接到反射器主体10b,这些附接配置例如铆钉、焊接、软焊接头、钎焊、化学结合等。对于焊合或焊接,可以沿每个面对翅片结构25和每个端壁10t、10w或每个侧壁中的一个或全部的面向外的表面提供一个或多个间隔开的焊合或焊接接头。对于铆接,可以使用铆接处理来促进合适的密封配置。tox铆接处理是冷连接处理,也被已知为
“‑
铆钉”,其中在铆钉或压接期间,要连接的片金属在连续形成处理中彼此力连接和正锁定。
90.在一些实施例中,翅片结构25的子集可以附接在一起并附接到唇缘15,而不需要焊合、焊接或铆接到侧壁10s、顶壁10t或底壁10w。例如,可以使用合适的配置和/或摩擦接合等将配合部件固定在一起。在还有的其他实施例中,可以以其他方式将翅片结构25附接到反射器主体,并且可以提供没有唇缘25的反射器主体。
91.参考图1、图2、图5和图10a,例如,多个翅片结构25中的至少一些翅片结构通过堆叠的u形通道25u的组251、252提供,定向为使得u形通道25u的开放端25e面向外离开反射器主体10b,且u形通道25u的封闭端25c毗邻或紧密靠近反射器主体10b的侧壁10s、顶壁10t或底壁10w。将理解的是,术语“u形”在本文中被广泛使用,并且包含例如与圆形接头不同的、其中侧壁和底壁以尖角相交的通道(例如90
°
角),和包含其中侧壁不向外延伸相同长度的结构。
92.如图10b-图10e中所示,多个翅片结构25中的至少一些翅片结构通过堆叠的l形通道25l的组提供,定向为使得l形通道的短端25s毗邻或紧密靠近反射器主体10b的侧壁10s、顶壁10t或底壁10w,且l形通道的长端从短端向外延伸。
93.参考图3,反射器组件10可以被提供在有源天线单元110中。有源天线单元110可以包括天线罩30和向馈送板40f的前方突出的辐射元件40。反射器组件10位于辐射元件40的后面,且在包含无线电装置50的无线电装置壳体50h的前面。
94.在一些实施例中,辐射元件40可以被配置作为可以在3-4ghz频率范围中工作的大规模多输入多输出(mmimo)阵列。无线电装置壳体50h可以包括向后延伸的热/导热翅片50f。
95.要注意的是,术语“有源天线单元”在本文中可交换地被称为“有源天线模块”。有源天线模块可以被部署为独立的基站天线,或者可以被部署在被配置作为更大的天线结构的基站天线中,该更大的天线结构包括附加的有源天线模块和/或可以连接到天线结构的外部的无线电装置的传统的“无源”天线阵列。
96.参考图4a-图4c,反射器组件10的翅片结构25中的至少一些翅片结构可以具有凹部12。凹部12可以具有曲线,例如半圆形或弧形。可以使用其他凹部形状。凹部12可以被提供作为在翅片结构25的相应的表面25f的长度上的扇形切出图案。凹部12可以被配置为接收固定构件115(例如,螺钉),以将反射器组件10耦合到无线电装置壳体50h。无线电装置壳
体50h可以包括接收固定构件115的配合孔口50a。
97.参考图6a-图6c,翅片结构25中的至少一些翅片结构可以被提供作为由压铸或挤出体125提供的堆叠的平面翅片表面25f。压铸或挤出体125可以包括内壁125w,该内壁125w可以耦合到反射器主体10b,例如,耦合到侧壁10s、顶壁10t或底壁10w中的一者。在一些实施例中,后壁125b可以耦合到唇缘15和/或位于靠着唇缘。在一些实施例中,内壁125w和后壁125b可以耦合到反射器主体10b的相应的相邻表面(例如,侧壁10s和唇缘15)。图6b和图6c图示了可以以不同长度提供的压铸或挤出体125,例如,分别用于反射器主体10b的短边和较长边的短边长度125s和长边长度125l。
98.如图7中所示,反射器主体10b可以具有框架配置,由此前表面10f具有带有切口和/或孔口28的前周边,这些孔口28在侧壁10s之间延伸并且具有在反射器主体10b的横向延伸la的20-99%范围内的横向延伸la。多个孔口28中的至少一些孔口还可以具有在反射器主体10b的纵向延伸lo的10-90%的范围内的纵向延伸lo。
99.一个或多个桥128可以提供前表面10f的至少一部分,并且可以在邻近/相邻的孔口28之间延伸。
100.孔口28可以位于一个或多个腔体滤波器60的前面并在具有辐射元件40的馈送板40f的后面。前表面10f可以围绕馈送板40f的周边,并且腔体滤波器60可以具有与反射器主体10b配合以提供反射表面的前表面,以提供反射器功能。腔体滤波器60可以是谐振腔体滤波器,如本领域技术人员所熟知的。无线电装置可以具有金属盖50c。
101.腔体滤波器60可以与无线电装置盖50c配合,并且因此用于限定用于辐射元件40的反射器的反射器主体10b消除了在传统的有源天线单元中对在馈送板40f的后面并在腔体滤波器60的前面的单独的反射器的需要。
102.参考图8a和图8b,反射器组件10可以具有表面处理75,由此翅片结构25和反射器主体10b的表面被制造为改善在组装辐射元件40之前在诸如盐、雾、烟雾和其他环境暴露之类的恶劣环境中的保存。表面处理可以包括(一个或多个)金属的镀敷、涂敷和/或电镀,以提供抗腐蚀表面。
103.图9a图示了反射器组件10可以包括铆钉200,该铆钉200延伸穿过反射器主体10b的壁10t、10w、10s,并进入由u形通道25u的封闭端25e提供的壁。铆钉200还可以延伸穿过位于反射器主体10和u形通道25u之间的电介质衬垫210。在一些实施例中,电介质衬垫210可以由导热材料形成。图9b图示了位于壁10t、10w、10s的内表面上的电介质衬垫210。在使用的情况下,在一些实施例中也可以一起使用内置和外置的衬垫210(未示出)。
104.电介质衬垫210可以降低壁10t、10w、10s和对应的翅片结构25、25'、125(以具有u形通道25u的示例的方式示出)之间的界面可以充当无源互调失真的来源的风险。
105.图9a也图示了使用三个翅片结构251、252、253从而提供由三个堆叠的u形通道25u限定的6个翅片表面25f。
106.图9c图示了唇缘15可以具有前面向端15e,该前面向端15e向唇缘15的主表面15p的前方突出。在一些实施例中,金属片的一部分可以两次弯曲以提供唇缘15和前面向端15e。翅片结构组可以被唇缘15可滑动地接收在反射器主体10b和前面向端15e内,由此有助于易于组装/对准。
107.在一些实施例中,如图9d所示,前面向端15e自身可以向内弯曲以提供对翅片结构
的夹紧面。
108.图10a-图10d示出了具有翅片结构25、25'的不同布置和配置的反射器组件10的示例。图10b-图10d示出了具有l形通道25l的翅片结构25',其中短端25s与反射器主体10b邻接,或位于紧密靠近反射器主体10b(例如,壁10s、10t或10w)。
109.术语“紧密靠近”是指距离例如底壁10w、顶壁10t或侧壁10s的相邻壁0-1mm的位置,以有助于导热传递。如果电介质衬垫位于部件之间使得翅片结构25、25'、125和反射器主体10b毗邻电介质衬垫,则这个距离可以变化,且紧密靠近的尺寸增加电介质衬垫的宽度。
110.图10a和图10d图示了不同的翅片表面25f可以具有不同的长度,且一些可以比唇缘15更长。其他的可以比唇缘更短或具有相同的长度。
111.图10b、图10c和图10d图示了l形通道25l的面向反射器主体10b的壁10s、10t或10w的短边25s的不同方向。图10d图示了四个l形通道25l,251'、252'、253'、254'。图10c图示了三个翅片表面25f,而图10d图示了四个翅片表面25f。
112.图10e图示了翅片结构25可以被提供有具有超长25xl短边25s的l形通道25l,该超长25xl短边25s可以耦合到诸如l形通道构件25l(或甚至u形通道构件)之类的其他通道构件的一个或多个其他短边25s。因此,翅片结构25可以提供l形通道25l的嵌套配置,其中一个“l”具有超长25xl短边,其他短边25s嵌入并可以附接到该超长25xl短边。这种配置可以允许翅片结构25被预先组装在一起,并且然后作为单元附接到反射器主体10b。
113.现在转到图11a-图11b,可以通过至少弯曲一次通道结构来提供翅片结构。图11a图示了具有限定弯曲区域25b的至少一个凹口26的起始翅片结构25。图11b图示了所产生的翅片结构,由此用于反射器组件10的翅片结构的第一翅片结构区段和第二翅片结构区段是共面的或彼此平行,并且定向为彼此呈90度,并且可以耦合到反射器主体10b的两个边。
114.图12图示了具有两个弯曲区段25b的三边翅片结构,该两个弯曲区段25b形成共面的第一翅片边和第二翅片边以及彼此呈90度的第一区段和第二区段,由此相应的弯曲可以限定用于相邻的弯曲区段的90度弯曲接头(其将包括图11a的起始翅片结构中的两个凹口26)。
115.参考图13a-图13d,起始翅片结构可以被配置为形成具有三个弯曲区段的四边“框架”形翅片结构(其将包括起始翅片结构中的三个凹口26)。凹口26可以被预先形成,或者在制造每个续接弯曲25b时连续地制造,或者可以制造在限定间隔开的位置的起始件中。凹口区段26可以形成连接并延伸在折叠/弯曲翅片结构的弯曲边之间的桥126。在形成框架翅片结构之后,可以通过相接或紧密间隔的通道构件的自由端形成一个角部129。
116.使用多边折叠/弯曲翅片通道结构,尤其是双边、三边或四边弯曲通道翅片结构可以为反射器主体10b提供比单边翅片结构增加的刚度,并允许使用更薄的反射器主体10b。
117.在一些实施例中,具有无线电装置50的有源天线单元110可以被配置作为5g模块。随着第五代(“5g”)蜂窝技术的引入,现在常规部署的基站天线具有有源波束形成能力。有源波束形成是指通过辐射元件的多列阵列传输rf信号,其中rf信号的通过阵列的不同辐射元件发射(或接收)的子分量的相对幅度和相位被调节为使得由单独的辐射元件形成的辐射图案有益地组合在一个或多个期望的方向上,以形成具有更高增益的更窄的天线波束。使用有源波束形成,可以例如在时分双工(“tdd”)多址方案的逐个时隙的基础上改变由多
列阵列产生的天线波束的形状和指向方向。此外,在多用户mimo场景下,可以在同一频率资源上同时产生不同的天线波束。更复杂的有源波束形成方案可以将不同的波束应用到不同的物理资源块,这些物理资源块是通过在数字域中应用波束矢量的频率资源和时间资源的组合。具有有源波束形成能力的基站天线经常被称为有源天线。当多列阵列包括辐射元件的大量列(例如,十六或更多)时,阵列经常被称为大规模mimo阵列。包括实现有源天线的辐射元件的多列阵列和相关联的rf电路系统(以及可能的基带电路系统)的模块在本文中被称为有源天线模块。
118.参考图14,示出了根据一些实施例的基站天线100。基站天线100包括无源天线组件190,该无源天线组件190具有辐射元件的在基站天线100的顶部100t和底部100b之间以多个横向间隔开且相邻的纵向延伸列布置的多个内部线性阵列111。在示例实施例中,存在辐射元件的线性阵列111的八个列。
119.有源天线单元110可以被保持靠着包括无源天线组件的基站天线100的壳体100h的后部100r,该有源天线单元110具有支架组件112,该支架组件112具有横向延伸的间隔开的第一支架113和第二支架114。壳体100h具有限定天线罩的前表面100f和侧部100s和后部100r。支架组件112还可以将带有有源天线单元110的基站天线壳体100h安装到诸如杆10之类的目标结构上。
120.图15图示了具有壳体100h的基站天线100的另一实施例,该基站天线100包括被确定尺寸和配置为在其至少部分内部保持有源天线单元110的无源天线组件190。在一些实施例中,反射器组件10可以至少部分地保持在基站天线壳体100h内,而不需要有源天线单元110的任何或全部部件。
121.基站天线100可以包括低频带辐射元件的一个或多个阵列、中频带辐射元件的一个或多个阵列和高频带辐射元件的一个或多个阵列。辐射元件可以各自为双极化辐射元件。可以在共同未决的wo 2019/236203和wo 2020/072880中找到辐射元件的进一步细节,其内容在此通过引用被并入,如同在本文中全部阐述一样。有关具有无源天线组件的基站天线壳体和示例有源天线模块的进一步细节参见共同未决的美国专利申请序列号17/209,562和对应的pct专利申请序列号pct/us2021/023617,其内容在此通过引用被并入,如同在本文中全部阐述一样。
122.(有源天线单元110)和/或无源天线组件190的线性阵列111,可以被提供为低频带辐射元件、中频带辐射元件或高频带辐射元件。高频带辐射元件可以被配置为发射和接收在3.3-4.2ghz频带或其一部分中的信号和/或在5.1-5.8ghz频带或其一部分中的信号。中频带辐射元件可以被配置为发射和接收在例如1.427-2.690ghz频带或其一部分中的信号。低频带辐射元件可以被配置为发射和接收在例如0.616-0.960ghz频带或其一部分中的信号。
123.将理解的是,可以使用其他类型的辐射元件,可以在天线中包括更多或更少的线性阵列,每个阵列的辐射元件的数量可以改变,并且可以使用平面阵列或交错线性阵列来代替其他实施例中的图中所示的“直”线性阵列。
124.图16图示了来自无线电装置50中的热源h的热量的示例热路径tp。在图16中,热路径tp包括耦合到反射器侧10s的翅片25f。
125.图17图示了热路径tp可以直接离开反射器侧壁10s而不需要翅片25f。在这个实施
例中,反射器侧壁10s直接暴露于环境条件/空气,并且热量通过侧壁10s从无线电装置50流出有源天线单元110。
126.图18是图16和图17中所示的热路径tp的框图。来自(一个或多个)热源h的热量从无线电装置通过无线电装置50上的盖50c在无线电装置50中的无线电电路系统和(一个或多个)滤波器60之间行进。(一个或多个)滤波器60可以是如本领域技术人员所知的谐振腔体滤波器。盖50c可以由(一个或多个)滤波器60的后表面或由单独的盖提供并且可以是金属的。
127.参考图19-图21,有源天线单元110'类似于图1-图16所示的,但是反射器主体10b具有在天线罩30和无线电装置50之间延伸的侧壁10s,这些侧壁10s直接暴露于环境条件/空气。侧壁10s可以具有唇缘15,其中相邻的唇缘区段15s在反射器主体的面向无线电装置50的角部处留下其间的开放空间。
128.如上面所讨论的,反射器组件10'可以包括至少一个耦合构件29,该至少一个耦合构件29在对应的开放角部11之间和上方和/或后面延伸。耦合构件29可以是正方形或矩形的,但也可以使用其他形状。如所示,在四个角处有四个耦合构件29,并且耦合构件29可以与唇缘15协作以限定封闭的反射器周边表面以将无线电装置50与辐射元件40(图3)隔离和/或提供阻水或防水屏障。耦合构件29可以是金属的并且可以焊接、钎焊和/或粘合地附接到相邻的唇缘段15s。
129.天线罩30可以是聚合或共聚材料。无线电装置壳体50h和反射器主体10b和唇缘15可以是金属的。
130.参考图21,侧壁10s的不同相邻表面10n之间的弯曲可以被焊接、钎焊或以其他方式密封在一起。
131.参考图22-图25,有源天线单元110'的天线罩30可以密封地附接到反射器主体10b的前表面10f。图22示出了天线罩30可以包括用于接收密封构件130的内部凹槽30g。内部凹槽可以在天线罩30的外周边部分30p上。天线罩30的外周边部分30p可以具有是平面的外表面30e。附接构件230(通常在每侧上)可以延伸通过天线罩30并进入反射器主体10b的前表面10f,以将部件附接在一起并提供阻水密封。
132.无线电装置壳体50h可以密封地附接到反射器主体10b的唇缘15。一个或两个部件可以包括诸如衬垫或o圈之类的密封构件,其可以帮助其间的阻水密封。无线电装置壳体50h可以具有带有向外突出的平面边缘50e的外周边,其围绕壳体50h的凹部50r并且邻接唇缘15的主表面。盖50c可以位于凹部50r中。腔体滤波器60可以至少部分地在反射器主体10b内无线电装置50的前面。
133.在一些实施例中,反射器主体10b的侧壁10s可以具有高度“h”,该高度“h”通常在大约20-60mm,诸如大约30-50mm,例如大约38mm的低剖面范围中。唇缘15可以从侧壁10s向外突出一定距离,该距离小于侧壁10的高度h(如图20中所示的在前后方向上测量的高度)。唇缘15可以从侧壁10s向外突出一定距离,该距离与侧壁10s的高度相同或甚至大于侧壁10s的高度。
134.反射器主体10b的长边可以具有唇缘15和侧壁10s,其可以具有纵向延伸的长度“l”并且该长度“l”大于在反射器主体10b的短边上(即在其顶部和底部)的唇缘15的宽度/横向延伸“w”。在一些实施例中,长边唇缘15和侧壁10s是宽度w的1.5至三倍。不同的侧壁
10s可以具有不同尺寸的唇缘15(未示出)。
135.无线电翅片50f可以具有大于反射器10的翅片25f的向外突出程度的向外突出程度,在使用时通常大2-20倍。无线电翅片50f可以具有大于反射器侧壁10s的高度“h”的向外突出程度。
136.上面已参考其中示出了本发明的实施例的附图描述了本发明的实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式被实施,而不应被解释为限于本文所阐述的实施例。而是,提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的,并将把本发明的范围完全地传达给本领域技术人员。相同的标号始终指代相同的元件。
137.在上面的讨论中,参考了通常被包括在基站天线中的辐射元件的线性阵列。将理解的是,在本文中术语“线性阵列”被广泛地使用以涵盖包括被配置为传输rf信号的子分量的辐射元件的单个列以及被配置为传输rf信号的子分量的辐射元件的二维阵列(例如,多个线性阵列)的辐射元件的两种阵列。还将理解的是,在一些情况下,辐射元件可以不沿单条线布置。例如,在一些情况下,辐射元件的线性阵列可以包括从剩余的辐射元件沿其对准的线偏离的一个或多个辐射元件。这种辐射元件的“交错”可以进行设计具有期望的方位波束宽度的阵列。辐射元件的这种交错阵列被配置为传输由本文中使用的术语“线性阵列”涵盖的rf信号的子分量。
138.将理解的是,尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件,而不脱离本发明的范围。如本文中使用的,术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
139.将理解的是,当元件被称为“在”另一元件“上”时,它可以直接在另一元件上或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,没有中间元件存在。也将理解的是,当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时,它可以直接连接或耦合到其他元件或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时,没有中间元件存在。用来描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式被解释(即,“之间”与“直接之间”,“相邻”与“直接相邻”等)。
140.关于数字的术语“大约”意味着所陈述的数字可以改变+/-20%。
141.如图中所示,在本文中可以使用诸如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平”或“竖直”之类的相对术语来描述一个元件、层或区域与另一元件、层或区域的关系。将理解的是,这些术语还旨在涵盖设备的除了图中所描绘的方向之外的不同方向。
142.本文中使用的术语仅用于描述具体实施例的目的,而不旨在限制本发明。如本文所使用的,单数形式的“一(a/an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。还将理解的是,术语“包括”和/或“包含”在本文中被使用时,指定所述特征、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。
143.上面公开的所有实施例的方面和元件可以以任何方式被组合和/或与其他实施例的方面或元件组合,以提供多个附加实施例。

技术特征:
1.一种用于基站天线的反射器组件,包括:反射器主体,所述反射器主体具有提供从反射器主体向外延伸的唇缘的外周边;以及多个翅片结构,所述多个翅片结构围绕所述外周边在前后方向上堆叠。2.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体包括前表面,其中所述唇缘在所述前表面的后面横向地和/或纵向地延伸,并且其中所述多个翅片结构位于所述唇缘的前面。3.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体为具有一对长边和一对短边的矩形,并且其中所述唇缘被提供为向外延伸的多个唇缘区段,至少一个唇缘区段从长边中的每条长边和/或短边中的每条短边向外延伸。4.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述唇缘通过提供反射器主体的金属片的一部分中的至少一个折叠或弯曲被限定。5.如权利要求4所述的反射器组件,其中所述唇缘包括四个唇缘区段,其中唇缘区段中的至少第一唇缘区段和第二唇缘区段的相邻端部分被间隔开并限定开放角部空间。6.如权利要求5所述的反射器组件,还包括跨开放角部空间延伸的耦合构件。7.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构通过堆叠的u形通道组被提供,被定向为使得u形通道的开放端面向外离开反射器主体,且u形通道的封闭端毗邻或紧密靠近反射器主体的侧壁、顶壁或底壁。8.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构通过堆叠的l形通道组被提供,被定向为使得l形通道的短端毗邻或紧密靠近所述反射器主体的侧壁、顶壁或底壁。9.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体具有一对横向间隔开的侧壁和纵向间隔开的顶壁和底壁,侧壁、顶壁和底壁围绕反射器主体的前表面,并且其中侧壁、顶壁和底壁垂直于所述反射器主体的唇缘和前表面并在所述反射器主体的唇缘和前表面之间在前后方向上向后延伸。10.如权利要求9所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构的第一子集被固定到侧壁,并且其中所述多个翅片结构的第二子集被固定到顶壁或底壁。11.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构被焊合、焊接、钎焊和/或铆接到所述反射器主体的顶壁、底壁或侧壁中的一个或多个上,可选地其中电介质衬垫位于相应的翅片结构和对应的顶壁、底壁或侧壁之间。12.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体包括多个孔口,所述多个孔口中的至少一些孔口具有在所述反射器主体的横向延伸的20-90%的范围内的横向延伸。13.如权利要求12所述的反射器组件,其中所述多个孔口中的至少一些孔口还具有在所述反射器主体的纵向延伸的10-60%的范围内的纵向延伸。14.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体被提供作为提供唇缘的框架,其中所述反射器主体被配置为与一个或多个基板配合,用于限定在辐射元件的后面且在无线电装置的前面的反射器前表面。15.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构通过伸长的通道构件被提供,该伸长的通道构件能够弯曲或能够折叠以限定相应的翅片结构,该相应的翅片结构包括共面且彼此正交的第一区段和第二区段,由此弯曲形成90度弯
曲接头,并且其中伸长通道的第一区段和第二区段在唇缘的前面延伸。16.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述唇缘从右侧壁和左侧壁且垂直于右侧壁和左侧壁向外横向地延伸,并且其中所述唇缘从顶壁和底壁且垂直于顶壁和底壁纵向地延伸。17.如权利要求16所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构通过挤出或压铸构件被提供,该挤出或压铸构件是与反射器主体分离的部件。18.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述多个翅片结构中的至少一些翅片结构包括翅片表面,该翅片表面具有至少一个曲线的面向外的周边从而限定被配置为接收相应的固定构件的凹部。19.如权利要求1所述的反射器组件,其中所述反射器主体和所述多个翅片结构包括抗腐蚀表面处理,诸如镀敷和/或涂敷或电镀。20.一种有源天线单元,包括:如权利要求1-19中任一项所述的反射器组件;在所述反射器组件的后面的无线电装置;保持所述无线电装置的无线电装置壳体;以及在所述反射器组件的前面的辐射元件。21.一种基站天线,所述基站天线包括如权利要求1-19中任一项所述的反射器组件。22.一种用于基站天线的反射器组件,所述反射器组件包括:反射器主体,所述反射器主体包括具有周边的前面;以及导热翅片结构,所述导热翅片结构包括多个堆叠的通道构件,堆叠的通道构件耦合到反射器主体并从所述反射器主体的周边横向和/或纵向地向外延伸。23.如权利要求22所述的反射器组件,还包括从所述反射器主体的前面的周边并在所述反射器主体的前面的周边的后面向外延伸的唇缘。24.如权利要求23所述的反射器组件,其中所述反射器主体包括片金属,并且其中所述唇缘由所述片金属的一部分中的至少一个弯曲形成。25.如权利要求22所述的反射器组件,其中所述堆叠的通道构件是片金属u形或l形通道。26.如权利要求22所述的反射器组件,其中所述堆叠的通道构件被提供为挤出或压铸构件。27.如权利要求22所述的反射器组件,还包括位于所述多个堆叠的通道构件和所述反射器主体的面向部分之间的电介质衬垫。28.一种用于基站天线的有源天线单元,包括:反射器主体,所述反射器主体具有外周边从而提供从所述反射器主体向外延伸的唇缘;天线罩,所述天线罩耦合到所述反射器主体并且在所述反射器主体的前面;以及无线电装置,所述无线电装置耦合到所述反射器主体并且在所述反射器主体的后面。29.如权利要求28所述的有源天线单元,其中所述反射器主体包括前表面,其中所述唇缘在所述前表面的后面横向和/或纵向地延伸,其中所述反射器主体包括在所述前表面的后面延伸的多个侧壁,并且所述多个侧壁被配置为将所述前表面耦合到所述唇缘,并且其
中,在使用中,所述侧壁直接暴露于环境条件。30.如权利要求29所述的有源天线单元,其中所有侧壁都没有向外突出的散热片,并且限定了用于来自无线电装置中的一个或多个热源的热路径的热出口。31.如权利要求28所述的有源天线单元,其中,所述反射器主体为具有一对长边和一对短边的矩形,并且其中所述唇缘被设置为向外延伸的多个唇缘区段,至少一个唇缘区段从每条长边和/或每条短边向外延伸。32.如权利要求28所述的有源天线单元,其中,所述唇缘通过在提供所述反射器主体的金属片的一部分中的至少一次折叠或弯曲被限定。33.如权利要求28所述的有源天线单元,其中所述唇缘包括四个唇缘区段,其中所述唇缘区段中的至少第一唇缘区段和第二唇缘区段的相邻端部分是间隔开的并限定开放角部空间。34.如权利要求32所述的有源天线单元,还包括跨所述开放角部空间延伸的耦合构件。35.如权利要求28所述的有源天线单元,其中所述天线罩包括外周边部分,所述外周边部分包括保持密封构件的内部凹槽,并且其中所述天线罩可密封地耦合到所述反射器主体的前表面。36.如权利要求29所述的有源天线单元,其中,所述侧壁具有在大约20mm至大约50mm的范围内的高度。37.如权利要求28所述的有源天线单元,其中,所述侧壁中的至少一个侧壁包括位于所述唇缘的前面的向外突出的散热片。

技术总结
本公开涉及用于有源天线单元的反射器组件和具有反射器组件的有源天线单元和基站天线。提供了可适用于有源天线单元和/或基站天线的反射器组件,该反射器组件包括反射器主体和围绕反射器主体的周边延伸的唇缘。反射器主体具有侧壁,该侧壁可以可选地包括围绕反射器主体的周边延伸的多个翅片结构。在使用期间,侧壁可以直接地暴露于环境条件。在使用时,翅片结构可以被成形为通道构件,该通道构件可以由片金属形成,或者提供为可以耦合到反射器主体的单独的挤出或压铸构件。体的单独的挤出或压铸构件。体的单独的挤出或压铸构件。


技术研发人员:吴利刚 何凡
受保护的技术使用者:康普技术有限责任公司
技术研发日:2022.06.29
技术公布日:2023/9/20
版权声明

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