经由激光直接结构化和其它选择性金属化技术形成的用于基站天线的单片式辐射元件和馈电板组件制造技术

一种制造用于基站天线的单片式馈电板组件的方法，该方法包括：注塑模制包括馈电板部分和至少一个辐射元件部分的整体框架，然后选择性地在整体框架上沉积金属，以在整体框架上形成射频传输线和辐射器，以提供单片式馈电板组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由激光直接结构化和其它选择性金属化技术形成的用于基站天线的单片式辐射元件和馈电板组件相关申请的交叉引用本申请要求于2016年5月6日提交的美国临时专利申请序列No.62/332,509的优先权，其全部内容并入本文，如同其整体被阐述一样。
本专利技术一般而言涉及无线电通信，并且更具体而言，涉及用于蜂窝通信系统的基站天线。
技术介绍
蜂窝通信系统在本领域中是众所周知的。在蜂窝通信系统中，地理区域被划分为称为“小区”的一系列区域，并且每个小区由基站服务。基站可以包括一个或多个基站天线，这一个或多个天线被配置为提供与在地理上位于由基站服务的小区内的移动订户的双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，每个基站向多个“扇区”提供服务，并且多个天线中的每个天线将为扇区中的相应一个扇区提供覆盖。基站天线通常被实现为相控阵天线。在一个典型的实现中，基站天线将包括5到20个之间的“辐射元件”，这些辐射元件以垂直朝向的线性阵列布置。各个辐射元件可以包括例如偶极子或贴片辐射天线元件。每个辐射元件可以被设计为在方位平面(azimuthplane)中具有与基站天线被设计用于服务的“扇区”所对向的角度对应的波束宽度。例如，在包括三个基站天线的基站中，每个基站天线服务于方位平面中的120度扇区，线性阵列中的每个辐射元件可以在方位平面中具有大约60-65度的半功率波束宽度，以在方位平面中提供120度覆盖(或稍微更多)。通常，仰角平面(elevationplane)中的各个辐射元件的波束宽度将超过期望的仰角波束宽度(期望的仰角波束宽度常常在8-20度范围内)。通过提供全都接收相同射频(RF)信号的多个(例如，5-20个)辐射元件，并通过向馈送到每个辐射元件的RF信号的子分量提供相位锥度，即使各个辐射元件的仰角波束宽度超过期望的仰角波束宽度，线性阵列的仰角波束宽度也可以减小到期望的范围内。在一些情况下，可以提供辐射元件的二维阵列，其允许在方位平面和仰角平面二者中收缩天线波束的波束宽度。附图说明图1A-图1B分别是根据本专利技术实施例的基站天线的正视图和侧视图。图2A是包括在图1A-图1B的基站天线中的、根据本专利技术实施例的单片式馈电板组件的透视图。图2B是可以代替图2A的单片式馈电板组件使用的、根据本专利技术其它实施例的单片式馈电板组件的透视图。图2C是图2B的单片式馈电板组件的侧透视图。图3是包括在图2A的馈电板组件中的导电通孔的横截面视图。图4A是根据本专利技术其它实施例的馈电板组件的正视图。图4B是图4A的馈电板组件的侧视图。图5A是根据本专利技术实施例的单片式辐射元件的顶部透视图。图5B是图5A的单片式辐射元件的侧透视图。具体实施方式根据本专利技术的实施例，提供了用于基站天线的辐射元件和馈电板组件，它们通过在注塑模制的塑料框架上选择性地沉积导电迹线和其它导电特征件而形成。这些辐射元件和馈电板组件可以被形成为单片式单元，从而减少包括在基站天线中的不同部分的数量。使用这种单片式辐射元件或馈电板组件可以显著减少天线组装中所需的焊点数量，由此减少组装时间和成本。而且，由于不良焊点可能是无源互调(PIM)失真的来源，因此焊点的减少也可以减少每个天线上所需的PIM失真测试量，并实现更好性能的天线。在一些实施例中，导向器(director)和导向器支撑可以被形成为单片式结构的一部分，从而进一步减少天线的部分的数量和组装时间。在一些实施例中，激光直接结构化(structuring)可以用于选择性地金属化注塑模制的框架，以形成辐射元件和馈电板组件。选择性沉积的金属可以使用表现出良好PIM失真性能的金属材料。金属化几何结构可以被构造为在注塑模制的塑料树脂上形成表现出期望电性能(诸如低回波损耗值、高功率处理能力、低PIM失真、低插入损耗等)的传输线和其它结构。在其它实施例中，可以使用除激光直接结构化之外的选择性金属化技术(诸如例如真空金属化、无电金属镀或微观集成处理技术(MIPTEC))，以形成用于与基站天线一起使用的单片式辐射元件和馈电板组件。现在将参考图1A-图5B更详细地描述本专利技术的实施例。首先参考图1A-图1B，示出了根据本专利技术实施例的基站天线100。特别地，图1A是基站天线100的正视图，以及图1B是基站天线100的侧视图。如图1A-图1B中所示，基站天线100是具有大致矩形形状的细长结构。天线100可以被安装成以垂直朝向使用，使得天线的纵轴大致垂直于地面延伸。天线100通常安装在提供环境保护的保护天线罩(未示出)内。天线100包括接地平面结构110和多个辐射元件220、320。天线的各种机械和电子部件(未示出)可以安装在接地平面结构110的后面(即，与辐射元件220、320相对)。这些电子和机械部件尤其可以包括连接器、线缆、移相器、远程电子倾斜(remoteelectronictilt，“RET”)单元、机械链接器、双工器等。接地平面结构110可以包括反射器112，并且辐射元件220、320可以被安装成从反射器112向前延伸。反射器112可以包括金属表面，该金属表面将由辐射元件220、320朝着天线100的后部发射的射频(RF)能量重定向成沿着向前的方向回去。反射器112还可以用作辐射元件220、320的接地平面。辐射元件220、320可以分类为高频带辐射元件220和低频带辐射元件320。高频带辐射元件220安装在第一垂直朝向和第二垂直朝向的列中(要注意的是，当安装时，天线100将从图1A-图1B中所示的朝向沿逆时针方向旋转90度)，以形成高频带辐射元件220的第一线性阵列120和第二线性阵列130。低频带辐射元件320可以安装在第三垂直朝向的列中，以形成在第一线性阵列120和第二线性阵列130之间延伸的第三线性阵列140。低频带辐射元件320可以被配置为发送和接收在第一频带(例如，694-960MHz频带或其一部分)中的信号。高频带辐射元件220可以被配置为发送和接收在第二频带(例如，1.695-2.690GHz频带或其一部分)中的信号。高频带辐射元件220的第一线性阵列120和第二线性阵列130可以被配置为形成两个分离的天线波束，或者可以被配置为形成单个天线波束，这取决于在天线100中设置的馈电结构(未示出)。如从图1A中可以最佳地看出，高频带辐射元件220可以被分组为两个或三个辐射元件的组。当辐射元件以这种方式分组时，称为馈电板的单个印刷电路板结构(上面包括RF传输线)通常用于在辐射元件和位于天线的接地平面结构后面的电路系统之间传递RF信号。这种馈电板及其相关联辐射元件的组合常常被称为“馈电板组件”。根据本专利技术实施例的天线100可以包括高频带馈电板组件200，其通过在注塑模制的塑料框架上选择性地沉积金属而形成为完全单片式结构。图2A是用于实现基站天线100中的高频带馈电板组件的、根据本专利技术实施例的单片式馈电板组件200的透视图。图2B和图2C例示了可以代替高频带馈电板组件200使用的替代单片式馈电板组件200'。除了馈电板组件200'不包括在馈电板组件200中的每个辐射元件220中包括的导向器278和导向器支撑部分260之外，图2B-图2C的馈电板组件200'可以与图2A的馈电板组件200完全相同。如图2A中所示，馈电板组件200包括馈电板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造用于基站天线的单片式馈电板组件的方法，该方法包括：注塑模制整体框架，该整体框架包括馈电板部分和辐射元件部分；在整体框架上选择性地沉积金属以在整体框架上形成射频RF传输线和偶极子辐射器，以形成单片式馈电板组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.06 US 62/332,5091.一种制造用于基站天线的单片式馈电板组件的方法，该方法包括：注塑模制整体框架，该整体框架包括馈电板部分和辐射元件部分；在整体框架上选择性地沉积金属以在整体框架上形成射频RF传输线和偶极子辐射器，以形成单片式馈电板组件。2.如权利要求1所述的方法，其中在整体框架上选择性地沉积金属以在整体框架上形成RF传输线和偶极子辐射器以形成单片式馈电板组件包括：经由激光直接结构化在整体框架上选择性地形成RF传输线和偶极子辐射器。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述辐射元件部分是第一辐射元件部分，并且其中整体框架包括第二辐射元件部分，第一辐射元件部分和第二辐射元件部分从馈电板部分的顶表面向上延伸。4.如权利要求1所述的方法，其中辐射元件部分包括从馈电板部分向上延伸的杆部分，以及通过该杆部分安装在馈电板部分上方的偶极子部分，其中所述RF传输线中的第一RF传输线沿着杆部分的底部部分延伸，该杆部分的底部部分沿着第一弯曲表面汇合到馈电板部分中。5.如权利要求4所述的方法，其中所述RF传输线中的第一RF传输线还沿着杆部分的顶部部分延伸，该杆部分的顶部部分沿着第二弯曲表面汇合到偶极子部分中。6.如权利要求5所述的方法，其中杆部分的顶部部分和底部部分比杆部分的中心部分厚。7.如权利要求4-6中任一项所述的方法，其中偶极子辐射器形成在偶极子部分的暴露的底表面上。8.如权利要求4-6中任一项所述的方法，其中偶极子辐射器形成在偶极子部分的暴露的顶表面上，并且导电通孔将偶极子辐射器电连接到所述RF传输线中相应的RF传输线。9.如权利要求8所述的方法，其中导电通孔各自具有沙漏形状并且使用激光直接结构化进行金属化。10.如权利要求4-9中任一项所述的方法，其中整体框架还包括在偶极子部分上方延伸的导向器支撑部分。11.如权利要求10所述的方法，还包括使用激光直接结构化在导向器支撑上形成的导向器。12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中整体框架包括掺杂有金属-塑料添加剂的热塑性材料。13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中馈电板部分包括从馈电板部分向上延伸的金属化隔离结构。14.一种用于基站天线的单片式、选择性金属化的馈电板组件，包括：单片式框架，包括馈电板部分和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·凯萨，J·威尔，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US