天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种天线装置，包括基板，基板至少部分地导电且具有限定顶部水平面的顶表面和限定底部水平面的底表面。天线装置还包括第一杯状天线辐射元件和第二杯状天线辐射元件，这些天线辐射元件具有顶点以及与顶点相反的开口，顶点布置在基板的顶部水平面附近，开口布置成远离基板的顶部水平面。这些天线辐射元件布置在基板上方并且以一间距彼此分隔开，与基板电互连。第一天线辐射元件在其顶点的区域中与第一同轴缆线的内导体电互连，内导体在顶点的区域中布置在底部水平面上方。第二天线辐射元件在其顶点的区域中与第二同轴缆线的内导体电互连，内导体在顶点的区域中布置在底部水平面上方。基板还包括布置在基板的底表面中的至少一个端口。

Antenna device

【技术实现步骤摘要】
天线装置本申请是申请日为2015年5月5日，国家申请号为201580039136.6，专利技术名称为“天线装置和用于天线装置的连接器”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种天线装置。
技术介绍
随着智能电话和其他类型的蜂窝移动电话的快速发展，引起了数据通信量的高速增加。适用于宽带射频(RF)信号传输的天线装置在移动电信中起重要作用并且因此被广泛用于蜂窝移动系统。为了应对渐增的数据传输率的需求，包括多个天线辐射元件的多输入多输出(MIMO)天线装置变得越来越重要。然而，适用于RF信号传输的天线必须满足非常具体的设计要求，以便获得最优的RF特性。例如，天线辐射元件的形状及其在天线装置内的布置、以及其被连接至馈电缆线的方式经常必须满足严格的标准。在相同申请人名义下的WO2007048258A1于2007年5月3日公开并且示出了具有适用于RF应用的宽带单极天线的天线装置。该申请披露了一种天线，该天线具有邻近彼此的两个导电基座本体，这两个导电基座本体被布置在导电基板上。所述两个导电基座本体借助于连接装置连接至基板。根据该专利技术，经由同轴缆线馈送RF功率，其外导体连接至基板，而其内导体连接至被布置在这些导电基座本体之一处接近基板的馈电点。在KATHREIN-WERKEKG名义下的WO2005060048A1于2005年6月30日公开并且示出了一种宽带天线。该申请披露了一种天线，该天线包括被布置在基板上的杯状发射器，所述发射器从该基板向外突出。该基板包括被布置在发射器的足部位点(footpoint)处的贯通开口。杆形式的联接元件穿过所述开口延伸并且可以连接至用于该天线的馈电线。所述杆形式的联接元件被插入到被布置在发射器处的管形式的联接元件中。这两个联接元件没有彼此电流连接，因此可以由电绝缘体分开。US8299372B2于2012年10月30日公开并且描述了一种天线万向安装接头连接器。该文件示出了可以用于将同轴缆线连接至天线的角度连接器。根据该文件的连接器包括多个套管状部件和销，这暗示了最小尺寸以便允许适当组装。该文件进一步披露了可以使用安装螺母将根据该专利技术的连接器连接至安装表面(板)。在安装状态下，连接器的第一部分被定位在安装板的一侧上，而第二部分被定位在另一侧上，从而导致相对高的总高度。在PC-TELINC.名义下的EP2175521A1于2010年4月14日公开。该文献涉及一种在至少两个非谐波相关的频带中工作的多频带天线。该天线包括接地平面和锥形相对高频天线元件，该锥形相对高频天线元件具有设置为与接地平面相邻但是与接地平面电绝缘的高频天线的尖端，以及远离接地平面延伸的锥形天线元件的基底。至少三个相对低频天线元件与锥形天线元件的基底和接地平面电连接，并在锥形天线元件的基底和接地平面之间延伸。
技术实现思路
在许多情况下，对于天线装置的RF部件的上述标准可能与对于天线装置的其他要求冲突，例如，有关天线装置的最大外尺寸或者这种天线装置如何连接至馈电缆线的方式的要求。这对于在车辆(例如，火车、轻轨车辆、大客车和其他类型的车辆)上的天线应用尤其成立。这种天线例如可以用作允许乘客在车辆中使用其蜂窝电话的中继器。因此，天线装置典型地被定位在道路车辆或轨道车辆的顶蓬上并且通过缆线连接至所述车辆内的天线装置。为了减少空气阻力并且在许多电动轨道车辆的情况下为了维持与架空接触线的最小距离，这种天线装置需要具有相对小的总高度。此外，低外型天线装置对于室内使用(对应地室内通信)可以是有利的，其中可能需要不引人注目的扁平设计。此外，为了防止水入侵车辆，在车辆的顶蓬中为对定位在所述顶蓬上的天线装置进行连接所需的端口的数量必须尽可能少。因此本专利技术的目的是提供一种适用于MIMO应用的天线装置，该天线装置具有低外型，因此具有相对小的高度。本专利技术的另一个目的是提供一种具有多于一个天线辐射元件的天线装置，该天线装置包括低数量的连接端口。本专利技术的另一个目的是提供一种连接器，该连接器可以用于将同轴缆线连接至辐射天线元件。根据本专利技术的一个方面，可以用于射频MIMO应用的天线装置包括基板，该基板是至少部分导电的。然而，根据本专利技术的天线装置不限于所述类型的应用。基板可以由金属(例如，铝合金或钢)制成。该基板还可以由导电的非金属材料制成。所述基板还可以由包括一个或多个导电涂层(例如，塑料材料的金属涂层)的电绝缘材料或者具有低或中导电性的材料制成。所述基板可以一体成型或者可以由多个部分组装而成。根据本专利技术，所述基板具有限定顶部水平面的顶表面和限定底部水平面的底表面。如果忽视被布置在顶表面处的相对小的隆起和/或凹陷，则顶部水平面可以被认为是由顶表面限定的水平面。如果忽视在底表面处的相对小的隆起和/或凹陷，则底部水平面可以被认为是由底表面限定的水平面。顶表面和/或底表面可以包括多个凹陷和/或隆起，例如，小孔、凹槽、通道、平台、销等。所述天线装置进一步包括第一杯状天线辐射元件和第二杯状天线辐射元件。清楚的是，根据本专利技术的天线装置不限于两个天线辐射元件，并且因此还可以包括例如对于MIMO应用所必需的三个、四个、五个、六个或更多个天线辐射元件。第一天线辐射元件和第二天线辐射元件可以是相同类型的辐射元件或者可以是不同类型的辐射元件。这种天线辐射元件的形状还可以被描述成圆锥状的和/或角锥状的。然而，在该上下文内，天线的仅一部分还可以是碗状和/或杯状和/或圆锥状和/或角锥状的，而其他部分可以被不同地成形。所述天线进一步具有被布置在基板的顶部水平面附近的顶点。出于一些目的，天线辐射元件还可以包括多于一个的顶点。与该顶点相反，天线进一步包括被布置成远离基板的顶部水平面的开口。该开口还可以由罩盖装置覆盖。如果适当的话，可以将其他部件布置在开口中，如将在以下详细描述的。可替换地或另外地，该开口还可以完全或部分地填充有填充材料，例如绝缘材料。所述第一天线辐射元件和所述第二天线辐射元件均被布置在基板上方并且以一间距相对于彼此分隔开。两个天线辐射元件均与基板电互连。这种电互连例如可以通过使这些天线辐射元件和基板一体成型来获得。可替换地或另外地，这些天线辐射元件可以通过至少一个支撑装置机械或电力地连接至基板，该至少一个支撑装置可以是如将下面更详细描述的支架。此外，第一天线辐射元件在其顶点的区域中与第一同轴缆线的内导体电互连，所述内导体在顶点的区域中被布置在所述底部水平面上方。同样，第二天线辐射元件在其顶点的区域中与第二同轴缆线的内导体电互连，所述内导体在顶点的区域中被布置在所述底部水平面上方。电互连可以在顶点处建立。然而，电互连还可以建立在距该一个或多个顶点一定距离处。电互连例如可以通过直接机械接触(例如，通过钎焊接头和/或熔焊接头和/或夹具)和/或电容耦合来获得。根据本专利技术的基板进一步包括被布置在基板的底表面中的至少一个端口。该端口可以是从顶表面延伸至底表面的贯通小孔和/或在底表面中的凹陷。该端口可以包括多个(子)端口，例如，多个完全开口和/或凹陷。出于一些目的，天线装置的端口可以被布置在第一天线辐射元件与第二天线辐射元件之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线装置(1)，包括：/na.至少部分地导电的基板(2)，所述基板具有限定顶部水平面(L1)的顶表面(3)和限定底部水平面(L2)的底表面(4)；/nb.所述天线装置(1)还包括第一杯状天线辐射元件(5)和第二杯状天线辐射元件(6)，所述第一杯状天线辐射元件和所述第二杯状天线辐射元件具有顶点(7)以及与所述顶点(7)相对的开口(8)，所述顶点被布置在所述基板(2)的所述顶部水平面(L1)附近，所述开口被布置成远离所述基板(2)的所述顶部水平面(L1)；/nc.所述第一天线辐射元件(5)和所述第二天线辐射元件(6)被布置在所述基板(2)上方并且以一间距相对于彼此隔开，与所述基板(2)电互连；/n其中/nd.所述第一天线辐射元件(5)在其顶点(7)的区域中与第一同轴缆线(30)的内导体(32)电互连，所述内导体(32)在所述顶点(7)的区域中被布置在所述底部水平面(L2)上方；/ne.所述第二天线辐射元件(6)在其顶点(7)的区域中与第二同轴缆线(31)的内导体(33)电互连，所述第二同轴缆线(31)的所述内导体(33)在所述顶点的区域中被布置在所述底部水平面(L2)上方；/nf.所述基板(2)还包括被布置在所述基板(2)的所述底表面(4)中的至少一个端口(9)；其中/ng.所述天线装置(1)的内部区段被布置在所述基板(2)上的天线罩(18)覆盖。/n...

【技术特征摘要】
20140717 CH 01085/141.一种天线装置(1)，包括：
a.至少部分地导电的基板(2)，所述基板具有限定顶部水平面(L1)的顶表面(3)和限定底部水平面(L2)的底表面(4)；
b.所述天线装置(1)还包括第一杯状天线辐射元件(5)和第二杯状天线辐射元件(6)，所述第一杯状天线辐射元件和所述第二杯状天线辐射元件具有顶点(7)以及与所述顶点(7)相对的开口(8)，所述顶点被布置在所述基板(2)的所述顶部水平面(L1)附近，所述开口被布置成远离所述基板(2)的所述顶部水平面(L1)；
c.所述第一天线辐射元件(5)和所述第二天线辐射元件(6)被布置在所述基板(2)上方并且以一间距相对于彼此隔开，与所述基板(2)电互连；
其中
d.所述第一天线辐射元件(5)在其顶点(7)的区域中与第一同轴缆线(30)的内导体(32)电互连，所述内导体(32)在所述顶点(7)的区域中被布置在所述底部水平面(L2)上方；
e.所述第二天线辐射元件(6)在其顶点(7)的区域中与第二同轴缆线(31)的内导体(33)电互连，所述第二同轴缆线(31)的所述内导体(33)在所述顶点的区域中被布置在所述底部水平面(L2)上方；
f.所述基板(2)还包括被布置在所述基板(2)的所述底表面(4)中的至少一个端口(9)；其中
g.所述天线装置(1)的内部区段被布置在所述基板(2)上的天线罩(18)覆盖。


2.根据权利要求1所述的天线装置(1)，其中，所述端口(9)被布置在所述第一天线辐射元件(5)与所述第二天线辐射元件(6)之间的区域中，所述同轴缆线(30，31)中的至少一个穿过所述端口跨所述基板的底部水平面(L2)延伸。


3.根据权利要求1或2所述的天线装置(1)，其中，所述第一同轴缆线(30)和所述第二同轴缆线(31)穿过同一端口(9)。


4.根据前述权利要求中一项所述的天线装置(1)，其中，在所述顶点(7)与所述端口(9)之间，所述第一同轴缆线(30)的所述内导体(32)和所述第二同轴缆线(31)的所述内导体(33)基本上被布置在所述顶部水平面(L1)与所述底部水平面(L2)之间。


5.根据权利要求4所述的天线装置(1)，其中，所述基板(2)包括至少一个通道(10)，至少一个内导体(32，33)被布置在所述至少一个通道中。


6.根据权利要求5所述的天线装置(1)，其中，所述至少一个通道(10)被布置在所述基板(2)的顶表面(3)和/或底表面(4)中。


7.根据前述权利要求中一项所述的天线装置(1)，其中，所述天线辐射元件(5，6)中的每一个通过至少一个支架(11)被固定至所述基板(2)。


8.根据权利要求7所述的天线装置(1)，其中，所述支架被布置在距所述天线辐射元件(5，6)的所述顶点(7)一段距离处。


9.根据前述权利要求中一项所述的天线装置(1)，其中，在至少一个天线辐射元件(5，6)的所述顶点(7)与所述底部水平面(L2)之间，连接器(50)被嵌入在所述基板(2)中，所述连接器包括内导体(52)，所述连接器的所述内导体在安装位置中与所述第一天线辐射元件(5)或所述第二天线辐射元件(6)电互连并且和与其相关的第一同轴缆线(30)的内导体(32)或第二同轴缆线(31)的内导体(33)电互连。


10.根据权利要求9所述的天线装置(1)，其中，所述连接器(50)的所述内导体(52)被插入到被布置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·蒂尔，拉法尔·格洛戈夫斯基，
申请(专利权)人：胡贝尔和茹纳股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH