[实用新型]大规模阵列天线及其天线模块和天线单元

说明书

本实用新型提供了一种天线单元，包括：辐射单元、一体成型的非金属基体及金属反射板，所述非金属基体包括基体底板和隔板，所述辐射单元和所述隔板分别设于所述基体底板的顶部，所述基体底板的顶面设有第一金属层，所述第一金属层至少部分用于形成馈电网络电路层，所述隔板的至少一个侧面设有使所述隔板能作为辐射边界的第二金属层，所述金属反射板设于所述基体底板的底面。该天线单元在实现轻量化高度集成的同时，还具有较好的结构强度和一致性，有利于提升天线的电气性能。本实用新型还提供了一种包括上述天线单元的天线模块及大规模阵列天线。

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，涉及一种大规模阵列天线及其天线模块和天线单元。

背景技术

随着移动通信技术和应用的迅猛发展，关于第五代移动通信技术(外文缩写为5G)已进入试商用阶段。

目前，现有技术提出的5G天线方案，其天线单元通常包括金属基体底板和设于金属基体底板上的金属隔板。其中，金属基体底板常采用金属压铸或钣金工艺成型，隔板通常采用金属压铸、铝型材拉挤或钣金工艺成型，以满足基于5G大规模密集高频阵列的天线对布局空间多样的需求，然而在工程实践中这样的结构具有以下弊端：一是天线单元较重，从而导致天线整机系统难以实现轻量化设计；二是5G大规模密集高频阵列的基体底板尺寸往往较大，在金属基体底板一体成型的过程中，为了提高产品的一致性，金属基体底板的厚度往往需增厚，由此将进一步加重天线单元重量；三是金属隔离件只能通过螺钉固定于金属基体底板上或者采用焊接/金属压铸工艺与金属基体底板固定连接，一方面在5G高频段应用的背景下，采用螺钉固定的方式难以满足5G高频段天线对辐射边界缝隙的要求，另一方面无论上述三种中的任意一种连接方式，都存在5G天线的插损较高、互调隐患增多、一致性较差以及装配复杂的问题。

此外，现有技术提出的5G天线方案，其馈电网络多采用PCB形式，馈电网络通常采用螺钉固定连接与基体底板上，辐射单元通常采用金属压铸、钣金或PCB振子，辐射单元与馈电网络之间通常直接焊接或通过同轴电缆焊接连接，不仅装配复杂，生产成本较高，还会具有较多焊点，同样难以满足低插损、低互调和高一致性的指标要求。

由此可见，现有技术提出的5G天线方案仍存在较多技术问题，面对5G产业全球进程的加快，如何实现天线轻量化，同时简化天线结构，提升天线性能指标，已变得日益迫切。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种大规模阵列天线及其天线模块和天线单元，旨在实现天线的轻量化，同时确保结构强度和电气性能较好，简化天线结构，提升天线性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型的天线单元采用的技术方案是：

一种天线单元，包括：辐射单元、一体成型的非金属基体及金属反射板，所述非金属基体包括基体底板和隔板，所述辐射单元和所述隔板分别设于所述基体底板的顶部，所述基体底板的顶面设有第一金属层，所述第一金属层至少部分用于形成馈电网络电路层，所述隔板的至少一个侧面设有使所述隔板能作为辐射边界的第二金属层，所述金属反射板设于所述基体底板的底面。

进一步的，所述非金属基体与所述金属反射板通过注塑工艺一体成型并相互固定连接在一起；

或者，所述基体底板通过热熔工艺与所述金属反射板固定连接在一起。

进一步的，所述天线单元还包括第一馈电柱和第二馈电柱，所述第一馈电柱设于所述基体底板的顶面，所述第一馈电柱用于支承所述辐射单元并电性连接所述辐射单元和所述馈电网络电路层，所述第二馈电柱设于所述基体底板的底面并用于电性连接设于所述金属反射板底部的校准网络，所述第一馈电柱和所述第二馈电柱与所述非金属基体通过一体成型工艺形成一个整体。

进一步的，所述第一馈电柱和/或所述第二馈电柱包括非金属柱及设于所述非金属柱外表面的第三金属层，所述辐射单元和所述馈电网络电路层之间通过所述第三金属层电性连接，所述非金属柱与所述非金属基体一体注塑成型；