具有盲配合互連件的集成天線單元的製作方法

2023-05-24 03:21:31 3

相關申請的交叉引用

本申請要求於2015年5月27日提交的題為「integratedantennaunitwithblindmateinterconnect」的美國臨時申請no.62/166,931以及於2014年10月1日提交的題為「ultrawidebandintegratedantennaunit(iau)platformwithfieldreplaceablefrequencybandspecificradioanddiplexers」的美國臨時申請no.62/058,367的優先權。

本發明涉及具有盲配合互連件的集成天線單元。互連件是具有高度機械靈活性的rf連接系統，以允許比如天線和相關聯的遠程無線電單元這樣的兩個電子單元的配合。

背景技術：

一個或更多個遠程無線電單元(rru)被安裝在天線後面或天線內的集成天線單元(iau)在移動運營商中越來越受歡迎。這種方法產生了美觀的天線，該天線沒有利用外部跳線電纜將遠程無線電單元連接至天線埠，從而不僅減少了安裝時間，而且改善了系統的增益。然而，遠程無線電單元是頻帶特定的，因此，頻帶中的任何改變將要求移動運營商向塔架添加新的天線或用新的天線替換現有的天線。

因此，存在對可以比如通過交換遠程無線電單元來容易地修改且減少安裝和服務時間的集成天線的需求。

技術實現要素：

因此，本發明提供了一種天線單元，該天線單元包括天線、至少一個無線電單元和包括第一配合連接器和第二配合連接器的互連件。第一連接器被配置成以電氣和機械的方式耦合至天線，並且第二連接器被配置成以電氣和機械的方式耦合至至少一個無線電單元。第一連接器具有引入式(lead-in)幾何形狀以及徑向浮動和軸向浮動，以用於第一配合連接器和第二配合連接器的盲配合。

本發明還可以提供一種天線單元，該天線單元包括天線、多個無線電單元和多個互連件，多個互連件各自包括配合插塞連接器和插口連接器。每個插塞連接器都被配置成以電氣和機械的方式耦合至天線，並且每個插口連接器都被配置成以電氣和機械的方式耦合至多個無線電單元中的一個無線電單元。每個插塞連接器都包括支承接觸件的殼體、具有引入式幾何形狀的護罩和用於將插塞連接器安裝至天線的安裝體。插塞連接器的引入式幾何形狀以及徑向浮動和軸向浮動可以便於插塞連接器和插口連接器的盲配合。

根據以下詳細描述，本發明的其它目的、優點及顯著特徵將變得明顯，以下詳細描述結合附圖公開了本發明的優選實施方式。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的詳細描述，對本發明的更全面的認識以及本發明的許多附帶優點將更容易獲得且變得更容易理解：

圖1a是根據本發明的示例性實施方式的、具有盲配合互連件的集成天線單元的前側透視圖；

圖1b是圖1a所示的具有盲配合互連件的集成天線單元的後透視圖；

圖1c是圖1a所示的具有盲配合互連器的集成天線單元的局部放大底部透視圖；

圖2是具有盲配合互連件的集成天線單元的示意圖，其示出了本發明的互連件的可能的配合方向；

圖3是本發明的互連件的連接器的透視圖；

圖4是圖3所示的連接器的截面圖；

圖5是示出耦合至連接器的配合連接器的類似於圖4的截面圖；

圖6a是本發明的互連件的分解截面圖，其示出了分解的配合連接器；

圖6b是圖6a所示的互連件的截面圖，其示出了配合連接器在最大軸向浮動處配合；以及

圖6c是圖6a所示的互連件的截面圖，示出了配合連接器與最大徑向浮動的配合。

具體實施方式

參照圖1a、圖1b、圖1c、圖2至圖5和圖6a至圖6c，本發明一般地涉及具有rf連接系統或互連件110的集成天線單元100，其允許天線102與相關聯的無線電單元104之間在多個方向上的盲配合。天線單元100可以用於無線通信系統中，並且優選地是具有頻段特定的現場可替換無線電單元的超寬帶集成天線單元(iau)平臺。這使得iau平臺能夠被部署在全世界任何地方的天線站點上，因為iau平臺涵蓋了全球所有當前的頻段、具有像針對每個區域的特定要求而現場可替換的遠程無線電單元(rru)和雙工器那樣的頻段特定組件。

如在圖1a、圖1b和圖1c中看到的，集成天線單元100包括支承在杆200上的天線102，其中，天線102具有安裝至其後側106的一個或更多個遠程無線電單元104。一個或更多個對接站108可以從天線102的後側106延伸以接納各個無線電單元104。對接站108大體上在垂直於天線102的平面的平面中延伸，最好如圖1c和圖2所示。因此，互連件110允許無線電單元104在大體上平行於天線102的縱向軸線114的第一方向112上與天線盲配合。或者，對接站可以併入天線殼體116中，使得互連件110允許無線電單元在大體上垂直於第一方向112的第二方向118上與天線102盲配合。

本發明的互連件110提供具有高度機械靈活性的rf連接系統，以允許兩個電子單元、特別是天線102和無線電單元104的盲配合。連接提供了在無線移動通信系統中通用的魯棒rf性能和低無源互調失真。互連件110可以包括第一配合連接器120和第二配合連接器122，其中，第一配合連接器120被配置成以電氣和機械的方式耦合至位於對接站108中或位於天線殼體116本身中的天線102，並且第二配合連接器122被配置成以電氣和機械的方式耦合至無線電單元104。第一連接器120可以是插塞，其優選地提供具有徑向浮動和軸向浮動二者的引入式幾何形狀124，以便於與第二連接器122的盲配合連接。第二連接器122是配合連接器，比如插口，優選地是4.3-10標準插口。

插塞連接器120一般地包括支承插針132的殼體130、安裝至殼體130且環繞殼體130的配合接口136的護罩134以及定位在護罩134後面且圍繞殼體130的彈簧138。與殼體130的接口136相對的端部140適於端接天線102的電纜c(圖2)。插塞連接器120的安裝體142將連接器120安裝在天線102中。安裝體142提供了圍繞殼體130和護罩134的空間144以允許徑向浮動，最佳如在圖6c所示的。護罩134和殼體130在安裝體142內移動以向配合系統提供機械浮動。

彈簧138位於安裝體142與殼體130和護罩134子組件之間。當連接器120和122配合時，彈簧138協助互連件110的軸向浮動，如圖6b所示。彈簧138優選地在完全組裝的狀態下被預加載，以確保插塞連接器總是被偏離向外遠離安裝體142且朝向配合連接器122。在進一步壓縮之前，彈簧應力應足以克服連接器120與連接器122之間的接口的配合力以達到完全配合的條件。應力也應足以在所有配合位置中產生顯著的配合應力。這種配合應力即使在包括高衝擊和振動的惡劣環境中也能夠確保包括低pim的魯棒rf性能。彈簧138在其兩端由墊圈150和152支承，以提供不會鎖定或綁定的平滑擱置表面。墊圈150和152還保護護罩134和安裝體142免受磨損，特別是在這些部件由塑料製成的情況下。

互連件110可以包括可選的密封部件，比如使互連件110隔離於水、冰、碎屑等的波紋管160。波紋管160還通過防止水或碎屑進入彈簧腔來密封其所安裝的電子系統，在該電子系統中它可以收集或通過組件進入塢站組件。波紋管160被安裝至護罩134和安裝體142。波紋管160一般地包括相對的第一端162和第二端164以及位於第一端162與第二端164之間的波紋管部段166。第一端162的尺寸被設計成密封地接合安裝體142的凸緣端部146。第二端164限定了波紋管160的覆蓋護罩134的引入式幾何形狀124的鼻狀部。鼻狀端部164限定了次級密封件，該次級密封件可以是向內延伸的環形套環構件168，環形套環構件168被構造成密封接合配合插口連接器122的殼體180的外表面182，最佳如圖5所示。套環構件168優選地包括位於套環構件168的最內表面上的肋部170，以幫助夾緊並密封插口連接器的殼體180的外表面182。套環構件168還可以包括傾斜的引入表面174以幫助和引導插口連接器122與插塞連接器120的配合。也可以在整個互連件110中提供o形環墊圈，以防止水從包括配合接口的所有可能路徑進入。

本發明的另一優點是，互連件110被配置成允許其最大數量的部件是電介質而不是金屬，比如熱塑性安裝體142和護罩134，因為這樣的部件沒有電功能。互連件110還經由例如引入式幾何形狀124和引入表面174而提供了慷慨的引入以及提供了用於天線102和無線電單元104的有效盲配合的聚集功能，最佳如在圖5和圖6a至圖6c所示。這種盲配合系統提供了高度的機械浮動以補償兩個電子系統之間的公差和不對準。例如，所有軸的高度為+/-3mm。彈簧138可以被設置在互連件110中以提供被優化的偏壓力，從而克服連接器120與連接器122之間的接口的配合應力，由此提供高配合應力以克服例如振動和衝擊。護罩134有助於將連接器120和連接器122的配合接口引導到一起。護罩134可以是單獨的部件，其被永久地組裝至殼體130或者可以與殼體130一體形成。護罩134優選地由非導電材料製成。

雖然已經選擇了特定實施方式來說明本發明，但是本領域技術人員將理解的是，可以在不脫離如所附權利要求限定的本發明的範圍的情況下對其進行各種改變和修改。