本申請(qǐng)要求于2015年5月27日提交的、名稱為具有盲配型互聯(lián)器的集成式天線單元的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/166,931的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有盲配型互連器的集成式天線單元?；ミB器為具有高度機(jī)械柔性以允許兩個(gè)電子單元比如天線和相關(guān)聯(lián)的射頻拉遠(yuǎn)單元的配合的RF連接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)安裝在天線后面或天線內(nèi)的集成式天線單元(IAU)在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商中日益普及。這樣的方法得到了富有美感的天線，所述天線不具有將射頻拉遠(yuǎn)單元聯(lián)接至天線端口的外部跨接線纜，從而不僅減少了安裝時(shí)間而且提高了系統(tǒng)的增益。然而，射頻拉遠(yuǎn)單元是頻帶特定的，由此，頻帶的任何改變都需要移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將新的天線增加到塔上或用新的天線替代現(xiàn)有天線。

因此，存在對(duì)可以容易地更改——比如通過(guò)換掉射頻拉遠(yuǎn)單元——并且減少安裝和維護(hù)時(shí)間的集成式天線的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供了一種天線單元，其包括天線、至少一個(gè)射頻單元以及互連器，互連器包括第一配合連接器和第二配合連接器。第一配合連接器構(gòu)造成電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至天線，并且第二連接器構(gòu)造成電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至所述至少一個(gè)射頻單元。第一連接器具有導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)，并且具有用于第一配合連接器和第二配合連接器的盲配的徑向浮動(dòng)和軸向浮動(dòng)。

本發(fā)明還可以提供一種天線單元，其包括天線、多個(gè)射頻單元以及多個(gè)互連器，所述多個(gè)互連器各自包括配合的插頭連接器和插座連接器。插頭連接器中的每個(gè)插頭連接器構(gòu)造成電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至天線，并且插座連接器中的每個(gè)插座連接器構(gòu)造成電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至所述多個(gè)射頻單元中的一者。插頭連接器中的每個(gè)插頭連接器包括支承接觸件的殼體、具有導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)的套管以及用于將插頭連接器安裝至天線的安裝本體。導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)以及插頭連接器的徑向浮動(dòng)和軸向浮動(dòng)便于插頭連接器和插座連接器的盲配。

通過(guò)下面結(jié)合附圖公開(kāi)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和主要特征將變得明顯。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考下面結(jié)合附圖做出的詳細(xì)說(shuō)明，將能更好地理解本發(fā)明及其許多附帶的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)容易獲得對(duì)本發(fā)明及其許多附帶的優(yōu)點(diǎn)的更全面的認(rèn)識(shí)。

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的具有盲配型互連器的集成式天線單元的前側(cè)立體圖；

圖1B是圖1A中所示的具有盲配型互連器的集成式天線單元的后視立體圖；

圖1C是圖1A中所示的具有盲配型互連器的集成式天線單元的局部放大底部立體圖；

圖2是具有盲配型互連器的集成式天線單元的示意圖，示出了本發(fā)明的互連器的可能的配合方向；

圖3是本發(fā)明的互連器的連接器的立體圖；

圖4是圖3中所示的連接器的截面圖；

圖5是與圖4類似的截面圖，示出了聯(lián)接至連接器的配合連接器；

圖6A是本發(fā)明的互連器的分解截面圖，示出了分解的配合連接器；

圖6B是圖6A中所示的互連器的截面圖，示出了在最大軸向浮動(dòng)處的配合連接器；以及

圖6C是圖6A中所示的互連器的截面圖，示出了具有最大徑向浮動(dòng)的配合的配合連接器。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1A、圖1B、圖1C、圖2至圖5以及圖6A至圖6C，本發(fā)明總體上涉及一種集成式天線單元100，該集成式天線單元100具有允許天線102與相關(guān)聯(lián)的射頻單元104之間在多個(gè)方向上進(jìn)行盲配的RF連接系統(tǒng)或互連器110。天線單元100可以被用于無(wú)線通信系統(tǒng)，并且優(yōu)選地為具有可現(xiàn)場(chǎng)更換的射頻單元的超寬帶集成式天線單元(IAU)平臺(tái)，其中，射頻單元是頻帶特定的。由于IAU平臺(tái)廣泛地覆蓋所有當(dāng)前的頻帶，這允許IAU平臺(tái)在世界上任意位置的天線位置上展開(kāi)應(yīng)用，其中，頻帶特定的部件如射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)和雙工器能夠針對(duì)每個(gè)區(qū)域的具體要求現(xiàn)場(chǎng)更換。

如圖1A、圖1B和圖1C中可見(jiàn)的，集成式天線單元100包括支承在桿200上的天線102，一個(gè)或更多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元104安裝至天線102的后側(cè)部106。一個(gè)或更多個(gè)插接座體(docking station)108可以從天線102的后側(cè)部106延伸用于接納各個(gè)射頻單元104。插接座體108基本上在垂直于天線102的平面的平面中延伸，如圖1C和圖2中最佳示出的。由此，互連器110允許射頻單元104與天線在第一方向112上盲配，第一方向112大致平行于天線102的縱向軸線114。替代性地，插接座體可以結(jié)合到天線殼體116中以使得互連器110允許射頻單元與天線102在第二方向118上盲配，第二方向118大致垂直于第一方向112。

本發(fā)明的互連器110提供了具有高度的機(jī)械柔性以允許兩個(gè)電子單元——具體為天線102和射頻單元104——的盲配的RF連接系統(tǒng)。該連接使穩(wěn)定的RF性能和低的無(wú)源互調(diào)失真共同見(jiàn)于無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)中。互連器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構(gòu)造成在插接座體108中或在天線殼體116自身中電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至天線102，并且第二配合連接器122構(gòu)造成電氣地和機(jī)械地聯(lián)接至射頻單元104。第一連接器120可以是優(yōu)選地提供具有徑向和軸向浮動(dòng)以便于與第二連接器122的盲配連接的導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)124的插頭。第二連接器122為配合連接器，比如插座，優(yōu)選為4.3-10標(biāo)準(zhǔn)的插座。

插頭連接器120大致包括支承接觸銷132的殼體130、安裝至殼體130并且圍繞其配合接口136的套管134、以及定位在套管134后面并且圍繞殼體130的彈簧138。殼體130的與接口136相反的端部140適于形成天線102的線纜C的終止點(diǎn)(圖2)。插頭連接器120的安裝本體142將連接器120安裝在天線102中。安裝本體142提供了圍繞殼體130和套管134的空間144以允許徑向浮動(dòng)，如圖6C中最佳示出的。套管134和殼體130在安裝本體142內(nèi)移動(dòng)以提供配合的系統(tǒng)的機(jī)械浮動(dòng)。

彈簧138位于安裝本體142與殼體130和套管134子組件之間。彈簧138有助于在連接器120和122配合時(shí)互連器110的軸向浮動(dòng)，如圖6B中可見(jiàn)的。彈簧138優(yōu)選地預(yù)加載到完全裝配狀態(tài)以確保插頭連接器總是被向外偏置離開(kāi)安裝本體142并且朝向配合連接器122。彈簧力應(yīng)足以在進(jìn)一步壓縮之前克服連接器120與連接器122之間接合至完全配合狀態(tài)的配合力。該力應(yīng)當(dāng)也足以在所有的配合位置中產(chǎn)生顯著的配合力。該配合力確保甚至在包含高沖擊和振動(dòng)的惡劣環(huán)境下的包括低的PIM的穩(wěn)定的RF性能。彈簧138由位于其兩端上的墊片150和152支承以提供不會(huì)鎖定或結(jié)合的平滑的擱置表面。墊片150和152也保護(hù)套管134和安裝本體142免于磨損，特別在這些部件由塑料形成的情況下更是如此。

互連器110可以包括可選的密封部件，比如密封互連器110使其與水、冰、碎屑等隔絕的波紋管160。波紋管160還通過(guò)防止水或碎屑進(jìn)入彈簧腔對(duì)其所安裝在內(nèi)的電子系統(tǒng)進(jìn)行密封，以防止水或碎屑在彈簧腔中聚集或穿過(guò)該組件進(jìn)入座體組件。波紋管160安裝至套管134和安裝本體142。波紋管160大致包括相反的第一端部162和第二端部164以及位于兩者之間的波紋管部段166。第一端部162定尺寸為密封地接合安裝本體142的凸緣端部146。第二端部164限定波紋管160的覆蓋套管134的導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)124的鼻部。鼻部端部164限定輔助密封特征，輔助密封特征可以是構(gòu)造成密封地接合配合的插座連接器122的殼體180的外表面182的向內(nèi)延伸的環(huán)形束套構(gòu)件168，如圖5中最佳示出的。束套構(gòu)件168優(yōu)選地包括肋170，肋170位于束套構(gòu)件168的最內(nèi)表面上以輔助抓握和密封插座連接器的殼體180的外表面182。束套構(gòu)件168還可以包括傾斜的導(dǎo)入表面174，以輔助和導(dǎo)引插座連接器122與插頭連接器120的配合。還可以在互連器110中提供O形圈以防止水從包括配合接口的所有可能的路徑進(jìn)入。

本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于互連器110構(gòu)造成允許互連器110的最大數(shù)量的部件是非傳導(dǎo)性的而不是金屬的，比如熱塑性安裝本體142和套管134，因?yàn)榇朔N部件不具有電氣功能?；ミB器110還例如經(jīng)由導(dǎo)入式幾何結(jié)構(gòu)124和導(dǎo)入表面174提供了充分的導(dǎo)入，并且提供了用于天線102和射頻單元104的有效盲配的聚集功能，如圖5和圖6A至圖6C中最佳示出的。該盲配系統(tǒng)提供了高度的機(jī)械浮動(dòng)以補(bǔ)償兩個(gè)電子系統(tǒng)之間的公差和未對(duì)準(zhǔn)。高的程度例如是在所有軸線上的+/-3mm。彈簧138可以設(shè)置在互連器110中以提供優(yōu)化成克服連接器120與連接器122之間的接合的配合力的偏置力，從而提供高的配合力以例如克服振動(dòng)和沖擊。套管134有助于將連接器120與連接器122的配合接口導(dǎo)引在一起。套管134可以是永久地裝配至殼體130的單獨(dú)部件，或者套管134可以與殼體130形成為一體。套管134優(yōu)選地由非導(dǎo)電材料形成。

盡管已經(jīng)選擇具體實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是可以在不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改。