本發(fā)明涉及移動(dòng)通信基站天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及介質(zhì)移相器。

背景技術(shù)：

電調(diào)天線是移動(dòng)通信基站系統(tǒng)的關(guān)鍵配套設(shè)備，而移相器又是電調(diào)天線的核心部件。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，往往通過(guò)控制天線波束指向來(lái)覆蓋所關(guān)心區(qū)域，移相器的功能作用就是通過(guò)改變天線輻射單元的激勵(lì)信號(hào)相位進(jìn)而達(dá)到改變天線波束指向的目的。

現(xiàn)有技術(shù)的電調(diào)天線移相器基本上可分為兩種類型，傳輸線長(zhǎng)度改變型以及傳輸線介質(zhì)改變型，后者簡(jiǎn)稱為介質(zhì)移相器。

現(xiàn)有技術(shù)的傳輸線長(zhǎng)度改變法移相器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，電氣特性和結(jié)構(gòu)工藝不易兼顧設(shè)計(jì)，精度要求高，阻抗匹配較難保證，移相器相對(duì)帶寬小，要求更多路信號(hào)輸出移相時(shí)甚至無(wú)法現(xiàn)實(shí)，尤其是頻率較低時(shí)體積太大不便應(yīng)用。介質(zhì)移相器具有設(shè)計(jì)容差敏感度小，頻帶寬，性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因此受到廣泛關(guān)注。但由于現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)移相器體積大、結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，應(yīng)用受到一定限制，尤其在低頻段不便實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有移相器如上所述的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提出了一種介質(zhì)移相器，可簡(jiǎn)單地疊加組合成雙通道介質(zhì)移相器及多通道介質(zhì)移相器，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝方便、成本低廉、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

本發(fā)明所公開的一種介質(zhì)移相器，包括功分移相網(wǎng)絡(luò)、滑動(dòng)介質(zhì)、接地導(dǎo)電體和若干個(gè)電纜焊接端子，所述功分移相網(wǎng)絡(luò)固定在所述接地導(dǎo)電體之上或內(nèi)部，所述滑動(dòng)介質(zhì)位于所述功分移相網(wǎng)絡(luò)與所述接地導(dǎo)電體之間以將所述功分移相網(wǎng)絡(luò)與所述接地導(dǎo)電體絕緣隔開，并可在所述接地導(dǎo)電體之上或內(nèi)部縱向移動(dòng)，各個(gè)所述電纜焊接端子分別固定于所述接地導(dǎo)電體的兩端，用于焊接所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的輸入端或輸出端電纜外導(dǎo)體，所述功分移相網(wǎng)絡(luò)包括功分器、阻抗變換器和傳輸線，所述傳輸線呈“U”狀、功分器呈“Y”狀、阻抗變換器呈“I”狀。

與現(xiàn)有的介質(zhì)移相器相比，本發(fā)明的介質(zhì)移相器的傳輸線呈“U”狀、功分器呈“Y”狀、阻抗變換器呈“I”狀，經(jīng)由“U”狀傳輸線、以及“Y”狀的功分器實(shí)現(xiàn)各級(jí)信號(hào)級(jí)聯(lián)移相并輸出，位于接地導(dǎo)電體兩端電纜焊接端子使得所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的輸入端輸出端位于接地導(dǎo)電體的兩端，理順了輸入輸出電纜順序并簡(jiǎn)化了焊接工藝，使得本發(fā)明介質(zhì)移相器具有體積小重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、組裝方便、成本低廉、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

其中，所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的輸入端輸出端構(gòu)成所述介質(zhì)移相器的輸入端輸出端，所述介質(zhì)移相器的輸入端輸出端位于所述介質(zhì)移相器的兩端。

所述功分移相網(wǎng)絡(luò)整體布局和設(shè)計(jì)，包含“Y”狀的功分器、“I”狀的阻抗變換器和“U”狀的傳輸線三部分，若干個(gè)“Y”狀的功分器保證了各輸出端口的信號(hào)幅度以及相位級(jí)聯(lián)信號(hào)的傳輸幅度，若干個(gè)“U”狀的傳輸線與若干個(gè)“Y”狀的功分器的輸入輸出相級(jí)聯(lián)，“I”狀的阻抗變換器則保證了末端信號(hào)輸出幅度。

較佳地，組成所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的金屬帶條可由PCB實(shí)現(xiàn)或機(jī)械沖壓成型方法實(shí)現(xiàn)。

較佳地，所述滑動(dòng)介質(zhì)位于所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的單側(cè)或雙側(cè)，并只覆蓋“U”狀傳輸線部分，所述滑動(dòng)介質(zhì)的所述傳輸線對(duì)應(yīng)的部位規(guī)律地設(shè)有若干組全通或半通的用于阻抗變換的矩形槽，以使傳輸線被所述滑動(dòng)介質(zhì)覆蓋的區(qū)域與不被所述滑動(dòng)介質(zhì)覆蓋的區(qū)域所引起的阻抗不連續(xù)性得以匹配。

較佳地，所述接地導(dǎo)電體可以為單長(zhǎng)方體，或上下平行放置的雙長(zhǎng)方體，或可以為矩形波導(dǎo)狀。單長(zhǎng)方體的接地導(dǎo)電體可作為微帶型介質(zhì)移相器的接地體；彼此平行的雙長(zhǎng)方體的接地導(dǎo)電體可作為微帶型介質(zhì)移相器或帶線型介質(zhì)移相器的接地體，矩形波導(dǎo)狀的接地導(dǎo)電體可作為帶線型介質(zhì)移相器的接地體。所述功分移相網(wǎng)絡(luò)固定于所述接地導(dǎo)電體之上(單長(zhǎng)方體)或內(nèi)部(雙長(zhǎng)方體或矩形波導(dǎo)體)。

較佳地，所述功分移相網(wǎng)絡(luò)與所述接地導(dǎo)電體平行，所述滑動(dòng)介質(zhì)將所述功分移相網(wǎng)絡(luò)與所述接地導(dǎo)電體絕緣隔開，所述滑動(dòng)介質(zhì)在所述接地導(dǎo)電體之上(單長(zhǎng)方體)或內(nèi)部(雙長(zhǎng)方體或矩形波導(dǎo)體)縱向運(yùn)動(dòng)。

較佳地，所述電纜焊接端子固定于接地導(dǎo)電體的兩端，其上設(shè)置有若干個(gè)用于焊接輸入輸出電纜的半圓弧形凹槽。

較佳地，所述介質(zhì)移相器的PCB板設(shè)置有三層，其中第1、3層的PCB板為接地導(dǎo)電體，第2層的PCB板為功分移相網(wǎng)絡(luò)以及所依托的基板，電纜焊接端子與接地導(dǎo)電體焊接固定并使三層所述PCB板相互平行。

所述功分移相網(wǎng)絡(luò)、所述滑動(dòng)介質(zhì)、所述接地導(dǎo)電體相互組合，構(gòu)成了一個(gè)完整的單通道微帶型介質(zhì)移相器或單通道帶線型介質(zhì)移相器，所述電纜焊接端子保證了移相器輸入輸出端與外部連接，所述介質(zhì)移相器為單通道移相器，具有1個(gè)RF信號(hào)輸入端和若干個(gè)輸出端，輸出端的數(shù)量不受限制。

較佳地，多個(gè)所述介質(zhì)移相器相互疊加，且相鄰兩所述介質(zhì)移相器靠背疊加組合，并使相鄰兩所述介質(zhì)移相器中間的接地導(dǎo)電體共用。

較佳地，兩個(gè)所述介質(zhì)移相器上下背靠背疊加組合以構(gòu)成帶線型雙通道移相器，所述帶線型雙通道移相器的PCB板依次設(shè)置有5層，第1、3、5層的PCB板為接地導(dǎo)電體，以使所述接地導(dǎo)電體的橫截面為“三”字形，第2、4層的PCB板均為功分移相網(wǎng)絡(luò)以及所依托的基板，電纜焊接端子與接地導(dǎo)電體焊接固定并使五層所述PCB板相互平行。

2個(gè)所述單通道介質(zhì)移相器背靠背組合可構(gòu)成1個(gè)雙通道介質(zhì)移相器，所述接地導(dǎo)電體可部分共壁設(shè)計(jì)，其橫截面為“日”字形，多個(gè)所述雙通道介質(zhì)移相器簡(jiǎn)單地疊加可構(gòu)成多通道一體化介質(zhì)移相器，各參與疊加的雙通道介質(zhì)移相器的接地導(dǎo)電體可部分共壁設(shè)計(jì)，具體地，由2個(gè)所述雙通道介質(zhì)移相器左右邊靠邊連體平放可構(gòu)成1個(gè)4通道一體化介質(zhì)移相器，由2個(gè)所述雙通道介質(zhì)移相器上下平行連體疊放可構(gòu)成1個(gè)4通道一體化介質(zhì)移相器，由4個(gè)所述雙通道介質(zhì)移相器上下左右平行連體放置構(gòu)成1個(gè)8通道一體化介質(zhì)移相器。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的單通道介質(zhì)移相器的俯視圖；

圖2為本發(fā)明的單通道介質(zhì)移相器的立體圖；

圖3為本發(fā)明的單通道介質(zhì)移相器的局部放大圖；

圖4為本發(fā)明的雙通道一體化介質(zhì)移相器的一實(shí)施例的立體圖；

圖5為圖4雙通道一體化介質(zhì)移相器對(duì)應(yīng)的端面示意圖；

圖6為本發(fā)明的雙通道一體化介質(zhì)移相器的另一實(shí)施例的立體圖；

圖7為圖6雙通道一體化介質(zhì)移相器的對(duì)應(yīng)的端面示意圖；

圖8為4通道一體化介質(zhì)移相器的一實(shí)施例的布局示意圖；

圖9為4通道一體化介質(zhì)移相器的另一實(shí)施例的布局示意圖；

圖10為8通道一體化介質(zhì)移相器布局示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一

如圖1-3所示，本實(shí)施例的單通道介質(zhì)移相器為對(duì)稱帶狀線形式，具有1輸入7輸出，共8個(gè)端口。

其中，11為功分移相網(wǎng)絡(luò)、11a為功分器、11b為傳輸線、11c為阻抗變換器，由圖1可知，傳輸線11b呈“U”狀、功分器11a呈“Y”狀、阻抗變換器11c呈“I”狀，功分移相網(wǎng)絡(luò)11對(duì)稱地蝕刻于PCB基板12的兩邊，沿線布設(shè)有很多金屬化過(guò)孔以便帶線對(duì)稱并使信號(hào)等電位傳輸。傳輸線11b正上方的滑動(dòng)介質(zhì)13上設(shè)置有若干組用于阻抗匹配的矩形槽14，所述介質(zhì)移相器為對(duì)稱帶線形式，接地導(dǎo)電體15形如矩形波導(dǎo)，可金屬擠壓成型，其兩端分別對(duì)稱地固定有電纜焊接端子16，接地導(dǎo)電體15兩端的電纜焊接端子16上各設(shè)有4個(gè)供焊接輸入輸出電纜17的半圓弧型凹槽，移相器推拉桿18的一端與滑動(dòng)介質(zhì)13相連接，另一端用于連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接臂，當(dāng)推拉桿18推動(dòng)滑動(dòng)介質(zhì)13移動(dòng)時(shí)，傳輸線11b的一邊被滑動(dòng)介質(zhì)13所覆蓋區(qū)域的長(zhǎng)度增加，同時(shí)另一邊被滑動(dòng)介質(zhì)13所覆蓋區(qū)域的長(zhǎng)度減少，從而達(dá)到射頻信號(hào)相位改變的目的。

1輸入7輸出共8根電纜依次編號(hào)為17a～17h，其中17a為輸入電纜，輸出電纜17b連接天線中間單元組，輸出電纜17c～17e和17f～17h分別與天線上下單元組依次相連接，輸入輸出電纜17的外導(dǎo)體分別焊接在電纜焊接端子16的半圓弧型開口凹槽，內(nèi)導(dǎo)體分別對(duì)應(yīng)焊接功分移相網(wǎng)絡(luò)11的輸入端輸出端。

PCB形式的功分移相網(wǎng)絡(luò)11和基板12可由金屬條帶電路替代，即功分移相網(wǎng)絡(luò)11可用金屬?zèng)_壓成型方法實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，在另一個(gè)實(shí)施例中，接地導(dǎo)電體也可以為PCB板，此時(shí)單通道介質(zhì)移相器的PCB板設(shè)置有三層，其中第1、3層的PCB板為接地導(dǎo)電體，第2層的PCB板為功分移相網(wǎng)絡(luò)以及所依托的基板，電纜焊接端子16與接地導(dǎo)電體15焊接固定并保證各層相互平行。

實(shí)施例二

實(shí)施例一提供了一種1輸入7輸出的帶線型單通道介質(zhì)移相器，適合設(shè)計(jì)單端口電調(diào)天線，兩個(gè)所述單通道介質(zhì)移相器上下背靠背疊加組合可構(gòu)成一個(gè)雙通道一體化介質(zhì)移相器，圖4為本實(shí)施例的上下背靠背放置的雙通道一體化介質(zhì)移相器立體圖，圖5為圖4所示的雙通道介質(zhì)移相器的端面示意圖，全部結(jié)構(gòu)為上下鏡像關(guān)系，本實(shí)施例的移相器具有兩組獨(dú)立的1輸入7輸出端口，圖1接地導(dǎo)電體15橫截面為“口”字形，圖4接地導(dǎo)電體25橫截面為“日”字形，中間壁共用，本實(shí)施例的移相器可應(yīng)用于2端口以上的電調(diào)天線。

與圖4圖5類似，將其接地導(dǎo)電體25橫截面由“日”字形變?yōu)椤叭弊中尉蜆?gòu)成了如圖6和圖7所示的另一實(shí)施例的帶線型雙通道移相器，該移相器共有5層PCB板，上中下三層構(gòu)成了橫截面為“三”字形的接地導(dǎo)電體25，第2層及第4層為功分移相網(wǎng)絡(luò)21以及所依托的基板22，電纜焊接端子26與接地導(dǎo)電體25焊接固定并保證各層相互平行，28為移相器拉桿。即第1、3、5層PCB板是接地導(dǎo)電體25，第2、4層PCB板為功分移相網(wǎng)絡(luò)21。

實(shí)施例三

多個(gè)實(shí)施例一所述的單通道介質(zhì)移相器相互組合可構(gòu)成多通道介質(zhì)移相器，本實(shí)施例提供了多種一體化多通道介質(zhì)移相器方案。

圖8所示為左右平行放置的4通道一體化介質(zhì)移相器端面布局示意圖，由2個(gè)實(shí)施例二所述雙通道介質(zhì)移相器左右邊靠邊連體平放構(gòu)成。

圖9所示為上下平行疊放的4通道一體化介質(zhì)移相器端面布局示意圖，由2個(gè)實(shí)施例二所述雙通道介質(zhì)移相器上下平行連體疊放構(gòu)成。

圖10所示為上下左右平行放置的8通道一體化介質(zhì)移相器端面布局示意圖，由4個(gè)實(shí)施例二所述雙通道介質(zhì)移相器上下左右平行連體放置構(gòu)成。

以上所揭露的僅為本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明創(chuàng)造之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明創(chuàng)造申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明創(chuàng)造所涵蓋的范圍。