CN100487974C - 相移系统及具有这种相移系统的天线组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种相移系统，用于使包含多个具有两个极化平面的辐射器的天线组的射束方向实现电偏转，所述相移系统包括多个具有微带线的移相器对，所述微带线的电气长度由设置在所述微带线上可移动的电介质来改变，所述移相器对的两条微带线相对于中心轴镜像对称地配置，在所述移相器对的两条微带线上设置一个可移动的公共电介质，可同时同量地改变所述微带线的电气长度；所述相移系统还包括至少一个连接舌，所述连接舌与所述公共电介质相连，其中，所述微带线设置有多个平行地在纵向方向上走向的导线段，且在所述纵向方向上走向的所述导线段中带有变化的宽度。

Description

相移系统及具有这种相移系统的天线组
技术领域
本发明涉及高频技术领域，尤其涉及一种相移系统及具有这种相移系统的天线组。
背景技术
在移动无线通信技术中长期以来为基站配备天线组(“天线阵列”)或多个天线，其中多个单独的辐射器在一个安装方向上一个接一个地排列，并通过一个公共的馈电网络来控制。为了能更好地考虑相应基站所在地点的不同状况和与其它基站的相互作用，已证实安装射束可倾斜(下倾)的天线是有好处的。原则上这可通过机械方法实现，其中天线被设计成在桅杆上的安装点可移动。这种方法的缺点在于，这种机械倾斜需大量开支进行安装和改变，并且通常需要攀登桅杆。
因此提出了以下建议：用电气的方法实现倾斜(“电下倾”)，其中天线位置不变，多个天线或天线组的各个辐射器用不同的相位控制，使得由各个辐射器移相的场迭加所形成的辐射波瓣以所希望的方式倾斜(“相阵列”)。例如一个这样的电“下倾”已由US-A-6198458或US-A-5801600或US-A-5905462公开。其中应用专用的差动(也参见DE-A1-19911905或US-A-5949303)或其它相移器，它们被安装在各个辐射器之间的天线馈电网络中，并且可以例如通过一根杆借助于一个电机的驱动整个移动(参见US-A-5798675)。由于简单的、可电控的调节性，也存在由控制中心或类似机构遥控(“倾斜遥控”)的可能性。
机械和电气的倾斜相组合同样是可以设想的(US-A-5440318)。
在新的具有高数据传输率的移动通信传输方法中，例如缩写为UMTS的移动通信中，更多地使用双极化的天线(“双极化天线”)，从而可充分利用“极化分集”效应，其中不同极化的无线电波上所传输的数据可以提高数倍的传输可靠性。这种天线中的辐射器相应具有两个辐射单元，分别用于两个极化，并且例如构造成十字偶极子或相应设计的补片辐射器。
对于双极化天线或天线组，在美国专利US-A-6310585也已建议通过移相实现电控的倾斜。为此对辐射器中两个辐射单元中的每一个在馈电网络内分别配置一个移相器(图1中的40；图3中的440)，其中例如一根微带线被一可移动安放的电介质或多或少地覆盖(第3栏，第61-65行，第5栏，第1-18行)。移相器和相应微带线的细节不能从该文献获得。
用于一个极化方向的所有辐射单元的移相器在US-A-6310585中由第一根杆以机械方式相互刚性连接。用于另一极化方向的所有辐射单元的移相器由第二根杆同样以机械方式相互刚性连接。这两根杆在其一侧通过一个中央支撑装置(图3中的415)上下刚性连接并且通过一根齿杆被一个小齿轮驱动。此外，存在多个有弹性的定位单元(图3中的420)，它们将电介质挤压到其下面的微带线上。
这种已知的相移系统的缺点不仅在于昂贵的、由多个部件构成的移位机构，而且还在于各个移相器分开构造，这要求整装时的高精度，并从而要求更高的安装开销同时更易产生误差。
发明内容
本发明的目的在于如此设计说明书开始处所述类型的相移系统，它避免了已知相移系统的缺点，并且尤其是其结构简单且可靠地实现所需的功能。本发明的目的还在于给出一种具有这种相移系统的天线组。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案的核心在于，两个移相器的微带线相互平行排列，并且为改变微带线的电气长度，两个移相器具有公共的、可移动的电介质。以这种方法，每个辐射器只需单个可移动的电介质，借助此电介质自动同步地调整用于两个极化的电气长度。这样在天线组的安装方向中仅有一个接一个排列成一行的电介质，它们可以特别简单的方法通过一根在纵向方向上延伸的杆同时被移动。
尤其是微带线和电介质可移动的排列如此设计，使得两根平行的微带线的电气长度在电介质移动时变化相同的量。以这种方法保证用于两个极化的辐射波瓣总是有相同的指向。
原则上可以设想相移系统的电介质垂直于天线组的安装方向移动。然而如果按照本发明的一个优选实施例，微带线基本上沿着纵轴方向延伸，并且电介质在纵轴方向上可移动，则机械结构是特别简单的。
有优点的是微带线分别至少具有一个中间段，它被在第一位置上的可移动的电介质完全覆盖，并在第二个位置上完全开放。这里如果在中间段的微带线垂直于纵向方向以曲折的结构走向，对于调整特性是有利的，因为这样移动路径的每个单元实现电气长度的强烈变化。
在US-A-3656179中已公开：通过电介质在一个带状导体排列中的移动改变相应的波阻抗。为了使波阻抗的变化减小到容许范围内，按照本发明的另一实施例，在曲折的结构内存在多个在纵向方向中平行走向的导线段，并且微带线在纵向走向的导线段内改变其带的宽度。
如此设计带的宽度的变化是有优点的：在电介质由第二位置到第一位置移动时被覆盖导线段的带宽从最小带宽出发，随着覆盖的增加而增大，直至一个最大的带宽，并且尤其是带宽线性地随纵向方向上的移动路程增大。
如果如此选择最小带宽，便利在用电介质覆盖时在最小带宽的区域内得到与没有被电介质覆盖的最大带宽区域中相同的波阻抗，则得到波阻抗围绕一个平均值特别有利的变化。带宽的这种变化方式对于每个以电介质在微带线上方移动的方式工作的移相器都有好处，并且此优点与是否多个移相器具有一个公共的电介质无关。
此外，可以在沿纵向方向走向、用于适配波阻抗的导线段中设置与适配段不同的带宽。
如果两个移相器的微带线排列和构造在一块公共的印制电路板上，本发明的相移系统进一步简化。这与公共的可移动的电介质一起实现高质量的同步，且同时得到特别简单的结构。
印制板的一种可能的结构是，两个移相器的微带线对一个平行于纵轴走向的印制板中轴镜像对称地被构造。
为了使可移动的电介质总处在一个相对于其下面的微带线固定的位置上，两个移相器的微带线和它上面的公共电介质借助于一个弹簧片平坦地相互挤压是有好处的。
如果弹簧片安装在微带线的底侧面上，并通过一块位于它们之间的绝缘板与微带线电气隔离，并且如果弹簧片分布在平面上有大量的单个簧舌，则产生特别均匀的挤压作用。
对于移相器的驱动特别有优点的是存在一个在纵向方向可移动的，由外部手动或电机操纵的滑杆，它与电介质固定连接。这种结构特别简单和工作可靠，并且具有以下优点：在电机驱动出现故障时保持电介质的位置。
实践证明，具有大约为10的相对介电常数的平板，尤其是玻璃纤维加固的有机陶瓷薄板被用作电介质。
本发明天线的一个优选实施例的特征在于，在馈电网络中多个可整体移动的相移系统一个接一个地排列，并且在相移系统之间和之后存在用于连接辐射器的连接端子。
另一个优选实施例的特征在于，在天线组中配置2n+1(n＝1，2，3...)个辐射器，在相应的馈电网络中一个接一个地排列着2n个相移系统，在第n和第(n+1)个相移系统之间的馈电输入端连接到馈电网络上，并且所有相移系统可一起受控制，同时前n个相移系统与后n个相移系统的相移反向。
附图说明
下面借助实施例结合附图详细说明本发明。附图中
图1：一个由两个移相器组成的、按照本发明的一个具有优点的实施方式的移相器对的横截面图(图1A)，顶视图(图1B)和纵截面图(图1C)；
图2：如图1所示的移相器对的底板；
图3：如图1所示的移相器对的绝缘薄片；
图4：如图1所示移相器对的弹簧片的顶视图(图4A)和侧视图(图4B)；
图5：如图1所示移相器对的绝缘板；
图6：具有如图1所示移相器对的两个微带线的印制板；
图7：如图1所示移相器对的电介质；
图8：如图1所示移相器对的滑杆的顶视图(图8A)和前侧视图(图8B)
图9：用于总共9个辐射器的天线组，按照本发明并具有8个移相器对的相移系统印制板的顶视图和底视图(图9A和B)；
图10：用于图9所示天线组的简化电路图。
具体实施方式
图10示出天线组105的简化电路图，其中可以有优点地应用本发明。天线组包括总共9个辐射器106，...，114.它们在一个(垂直)安装方向上一个接一个地(上下)安装。辐射器106，...，114中的每一个由两个单个的辐射单元106a，b组成(为清楚起见，图中未标出辐射器107，...，114中辐射单元的附图标记)。辐射单元106a，b中的每一个负责一个极化方向。两个极化方向通常互相垂直，并与天线组105的安装方向大多数形成一个45°的角度。辐射器106，...，114不仅发射无线电波，而且也接收无线电波。
辐射器具106，...，114或辐射单元106a，b通过一个馈电网络115与两个馈电输入端99a，b相连接，这两个输入端被安装在馈电网络115内中间辐射器110的高度上。两个馈电输入端99a，b中的每一个配置给两个极化方向中的一个，并且与相应的辐射单元相连接。为使辐射器106，...，114构成一个“相阵列”，并可发射或接收可电旋转的射线，在馈电网络115中分布成对地设置移相器91a，b，...，98a，b。移相器对的两个移相器的调整同步完成，这在图10中用每一对中的虚线连接线表示。所有的移相器对91a，b，...，98a，b同时由一个沿纵向方向(安装方向)走向，手动或电机驱动的连接舌116操纵，这在图10中同样用虚线表示。安装在馈电输入端99a，b下面的移相器95a，b，...，98a，b实现的相移变化与安装在馈电输入端99a，b上方的移相器91a，b，...，94a，b的相移变化相反(即下面的相移增加，则上方的相移减小，反过来下面的相移减小，则上方的相移增大)，这在图10中用移相器中不同指向的箭头表示。
9个辐射器106，...，114的中间一个，即辐射器110，直接与馈电输入端99a，b连接，并从而以不变的相位工作。其它8个辐射器106，...，109和111，...，114分别被配置一个移相器对。因为移相器对91a，b，...98a，b在馈电网络115中串联连接，从中间出发各个相移累加起来。如果所有移相器有相同的构造，相移从里向外以相同的步距增加：馈入馈电输入端99a，b的信号抵达辐射器109时有一倍的移相器相移，抵达辐射器108时有2倍的相移，抵达辐射器107时有3倍的相移，并且抵达辐射器106时有4倍的相移。对于辐射器111至114，信号相移情况与上述类似。
单个移相器对最好有图1至8实施例所示结构，其中在图1以不同视图示出了移相器对的整体结构。图2至图8以其在系统中的顺序示出图1所示系统的各个单元。图6所示出的具有微带线66，67的印制板60只是一块更长印制板90的部分区段，印制板90在图9中反映出图10所示的整个天线组105。
印制板60(图6中)例如由0.5毫米厚度的，两侧都具有35微米的铜涂层的基板组成，印刷制板60在底侧上载有连续的铜层，而在顶侧有所示出的对中心轴11镜像对称的导体带，这些导体带构成微带线66，67。印制板60如此安装在图1所示移相器对10中(下方的)底板20(图2)和(上面的)滑杆80(图8)之间，使得微带线66，67的导体带位于滑杆80的侧面上，例如可设计为铝板的底板20在侧面具有两个固定搭板21，22，它们具有相应的固定孔23，24，借助于固定孔可将其固定在天线外壳上。
印制板60相对于底板20被固定。这可以如此实现：在底板20上两个凸耳25，26垂直向上弯曲，它们被插入印制板60上相应的开口64，65(图6)。在印制板60上还有3个相互间隔、平行于中心轴11走向的导引开口61，...，63，它们为长孔形状，在这些导引开口中插入带有相应成形和排列的嵌入凸头81，...，83的滑杆80(图1；图8)。导引开口61，...，63限定了滑杆80相对于印制板60的移动范围。
滑杆80—它例如可由塑料制成并作为一个喷铸件—还附带地具有两个侧引导器86，87，它们在侧边上抓住印制板60。在滑杆80的上侧面，在一个槽中在纵向方向上形成上下两个驱动凸头88，89，其上可固定用于滑杆的一个(图中未示出)操纵件。此外在滑杆80上有两个凹槽84，85，以给从下面穿过印刷电路板60伸出来的凸头25，26腾出空间。
移相器对10自身的移相器10a，10b通过微带线66，67与一个在印制板60的上侧面上可移动设置的电介质70相互配合而形成。在图7中单独示出的电介质70例如由型号为CER-10的有机陶瓷薄板构成，这种型号的材料由美国公司Taconic，Petersburgh，NY(USA)提供。这种用陶瓷填充的、玻璃纤维强化的薄板介电常数(DK)为10且有很好的机械性能。可以应用这种材料的具有约0.64毫米厚度的平板。然而其它的电介质也是可以考虑使用的。按照图7，电介质70有三个相互间隔的、圆形的嵌入孔71，...，73，在其中嵌入带有嵌入凸头81，...，83的滑杆80。用这种方式使电介质70相对于滑杆80固定住，并且与滑杆80一起移动。此外在电介质70中有两个形状和功能与滑杆80的凸出物81，82相类的凹槽74，75。
微带线66，67和电介质70的共同作用主要实现在微带线66，67的曲折状的中间段66b，67b的区域内，中间段分别在连接段66a，c及67a，c之间，并且垂直于中心轴11走向(图6)。中间段66b，67b中的每一个包括多个(例如图6中由5个)平行于中心轴11走向的导线段66d，...，h，它们彼此间在交替的侧面用U形或V形的弯曲段连接起来，以形成曲折的图案。在导线段66d，...，h中线宽随长度线性变化，并且从左向右减小。因为在移动时电介质70的左边缘恰好运动到导线段66d，...，h的区域内，因而在电介质移动时具有不同线宽的区域被覆盖或未被覆盖。
导线段66d，...，h的线宽变化有一个特殊的原因：为了使得微带线66，67的波阻抗为50欧姆(通常采用)，在所用材料和尺寸下线宽约为1.5毫米(不覆盖电介质时)，在覆盖电介质的区域内由于电介质的作用要获得50欧姆的波阻抗，线宽只要约0.98毫米。如果在电介质覆盖区域以外线宽固定为1.5毫米，而在总是被覆盖的区域内线宽固定为0.98毫米，并且在中间的导线段66d，...，h的线宽线性地在这两个极值之间过渡，在电介质移动时实际的波阻抗围绕平均值50欧姆变化，当电介质70在导线段66d，...，h上向左移动得较大时，波阻抗大于50欧姆，当电介质70在导线段66d，...，h上移动得较少时波阻抗小于50欧姆。因为(不希望的)错误匹配仅与波阻抗差值的绝对值有关，而与其符号无关，所以在充分利用最大允许错误匹配的情况下获得更大的电介质移动区域，并从而在更大频率范围上获得更大的相移。此外可如此优化电气性能：在中间段66b，67b中有加宽的适配段68，69(图6)。
由图6易见，两个微带线66，67相对于中心轴11镜像对称地设计和配置。电介质70的宽度如此选择，使得它在中心轴11的方向上移动时以相同的方式覆盖或开放微带线66，67的曲折的中间段66b，67b。以这种方法可以无需高的费用并以高的功能可靠性实现两个移相器10a和10b之间的同步并使两个移相器10a，b中的相移进一步相等。
然而功能可靠性的一个重要组成部分是，电介质70尽可能无气隙地紧密地置于载有微带线66，67的印制板60的表面上。这由一个平的弹簧片40(图4A，B)实现，此弹簧片置于底板20和印制板60之间，并且从下面将印制板60向包含在滑杆80中的电介质70挤压。与底板20类似，弹簧片40有两侧的固定搭板41，42，它们具有相应的固定孔34，44，这些固定孔与底板20上的固定孔23，24对准。在弹簧片40的表面上相互挨着地分布排列多个独立的簧舌45，它们例如由弹簧片40经过冲压和折弯工序形成。弹簧片40与底板20通过一个放置在它们之间的绝缘薄片30(图3)电气隔离，绝缘薄片以其侧边的固定搭板31，32和固定孔33，34与底板20和弹簧片40匹配。弹簧片40还通过一个中间放置的，例如0.5毫米厚度的绝缘板50(图5)与印制板60的底面铜层电气隔离，簧舌45对此绝缘板挤压。绝缘板具有开口54，55，底板20的凸耳25，26穿过这些开口实现固定。长孔形式的导引开口51，...，53在功能和造形上与印制板60上的导引开口61，...，63相类似。
图1至图8所示实施例只涉及包含两个移相器10a，b的移相器对，它相应地仅适用于调节一个双极化辐射器。如图10所示，如果一个天线组105包括多于两个的，例如9个辐射器106，...，114，并且为了电气偏转天线射束需要多个，例如8个移相器对的相移系统，这些移相器对与馈电网络115一起最好集成在单个印制板上。一个这样的，用于点共9个辐射器和8个移相器对的印制板90在图9中示出。在此印制板90上相对于中心轴11镜像对称地形成二个具有分支的微带线90a，b，它们同时构成一个具有分配功率到多个天线连接端子102a，b，...，104a，b功能的一个馈电网络(为了简化，在图9B中仅对4个辐射器的天线连接端子给出附图标记；总共存在用于9个辐射器或18个辐射单元的天线连接端子)。
在微带线90a，b的馈电网络中类似于图6形成曲折状的中间段91a，b，...，98a，b，它们分别是包含两个移相器的移相器对91，...，98的一部分。馈电输入端99a，b设置在印制板90的中央。类似于图1至图8，一个借助于滑杆可移动的电介质，一个底板和一个绝缘安装的弹簧片对应于移相器对91，...，98中的每一个。相应地在移相器对91，...，98中的每一个上有导引开口100和用于抓住底板的开口101。所有移相器对91，...，98的(9个)滑杆与一个(图中未示出)公共的操纵件连接，此操纵件沿着中心轴11在整个印制板90上延伸，并且能从外部手动或通过一个受控的电机驱动器在纵向方向上移动。
综述
为了在一个天线组(阵列天线)上实现一个可变的波束下倾，移相器是必需的。天线的主瓣必须至少能降低到地平线方向上的第一个零点位置。在移动通信(GSM，UMTS)中必须满足以下要求：
对于大型天线，下倾必须能在0°或大约8°之间变化；为此相位必须能用移相器在0°和大约45°之间连续变化。
没有天线必须要求下倾能够在0°和大约16°之间变化，为此需要利用移相器使相位能够在0°和大约85°之间连续变化。
有多种可能的方法来改变相位。导线的电气长度和机械长度之间存在以下关系：
Figure C03804154D00131
电气长度正比于相位：
为改变相位，可改变机械长度或εr。
改变导线机械长度的移相器已被申请人申请专利。
通过改变εr来改变相位可以在微带线(Microstrip-Leitung)上如此实现：一种电介质被涂敷到导线上(见DE-A1-19911905)
按照本发明方案，相邻的多个相互平行的导线段由一个形成曲折状结构的180°拐角相互连接。一个具有高εr的电介质在此导线结构上移动，并且一个公共的电介质被用于相邻配置的移相器。最大的可能相移由导线段的数量和其长度决定，而此长度又对应于电介质的移动路程。
用5个平行的导线段达到46°的相移，用7个平行的导线段达到65°的相移。为了实现更大的相移，可以将多个移相器一个接一个地连接起来。
通过相邻的奇数个相互平行的导线段，移相器可以很好地集成在一个馈电网络中。然而移相器同样可用偶数个导线段实现，这对于其它的应用是有好处的。
移相器中每个单独的导线段有一个线性变化的线宽(线性缩减)。在移相器的0°位置(电介质不在导线段之上)线宽是较窄的，并且此宽度使得它与在其上移动的电介质一起给出系统阻抗(50Ω)。在导线段的另一端线宽相应于正常微带线的线宽。
尽管采用了线性缩减的线宽，仍存在与可移动电介质位置有关的错误匹配。这种错误匹配可以通过导线段中小的适配段(“短线”)得到补偿。
移相器的机械结构如下：一块由铝制成的底板被固定在天线外壳上并通过2个折弯的凸耳将具有导线结构的印制板定位。可移动的电介质位于印制板上。在铝板与印制板之间是一个弹簧片，它朝着电介质挤压印制板。印刷电路板(底板)，弹簧片和铝板相互间用附加的绝缘材料隔离。
一个具有高εr的基片可用作电介质。这个薄的小片被附加的塑料件(滑杆)把持住，塑料件也具有用于滑动装置的驱动凸头。同样可以通过选择合适的塑料或陶瓷由单个块实现电介质小片和塑料件。
相位的调节可通过手动或电驱动的驱动器完成。
附图标记列表
10移相器对
10a，b移相器
11中心轴
20底板
21，22固定搭板
23，24固定孔
25，26凸耳
30绝缘薄片
31，32固定搭板
33，34固定孔
40弹簧片
41，42固定搭板
43，44固定孔
45簧舌
50绝缘板
51，...，53导引开口(长孔)
54，55孔
60印制板
61，...，63导引开口(长孔)
64，65孔
66，67微带线
66a，67a连接段
66b，67b中间段(曲折状的)
66c，67c连接段
66d，...，h导线段
68，69适配段
70电介质
71，...，73嵌入孔
74，75凹槽
80滑杆
81，...，83嵌入凸头
84，85凹槽
86，87侧引导器
88，89驱动凸头
90印制板
90a，b微带线
91，...，98移相器对
91a，b，...，98a，b移相器(中间段)
99a，b馈电输入端
100导引开口
101孔
102a，b，...，104a，b天线连接端子
105天线组
106，...，114辐射器
106a，b辐射单元
115馈电网络
115a，b分支(馈电网络)
116连接舌

Claims (16)

1.一种相移系统，其特征在于，用于使包含多个具有两个极化平面的辐射器的天线组的射束方向实现电偏转，所述相移系统包括多个具有微带线的移相器对，所述微带线的电气长度由设置在所述微带线上可移动的电介质来改变，所述移相器对的两条微带线相对于中心轴镜像对称地配置，在所述移相器对的两条微带线上设置一个可移动的公共电介质，可同时同量地改变所述微带线的电气长度；所述相移系统还包括至少一个连接舌，所述连接舌与所述公共电介质相连，其中，所述微带线设置有多个平行地在纵向方向上走向的导线段，且在所述纵向方向上走向的所述导线段中带有变化的宽度。
2.如权利要求1所述的相移系统，其特征在于，所述微带线分别具有至少一个中间段，所述中间段在第一个位置处被可移动的电介质完全覆盖，在第二个位置处是完全开放的。
3.如权利要求1所述的相移系统，其特征在于，在所述电介质从第二位置移动到第一位置时，被覆盖的所述导线段的带的宽度从一个最小带宽出发，随着覆盖的增加而增加，直到一个最大的带宽。
4.如权利要求3所述的相移系统，其特征在于，带的宽度随着在纵向方向(11)上的移动路程线性增加。
5.如权利要求3或4所述的相移系统，其特征在于，所述最小带宽的选择使得在被所述电介质覆盖时在最小带宽的区域得到与没有电介质覆盖时在最大带宽区域内相同的微带线的波阻抗。
6.如权利要求5所述的相移系统，其特征在于，在沿纵向方向(11)走向的所述导线段中，为了波阻抗的匹配而设置有偏差带宽的适配段。
7.如权利要求1、2、3、4或5所述的相移系统，其特征在于，所述移相器对的微带线和其上的公共电介质借助一个弹簧片均匀地相互挤压。
8.如权利要求7所述的相移系统，其特征在于，所述弹簧片设置在所述微带线的底侧面上，并由一个置于其间的绝缘板与所述微带线电气隔离，且所述弹簧片具有分布在平面上的多个单独的簧舌。
9.一种天线组，其特征在于，包括多个在纵向方向(11)上一个接一个排列的辐射器，所述多个辐射器分别包括两个用于不同极化平面的辐射单元，且所述多个辐射器通过馈电网络与两个馈电输入端相连接；在所述馈电网络内设置一相移系统，用于使上述天线组的射束方向实现电偏转，所述相移系统包括多个具有微带线的移相器对，所述微带线的电气长度由设置在所述微带线上可移动的电介质来改变，所述移相器对的两条微带线相对于中心轴镜像对称地配置，在所述移相器对的两条微带线上设置一个可移动的公共电介质，可同时同量地改变所述微带线的电气长度；所述相移系统还包括至少一个连接舌，所述连接舌与所述多个移相器对的微带线上设置的公共电介质相连，其中，所述微带线设置有多个平行地在纵向方向上走向的导线段，且在所述纵向方向上走向的所述导线段中带有变化的宽度。
10.如权利要求9所述的天线组，其特征在于，所述馈电输入端上下对称位置处的所述辐射器的相位以等值相反的关系变化。
11.如权利要求9所述的天线组，其特征在于，与所述馈电输入端直接相连、即不通过所述移相器对与馈电输入端相连的辐射器的相位不发生变化；
所述多个辐射器中的其它辐射器相位变化的绝对值以所述馈电输入端的辐射器相位变化的绝对值的倍数增加。
12.如权利要求9所述的天线组，其特征在于，所述微带线分别具有至少一个中间段，所述中间段在第一个位置处被可移动的电介质完全覆盖，在第二个位置处是完全开放的。
13.如权利要求9所述的天线组，其特征在于，在所述电介质从第二位置移动到第一位置时，被覆盖的所述导线段的带的宽度从一个最小带宽出发，随着覆盖的增加而增加，直到一个最大的带宽。
14.如权利要求13所述的天线组，其特征在于，带的宽度随着在纵向方向(11)上的移动路程线性增加。
15.如权利要求13或14所述的天线组，其特征在于，所述最小带宽的选择使得在被所述电介质覆盖时在最小带宽的区域得到与没有电介质覆盖时在最大带宽区域内相同的微带线的波阻抗。
16.如权利要求15所述的天线组，其特征在于，在沿纵向方向(11)走向的所述导线段中，为了波阻抗的匹配而设置有偏差带宽的适配段。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866756B1 (fr) 2004-02-25 2006-06-09 Mat Equipement Element dephaseur et antenne a depointage variable comprenant au moins un tel element
US7353013B2 (en) 2004-08-23 2008-04-01 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device with polarization diversity wireless local area network (LAN) antenna and related methods
EP1630977B1 (en) * 2004-08-23 2006-10-18 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device with polarization diversity wireless local area network (LAN) antenna and related method
JP4474443B2 (ja) 2007-07-17 2010-06-02 キヤノン株式会社 形状測定装置および方法
CN101707271B (zh) * 2008-12-24 2012-01-25 广东通宇通讯股份有限公司 等相差分多路复合移相器
CN103490166B (zh) * 2013-09-23 2016-05-04 摩比天线技术（深圳）有限公司 Td智能天线的相位补偿方法及其结构
EP3252865A1 (en) * 2016-06-03 2017-12-06 Alcatel- Lucent Shanghai Bell Co., Ltd Apparatus forming a phase shifter and an antenna
US10585185B2 (en) 2017-02-03 2020-03-10 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Security scanning system with walk-through-gate
CN107943110A (zh) * 2017-12-30 2018-04-20 上海华湘计算机通讯工程有限公司 一种可通过软件控制的可调移相器
CN113013625B (zh) * 2019-12-20 2022-11-04 华为机器有限公司 一种波束调整组件及天线系统
CN110931921A (zh) * 2019-12-23 2020-03-27 南京阜太通信技术有限公司 一种应用于5g大规模天线阵列的移相器结构
CN117525778A (zh) * 2024-01-05 2024-02-06 成都爱科特科技发展有限公司 一种新型微带相位调整装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656179A (en) * 1970-08-21 1972-04-11 Bell Telephone Labor Inc Microwave stripline phase adjuster
SE504563C2 (sv) * 1995-05-24 1997-03-03 Allgon Ab Anordning för inställning av riktningen hos en antennlob
AU755676B2 (en) * 1998-03-18 2002-12-19 Alcatel Phase-shifter arrangement
JP2001203501A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変型移相器
JP2001237603A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Mitsubishi Electric Corp 移相器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A MICROSTRIP PHASE-TRIM DEVICE USING ADIELECTRIC OVERLAY. GOUKER M R A ET AL.IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,Vol.42 No.11. 1994
A MICROSTRIP PHASE-TRIM DEVICE USING ADIELECTRIC OVERLAY. GOUKER M R A ET AL.IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,Vol.42 No.11. 1994 *

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