CN106099262A - 差分移相组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种差分移相组件，其包括具有彼此同心设置的多个带状线(5)、具有臂状或指针状的馈电和/或滑动装置(13)和具有中央馈电装置(20)，其中，在中心轴线和/或摆动轴线(9)的区域内设有至少一个另外的电容耦合装置(35)；并且所述至少一个另外的耦合装置(35；35a、35b)：a)在第二耦合装置(24)旁边设置成，使得第二耦合装置(24)在第一耦合装置(21)和所述至少一个另外的电容耦合装置(35)之间定位，和/或b)与第一耦合装置(21)相邻地设置成，使得第一耦合装置(21)在第二耦合装置(24)和所述至少一个另外的电容耦合装置(35)之间定位。

Description

差分移相组件

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的差分移相组件。

背景技术

尤其是为基站设置的移动通讯天线通常包括一个带有反射器的天线装置，在该发射器前方设有多个沿着竖直方向彼此错开的辐射器元件并且因而形成一个阵列。例如这些辐射器元件可以在一个或者两个彼此垂直的偏振中进行辐射和接收。在此，辐射器元件可以构造用于仅在一个频带中进行接收。但该天线装置也可以构造为多频带天线，例如用于发射和接收两个彼此错开的频带.在原则上也已知所谓的三频带天线。

众所周知的是，移动通讯网络设计成蜂窝状的，其中，为每个单元都配置一个相应的基站，该基站具有至少一个用于发射和接收的移动通讯天线。在此，所述天线这样建立，使得它们一般与水平线成一个确定的角度地利用指向下方的主瓣(Hauptkeule)辐射，由此规定一个确定的单元大小。众所周知的是，该发射角也称为下倾角。

从EP 1 208 614 B1已知一种同类型的差分移相组件，其中，在多个辐射器彼此重叠设置的单列天线阵列中下倾角可连续地作不同的调整.根据该公开，对此使用这样的差分移相器，他们在不同的调整中起作用，使得在相应的一个移相器在不同的方向上的两次输出上调整运行时间长度并且因而调整相移，由此可以调整发射角。

在此，可以手动地或者借助可遥控的修正单元调整和校准相移角，这例如按照DE101 04 564 C1已知。

同类型的差分移相组件包括至少两个同心设置的带状线部段。在这些带状线部段的各自相对置的端部上设有连接部位，在这些连接部位上可以连接有延伸至一个天线阵列(尤其是移动通讯天线)的不同辐射器的连接导线.

另外，所述移相组件具有一个馈电和/或滑动装置(其在下文中部分地也称为馈电和/或滑动臂或元件)，其可以围绕中心轴线和/或摆动轴线摆动，其中，在此指针状的馈电元件可以在多个同心的带状线上方摆动.

在此，指针状的馈电和/或滑动臂与带状线电容耦合，并且更确切地说在中间插入通常固体的电介质。

所述指针状的馈电元件经由中央馈电导线进行电容馈电，为此(与天线网络连接的)中央馈电导线在中央轴线或摆动轴线的区域内具有一个在馈电导线侧的结合的第一耦合面.沿着中央轴线或摆动轴线的方向错开地，在中间插入电介质或绝缘体的情况下，设置从属于馈电和/或滑动臂的或与之通电流地连接的第二耦合面。

所解释的整个功能结构安置在两个半壳状的壳体半部中，它们实现对这样形成的差分移相组件的电屏蔽.

借助于这种类型的差分相移部件可以非常有效地和有力地将各个相位关于例如移动通讯天线的接收和/或发射信号进行不同调整，由此例如可以调整不同的发射角(下倾角)，如这例如在EP 1 208 614 B1中一并说明。

从EP 1 870 959 B1中或还从WO 2014/141993 A1中也已知一种就此而言在很大程度上类似的差分移相组件。

尽管所述同类型的差分移相组件被证明是绝对有效的，但本发明的任务是提供一种改进了的差分移相组件。

从JP 2010-135893 A中也已知一种就此而言类似的装置。在该情况下也设置一个与馈电导线通电流地连接的第一馈电导线侧的耦合装置，其包括一个平行于中央馈电导线的中心轴线错开的盘状耦合装置部段.在它们中间设有被绝缘体隔开的同样以盘形状的第二夹紧臂侧耦合装置，其与臂状的或指针状的馈电和/或滑动元件连接.

发明内容

根据本发明，所述任务根据在权利要求1中给出的特征解决.本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出.

本发明利用简单得令人惊讶的器件提供一种再度改进的差分移相组件。

尤其是当移相组件包括数目越来越多的彼此同心设置的带状线时，在中心轴线和/或摆动轴线区域内的剩余的结构空间对于指针状的馈电元件来说是相对小的。在该小的剩余结构空间中必须安装所说明的电容馈电装置，即在馈电导线侧的第一耦合面和指针元件侧的第二耦合面之间的电容耦合装置。

在这种类型的电容耦合装置中，为了馈送或解耦一个信号，在一个先行波中始终还存在一个反射波，该反射波导致一个确定的驻波比，该驻波比也简称为VSWR(standingwave ratio)。

已经进行不同的研究，以便在此有助于一定程度的改善。

为了达到一个小的驻波比并且由此改善所述馈送，现在在本发明的范围内建议，在馈电和/或滑动臂或元件(其部分地也称为指针状的馈电和/或滑动装置)的中心轴线和/或摆动轴线的区域内设有附加的电容耦合的耦合装置.

在此，在一个特别优选的实施形式中，在指针状的馈电元件的被中央轴线或摆动轴线贯穿的实际的指针头部上方定位一个与之间隔开距离地设置的和电流隔离的附加的耦合装置或耦合盘。该附加的耦合装置或耦合盘优选借助于盘状的嵌入中间的绝缘体与导电的指针头部分离.为此，只要在耦合盘的至少一个或在两个彼此面向的指针头部面上或彼此毗邻的面上施加塑料膜就足够了。

附图说明

下面参照附图对本发明进行详细说明。在附图中详细地：

图1示出在取下壳体盖或取下壳体半部时按本发明的差分移相组件的示意性俯视图；

图2示出在图1中已经示出的馈电和/或滑动元件或臂的局部放大的细节图和带状线的对应的局部；

图3示出沿着图2的线III-III沿着馈电和/或滑动元件的纵向的横截面图；

图4示出与电网侧的导线连接的耦合装置的放大细节图；

图5示出沿着馈电和/或滑动元件的纵向方向的、与图3不同的横截面图，不同于图3，馈电和/或滑动元件在该实施例中包括两个馈电和/或滑动元件；

图6示出相对于根据图5的实施例的另一种变型方案，其中，所设的两个馈电和/或滑动元件不同于根据图5的变型方案在中心轴线和摆动轴线的区域内设置得不一样；

图7示出类似于根据图5的实施例的另一个局部横截面图，其中，不同于根据图5的实施例，设有另外的第二耦合装置；并且

图8示出类似于根据图3所示的实施例的一种再次示出的不同的实施例，其中，馈电导线侧的耦合装置现在设置在馈电和/或滑动装置的耦合部段和附加地设置的耦合装置之间。

具体实施方式

在图1中以示意性俯视图示出在取下壳体盖或取下壳体半部时按本发明的移相组件的视图。

由此可以看出，根据该实施例差分移相组件包括三个与中心7同心地设置的圆弧形的带状线5.在此，各带状线5通常设置在一个共同的平面E内。带状线不一定必须是半圆形的，而是也可以具有大于180°的圆弧。通常带状线5具有这样的长度，这些带状线以该长度仅围成小于180°的部分角度。

中心轴线或摆动轴线9垂直于图纸平面E并且因此垂直于带状线5所处的平面E延伸，杆状、手指状、臂状和/或指针状的馈电和/或滑动装置13能围绕该中心轴线或摆动轴线按照双箭头图示11摆动。

在所说明的实施例中，所述馈电和/或滑动装置13包括一个指针状或臂状的馈电或滑动元件13a，该馈电或滑动元件在下文中部分地也称作馈电和/或滑动臂13a。在此，该馈电和/或滑动元件13a设置成由位于内部的中心轴线和/或摆动轴线9越过带状线5延伸直至最外面的带状线并且分别以一个耦合部段15覆盖相应的带状线5的位于耦合部段下方的带状线耦合部段5′(图3)，其中，指针状臂或滑动臂13的耦合部段15在相应的带状线5上方隔开一段距离地可转动地设置。由此，在指针状臂或滑动臂13a的对应的耦合部段15和与之错开的并且与馈电和/或滑动臂13a的位置有关地被覆盖的对应的带状线5部段5′之间形成电容耦合.

通过指针状的馈电和/或滑动臂13a的相应摆动，在带状线5的带状线耦合部段5′和相应剩余的带状线端部17之间的相应的路径长度一方面增大并且关于对置的带状线部段变小，由此以已知的方式反向地改变信号的运行时间。例如由此可以不同地调节连接的辐射器的下倾角。对此在附图中仅所示的和通向各个辐射器1a至1f的连接导线2在带状线端部17处连接在该处形成的连接部位19上.

根据附图2示出馈电和/或滑动装置的放大细节图，并且更确切地说具有上面提及的馈电和/或滑动臂的馈电和/或滑动装置的放大细节图，该馈电和/或滑动臂围绕中心轴线7在带状线5上方通常可以一直移动到带状线端部17。在此，在下面阐述的实施例中，设有四个同心的带状线5，这些带状线在按照图2的在俯视图中只示出局部部段，其中，根据图3示出沿着图2中的线III-III的横截面图。在此，在图3中在剖视图中还可见带有两个壳体半部18a和18b的壳体18。

对馈电和/或滑动臂13a的馈电在中心轴线和摆动轴线9的区域内进行。

为此，正如尤其是由图3的横截面图可见，在中心轴线和摆动轴线9的区域内设有带有第一耦合装置或耦合面21的中央馈电装置20，该中央馈电装置经由耦合端子22与中央馈电导线23连接(图3).

沿着中心轴线或摆动轴线9方向与该第一耦合面21(下文中亦称馈电导线侧的耦合面或耦合装置21)错开地设置馈电和/或滑动臂13的一个指针头部25，通常在中间接入电介质或绝缘体27.

在此，馈电导线侧的耦合面21优选构造成耦合环21′(图4)。形成指针状臂或滑动臂侧的第二耦合装置或耦合面24的指针头部25通常也具有一个中央凹口29，穿过该凹口设有一个形成摆动轴线的并且具有指针状臂或滑动臂13的轴体31，该轴体为了避免通电流的连接而由一种产生绝缘作用的塑料形成.

在此，整个布置系统通常也通过一个形成基础的绝缘体33机械地保持和锚固在壳体1、即至少一个壳体半部1的内侧1′上.在此，在所示的实施例中，轴体31贯穿整个馈电装置20连同在壳体18的下部中的、即在所示的实施例中壳体下半部或下壳18b中的孔22c，其中，轴体31设有轴体头31a，该轴体头具有更大的外径并在最终装配状态下贴靠在壳体半部18b的外侧上，在该情况下，轴体也贯穿相应地在绝缘体33中形成的孔22a连同在耦合面21中的相应的孔21a(和下文中还要解释的处于这里的其它部件)。但所述解决方案还可以反过来，使得轴体相比轴体头具有更大的外径，该轴体头可以以其较小的直径插入相应的壳体半部中的相应的孔22c中，直至具有较大直径的轴体以其对应的阶梯状凸出部例如贴靠在相应的壳体内侧上。

为了在本发明的范围内尽管提供可小的结构空间但没有大的附加的技术措施地改善驻波比(VSWR)，现在按照本发明规定，与指针头部25平行地设置一个附加的耦合装置35、优选以耦合盘35′形式的耦合装置。该耦合装置沿着中心轴线和/或摆动轴线9与指针头部25的毗邻面错开地设置，以便实现在指针头部25和耦合装置35之间的附加的电容耦合.

在处于最上面的优选以耦合盘35′形式的另外的耦合装置35和与之错开位置的指针头部25之间的绝缘体设置为至少一个绝缘件39、例如以绝缘箔39′的形式或以绝缘膜39′的形式的绝缘件。该实现电流隔离的隔离箔例如也可以通过贴上塑料膜或通过施加塑料漆产生。

所述的绝缘件39和耦合装置35在所示的实施例中具有被轴体31贯穿的凹口或孔39a或35a(此外该轴体在所示的实施例中还通过相应的孔22a贯穿第二壳体半部或第二壳18a并且防止轴向倾斜地保持和固定在其上)。

例如，所述的耦合装置35可以以所述的耦合盘35′的形式实现，该耦合盘可以具有不同的尺寸，例如相对于处于其下方的指针头部25具有不同的尺寸。换句话说，耦合装置35可以沿着纵向方向和/或横向方向例如也关于在俯视图中给出的外轮廓具有不同的尺寸和形状。此外，根据要求和需要，优选盘状的耦合装置35还可以以不同的材料厚度(即以不同的厚度和高度)实现。最后还应该说明的是，耦合装置35例如可以由多个盘实现，这些盘彼此叠置或者这些盘在圆周方向上由不同的盘部件组成或组装。就此而言，决不是限制性的.

通过该简单的措施，现在可以实现驻波比的明显的改善。

在此，本发明也能实现：在中心轴线和摆动轴线的区域内、即在中心轴线和摆动轴线9和最紧密的并且因而直接相邻的最内的带状线5之间的区域内提供相对较小的中央结构空间的情况下，指针头部25的尺寸甚至可以沿着朝向摆动轴线9的径向方向减小，由此可以增大向左和向右摆动范围.尽管指针头部25的面积减小(在按照图2所示的俯视图中)可以不仅补偿由此本身导致的驻波比退化，而且在整体上为了改善而改变，其方式为：所提及的附加的另外的耦合装置35优选以所述耦合盘35′的形式相应设置。

通过附加的由金属制成的(因此通常导电的)或至少设有金属外层的耦合装置35、优选以耦合盘35′形式的耦合装置，影响整个移相器的驻波比(VSWR)。由此不仅一般性地得到驻波比的改善，而且也实现这样的可能性：在驻波比(VSWR)方面存在优化和/或调整的可能性。

通过本发明，即使在实现具有最大外部轮廓的指针头部25的情况下，在移相器转动轴线、指针状臂或滑动臂和处于最里面的并且因而最小的带状线弧的范围内，通过所解释的发明，可以实现驻波比(VSWR)高达20％(并且部分地还更多)的进一步改善。

与该实施例不同，尤其是正如在根据图3的横截面图给出的，所述的和所解释的馈电和/或滑动臂13还可以不同地构成，其中，在应用该附加设置的第三耦合装置35的情况下始终可以实现按本发明的优点。

在按照图5的变型方案中(该图5呈现了一个不同于图3的横截面图)，现在馈电和/或滑动装置13构造为馈电和/或滑动臂对13′.在此，该馈电和/或滑动装置13设计成，使得指针状的馈电或滑动装置13从中心轴线或摆动轴线9出发形成类似叉形的，使得第一馈电和/或滑动臂13a在一侧越过所有带状线5延伸直至其径向外端部，而第二馈电和/或滑动臂13b在对置侧越过所有带状线5引导直至外端部。由此，所有带状线5都处于在两个彼此平行延伸的馈电和/或滑动元件13a和13b之间的类似叉形的或袋形的容纳部41中，带状线5与这些馈电和/或滑动元件电流隔离，必要时在中间插入固定的绝缘层(电介质)。

在此，在根据图5的实施例中规定，例如形成馈电或滑动臂对13′的这两个馈电或滑动臂13a、13b中的每一个都设有一个共同的或电流隔离的第二耦合装置24a、24b，其中，耦合装置24a与第一馈电和/或滑动臂13a并且另外的耦合装置24b(其同样属于第二耦合装置)与另外的馈电和/或滑动臂13b电连接。由此，所述的两个第二耦合装置24a、24b分别构成一个用于这两个馈电和/或滑动元件13a、13b的指针头部25a、25b。

在此，这两个构成一对的馈电和/或滑动臂侧的耦合装置24a、24b通电流地彼此接触或彼此电容耦合，并且更确切地说在中间插入绝缘体45或薄的绝缘层45、薄膜层45等的情况下.相对于先前的实施例，基本结构由此不改变.

根据附图6，与图5的区别仅为：馈电和/或滑动臂侧的两个耦合装置24a、24b可以设置在第一或馈电导线侧的耦合装置21的两个对置侧上.换句话说，两个馈电和/或滑动臂中的一个馈电和/或滑动臂13a以其对应的耦合装置24b设置在第一馈电导线侧的耦合装置21和通常固定在壳体上的并且与壳体18、18b电流隔离地作用的绝缘基础(绝缘体33)之间。

在这种情况下，在例如以指针头部25a形式的第二耦合装置24a和与之相邻和平行延伸的第一或馈电导线侧的耦合装置21之间，也设有一个绝缘体或绝缘层27a等，以便在避免电流接触的情况下实现电容耦合.同样地，在所述的第一或馈电导线侧的耦合装置21和例如以指针头部25b形式的外部的第二耦合装置24b之间也设有一个实现电流隔离的绝缘层或绝缘体、例如以薄膜27b等的形式的绝缘体，该指针头部通常是第二馈电和/或滑动元件13b的部分。

在该变型方案中也可以通过实现所述的第三耦合装置35、35′来实现按本发明的优点。

根据图7，对根据图6的实施例补充地示出：在该情况下也作为另外的或第三耦合装置35，不仅设置根据至今的实施例说明的和在图7中也用附图标记35a表示的例如以耦合盘35′形式的耦合装置35而且设置第二另外的耦合装置35b.

因此，在这种方案的情况下，结构是这样的：在与第一或馈电导线侧的耦合装置21相邻的两侧上分别设置一个第二或馈电和/或滑动臂侧的耦合装置24a或24b，除了该第二或馈电和/或滑动臂侧的耦合装置之外分别有一个按本发明设置的耦合装置35a或35b进一步向外紧邻地定位。

替选于根据图7的变型方案还可能的是，例如可以仅设置在图7中处于下方的按照本发明设置的耦合装置35、例如以耦合盘35b形式的耦合装置，使得相反地可以放弃在图7中所示的处于上方的另一个耦合装置35、例如以耦合盘35a形式的耦合装置。这涉及一种实施例，该实施例或多或少地相比按照图3的相同实施例仅将方向旋转了180°。由此，在功能技术上没有差异。

最后，还应该深入探讨根据图8的变型方案，该变型方案与根据图3的实施例的区别在于，按照本发明设置的第三或另外的耦合装置35不是与馈电和/或滑动装置13的第二耦合装置24a相邻地设置，而是设置在第一或馈电导线侧的耦合装置21的与第一或馈电导线侧的耦合装置21的对置侧上。由此，所述第一或馈电导线侧的耦合装置21处于馈电和/或滑动装置13的对应的耦合装置和按照本发明设置的优选以耦合盘35′形式构造的耦合装置35之间。由此也可以实现按本发明的优点。

Claims (16)

1.差分移相组件，其具有下列特征：

-具有彼此同心设置的多个带状线(5)，在这些带状线的对置的带状线端部(17)上设有用于通向辐射器(1a-1f)的连接导线(2)的连接部位(19)，

-具有臂状或指针状的馈电和/或滑动装置(13)，该馈电和/或滑动装置能围绕中心轴线和/或摆动轴线(9)摆动而且在此能在所述多个带状线(5)上方移位，

-具有中央馈电装置(20)，该中央馈电装置包括能与中央馈电导线(23)连接的第一或馈电导线侧的耦合装置(21)和与该耦合装置电流分离且沿着中心轴线或摆动轴线(9)方向错开的第二或馈电和/或滑动臂侧的耦合装置(24)，该第二或馈电和/或滑动臂侧的耦合装置与馈电和/或滑动装置(13)电连接或是馈电和/或滑动装置(13)的一部分，

其特征在于下面的另外的特征：

-在中心轴线和/或摆动轴线(9)的区域内设有至少一个另外的电容耦合装置(35)；并且

-所述至少一个另外的耦合装置(35；35a、35b)

a)在第二耦合装置(24)旁边设置成，使得第二耦合装置(24)在第一耦合装置(21)和所述至少一个另外的电容耦合装置(35)之间定位，和/或

b)与第一耦合装置(21)相邻地设置成，使得第一耦合装置(21)在第二耦合装置(24)和所述至少一个另外的电容耦合装置(35)之间定位。

2.按照权利要求1所述的差分移相组件，其特征在于，所述馈电和/或滑动装置(13)在中心轴线和/或摆动轴线(9)的区域内具有板状的指针头部(25)，该指针头部构成第二耦合装置(24)或者是第二耦合装置(24)的一部分。

3.按照权利要求1或2所述的差分移相组件，其特征在于，所述另外的耦合装置(35；35a、35b)由耦合盘(35′)组成或包括该耦合盘.

4.根据权利要求1至3中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，在第二耦合装置(24)和所述另外的耦合装置(35)之间设有绝缘体(39)，优选该绝缘体设计成盘状的、薄膜状的或箔状的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述另外的或第三耦合装置(35)相对于馈电和/或滑动装置(13)不可转动地或无相对转动地设置并且能与馈电和/或滑动装置(13)一起摆动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述第一耦合装置(21)由耦合环(21′)组成或包括耦合环(21′)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述第二耦合装置(24)、优选以板状或盘状的指针头部(25)形式的第二耦合装置包括中央凹口(29).

8.根据权利要求1至7中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述另外的耦合装置(35)、优选以耦合盘(35′)形式的耦合装置包括中央凹口(35a).

9.根据权利要求1至8中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，在中心轴线和/或摆动轴线(9)的区域内设有由绝缘材料制成的或涂覆有绝缘层的轴体(31)，该轴体贯穿在馈电和/或滑动装置(13)的指针头部(25)中的中央凹口(29)以及贯穿在所述另外的耦合装置(35；35a、35b)、优选以耦合盘(35′)形式的所述另外的耦合装置中的中央凹口(35a).

10.根据权利要求1至9中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，在平行于中心轴线和/或摆动轴线(9)的俯视图中，所述第二耦合装置(24)和所述另外的耦合装置(35)至少50％、尤其是至少60％、70％、80％和至少90％或者全部地重叠或覆盖。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述馈电和/或滑动装置(13)由馈电和/或滑动元件(13a、13b)组成或者包括该馈电和/或滑动元件，该馈电和/或滑动元件在带状线(5)的一侧延伸。

12.按照权利要求1至10中任一项所述的差分移相组件，其特征在于，所述馈电和/或滑动装置(13)由两个馈电和/或滑动元件(13a、13b)组成或者包括它们，这两个馈电和/或滑动元件沿着中心轴线和/或摆动轴线(7、9)的方向错开地设置，使得馈电导线(5)在两个间隔开的馈电和/或滑动元件(13a、13b)之间延伸并且这两个馈电和/或滑动元件与馈电导线(5)电容耦合.

13.按照权利要求11或12所述的差分移相组件，其特征在于，所述两个馈电和/或滑动元件或臂(13a、13b)中的每一个馈电和/或滑动元件或臂在中心轴线和/或摆动轴线(9)的区域内设有一个自身的指针头部(25a、25b)，这些指针头部通电流地连接或电容耦合。

14.按照权利要求13所述的差分移相组件，其特征在于，两个指针头部(25a、25b)设置在第一耦合装置(21)和所述另外的耦合装置(35)之间。

15.按照权利要求13所述的差分移相组件，其特征在于，与所述两个馈电和/或滑动元件(13a、13b)之一连接的其中一个指针头部(25a)设置在第一耦合装置(21)和所述另外的耦合装置(35；35a、35b)之间，并且与另一个馈电和/或滑动臂(13b)连接的另一个指针头部(25b)设置在所述第一或馈电导线侧的耦合装置(21)的与第一指针头部(25a)对置的一侧.

16.按照权利要求15所述的差分移相组件，其特征在于，在所述两个馈电和/或滑动元件(13a、13b)的各自彼此相背离的两侧分别设有一个另外的耦合装置(35；35a、35b)、优选以耦合盘(35′)形式的耦合装置。