CN106887705B - 一种腔体式移相器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种腔体型移相器，包括腔体、绝缘卡、馈线座、介质板、微波网络、传动销和同轴电缆，传动销将多层介质板进行串接；所述腔体内包含两个子腔，各子腔的两内侧壁上设有用于固定微波网络的导槽；所述腔体外侧壁一侧设凹型槽，凹型槽对应微波网络端口处分别开有螺钉孔及外侧壁过线孔；所述馈线座正面中间为螺钉固定孔，上下分别设有焊接槽，焊接槽端部设有与腔体凹型槽处相对应的焊接槽过线孔；馈线座背面设有凸台；所述绝缘卡正面设有与凸台相应的通孔，通孔上下两边设有与馈线座相对应的绝缘卡过线孔。本发明移相器通过对腔体部件、传动销的创新设计，具有低成本、低互调、小型化等特点，结构简单，易于装配，适合批量生产。

Description

一种腔体式移相器

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线领域，特别涉及到一种腔体型移相器。

背景技术

移相器是电调天线的核心部件，电调天线通过移相器机械联动，改变天线辐射单元之间的相对相位变化，从而实现波束倾角的调节，达到调整和优化网络覆盖的目地。

天线结构中，移相器一般放置于天线背面，微波网络不可避免的产生后向辐射，对天线前后比指标造成恶劣影响。所以，一般对移相器的微波网络采取屏蔽措施，以减轻其后向辐射带来的天线前后比恶化的影响，最有效的屏蔽措施就是采取腔体结构，目前很多主流设计采用该种方式。

中国专利《一种移相器、天线》CN 102881963 B，公布了一种由金属腔体，金属接地块，金属连接件，同轴电缆组成的腔体移相器。其金属连接件横向扩展于金属腔体的一侧，带来较大的空间浪费，造成移相器宽度尺寸过大，这对目前多频多端口天线的设计来说，带来空间布局困难；其金属接地块上焊接有同轴电缆，且一根同轴电缆对应一个金属接地块，螺钉和接地块的使用数量过多，互调控制难度较大；其接地块通过螺钉紧固的方式与薄片形式的金属连接件共同形成接地结构，且连接基片为薄片结构，易接触不良，带来互调隐患。

同样的，专利《一种微波器件》CN 205790294 U，采用一种导通装置横向于腔体纵长方向将传输电缆与腔体进行焊接，仍未解决移相器横向宽度尺寸过大的弊端。同时，单组导通装置采用两组螺钉将其固定于金属腔体上，当移相器采用多输入多输出方式时，螺钉数量将成倍增加，既造成整体成本增加，互调隐患风险也成倍加大。再者，传输电缆焊接后自然折弯半径过大，且传输电缆折弯附近无支点支撑，在电缆焊接折弯应力最为集中的区域，趋于传输电缆自重作用下，易出现电缆扭曲受力、外导体破裂、芯线断裂等情况，这都将造成器件互调不稳，甚至电性能失效。

中国专利《腔体式微波器件》CN 104037475 A，公布了一种可用于移相器等微波器件的腔体结构，其腔体壁纵向延伸面设有布线槽，电缆外导体可以直接焊接在布线槽上，内导体穿过腔体侧壁的通孔与内部的微波网络焊接。该专利通过电缆外导体与布线槽直接焊接的方式实现接地和电连接，由于布线槽为长条槽型结构，焊接时整个金属腔体都为热传导体，导致电缆外导体与腔体布线槽焊接时需要的温度较高，焊接时间长，易造成流锡，焊点发黑等问题，影响互调；又由于为满足焊接需要，整个腔体需要进行电镀处理，当移相器微波网络为多路设计时，需要的腔体长度较长，电镀面积较大，造成急剧的成本上升。

同时，移相器还设有多层介质板，其通过纵向平移来调节微波网络的相位变化。为实现该功能，需配套相应的介质板连接销及传动转接件来进行驱动。现有技术领域普遍采用螺钉或塑料连接销将多层介质板进行串接，然后增加额外的转接件与驱动装置进行二次连接。该方式需至少两个以上零件进行装配，既造成物料成本增加，也给装配误差带来多次叠加，并容易出现装配脱落风险。再者，现有连接销串接方式普遍为从中间向两端分别固定多个介质板。这种方式易造成串接时介质板被连接销顶住而造成变形，影响移相器性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种新的移相器腔体结构，从而提供一种低成本，低互调，小型化的腔体型移相器，以克服现有腔体型移相器技术和成本上的不足。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种腔体型移相器，包括腔体、绝缘卡、馈线座、介质板、微波网络、传动销和同轴电缆，传动销将多层介质板进行串接；

所述腔体内包含两个子腔，各子腔的两内侧壁上设有用于固定微波网络的导槽；所述腔体外侧壁一侧设凹型槽，凹型槽对应微波网络端口处分别开有螺钉孔及外侧壁过线孔；

所述馈线座正面中间为螺钉固定孔，上下分别设有焊接槽，焊接槽端部设有与腔体凹型槽处相对应的焊接槽过线孔；馈线座背面设有凸台；

所述绝缘卡正面设有与凸台相应的通孔，通孔上下两边设有与馈线座相对应的绝缘卡过线孔；

同轴电缆的电缆外导体段焊接在所述馈线座焊接槽上，所述绝缘卡过线孔对准所述馈线座过线孔，将绝缘卡通孔套于所述馈线座背面的凸台上；将所述馈线座上电缆内导体对准所述腔体上的外侧壁过线孔，用螺钉固定在所述腔体凹型槽上，将电缆内导体焊接在微波网络端口上。

而且，所述腔体上壁对应微波网络端口处设有操作孔；通过所述腔体上壁处的操作孔，将电缆内导体焊接在微波网络端口上。

而且，所述绝缘卡在绝缘卡过线孔旁设有两个卡线槽，同轴电缆尾部固定于卡线槽上。

而且，所述绝缘卡通孔高度小于所述馈线座凸台高度。

而且，所述介质板端部设一台阶面，台阶面上设有由一个圆柱型孔和以此圆柱型中心线对称的方型孔叠加而成的异型槽孔，异型槽孔长边方向与所述介质板驱动平移方向保持一致。

而且，所述传动销底部设有由一个中间圆柱型和多个以此柱型中心对称向两端延伸的方型柱组成的凸台；所述传动销顶部为一方型通槽结构，槽中间为一圆型限位柱，槽顶部边缘处设有楔型倒扣。

而且，所述传动销垂直插入所述介质板的异型槽孔中，传动销的凸台贯穿全部介质板的异型槽孔后，经旋转将外接的传动拉杆上圆型限位孔固定于传动销顶部的圆型限位柱上，继续旋转至传动销上的楔型倒扣与传动拉杆形成自锁。

本发明应用于基站电调天线的腔体式移相器，尺寸小，互调低，成本低，且结构简单，易于装配，可用于各种通信制式的电调天线中，具有广泛的应用价值，具备重要的市场价值。本发明所述的传动销，采用集成化设计，将多个零件功能集成一体，安装简易。

与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在以下方面：

1.馈线座采用“立”式结构，紧贴在腔体侧壁，且一个馈线座可以焊接两路同轴电缆，接地结构的数量减少一半。馈线座纵向设置焊接槽，保证电缆有效焊接长度，同时大大缩小移相器的体积，非常有利于多端口天线的布局。

2、仅需一个螺钉电连接馈线座和腔体实现双极化移相器的两路接地，大大减少馈线座和螺钉数量，且馈线座和腔体之间通过绝缘卡隔离，减少非线性连接，实现了移相器的低互调。

3、绝缘卡尾部区域设有多个卡线槽，用于固定电缆，避免同轴电缆受力而破坏电缆外导体处的焊点，降低互调隐患。

4、同轴电缆和馈线座可以实现线下自动化焊接，由于为非强导热性金属焊接结构，焊接效果好，焊接时间短，避免焊接时间过长带来的焊点发黑，流锡等影响互调因素，易于实现移相器的低互调。

5、腔体无需电镀，大大降低了移相器的成本费用，非常利于工程应用，大批量生产。

6、腔体一体拉挤成型，馈线座一体压铸成型，结构简单，易于装配。

7、传动销采用直插式集成化设计，代替传统连接销及传动转接件的搭配使用，减少零件多重装配带来的误差叠加，同时避免串接介质板时所造成的介质板变形。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种腔体式移相器的立体结构示意图；

图2为图1所示的移相器局部放大图；

图3为图1所示的移相器A-A剖面图；

图4为本发明实施例所述的腔体的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所述的绝缘卡正面的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的绝缘卡背面的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的馈线座正面的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的馈线座背面的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的介质板的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的传动销的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的传动销装配工作示意图；

图中：

10—腔体，101—子腔，1011—导槽，102—外侧壁，1021—外侧壁过线孔，103—凹型槽，1031—螺钉孔，104—腔体上壁，1041—操作孔；

20—绝缘卡，201—绝缘卡上表面，202—绝缘卡过线孔，203—异型通孔，204—卡线槽，205—绝缘卡下表面，206—异型通孔外侧面；

30—馈线座，301—螺钉固定孔，302—焊接槽，3021—焊接槽过线孔，303—馈线座下表面，304—异型凸台，3041—凸台顶面，3042—凸台侧面；

40—同轴电缆；

50—螺钉；

60—介质板，601—异型槽孔，602—介质板底面；

70—传动销，701—底部凸台结构，7011—凸台上台面，702—方槽上表面，703—方槽限位柱，704—方槽侧壁面，705—方槽内侧壁，706—楔型倒扣

80—传动拉杆，801—拉杆限位孔，802—拉杆侧壁。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本附图和实施例对本发明技术方案做详细地阐述。显而易见地，下文所描述的实施例及附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在没有做出创造性劳动的前提下，凡基于本发明的技术方案所作的任何修改、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

如图1至图8所示，一种移相器1，包括腔体10、绝缘卡20、馈线座30、介质板60、传动销70、同轴电缆40，具体实施时设置相应的微波网络，在必需的地方采用螺钉50连接。

所述腔体外侧壁一侧为凹型槽。内侧壁一侧为全封闭结构，另一侧开有多个过线孔和螺钉孔，过线孔开孔位置对应微波网络的功分端口，微波网络的每一个功分端口对应的侧壁上设有两个过线孔和一个螺钉孔。具体实施时，可设置过线孔和螺钉孔90°垂直于腔体侧壁，螺钉孔设在腔体外侧壁凹型槽上，两个过线孔上下对称设于腔体外侧壁上直通至腔内。进一步地，所述子腔的上壁在微波网络的端口位置开有操作孔，便于微波网络端口与同轴电缆的内导体焊接。

如图4所示，实施例中所述腔体10包括两个子腔101，分别用于天线正极化和负极化，子腔101由封装壁上下隔开，子腔101的两内侧壁中心位置上纵向设置有导槽1011，用于固定微波网络。所述腔体10的外侧壁102设有凹型槽103。内侧壁一侧为全封闭结构，另一侧对应微波网络端口处开有两个外侧壁过线孔1021和螺钉孔1031。所述子腔101的腔体上壁104在微波网络的端口位置开有圆形的操作孔1041。所述腔体10优选工艺为铝合金一体化拉挤成型。

所述微波网络为基于PCB基材介质板的悬置带线结构，所述微波网络置于所述子腔101的导槽1011上，微波网络两侧为介质板60，因此共有四层介质板。所述微波网络为多端口功分电路。

所述馈线座正面中间为螺钉固定孔，上下分别设有焊接槽，焊接槽端部设有与腔体凹型槽面处相对应的焊接槽过线孔；馈线座背面设有凸台。

如图7和图8所示，所述馈线座30的正面中间为螺钉固定孔301，上下为纵向设置的半圆型的焊接槽302。半圆型的焊接槽302一端分别垂直设有焊接槽过线孔3021，具体实施时设置有两个焊接槽过线孔3021分别对应两个子腔101。所述馈线座30背面为异形凸台304，凸台两侧面为平整面，参见馈线座下表面303处，异形凸台304包括顶面3041和侧面3042。所述馈线座30优选工艺为锌合金压铸成型。

所述绝缘卡正面设有与凸台相应的通孔，该通孔两侧面为与所述馈线座两侧面相匹配的平整面；通孔上下两边设有与馈线座相对应的绝缘卡过线孔。通孔内侧面与所述馈线座的凸台面相套接，外侧面与所述腔体外侧壁凹型槽相匹配。进一步地，所述绝缘卡在绝缘卡过线孔旁设有两个卡线槽，可在沿半圆型焊接槽方向尾部设有两个圆型卡线槽，能有效固定同轴电缆，避免因同轴电缆受力而破坏电缆外导体与馈线座焊接槽的焊点。

如图5和图6所示，所述绝缘卡20正面设有一异型通孔203，异型通孔203上下两边对称设有与所述馈线座30相对应的绝缘卡过线孔202，因此实施例设有两个绝缘卡过线孔202，穿过绝缘卡上表面201和绝缘卡下表面205。所述绝缘卡20的异型通孔203高度小于所述馈线座30的凸台304高度。所述绝缘卡套在馈线座的背面凸台结构上，其余部位绝缘腔体和馈线座，既保证了馈线座凸台部分与腔体的接地处理，又隔离其余非接地部位，有效防止互调非线性因素的产生。所述绝缘卡20沿所述馈线座30的半圆型焊接槽302方向尾部设置有两个卡线槽204，实施例采用圆形的卡线槽204。

所述介质板为条状注塑成型件，每个介质板端部设一台阶面，台阶面上设有由一个圆柱型孔和以此圆柱型中心线对称的方型孔叠加而成的异型槽孔。异型槽孔长边方向与所述介质板驱动平移方向保持一致。

如图9所示，所述介质板60的端部设有一个由圆孔和以此圆孔中心线对称分布的方型通孔叠加组成的异型槽孔601，参见图中介质板底面602。

所述传动销底部设有由一个中间圆柱型和多个以此柱型中心对称向两端延伸的方型柱组成的凸台结构。进一步地，所述传动销顶部设有一方型通槽结构，槽中间设有一圆型限位柱；所述方型通槽顶部边缘设有楔型倒扣侧壁。

如图10所示，所述传动销70底部设有由一个中间圆柱面和以此圆柱面中心线对称向两端延伸的方型柱面组成的底部凸台结构701，可参见凸台上台面7011；所述传动销70顶部为方型通槽结构，槽中间设一圆型的方槽限位柱703，方槽内部可参见方槽上表面702、方槽侧壁面704和方槽内侧壁705，槽顶部边缘处设有楔型倒扣706。

安装时，同轴电缆40折弯至90°，将电缆外导体焊接在所述馈线座30的焊接槽302上。所述绝缘卡20上的绝缘卡过线孔202对准所述馈线座30上的馈线座过线孔3021，将绝缘卡20套于所述馈线座30背面的异型凸台304上，使馈线座30的下表面303与绝缘卡20的上表面201相接触，绝缘卡20异型通孔203两侧面与所述馈线座30上凸台304的两侧面3042形成接触限位，同步将同轴电缆40尾部固定于所述绝缘卡20的卡线槽204上。将所述馈线座30上的同轴电缆40内导体对准所述腔体10侧壁102上的外侧壁过线孔1021，用螺钉50将所述馈线座30及所述绝缘卡20固定在所述腔体10的凹型槽103上，所述绝缘卡20的下表面205与腔体10的外侧壁102相接触，所述绝缘卡20的异型通孔203上的异型通孔外侧面206与所述腔体10的凹型槽103的侧面相接触达到限位。通过所述腔体10的上壁104处的操作孔1041，将同轴电缆40的内导体焊接在PCB上的微波网络(未标号)端口上。

示例性地，如图9至11，所述介质板60端部处设有一异型槽孔601，所述传动销70底部是由一个中间圆柱面和多个以此圆柱面中心线堆成向两端延伸的方型柱面组成的凸台701。所述传动销70顶部为一方型通槽结构，槽中间为一圆型限位柱703，槽顶部边缘处设有楔型倒扣706。所述传动销70垂直插入所述介质板60的异型槽孔601中，所述传动销70的凸台701贯穿介质板60的异型槽孔601，当凸台的上台面7011超过全部所述介质板60的底面602后，沿顺时针方向旋转一定角度直至所述传动销70的顶部方槽侧壁面704与外接的传动拉杆80的侧壁802方向平行，将传动拉杆80上的拉杆限位孔801套于所述传动销70顶部限位柱703上，使传动拉杆80底面与所述传动销70的方型通槽上表面702相接触，继续旋转所述传动销70至所述传动销70方型通槽内侧壁705与所述传动拉杆80的拉杆侧壁802方向平行，所述传动销70上的楔型倒扣706与所述传动拉杆80形成自锁。

综上所述：

本发明实施例所提供的移相器，通过馈线座纵向设置焊接槽与同轴电缆进行焊接，套入绝缘卡进行绝缘和限位，绝缘卡上设卡线槽同步固定电缆，采用单个螺钉使之与腔体侧壁上设置的凹槽及螺钉孔固定。与现有方式相比，该方式一方面解决了移相器腔体焊接质量及电镀成本问题，另一方面限位结构及单个螺钉固定的设计，减少了物料成本，降低了金属螺钉的非线性接触。

本发明实施例所提供的移相器，设计了一种传动销，将多层介质板进行串接。所述介质板端部设有异型槽孔，将传动销底部凸台与之匹配固定，旋转达到自锁。传动销顶部方型槽中间设有限位柱，槽顶部边缘处设有楔型倒扣，与传动拉杆实现固定。此方式采用直插式集成化设计，代替传统连接销及传动转接件搭配的方式，无需设计额外零件进行二次连接，减少零件多重装配带来的误差叠加，同时避免串接介质板时所造成的介质板变形。

以上所述，仅为本发明的一种实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在不脱离本发明的原理或精神的前提下，还可做出若干变形和改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种腔体型移相器，其特征在于：包括腔体、绝缘卡、馈线座、介质板、微波网络、传动销和同轴电缆，传动销将多层介质板进行串接；

所述腔体内包含两个子腔，各子腔的两内侧壁上设有用于固定微波网络的导槽；所述腔体外侧壁一侧设凹型槽，凹型槽对应微波网络端口处分别开有螺钉孔及外侧壁过线孔；

所述馈线座正面中间为螺钉固定孔，上下分别设有焊接槽，焊接槽端部设有与腔体凹型槽处相对应的焊接槽过线孔；馈线座背面设有凸台；

所述绝缘卡正面设有与凸台相应的通孔，通孔上下两边设有与馈线座相对应的绝缘卡过线孔；

同轴电缆的电缆外导体段焊接在所述馈线座焊接槽上，所述绝缘卡过线孔对准所述馈线座过线孔，将绝缘卡通孔套于所述馈线座背面的凸台上；将所述馈线座上电缆内导体对准所述腔体上的外侧壁过线孔，用螺钉固定在所述腔体凹型槽上，将电缆内导体焊接在微波网络端口上。

2.根据权利要求1所述腔体型移相器，其特征在于：所述腔体上壁对应微波网络端口处设有操作孔；通过所述腔体上壁处的操作孔，将电缆内导体焊接在微波网络端口上。

3.根据权利要求1所述腔体型移相器，其特征在于：所述绝缘卡在绝缘卡过线孔旁设有两个卡线槽，同轴电缆尾部固定于卡线槽上。

4.根据权利要求1所述腔体型移相器，其特征在于：所述绝缘卡通孔高度小于所述馈线座凸台高度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述腔体型移相器，其特征在于：所述介质板端部设一台阶面，台阶面上设有由一个圆柱型孔和以此圆柱型中心线对称的方型孔叠加而成的异型槽孔，异型槽孔长边方向与所述介质板驱动平移方向保持一致。

6.根据权利要求5所述腔体型移相器，其特征在于：所述传动销底部设有由一个中间圆柱型和多个以此柱型中心对称向两端延伸的方型柱组成的凸台；所述传动销顶部为一方型通槽结构，槽中间为一圆型限位柱，槽顶部边缘处设有楔型倒扣。

7.根据权利要求6所述腔体型移相器，其特征在于：所述传动销垂直插入所述介质板的异型槽孔中，传动销的凸台贯穿全部介质板的异型槽孔后，经旋转将外接的传动拉杆上圆型限位孔固定于传动销顶部的圆型限位柱上，继续旋转至传动销上的楔型倒扣与传动拉杆形成自锁。