CN109755693B - 移相结构、馈电网络及双极化天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移相器及天线,解决了现有移相器的馈电网络布局不合理的问题，其中，所述移相结构包括左右并排设置并用于改变流经其的信号的相位的第一移相器和第二移相器，第一移相器和第二移相器均包括上下层叠设置的上移相器和下移相器，第一移相器和第二移相器与正交的两个极化一一对应设置，第一移相器和第二移相器各自的上移相器和下移相器与频率不同的两个频段一一对应设置。通过将两个不同的频段的正极化频段和负极化频段分开，并将相同极化方向的两个频段于同一移相器上下层叠设置，则具有相同极化方向的两个频段的馈电线缆可与其临近的合路器连接，馈电线缆无需交叉设置，减小了馈电线缆的长度，从而降低电气指标的损耗。

Description

移相结构、馈电网络及双极化天线

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种移相结构、馈电网络及双极化天线。

背景技术

目前，在基站天线中，移相器的上下两层通常表示一个频段的正负极化，对于电调天线，一列辐射单元通常设置相应数量的移相器来控制，简单的天线这样布局是可行的，但是对于那种带有合路器且空间资源又比较局限的多频天线，例如双频天线，需要采用左右并排的两个双层移相器来实现两个频段的移相功能，由于天线中间空间拥挤使得合路器通常布局在移相结构的两侧，即反射板宽度方向的两边，而合路器往往用于相同极化信号的合路，这种布局会导致每一个合路器均与并排的两个移相器连接，使得天线的布线异常混乱，而且由于馈电电缆较长，使得信号的传输损耗较大，影响电气指标。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种具有合理布局馈电网络的效果的移相结构。

本发明的另一目的旨在提供一种包括上述移相结构的馈电网络。

本发明的另一目的旨在提供一种包括上述馈电网络的双极化天线。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种移相结构，包括左右并排设置并用于改变流经其的信号的相位的第一移相器和第二移相器，所述第一移相器和第二移相器均包括上下层叠设置的上移相器和下移相器，所述第一移相器和第二移相器与正交的两个极化一一对应设置，第一移相器和第二移相器各自的所述上移相器和下移相器与频率不同的两个频段一一对应设置。

进一步设置：两个所述上移相器的频段相同，两个所述下移相器的频段相同。

进一步设置：所述上移相器和下移相器均设有介质板及用于移动介质板的拉杆；所述第一移相器和第二移相器中位于相同一层的移相器的拉杆借助连接件连接以实现两个移相器的拉杆同步运动。

进一步设置：还包括与两个所述连接件一一对应连接的两个传动杆和用于限定所述传动杆沿长度方向直线运动的支架，所述支架对应两个所述传动杆分别开设有导向孔。

进一步设置：所述上移相器和下移相器均包括腔体、电路板和电路板固定件，所述电路板固定件具有用于卡置电路板的基板的卡槽，并且所述卡槽在电路板固定件与所述腔体固定时将所述基板卡入其内。

进一步设置：所述电路板固定件于所述腔体沿长度方向的一端与上移相器和下移相器均连接。

进一步设置：所述上移相器和下移相器均还包括介质板，所述介质板于所述电路板上下两侧各设有一个并可沿腔体长度方向同步运动。

进一步设置：用于对应驱动电路板上下两侧的介质板移动的两个拉杆相互连接，并限定出用于对电路板进行让位的避让槽。

还涉及一种馈电网络，包括移相结构和与所述移相结构连接的至少一对合路器，所述移相结构为上述的移相结构，每对所述合路器的两个合路器分设于移相结构沿其长度方向的两侧，并且其中一个合路器的两个端口与第一移相器的上、下移相器一一对应连接，另一个合路器的两个端口与第二移相器的上、下移相器一一对应连接。

还涉及一种双极化天线，包括反射板、分设于反射板两面的天线阵列和为所述天线阵列馈电的馈电网络，所述天线阵列包括至少一个双极化辐射单元，所述馈电网络为如上所述的馈电网络，其中，每对合路器的两个所述合路器均与所述双极化辐射单元电连接。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.本发明的移相结构中，通过将同一频段的正极化信号和负极化信号分开设置于左右并排的两个第一移相器和第二移相器中，并将相同极化方向的两个频段置于同一移相器上下层叠设置，则具有相同极化方向的频段的馈电线缆可与其临近的合路器连接，馈电线缆无需交叉设置，布局更简洁；更减小了馈电线缆的长度，从而降低信号的传输损耗，有利于提高电气指标。

2.上述移相结构中，第一、第二移相器的上、下层分别通过连接件相连组阵形成上下独立、左右相连的同步传动结构，可实现同一频段的同步传动，提高移相的精度，并且左右同步传动可减少传动部件的使用，降低成本。

3.本发明的馈电网络中，综合传动及空间有效位置考虑，采用了合路器两边布局、移相器中间布局的方案，使得天线结构紧凑，空间资源利用率达到最大。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的馈电网络的一个实施方式的原理框图，示出了移相结构与合路器的连接关系；

图2为本发明的天线的一个实施方式的立体图，示出了馈电网络与反射板的组装关系；

图3为图2的A部放大图；

图4为图2的B部放大图。

图中，1、第一移相器；11、上移相器；12、下移相器；2、第二移相器；21、上移相器；22、下移相器；3、腔体；31、电路板固定件；4、电路板；5、拉杆；51、避让槽；6、连接件；71、传动杆；711、上传动杆；712、下传动杆；72、传动螺母；73、螺杆；74、支架；8、反射板；9、合路器；10、双极化辐射单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明涉及一种移相结构，通过合理设置两个双层移相器与两个频段和两个正交极化的对应关系，以使馈电网络更加合理，减少馈电线缆的长度，最大化提高电气指标，布局紧凑，可提高天线的空间资源利用率。

参见图1至图4，所述移相结构包括左右并排设置并用于改变流经其的信号的相位的第一移相器1和第二移相器2，所述第一移相器1和第二移相器2均为双层移相器，各包括上下层叠设置的上移相器11、21和下移相器12、22。请结合图1，所述第一移相器1具有其上移相器11、21和下移相器12、22，所述第二移相器2具有其上移相器11、21和下移相器12、22。

结合图2和图3，所述上移相器11、21和下移相器12、22均包括腔体3、电路板4及介质板(未示出，下同)，所述电路板4固定于腔体3中，所述介质板于电路板4的上下两侧各设有一块并可沿腔体3的长度方向同步移动。每块介质板均连接有可移动介质板的拉杆5，用于对应驱动电路板4上下两侧的介质板移动的两个拉杆5相互连接，并且二者间限定出用于对电路板4进行让位的避让槽51，以避免电路板4对介质板的移动造成阻碍。

所述第一移相器1和第二移相器2与正交的两个极化一一对应，例如第一移相器1的两层移相器均对应正极化设置，第二移相器2的两层移相器均对应负极化设置；所述第一移相器1和第二移相器2各自的所述上移相器11、12和下移相器12、22与频率范围不同的两个频段一一对应设置，即对应第一移相器1的上移相器11和下移相器12的频段不同，极化方向相同，同理地，对应第二移相器2的上移相器21和下移相器22的频段不同，极化方向相同。

结合图1至图3，优选地，两个所述上移相器11、21的频段相同两个所述下移相器12、22的频段相同。进一步的，第一移相器1和第二移相器2的四个移相器11、12、21、22中，位于相同一层的两个移相器的拉杆5之间可通过连接件6连接以实现两个移相器的拉杆5同步运动，继而实现向同一层的两个移相器的介质板的同步运动，即左右并排设置的第一移相器1和第二移相器2的上、下层移相器分别通过连接件6相连组阵形成上下独立、左右相连的传动结构，从而可以通过两套传动机构实现四个移相器的介质板的移动，减少传动机构的使用，节省成本、方便组装。

优选地，本实施例中的连接件6为连接于拉杆5远离介质板端部的连接板，所述拉杆5与连接板之间通过螺纹紧固件连接固定，此外，所述连接板的中心位置下凹形成有容置槽(图中未标示)，以便于嵌设下述传动杆71，并且使得传动杆71的上表面不高于移相器的上表面设置，从而不至于导致天线厚度的增大，有利于天线的小型化。

所述移相机构还包括与两层移相器对应的两个连接件6一一对应连接的两根传动杆71和用于限定所述传动杆71沿其长度方向直线运动的支架74，所述支架74对应两根传动杆71分别开设有供传动杆71穿过的导向孔(图中未标示)，所述传动杆71包括与上移相器11、21的连接件6连接的上传动杆711及与下移相器12、22的连接件6连接的下传动杆712，通过设置支架74来限定传动杆71的活动轨迹，避免传动杆71在移动过程中发生偏移或抖动，从而保证移相器电气性能的稳定性。

此外，所述上移相器11、21和下移相器12、22均还包括电路板固定件31，所述电路板固定件31具有用于卡置电路板4的基板的卡槽(图中未标示)，并且电路板固定件31固定于所述腔体3沿长度方向的一端且与上移相器11、21和下移相器12、22均连接，进一步的，所述电路板固定件31设于腔体3靠近连接件6的一端。

本发明还涉及一种馈电网络，包括对应两个不同频段的信号设置的移相结构和与所述移相结构连接的至少一对合路器9，其中，所述移相结构为上述移相结构。

优选地，本实施例中合路器9设置有四对，并且每对所述合路器9的两个合路器9分设在移相结构沿其长度方向的两侧，并且第一移相器1的上、下移相器11、12与靠近其的合路器9的两个端口一一对应连接，所述第二移相器2的上、下移相器21、22与靠近其的合路器9的两个端口一一对应连接。

本发明还涉及一种双极化天线，包括反射板8、分设于反射板8两面的天线阵列和为所述天线阵列馈电的馈电网络，所述馈电网络为上述馈电网络，所述天线阵列包括至少一个双极化辐射单元10，所述至少一对合路器9与所述至少一个双极化辐射单元10一一对应设置，以通过一对合路器9对一个双极化辐射单元10进行两个极化且实现两个频段的馈电。

请结合图2至图4，所述第一移相器1和第二移相器2的腔体3并排且间隔地固定于反射板8上，所述支架74垂直于反射板8的板面设置，并且所述传动杆71穿设于支架74的导向孔内。进一步的，所述传动杆71从导向孔穿过支架74的端部连接有传动螺母72，所述传动螺母72的轴线方向平行于传动杆71的长度方向，所述传动螺母72中插接有沿传动杆71长度方向延伸的螺杆73，所述反射板8上设有驱动螺杆73转动的驱动件(图中未示意)，优选地，本实施例中的驱动件为微型电机。由于传动杆71在支架74的限位作用下无法转动，使得传动杆71及传动螺母72仅可沿传动杆71的长度方向移动，当微型电机驱动螺杆73转动，所述传动螺母72在螺纹的配合作用下沿螺杆73的轴线方向移动，从而可带动传动杆71沿其长度方向移动，进而可移动腔体3中的介质板以改变移相器的介电常数，继而改变输入移相器中的信号的相位，进而达到改变信号电子下倾角的目的。

本发明综合传动及空间有效位置考虑，采用合路器9两边布局、移相器中间布局的方法，使得合路器9就近设置在与其连接的辐射单元10附近，并且将移相器的极化不同的频段合理布局，可有效减少馈电网络的长度，以减少电气指标的损耗，实现最大化提高电气指标；此外，馈电线缆的缩短使得天线的布局紧凑，可最大化地利用空间资源。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种馈电网络，包括移相结构和与所述移相结构连接的至少一对合路器，其特征是：所述移相结构包括左右并排设置并用于改变流经其的信号的相位的第一移相器和第二移相器，所述第一移相器和第二移相器均包括上下层叠设置的上移相器和下移相器，其特征是：所述第一移相器和第二移相器与正交的两个极化一一对应设置，第一移相器和第二移相器各自的所述上移相器和下移相器与频率不同的两个频段一一对应设置，每对所述合路器包括两个分设于所述移相结构沿其长度方向两侧的合路器，并且其中一个合路器的两个端口与第一移相器的上、下移相器一一对应连接，另一个合路器的两个端口与第二移相器的上、下移相器一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征是：两个所述上移相器的频段相同，两个所述下移相器的频段相同。

3.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征是：所述上移相器和下移相器均设有介质板及用于移动介质板的拉杆；所述第一移相器和第二移相器中位于相同一层的移相器的拉杆借助连接件连接以实现两个移相器的拉杆同步运动。

4.根据权利要求3所述的馈电网络，其特征是：还包括与两个所述连接件一一对应连接的两个传动杆和用于限定所述传动杆沿长度方向直线运动的支架，所述支架对应两个所述传动杆分别开设有导向孔。

5.根据权利要求3所述的馈电网络，其特征是：所述上移相器和下移相器均包括腔体、电路板和电路板固定件，所述电路板固定件具有用于卡置电路板的基板的卡槽，并且所述卡槽在电路板固定件与所述腔体固定时将所述基板卡入其内。

6.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征是：所述电路板固定件于所述腔体沿长度方向的一端与上移相器和下移相器均连接。

7.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征是：所述介质板于所述电路板上下两侧各设有一个并可沿腔体长度方向同步运动。

8.根据权利要求7所述的馈电网络，其特征是：用于对应驱动电路板上下两侧的介质板移动的两个拉杆相互连接，并限定出用于对电路板进行让位的避让槽。

9.一种双极化天线，包括反射板、分设于反射板两面的天线阵列和为所述天线阵列馈电的馈电网络，所述天线阵列包括至少一个双极化辐射单元，其特征是：所述馈电网络为权利要求1-8任一项所述的馈电网络，其中，每对合路器的两个所述合路器均与所述双极化辐射单元电连接。