CN109994804B - 移相器及天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移相器及天线,其中移相器包括:移相器电路板,移相器电路板包括输入支路和多个输出支路,输入支路与天线信号输入端电连接,每个输出支路与各自对应的天线辐射单元电连接,且输入支路与至少一个输出支路呈断开状态;开关切换电路组件,开关切换电路组件包括旋转机构,旋转机构可转动的连接在移相器电路板上,旋转机构上设置有切换开关,其中,在旋转机构转动时带动切换开关转动,以控制输入支路与多个输出支路的导通或断开,以选择相应的天线辐射单元工作。由此,可改变接入的天线辐射单元的数量,进而实现天线波束宽度的调整,以覆盖不同范围的区域。

Description

移相器及天线
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种移相器及天线。
背景技术
在移动通信的信号覆盖过程中,电调天线以其灵活的波束调节和远端遥控功能很好地适应了行业的需求,在移动通信领域备受欢迎。近年来,随着移动通信的不断发展,运营商为了满足覆盖和容量需求,增加站点成为一种必然的选择。目前在基站大规模建设后,居民区、商业街等地带的深度覆盖及补盲工作成为各大运营商的工作重点。在这些地带增加传统宏站,其成本高、周期长,同时天线尺寸较大,选址困难,所以在传统技术中,通常采用微站天线或低增益定向天线进行覆盖或补盲。
但在实际应用中,一些覆盖场景需要调节波束宽度的值,从而覆盖不同范围的区域,而微站天线或其它低增益天线的垂直面波束宽度的值是固定的,对应的覆盖区域也相对固定,因此无法满足实际应用需求。
发明内容
基于此,有必要针对相关技术中天线的波束宽度无法调节,对应的覆盖区域无法调整的问题,提供一种移相器及天线。
一种移相器,包括:
移相器电路板,移相器电路板包括输入支路和多个输出支路,输入支路与天线信号输入端电连接,每个输出支路与各自对应的天线辐射单元电连接,且输入支路与至少一个输出支路呈断开状态;
开关切换电路组件,开关切换电路组件包括旋转机构,旋转机构可转动的连接在移相器电路板上,旋转机构上设置有切换开关,其中,在旋转机构转动时带动切换开关转动,以控制输入支路与多个输出支路的导通或断开,以选择相应的天线辐射单元工作。
在其中一个实施例中,旋转机构为齿轮。
在其中一个实施例中,上述的移相器还包括可移动基板,可移动基板能够相对于移相器电路板移动,可移动基板上开设有容纳槽,容纳槽内放置齿轮,且在容纳槽的至少一个侧壁上设置有齿条,齿条与齿轮啮合时驱动齿轮转动。
在其中一个实施例中,切换开关包括一个导电件或者彼此呈断开状态的多个导电件,其中,
当切换开关相对于移相器电路板转动至不同位置时,通过导电件实现输入支路与多个输出支路之间的耦合或分离,以控制输入支路与多个输出支路的导通或断开。
在其中一个实施例中,多个输出支路包括第一输出支路、第二输出支路和第三输出支路,且输入支路与多个输出支路均断开,切换开关包括第一导电件和第二导电件,其中,
当切换开关相对于移相器电路板转动至第一位置时,输入支路通过第一导电件与第一输出支路耦合连接,以使与第一输出支路电连接的天线辐射单元工作;
当切换开关相对于移相器电路板转动至第二位置时,输入支路通过第二导电件与第一输出支路、第二输出支路和第三输出支路耦合连接,以使与第一输出支路、第二输出支路和第三输出支路电连接的天线辐射单元工作。
在其中一个实施例中,第一导电件呈U形,用以耦合连接输入支路与第一输出支路;
第二输出支路和第三输出支路的一端均设置有弧形部,第二导电件上设有第一圆弧部和第二圆弧部,且第一圆弧部和第二圆弧部的直径均与弧形部的直径相同,其中,第一圆弧部用以耦合连接输入支路与第二输出支路的弧形部,第二圆弧部用以耦合连接第一输出支路与第三输出支路的弧形部,且第二输出支路与第三输出支路相导通。
在其中一个实施例中,第一圆弧部的一端向外延伸形成有第一直线延伸部,用以与输入支路耦合连接,第一圆弧部的另一端用以与第二输出支路的弧形部耦合连接;
第二圆弧部的一端向外延伸形成有第二直线延伸部,用以与第一输出支路耦合连接,第二圆弧部的另一端用以与第三输出支路的弧形部耦合连接。
在其中一个实施例中,多个输出支路包括第四输出支路和第五输出支路,输入支路与第四输出支路相导通且与第五输出支路断开,切换开关包括第三导电件,其中,
当切换开关相对于移相器电路板转动至输入支路与第五输出支路之间时,输入支路通过第三导电件与第五输出支路耦合连接。
在其中一个实施例中,第五输出支路的一端设置有弧形接口,第三导电件上设置有第三圆弧部,第三圆弧部的直径和弧形接口的直径相同,第三圆弧部用以耦合连接输入支路与第五输出支路。
在其中一个实施例中,上述的移相器还包括至少一个匹配段,用以在切换开关相对于移相器电路板转动时,保证移相器的驻波特性。
一种天线,其包括上述的移相器。
上述移相器及天线,包括移相器电路板和开关切换电路组件,移相器电路板包括输入支路和多个输出支路,输入支路与天线信号输入端电连接,每个输出支路与各自对应的天线辐射单元电连接,且输入支路与至少一个输出支路呈断开状态,开关切换电路组件包括旋转机构,旋转机构可转动的连接在移相器电路板上,旋转机构上设置有切换开关,其中,在旋转机构转动时带动切换开关转动,以控制输入支路与多个输出支路的导通或断开,以选择相应的天线辐射单元工作。由此,可改变接入的天线辐射单元的数量,进而实现天线波束宽度的调整,以覆盖不同范围的区域。
附图说明
图1为第一个实施例中移相器的分解结构示意图;
图2为图1所示移相器中移相器电路板的结构示意图;
图3为图1所示移相器中开关切换电路组件的结构示意图;
图4为图1所示移相器在第一种状态下的结构示意图;
图5为图1所示移相器在第二种状态下的结构示意图;
图6为第二个实施例中移相器的分解结构示意图;
图7为图6所示移相器中移相器电路板的结构示意图;
图8为图6所示移相器中开关切换电路组件的结构示意图;
图9为图6所示移相器在第一种状态下的结构示意图;
图10为图6所示移相器在第二种状态下的结构示意图;
图11为第三个实施例中移相器的分解结构示意图;
图12为第四个实施例中移相器的分解结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
图1为一个实施例中移相器的分解结构示意图,图2为图1所示移相器中移相器电路板的结构示意图,图3为图1所示移相器中开关切换电路组件的结构示意图,参考图1-图3所示,移相器包括:移相器电路板1和开关切换电路组件2。其中,移相器电路板1包括输入支路11和多个输出支路(如输出支路12、13和14),输入支路11与天线信号输入端(图中未示出)电连接,每个输出支路与各自对应的天线辐射单元(图中未示出)电连接,且输入支路11与至少一个输出支路呈断开状态;开关切换电路组件2包括旋转机构21,旋转机构21可转动的连接在移相器电路板1上,旋转机构21上设置有切换开关211,其中,在旋转机构21转动时带动切换开关211转动,以控制输入支路11与多个输出支路的导通或断开,以选择相应的天线辐射单元工作。
具体而言,参考图1-图2所示,本申请的移相器可包括移相器电路板1和开关切换电路组件2,移相器电路板1包括输入支路11和多个输出支路如输出支路12、13和14,且输入支路11与至少一个输出支路呈断开状态,例如,输入支路11与多个输出支路均呈断开状态,即输入支路11与多个输出支路彼此绝缘设置。开关切换电路组件2包括旋转机构21,旋转机构21可转动的连接在移相器电路板1上,例如,可在移相器电路板1的相应位置处设置一个固定孔15,并通过转动轴等部件将旋转机构21固定在固定孔15上,此时旋转机构21通过转动轴可转动的连接在移相器电路板1上。参考图3所示,旋转机构21上设置有切换开关211,当切换开关211在旋转机构21的带动下转动至某一位置时,该切换开关211与输入支路11和多个输出支路之间的位置关系相匹配,以实现输入支路11与多个输出支路之间的耦合或断开,进而控制输入支路11与多个输出支路之间的导通或断开,例如,控制输入支路11与至少一个输出支路断开,或者控制输入支路11与所有输出支路导通,以选择相应的天线辐射单元工作,实现对天线波束宽度的调节。
具体来说,在实际使用时,输入支路11通过输入端口IN与天线信号输入端电连接,多个输出支路中的每个输出支路通过输出端口与相应的天线辐射单元电连接,例如,第一输出支路12通过输出端口P1与第一天线辐射单元电连接,第二输出支路13和第三输出支路14均通过输出端口P2、P3、P4和P5与第二天线辐射单元至第五天线辐射单元电连接。当旋转机构21转动时,旋转机构21将带动切换开关211相对于移相器电路板1转动,在切换开关211相对于移相器电路板1转动至第一位置时,在切换开关211的作用下,可使输入支路11与多个输出支路中的部分支路导通,其余支路断开,以选择相应的天线辐射单元工作,例如,可使输入支路11与第一输出支路12导通,其余支路断开,以选择第一天线辐射单元工作,此时天线具有宽波束;当切换开关211相对于移相器电路板1转动至第二位置(不同于第一位置)时,在切换开关211的作用下,可使输入支路11与多个输出支路中的部分支路导通(不同于第一位置时的情况),其余支路断开,以选择相应的天线辐射单元工作,例如,可使输入支路11与第二输出支路13导通,以选择第二天线辐射单元至第五天线辐射单元工作,此时天线具有窄波束。由此,通过改变切换开关相对于移相器电路板的位置,可改变接入的天线辐射单元的数量,进而改变天线的垂直面波束宽度,使得天线能够适用于不同的场景覆盖需求。
本实施例中,通过旋转机构带动切换开关转动,通过控制切换开关相对于移相器电路板的位置关系可控制输入支路与多个输出支路之间的导通与断开情况,以改变接入天线的辐射单元的数量,即改变阵列中工作子阵的个数,从而改变天线的波束宽度,实现天线波束宽度的调节,进而实现覆盖区域的调整。
在一个实施例中,参考图1和图3所示,旋转机构21可以为齿轮,例如,旋转机构21可以为圆形或者弧形齿轮,其上设置有切换开关211,当齿轮转动时,齿轮将带动切换开关211相对于移相器电路板1转动,以控制输入支路11与多个输出支路的导通或断开,进而选择相应的天线辐射单元工作。
进一步地,在一个实施例中,参考图1所示,上述的移相器还包括可移动基板3,可移动基板3能够相对于移相器电路板1移动,可移动基板3上开设有容纳槽31,容纳槽31内放置齿轮,且在容纳槽31的至少一个侧壁上设置有齿条311,齿条311与齿轮啮合时驱动齿轮转动。
具体地,可移动基板3可选用介电常数大于1的介质材料制成,该可移动基板3上开设有容纳槽31,用以放置齿轮,且在容纳槽31的一个侧壁上设置有齿条311,用以带动齿轮转动,使得齿轮能够在不同的位置之间切换,如在第一位置与第二位置之间切换。在实际应用中,可移动基板3设置在移相器电路板1的一侧,且可移动基板3上设置有驱动部32,以便于实现可移动基板3相对于移相器电路板1的移动,例如,驱动部32可以为长条板,通过推拉该长条板可实现可移动基板3的移动。在可移动基板3移动时,在齿条311的驱动下齿轮转动,齿轮转动带动切换开关211相对于移相器电路板1转动,以控制输入支路11与多个输出支路的导通或断开,进而选择相应的天线辐射单元工作,实现天线波束宽度的调节。
另外,在容纳槽31与齿条311同侧的侧壁上还可设置一段非齿条结构,以使可移动基板3与齿轮不接触,这样在可移动基板3移动的过程中,还可通过该非齿条结构控制各移相器电路板1上各个输出端口覆盖介质的长度,进而实现各个输出端口的相位改变,实现天线下倾角的调节。
本实施例中,通过齿轮结构即可控制切换开关相对于移相器电路板的位置关系,以控制输入支路与多个输出支路之间的导通与断开情况,进而改变接入天线的辐射单元的数量,实现天线波束宽度的调节,同时可实现天线下倾角的调节,且整个结构简单,易于实现。
在一个实施例中,切换开关211包括一个导电件或者彼此呈断开状态的多个导电件,其中,当切换开关211相对于移相器电路板1转动至不同位置时,通过导电件实现输入支路11与多个输出支路之间的耦合或分离,以控制输入支路11与多个输出支路的导通或断开。
也就是说,可通过设置相应的导电件如导电片或导电线等,来实现不同位置处输入支路11与多个输出支路之间的导通与断开。
具体来说,可在旋转机构21如齿轮上设置一个导电件或多个彼此呈断开状态的导电件,并且所设置的导电件与输入支路11和多个输出支路之间的位置关系相匹配。例如,当旋转机构21转动带动导电件转动至第一位置时,部分导电件恰好与输入支路11和部分输出支路相连接,以实现该部分输出支路与输入支路11之间的耦合连接,进而选择与该部分输出支路相连接的天线辐射单元工作;当旋转机构21转动带动导电件转动至第二位置时,原来与输入支路11和部分输出支路相连接的导电件被移动,该部分输出支路呈断开状态,同时其余导电件恰好与输入支路11和部分输出支路相连接,以实现该部分输出支路与输入支路11之间的耦合连接,进而选择与该部分输出支路相连接的天线辐射单元工作。
由此,通过导电件的合理设置可实现输入支路与多个输出支路之间的导通与断开,进而实现接入的天线辐射单元的选择。
在一个实施例中,参考图1-图3所示,多个输出支路包括第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14,且输入支路11与多个输出支路均断开,切换开关211包括第一导电件2111和第二导电件2112,其中,当切换开关211相对于移相器电路板1转动至第一位置时,输入支路11通过第一导电件2111与第一输出支路12耦合连接,以使与第一输出支路12电连接的天线辐射单元工作;当切换开关211相对于移相器电路板1转动至第二位置时,输入支路11通过第二导电件2112与第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14耦合连接,以使与第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14电连接的天线辐射单元工作。
具体而言,移相器电路板1可包括一个输入支路和三个输出支路,分别为输入支路11、第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14,且输入支路11与三个输出支路均断开,相应的,切换开关211可包括第一导电件2111和第二导电件2112,且第一导电件2111和第二导电件2112呈断开状态。
在使用时,输入支路11通过输入端口IN与天线信号输入端电连接,第一输出支路12通过输出端口P1与第一天线辐射单元电连接,第二输出支路13和第三输出支路14均通过输出端口P2、P3、P4和P5与第二天线辐射单元至第五天线辐射单元电连接。其中,当旋转机构21转动带动切换开关211相对于移相器电路板1转动至第一位置时,第一导电件2111耦合连接输入支路11和第一输出支路12,此时第一天线辐射单元工作,天线处于宽波束状态,即具有一个宽波束的值;当旋转机构21转动带动切换开关211相对于移相器电路板1转动至第二位置时,第二导电件2112耦合连接输入支路11与第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14,此时第一天线辐射单元至第五天线辐射单元工作,天线处于窄波束状态,即具有一个窄波束的值,实现天线波束的切换。
在一个实施例中,参考图1-图3所示,第一导电件2111呈U形,用以耦合连接输入支路11与第一输出支路12;第二输出支路13和第三输出支路14的一端均设置有弧形部,第二导电件2112上设有第一圆弧部和第二圆弧部,且第一圆弧部和第二圆弧部的直径均与弧形部的直径相同,其中,第一圆弧部用以耦合连接输入支路11与第二输出支路13的弧形部,第二圆弧部用以耦合连接第一输出支路12与第三输出支路14的弧形部,且第二输出支路13与第三输出支路14相导通。
进一步地,参考图3所示,第一圆弧部的一端还向外延伸形成有第一直线延伸部,用以与输入支路11耦合连接,第一圆弧部的另一端用以与第二输出支路13的弧形部耦合连接;第二圆弧部的一端还向外延伸形成有第二直线延伸部,用以与第一输出支路12耦合连接,第二圆弧部的另一端用以与第三输出支路14的弧形部耦合连接。
具体而言,移相器电路板1可包括输入支路11、第一输出支路12、第二输出支路13和第三输出支路14,其中,输入支路11与三个输出支路均断开,且输入支路11与第一输出支路12的一端平行设置,第二输出支路13和第三输出支路14为圆弧状(弧形部),其圆心为旋转机构21的固定孔15,即第二输出支路13和第三输出支路14的圆弧呈同心设置。
旋转机构21可以为齿轮,且齿轮的中心212与固定孔15同心,齿轮可通过转动轴等部件固定在齿轮固定孔15上转动。并且,齿轮的一面设置有切换开关211,该切换开关211可包括第一导电件2111和第二导电件2112,且第一导电件2111和第二导电件2112彼此绝缘设置,其中,第一导电件2111为U形,用于耦合连接输入支路11和第一输出支路12,第二导电件2112包括两段圆弧(第一圆弧部和第二圆弧部,且两者同心设置)和一段平行线(第一直线延伸部和第二直线延伸部,且两者相互平行),用于耦合连接输入支路11和第二输出支路13,以及第一输出支路12和第三输出支路14,且第二输出支路13和第三输出支路14相导通。
可移动基板3设置在移相器电路板1的一侧,其上设置有驱动部32,通过该驱动部32在外力的作用下可使可移动基板3沿移相器电路板1的导向槽滑动。可移动基板3上开设有用于容纳齿轮的容纳槽31,容纳槽31内设置有一段齿条311,当可移动基板3移动时,齿条311带动齿轮转动,以选择相应的天线辐射单元工作,同时可移动基板3覆盖在移相器电路板1的电路上,在移动时可改变移相器电路板1的各输出端口的相位。
具体来说,参考图4所示,当可移动基板3移动以使齿条311带动齿轮转动至第一位置时,齿轮上的切换开关211将相对于移相器电路板1转动至第一位置,此时第一导电件2111处于下方,输入支路11与第一输出支路12耦合连接,且与第二输出支路13和第三输出支路14均断开,天线信号从输入端口IN输入后,经过输入支路11和第一输出支路12后,从输出端口P1输出,第一天线辐射单元工作,其余天线辐射单元不工作,天线具有宽波束的值。
参考图5所示,当可移动基板3移动以使齿条311带动齿轮转动至第二位置时,齿轮上的切换开关211将相对于移相器电路板1转动至第二位置,此时第二导电件2112转动至下方,输入支路11与第二输出支路13耦合连接,第一输出支路12与第三输出支路14耦合连接,天线信号从输入端口IN输入后,经输入支路11和第二输出支路13后,从输出端口P2、P3、P4和P5输出,同时由于第二输出支路13和第三输出支路14相导通,因此天线信号还经过第三输出支路14和第一输出支路11从输出端口P1输出,第一天线辐射单元至第五天线辐射单元均工作,天线具有窄波束的值。
当可移动基板3继续移动时,齿条311与齿轮脱开,齿轮不再转动,移相器电路板1通过切换开关211保证输入端口IN与各个输出端口的连接,同时通过可移动基板3的移动,可改变移相器电路板1上覆盖介质的长度,进而改变输入端口IN至各个输出端口的相位,从而实现天线下倾角的调节。
本实施例中,在切换开关相对于移相器电路板转动至不同的位置时,可使输入支路与不同的输出支路导通,进而选择不同的辐射单元工作,实现天线波束宽度的调节,进而使得天线能够覆盖不同的区域,同时通过可移动基板的移动可改变移相器的相位,从而实现天线的波束下倾角的调节。
在一个实施例中,参考图6-图8所示,多个输出支路包括第四输出支路16和第五输出支路17,输入支路11与第四输出支路16相导通且与第五输出支路17断开,切换开关211包括第三导电件2113,其中,当切换开关211相对于移相器电路板1转动至输入支路11与第五输出支路17之间时,输入支路11通过第三导电件2113与第五输出支路17耦合连接。
具体而言,移相器电路板1可包括一个输入支路和两个输出支路,分别为输入支路11、第四输出支路16和第五输出支路17,且输入支路11与第四输出支路16相导通,与第五输出支路17相断开,相应的,切换开关211可包括第三导电件2113。
在使用时,输入支路11可通过输入端口IN与天线信号输入端电连接,第四输出支路16可通过输出端口P3与第三天线辐射单元电连接,第五输出支路17可通过输出端口P1、P2、P4和P5与第一天线辐射单元、第二天线辐射单元、第四天线辐射单元和第五天线辐射单元电连接。其中,当旋转机构21转动带动切换开关211相对于移相器电路板1转动至第一位置时,第五输出支路17不与输入支路11相连接,此时仅有第三天线辐射单元工作,天线处于宽波束状态,即具有一个宽波束的值;当旋转机构21转动带动切换开关211相对于移相器电路板1转动至第二位置时,第三导电件2113耦合连接输入支路11与第五输出支路17,此时第一天线辐射单元至第五天线辐射单元工作,天线处于窄波束状态,即具有一个窄波束的值,以实现天线波束的切换。
在一个实施例中,第五输出支路17的一端设置有弧形接口,第三导电件2113上设置有第三圆弧部,第三圆弧部的直径和弧形接口的直径相同,第三圆弧部用以耦合连接输入支路11与第五输出支路17。进一步地,输入支路11上也设置有弧形接口,第五输出支路17的弧形接口和输入支路11上的弧形接口呈同心设置。
具体而言,移相器电路板1可包括输入支路11、第四输出支路16和第五输出支路17,其中,输入端口IN通过输入支路11和第四输出支路16直接与输出端口P3相导通,并通过与第五输出支路17的断开设置,使得输入端口IN与输出端口P1、P2、P4和P5断开。输入支路11和第五输出支路17设有一段同心圆弧,用于与旋转机构21上的切换开关211的耦合连接。
旋转机构21可以为齿轮,且齿轮的中心212与输入支路11和第五输出支路17的圆弧同心设置。齿轮的一面设置有切换开关211,该切换开关211可包括第三导电件2113,第三导电件2113为一段以齿轮的中心212为圆心的圆弧,其半径与输入支路11和第五输出支路17的圆弧半径相当,通过齿轮的转动,可实现输入支路11与第五输出支路17的耦合连接与断开。
可移动基板3设置于移相器电路板1的一侧,其上设置有驱动部32,通过该驱动部32在外力的作用下可使可移动基板3沿移相器电路板1的导向槽滑动。可移动基板3上开设有用于容纳齿轮的容纳槽31,容纳槽31内设置有一段齿条311,当可移动基板3移动时,齿条311带动齿轮转动,以选择相应的天线辐射单元工作,同时可移动基板3覆盖在移相器电路板1的电路上,在移动时可改变移相器电路板1的各输出端口的相位。
具体来说,参考图9所示,当可移动基板3移动以使齿条311带动齿轮转动至第一位置时,齿轮上的切换开关211将相对于移相器电路板1转动至第一位置,此时第三导电件2113处于上方,输入支路11不与第五输出支路17耦合连接,天线信号从输入端口IN输入后,经输入支路11和第四输出支路16从输出端口P3输出,第三天线辐射单元工作,其余天线辐射单元不工作,天线具有宽波束的值。
参考图10所示,当可移动基板3移动以使齿条311带动齿轮转动至第二位置时,齿轮上的切换开关211将相对于移相器电路板1转动至第二位置,此时第三导电件2113转动至下方,输入支路11与第五输出支路17耦合连接,天线信号从输入端口IN输入后,经输入支路11和第四输出支路16从输出端口P3输出,同时经输入支路11和第五输出支路17从输出端口P1、P2、P4和P5输出,第一天线辐射单元至第五天线辐射单元均工作,天线具有窄波束的值。
当可移动基板3继续移动时,齿条311与齿轮脱开,齿轮不再转动,移相器电路板1通过切换开关211保证输入端口IN与各个输出端口的连接,同时通过可移动基板3的移动,可改变移相器电路板1上覆盖介质的长度,进而改变输入端口IN至各个输出端口的相位,从而实现天线下倾角的调节。
本实施例中,在切换开关相对于移相器电路板转动至不同的位置时,可使输入支路与不同的输出支路导通,进而选择不同的辐射单元工作,实现天线波束宽度的调节,进而使得天线能够覆盖不同的区域,同时通过可移动基板的移动可改变移相器的相位,从而实现天线的波束下倾。
需要说明的是,上述实施例仅作为本申请的一些具体示例,本领域技术人员根据本申请提供的实施例,可以根据天线需求的不同,通过对输入支路、输出支路以及导电件的个数和布局等进行适当的调整,同样可以实现对接入天线的辐射单元数量的调整,从而实现对天线的波束宽度的调节,进而实现对覆盖区域的调整,具体这里就不一一举例说明。另外,上述实施例所示的天线辐射单元的个数为五个,在此基础上增加或减少天线辐射单元的个数,亦可实现垂直面波束宽度可变的功能,故不展开详细论述。
在一个实施例中,参考图11和图12所示,可移动基板3和旋转机构21可包括两个,两个可移动基板3和旋转机构21设置在移相器电路板1的上下两侧,通过卡扣等形式相互固定,当可移动基板3移动时,可通过齿条311同时带动两个旋转机构21转动。
在一个实施例中,参考图11和图12所示,上述的移相器还包括至少一个匹配段4,用以在切换开关211相对于移相器电路板1转动时,保证移相器的驻波特性。具体地,可在可移动基板3上设置一个或多个空心槽,以形成一个或多个匹配段4,通过一个或多个匹配段4保证可移动基板3移动时移相器的驻波。
在一个实施例中,移相器还包括腔体(图中未示出),腔体可以为金属腔体,移相器电路板1、开关切换电路组件2和可移动基板3设置在腔体内,以使移相器电路板1形成带状线结构。
上述的移相器,可移动基板移动带动旋转机构转动,通过旋转机构转动来带动切换开关转动,以控制输入支路与多个输出支路之间的导通或断开,从而改变接入天线的辐射单元的数量,实现天线波束宽度的调节,进而实现不同场景覆盖区域的调整,同时,在可移动基板移动而旋转机构未发生转动时,可改变移相器电路板上输出支路覆盖介质的长度,从而改变输出端口的相位,实现天线下倾角的调节,且可移动基板上设置有匹配段,在可移动基板移动时还可保证移相器的驻波需求。即,上述移相器不仅可以实现天线波束宽度的调节,同时可实现天线下倾角的调节以及驻波要求,以满足用户实际需求,而且整个移相器的结构简单紧凑,具有广阔的应用前景。
本申请还提供了一种天线,其包括上述的移相器。
具体地,天线可包括上述的移相器、馈电网络以及与移相器的输出端口对应连接的天线辐射单元,其中,馈电网络设有天线信号输入端,通过该天线信号输入端给移相器提供通信信号。当该天线工作时,其工作过程可参考上述移相器的工作过程,具体这里就不再赘述。
上述的天线,采用上述的移相器,不仅可以实现天线波束宽度的调节,同时可实现天线下倾角的调节以及驻波要求,以满足用户实际需求,而且整个移相器的结构简单紧凑,具有广阔的应用前景。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种移相器,其特征在于,包括:
移相器电路板,所述移相器电路板包括输入支路和多个输出支路,所述输入支路与天线信号输入端电连接,每个所述输出支路与各自对应的天线辐射单元电连接,且所述输入支路与至少一个所述输出支路呈断开状态;
开关切换电路组件,所述开关切换电路组件包括旋转机构,所述旋转机构可转动的连接在所述移相器电路板上,所述旋转机构上设置有切换开关,其中,在所述旋转机构转动时带动所述切换开关转动,以控制所述输入支路与多个所述输出支路的导通或断开,以选择相应的天线辐射单元工作。
2.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述旋转机构为齿轮。
3.根据权利要求2所述的移相器,其特征在于,所述的移相器还包括可移动基板,所述可移动基板能够相对于所述移相器电路板移动,所述可移动基板上开设有容纳槽,所述容纳槽内放置所述齿轮,且在所述容纳槽的至少一个侧壁上设置有齿条,所述齿条与所述齿轮啮合时驱动所述齿轮转动。
4.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述切换开关包括一个导电件或者彼此呈断开状态的多个导电件,其中,
当所述切换开关相对于所述移相器电路板转动至不同位置时,通过所述导电件实现所述输入支路与多个所述输出支路之间的耦合或分离,以控制所述输入支路与多个所述输出支路的导通或断开。
5.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述多个输出支路包括第一输出支路、第二输出支路和第三输出支路,且所述输入支路与多个所述输出支路均断开,所述切换开关包括第一导电件和第二导电件,其中,
当所述切换开关相对于所述移相器电路板转动至第一位置时,所述输入支路通过所述第一导电件与所述第一输出支路耦合连接,以使与所述第一输出支路电连接的天线辐射单元工作;
当所述切换开关相对于所述移相器电路板转动至第二位置时,所述输入支路通过所述第二导电件与所述第一输出支路、所述第二输出支路和所述第三输出支路耦合连接,以使与所述第一输出支路、所述第二输出支路和所述第三输出支路电连接的天线辐射单元工作。
6.根据权利要求5所述的移相器,其特征在于,所述第一导电件呈U形,用以耦合连接所述输入支路与所述第一输出支路;
所述第二输出支路和所述第三输出支路的一端均设置有弧形部,所述第二导电件上设有第一圆弧部和第二圆弧部,且所述第一圆弧部和所述第二圆弧部的直径均与所述弧形部的直径相同,其中,所述第一圆弧部用以耦合连接所述输入支路与所述第二输出支路的弧形部,所述第二圆弧部用以耦合连接所述第一输出支路与所述第三输出支路的弧形部,且所述第二输出支路与所述第三输出支路相导通。
7.根据权利要求6所述的移相器,其特征在于,所述第一圆弧部的一端向外延伸形成有第一直线延伸部,用以与所述输入支路耦合连接,所述第一圆弧部的另一端用以与所述第二输出支路的弧形部耦合连接;
所述第二圆弧部的一端向外延伸形成有第二直线延伸部,用以与所述第一输出支路耦合连接,所述第二圆弧部的另一端用以与所述第三输出支路的弧形部耦合连接。
8.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述多个输出支路包括第四输出支路和第五输出支路,所述输入支路与所述第四输出支路相导通且与所述第五输出支路断开,所述切换开关包括第三导电件,其中,
当所述切换开关相对于所述移相器电路板转动至所述输入支路与所述第五输出支路之间时,所述输入支路通过所述第三导电件与所述第五输出支路耦合连接。
9.根据权利要求8所述的移相器,其特征在于,所述第五输出支路的一端设置有弧形接口,所述第三导电件上设置有第三圆弧部,所述第三圆弧部的直径和所述弧形接口的直径相同,所述第三圆弧部用以耦合连接所述输入支路与所述第五输出支路。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的移相器,其特征在于,所述的移相器还包括至少一个匹配段,用以在所述切换开关相对于所述移相器电路板转动时,保证所述移相器的驻波特性。
11.一种天线,其特征在于,包括根据权利要求1-10中任一项的移相器。
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