CN111180838B - 移相器单元、移相器及天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移相器单元、移相器及天线，移相器单元包括介质基材及可移动电路。介质基材包括板体及限位件，限位件与板体配合形成滑道，且板体及限位件朝向滑道的一侧均形成有金属线路，以构成固定线路层。可移动电路穿设于滑道内，由板体与限位件配合实现限位。滑道对可移动电路可起到较好的限位及导向作用，故可移动电路滑动的稳定性更好，不易出现波动。进一步的，板体及限位件上均形成有金属线路，故所得到的固定线路层为立体而非单面结构。因此，固定线路层与可移动线路层为多面耦合，两者之间的耦合作用加强。即使可移动电路的滑动过程存在波动，也可保持耦合连接的稳定。可见，上述移相器单元及移相器的稳定性得到显著提升。

Description

移相器单元、移相器及天线

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别涉及一种移相器单元、移相器及天线。

背景技术

在移动通信网络覆盖中，电调基站天线是覆盖网络的关键设备之一，而移相器又是电调基站天线的最核心部件。现有的移相器主要通过包括介质滑动式及导体滑动式两种实现移相的方式。

导体滑动式移相器通过移动导体来改变移相器的电长度，达到相位变化的目的。一般包含固定电路、可移动的耦合电路，并通过塑料件将耦合电路压紧于固定电路。但是，耦合电路滑动过程中可能会存在起伏，导致与固定电路之间产生间隙，这会影响移相器的稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对现有移相器稳定性较差的问题，提供一种具有较高稳定性的移相器单元、移相器及天线。

一种移相器单元，包括：

介质基材，包括板体及位于所述板体一侧的限位件，所述限位件与所述板体配合形成滑道，且所述板体及所述限位件朝向所述滑道的一侧均形成有金属线路，以构成固定线路层；及

可移动电路，具有可移动线路层，所述可移动电路穿设于所述滑道并沿所述滑道的延伸方向可滑动，所述可移动线路层与所述固定线路层耦合连接。

在其中一个实施例中，所述限位件为U型的限位槽，所述限位槽罩设于所述板体表面，并使所述滑道呈两端开口的中空管状结构。

在其中一个实施例中，所述固定线路层沿垂直于所述滑道延伸方向的截面呈环形。

在其中一个实施例中，所述限位件包括两个相对设置的限位板，且每个所述限位板远离所述板体的一端形成有限位凸起，所述滑道呈两端开口的槽状结构。

在其中一个实施例中，所述固定线路层沿垂直于所述滑道延伸方向的截面呈U形。

在其中一个实施例中，所述可移动线路层与所述固定线路层的线路延伸方向一致。

在其中一个实施例中，所述固定线路层包括两个平行且间隔设置的传输线，所述可移动线路层包括两个平行且间隔的分支线，且两个所述分支线分别与两个所述传输线耦合。

在其中一个实施例中，所述板体背向所述限位件的一侧覆设有金属地层。

在其中一个实施例中，所述板体开设有镂空部，且所述可移动电路伸出所述滑道的部分在所述板体上的正投影，位于所述镂空部内。

一种移相器，包括多个如上述优选实施例中任一项所述的移相器单元。

在其中一个实施例中，多个所述移相器单元共用所述介质基材。

上述移相器单元及移相器，可移动电路穿设于滑道内，由板体与限位件配合实现限位。滑道对可移动电路可起到较好的限位及导向作用，故可移动电路滑动的稳定性更好，不易出现波动。进一步的，板体及限位件上均形成有金属线路，故所得到的固定线路层为立体而非单面结构。因此，固定线路层与可移动线路层为多面耦合，两者之间的耦合作用加强。即使可移动电路的滑动过程存在波动，也可保持耦合连接的稳定。可见，上述移相器单元及移相器的稳定性得到显著提升。

一种天线，包括如上述优选实施例中任一项所述的移相器单元。

附图说明

图1为本发明一个实施例中移相器单元的爆炸图；

图2为图1所示移相器单元中可移动电路最小行程的结构示意图；

图3为图1所示移相器单元中可移动电路最大行程的结构示意图；

图4为图1所示移相器单元的横截面示意图；

图5为另一个实施例中移相器单元的爆炸图；

图6为图5所示移相器单元中可移动电路最小行程的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明一个实施例中的移相器单元100包括介质基材110及可移动电路120。此外，本发明还提供一种包括移相器单元100的天线(图未示)。藉由移相器单元100，上述天线可实现下倾角度的调节，从而实现较好的网络覆盖。

介质基材110可以是由常见的塑料、树脂等材料成型的支撑结构。其中，介质基材110包括板体111及限位件113，限位件113位于板体111一侧。限位件113可以与板体111一体成型，也可是分开成型后再通过熔融、固化焊接于板体111的表面。为了提升加工效率及可靠性，本实施例中的限位件113与板体111采用一体成型的方式。

限位件113与板体111配合形成滑道101。进一步的，请一并参阅图4，板体111及限位件113朝向滑道101的一侧均形成有金属线路(图未标)，以构成固定线路层115。金属线路可将铜、银等良导体通过电镀、化学镀等塑料金属化工艺成型于限位件113及板体111的表面。显然，由于板体111与限位件113位于不同的平面。因此，所得到的固定线路层115并非单面结构，而是立体结构。其中，固定线路层115作为微波信号传输的主通道，具有输入端口1151及输出端口1153。

可移动电路120穿设于滑道101并沿滑道101的延伸方向可滑动。即，滑道101可对可移动电路120起到限位及导向作用。滑道101一般呈长条形，且两端均具有开口。除了两端的开口，滑道101可以是半封闭的，也可是全封闭的结构。

如图1至图4所示，在一个实施例中，限位件113为U型的限位槽，限位槽罩设于板体111表面，并使滑道101呈两端开口的中空管状结构。

具体的，限位槽可以是方形槽、圆弧形槽，其横截面大致呈U形。限位槽的开口侧朝向板体111设置，便可于板体111配合形成全封闭结构的滑道101。此时，滑道101对可移动电路120的限位及导向作用更好。

进一步的，在本实施例中，固定线路层115沿垂直于滑道101延伸方向的截面呈环形。即，限位件113的每个表面均形成有金属线路，所得到的固定线路层115同样为中空的管状结构。这样，当可移动电路120穿设于滑道101时，固定线路层115四面环绕可移动电路120。

如图5及图6所示，在另一个实施例中，限位件113包括两个相对设置的限位板1131，且每个限位板1131远离板体111的一端形成有限位凸起1133，滑道101呈两端开口的槽状结构。

此时，滑道101为半封闭结构，其横截面大致呈U形。半封闭的结构有利于对滑道101的内壁进行表面金属化，从而降低工艺难度。通过限位凸起1133，将可移动电路120限位于滑道101内。其中，还可将限位凸起1133设置为弹性结构，以将可移动电路120压持于板体111。

进一步的，在本实施例中，固定线路层115沿垂直于滑道101延伸方向的截面呈U形。即，两个限位板1131相对的表面均形成有金属线路。当可移动电路120穿设于滑道101时，固定线路层115三面环绕可移动电路120。

需要指出的是，限位件113的形式不限于以上两种，只要能与板体111配合得到可限位可移动电路120的滑道101即可。

可移动电路120可以是金属立体电路、PCB电路或者塑料金属化电路。可移动电路120具有可移动线路层121，可移动线路层121用于传递微波信号。具体在本实施例中，可移动电路120为金属立体电路。金属立体电路具有较好的机械强度，故无需额外的载体进行支撑，仅由可移动线路层121即可构成可移动电路120。此外，若可移动电路120为PCB电路或者塑料金属化电路，则可移动线路层121还需由相应的基板进行支撑。

进一步的，可移动线路层121与固定线路层115耦合连接。微波信号由输入端口1151输入，并由输出端口1153输出。通过滑动可移动电路120，可改变可移动线路层121与固定线路层115的耦合量，从而改变移相器单元100中的电长度，进而改变输出端口1153的相位。

可移动电路120可与滑道101的内壁贴紧，并在移动线路层121与固定线路层115之间设置绝缘层以使两者耦合。此外，也可使可移动电路120可与滑道101内壁存在一定的间隙。这样，既可以保证可移动线路层121与固定线路层115耦合，又能使可移动电路120顺利的在滑道101内实现滑动。

由于滑道101对可移动电路120可起到较好的限位及导向作用，故可移动电路120滑动的稳定性更好。进一步的，由于固定线路层115为立体而非单面结构，可移动电路120插入滑道101时固定线路115可环绕其周向。因此，固定线路层115与可移动线路层121为多面耦合。与传统移相器中，固定电路与移动电路两面贴紧的方式相比，固定线路层115与可移动线路层121之间的耦合作用加强。即使可移动电路120的滑动过程存在波动，也可保持耦合连接的稳定。

在一个实施例中，可移动线路层121与固定线路层115的线路延伸方向一致。

线路延伸方向一致指的是，可移动线路层131在板体111上的正投影，至少部分与固定线路层115在板体111上的正投影重叠。这样，在相同的尺寸下，可移动线路层121与固定线路层115的耦合作用进一步增强。

譬如，进一步的，在本实施例中，固定线路层115包括两个平行且间隔设置的传输线(图未标)，可移动线路层121包括两个平行且间隔的分支线(图未标)，且两个分支线分别与两个传输线耦合。

具体的，输入端口1151及输出端口1153可分别设置于两个传输线上。而且，由于传输线宽度不同，其对应的阻抗也不同。因此，通过设置传输线不同的宽度，还可实现移相器单元100的阻抗匹配。可移动线路层121一般还包括连接两个分支线的连接线。因此，移动线路层121大致呈U形。

固定线路层115的两个传输线可位于同一滑道101，也可分别位于两个不同的滑道101内。具体在本实施例中，每个固定线路层115对应两个滑道101，每个滑道101内形成一个传输线。可移动线路层121的两个分支线分别穿设于两个滑道101内。如此设置，可将两个传输线隔离，以减少两个传输线之间的互耦，从而改善移相器单元100的指标。

可以理解，固定线路层115的形状也可根据需求调整为L形、S形等各种形状，可移动线路层121的形状对应调整即可。

在一个实施例中，板体111背向限位件113的一侧覆设有金属地层117。

具体的，可采用电镀等表面金属化方式得到金属地层117。金属地层117作为固定线路层115及可移动线路层121的地层，可使固定线路层115及可移动线路层121呈微带线形式，从而代替传统移相器中PCB板带状线的形式。这样，无需借助金属腔体，即可实现微波信号在固定线路层115及可移动线路层121内传导，从而有效地简化移相器单元100的结构、减轻重量。

在一个实施例中，板体111开设有镂空部102，且可移动电路120伸出滑道101的部分在板体111上的正投影，位于镂空部102内。

在传统的移相器中，由于可移动电路120移动很小的距离就能产生很大的相位变化量，故移相过程中对可移动电路120的运动精度要求非常高，需要高精度的传动结构相配合。

具体的，镂空部102内不存在介质，由空气填充。因此，可移动电路120沿滑道101滑动时，其伸出滑道101部分的电路为空气与塑料(介质)混合的微带电路，等效介电常数降低。因此，可移动电路120移动相同的距离时，开设镂空部102后带来的相位变化量比不开设镂空部102带来的相位变化量要小。

这样，实现相同的相位变化量，则可移动电路120的行程需要放大。因此对可移动电路120的运动精度的要求可适当降低，从而减小传动结构的设计难度，有利于进一步简化移相器单元100的结构。

镂空部102一般为条形通槽结构，其长度与可移动电路120的最大行程相近或略大。即，可移动电路120滑动至最大行程时，依然不超出镂空部102的范围。

此外，本发明还提供一种移相器(图未示)，该移相器包括多个移相器单元100。其中：

多个移相器单元100可将介质基材110相互拼接，并通过同轴线缆相互焊接，形成具有多个输出端口的移相器。而且，多个移相器单元100还可共用介质基材110。即，一个介质基材110上可形成多个固定线路115及分别与多个固定线路115对应的滑道101。

上述移相器单元100及移相器，可移动电路120穿设于滑道101内，由板体111与限位件113限位件113配合实现限位。滑道101对可移动电路120可起到较好的限位及导向作用，故可移动电路120滑动的稳定性更好，不易出现波动。进一步的，板体111及限位件113上均形成有金属线路，故所得到的固定线路层115为立体而非单面结构。因此，固定线路层115与可移动线路层121为多面耦合，两者之间的耦合作用加强。即使可移动电路120的滑动过程存在波动，也可保持耦合连接的稳定。可见，上述移相器单元100及移相器的稳定性得到显著提升。

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 (12)

1.一种移相器单元，其特征在于，包括：

介质基材，包括板体及位于所述板体一侧的限位件，所述限位件与所述板体配合形成滑道，且所述板体及所述限位件朝向所述滑道的一侧均形成有金属线路，以构成固定线路层；及

可移动电路，具有可移动线路层，所述可移动电路穿设于所述滑道并沿所述滑道的延伸方向可滑动，所述可移动线路层与所述固定线路层耦合连接；

所述板体开设有镂空部，且所述可移动电路伸出所述滑道的部分在所述板体上的正投影，位于所述镂空部内，使所述可移动电路伸出所述滑道部分的电路为空气与介质混合的微带电路。

2.根据权利要求1所述的移相器单元，其特征在于，所述限位件为U型的限位槽，所述限位槽罩设于所述板体表面，并使所述滑道呈两端开口的中空管状结构。

3.根据权利要求2所述的移相器单元，其特征在于，所述固定线路层沿垂直于所述滑道延伸方向的截面呈环形。

4.根据权利要求1所述的移相器单元，其特征在于，所述限位件包括两个相对设置的限位板，且每个所述限位板远离所述板体的一端形成有限位凸起，所述滑道呈两端开口的槽状结构。

5.根据权利要求4所述的移相器单元，其特征在于，所述固定线路层沿垂直于所述滑道延伸方向的截面呈U形。

6.根据权利要求1所述的移相器单元，其特征在于，所述可移动线路层与所述固定线路层的线路延伸方向一致。

7.根据权利要求6所述的移相器单元，其特征在于，所述固定线路层包括两个平行且间隔设置的传输线，所述可移动线路层包括两个平行且间隔的分支线，且两个所述分支线分别与两个所述传输线耦合。

8.根据权利要求1所述的移相器单元，其特征在于，所述板体背向所述限位件的一侧覆设有金属地层。

9.根据权利要求1至8任一项所述的移相器单元，其特征在于，所述可移动电路设置为金属立体电路、PCB电路或者塑料金属化电路。

10.一种移相器，其特征在于，包括多个如上述权利要求1至9任一项所述的移相器单元。

11.根据权利要求10所述的移相器，其特征在于，多个所述移相器单元共用所述介质基材。

12.一种天线，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的移相器单元。

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