CN112909453A - 基站天线及其移相器 - Google Patents

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苏国生
黄明达
李明超
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明提供一种基站天线及其移相器，其中，所述移相器包括基板、移相板和第一屏蔽腔体，所述基板的一面覆设有接地层，另一面设有固定电路，所述移相板设于所述基板设有固定电路的一面，所述移相板上设有滑动电路，所述滑动电路与所述固定电路耦合连接并共同构成移相电路，所述移相板可带动所述滑动电路相对所述固定电路移动地调节所述移相电路的长度，所述第一屏蔽腔体罩设于所述移相电路上并与接地层电连接。本发明提供的移相器将第一屏蔽腔体罩设于基板上并接地设置，与移相电路共同构成不对称的带状线结构，能够减小辐射损耗。其次，通过第一屏蔽腔体内的空气还可降低移相器的等效介电常数，从而减小介电损耗。

Description

基站天线及其移相器
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种移相器和采用所述移相器的基站天线。
背景技术
随着移动通信技术的高速发展，第五代移动通信时代的到来，对基站天线的功率损耗提出了更高的要求。由于基站天线的损耗很大程度取决于馈电网络的链路损耗，而用于调节信号相位、天线波束下倾角的移相器作为基站天线的关键元器件，其损耗的改善对降低天线消耗、提高天线增益具有极其重要的作用。
然而，目前基站天线所采用的介质滑动移相器和金属滑动移相器均具有较高的介质损耗和辐射损耗，不利于降低通信系统的功耗成本。
发明内容
本发明的首要目的旨在提供一种损耗较低的移相器。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述移相器的基站天线。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
作为第一方面，本发明涉及一种移相器，包括基板、移相板和第一屏蔽腔体，所述基板的一面覆设有接地层，另一面设有固定电路，所述移相板设于所述基板设有固定电路的一面，所述移相板上设有滑动电路，所述滑动电路与所述固定电路耦合连接并共同构成移相电路，所述移相板可带动所述滑动电路相对所述固定电路移动地调节所述移相电路的长度，所述第一屏蔽腔体罩设于所述移相电路上并与所述接地层电连接。
优选地，所述移相器还包括罩设于所述基板表面并与所述固定电路连接的电路腔体，所述电路腔体与所述基板共同围合成导向孔，所述移相板穿设于所述导向孔内并可沿所述导向孔滑动。
更优地，所述固定电路包括并排设置的输入段和输出段，所述电路腔体设有两个，两个所述电路腔体分别罩设于所述输入段和输出段上，所述移相板包括驱动板和并排地与所述驱动板连接的两块限位板，所述移相电路的两端分设于两个所述限位板上并分别与所述输入段、输出段耦合连接，两块所述限位板一一对应地穿设于两个所述电路腔体所形成的导向孔内。
优选地，所述第一屏蔽腔体对应所述固定电路部分的高度大于其他部分的高度。
进一步地，所述基板设有固定电路的一面还设有与所述接地层连接的接地电路，所述第一屏蔽腔体与所述接地电路连接。
优选地，所述移相器还包括第二屏蔽腔体，所述第二屏蔽腔体罩设于所述基板设有接地层的一面并对应所述移相电路的位置设置。
优选地，所述第一屏蔽腔体的内壁开设有限位槽，所述移相器还包括嵌设于所述限位槽内的弹性块，所述弹性块远离所述第一屏蔽腔体的一端抵接所述移相板。
优选地，所述第一屏蔽腔体的内壁开设有滑槽，所述移相板的边缘嵌设于所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动。
优选地，所述移相器还包括限位件，所述移相板包括露出于所述第一屏蔽腔体的驱动板，所述限位件设于所述基板上并与所述基板共同围合成供所述驱动板穿设的限位孔。
优选地，所述移相器还包括设于所述基板上的导向柱，所述移相板沿其移动方向开设有导向长孔，所述导向柱穿设于所述导向长孔内。
优选地，所述固定电路包括主电路和与所述主电路连接并用于调节主电路的匹配的调节枝节。
优选地，所述移相器还包括用于调节所述移相电路的带宽的调节电路，所述调节电路包括与所述固定电路具有间距地设于所述基板上的第一调节电路、与所述滑动电路具有间距地设于所述移相板上并与所述第一调节电路耦合连接的第二调节电路。
作为第二方面，本发明还涉及一种基站天线，包括上述移相器。
相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：
1.本发明提供的移相器将第一屏蔽腔体罩设于基板上并接地设置，与移相电路共同构成不对称的带状线结构，能够把移相电路的辐射场约束在两个接地平面之间，减小辐射损耗。其次，由于第一屏蔽腔体内的空气还可降低移相器的等效介电常数，从而减小介电损耗。
2.本发明提供的移相器设有与固定电路连接并包裹移相板的电路腔体，通过该电路腔体可对移相板的移动方向进行限位，并且还能够增加固定电路的耦合量，使电路指标更加稳定。
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为本发明一种实施例提供的移相器的立体图；
图2为图1所示的移相器的分解图；
图3为本发明另一实施例提供的移相器的分解图；
图4为本发明又一实施例提供的移相器的分解图；
图5为图4所示的移相器中的电路腔体与基板的连接结构图；
图6为本发明又一实施例提供的移相器的分解图；
图7为本发明又一实施例提供的移相器的立体图；
图8为本发明又一实施例提供的移相器的端面结构图；
图9为本发明又一实施例提供的移相器中的第一屏蔽腔体的立体图。
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。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
图1至图9共同示出了本发明实施例提供的移相器，其用于设置在基站天线内实现天线信号的相位调节，由于结构简单并可实现低损耗、高增益的信号传输，能够有效降低天线损耗，从而降低基站网络的使用成本。
请结合图1和图2，所述移相器1包括基板11、移相板12、第一屏蔽腔体13和移相电路14，所述移相电路14包括设于所述基板11上的固定电路141和设于所述移相板12上的滑动电路142。其中，所述基板11的一面覆设有接地层(图未示，下同)，另一面设有所述固定电路141，所述移相板12设于所述基板11设有所述固定电路141的一面，并使所述滑动电路142在所述基板11上的投影至少部分与所述固定电路141重叠，使所述滑动电路142与所述固定电路141耦合连接，通过拉动所述移相板12可带动所述滑动电路142相对所述固定电路141移动，从而调整所述滑动电路142与所述固定电路141的重叠面积，相当于调整所述移相电路14的长度，进而实现相位调节。
进一步地，所述基板11为PCB介质板，所述固定电路141由印刷于所述PCB介质板上的传输线构成。
进一步地，所述滑动电路142的表面覆设有绝缘层(图未示，下同)，所述滑动电路142通过所述绝缘层与所述固定电路141间隔开，使所述移相板12能够贴合于所述基板11上进行固定，并且使所述滑动电路142与所述固定电路141不直接连接，即保持耦合连接的状态。
优选地，所述第一屏蔽腔体13设于所述基板11设有所述固定电路141的一面，所述第一屏蔽腔体13罩设于所述移相电路14上并与所述接地层电连接，通过所述第一屏蔽腔体13、基板11和移相电路14共同构成不对称的带状线结构，能够把所述移相电路14的辐射场约束在所述第一屏蔽腔体13和所述基板11两个接地平面之间，减小辐射损耗。其次，通过所述第一屏蔽腔体13内的空气还可降低所述移相器1的等效介电常数从而减小介电损耗。
优选地，所述固定电路141包括主电路1411和与所述主电路1411连接的调节枝节1412，所述调节枝节1412可设为开路或者接地设置，通过配置不同宽度、长度的调节枝节1412，可调节所述主电路1411的匹配，使电路指标更加稳定。
进一步地，所述基板11设有所述固定电路141的一面还设有接地电路111，所述第一屏蔽腔体13设于所述接地电路111上。所述接地电路111与所述接地层连接，具体可通过开设于所述基板11表面的金属化过孔或者设于所述基板11侧壁上的金属连接线进行连接，以使所述第一屏蔽腔体13实现接地。
具体地，所述第一屏蔽腔体13设有引脚或者插脚(图未示，下同)，所述第一屏蔽腔体13通过所述引脚或者插脚与所述接地电路111焊接，以确保电路稳定性和连接强度。
优选地，所述第一屏蔽腔体13的内壁开设有滑槽131，所述移相板12的边缘嵌设于所述滑槽131内并可沿所述滑槽131滑动，通过所述滑槽131对所述移相板12进行限位固定。
更优地，所述第一屏蔽腔体13的内壁还开设有限位槽(图未示，下同)，所述移相器1还包括嵌设于所述限位槽内的弹性块(图未示，下同)，所述弹性块远离所述第一屏蔽腔体13的一端抵接所述移相板12，即通过所述弹性块将所述移相板12抵紧于所述基板11上，保证所述滑动电路142与所述固定电路141的稳定连接，确保移相效果。
如图3所示，在另一实施方式中，所述移相器1还包括调节电路15，所述调节电路15包括第一调节电路151和第二调节电路152，所述第一调节电路151与所述固定电路141具有间距地设于所述基板11上，所述第二调节电路152与所述滑动电路142具有间距地设于所述移相板12上并与所述第一调节电路151耦合连接。通过改变所述调节电路15的长度和宽度，可调节所述移相电路14的匹配、谐振点和带宽等参数。
请结合图4和图5，在又一实施方式中，所述移相器1还包括电路腔体16，所述电路腔体16罩设于所述基板11表面并与所述固定电路141连接，所述电路腔体16与所述基板11共同围合成导向孔161，所述移相板12穿设于所述导向孔161内并可沿所述导向孔161滑动。通过所述电路腔体16可对所述移相板12的移动方向进行限位，提升所述移相板12的移动精度和稳定性，并且还能够增加所述固定电路141的耦合量，使电路指标更加稳定。
进一步地，所述主电路1411包括并排且间隔设置的输入段1411A和输出段1411A，所述输入段1411A用作所述移相器1的输入端口，所述输出段1411A用作所述移相器1的输出端口。
优选地，所述电路腔体16设有两个，两个所述电路腔体16分别罩设于所述输入段1411A和输出段1411B上，所述移相板12包括驱动板121和并排地与所述驱动板121连接的两块限位板122，所述移相电路142设为U型结构，其两端分设于两个所述限位板122上并分别与所述输入段1411A、输出段1411B耦合连接，两块所述限位板122一一对应地穿设于两个所述电路腔体16所形成的导向孔161内。通过两个所述电路腔体16分别增加所述输入段1411A和输出段1411B的耦合量，提升电路指标，并且可更好地对所述移相板12进行限位固定。
如图6所示，在又一实施方式中，所述移相器1还包括设于所述基板11上的导向柱17，所述移相板12沿其移动方向开设有导向长孔123，所述导向柱17穿设于所述导向长孔123内，所述移相板12在移动时可通过所述导向柱17进行宽度方向上的限位，使所述移相板12只能沿其长度方向移动，进一步提升所述移相板12的移动精度。
优选地，所述导向柱17设有至少两个，至少两个所述导向柱17沿所述导向长孔123间隔设置，通过至少两个所述导向柱17的共同限位作用，避免所述移相板12相对其中一个所述导向柱17发生转动。
如图7所示，在又一实施方式中，所述移相器1还包括限位件18，所述移相板12的驱动板121露出于所述第一屏蔽腔体13，所述限位件18设于所述基板11上并与所述基板11共同围合成供所述驱动板121穿设的限位孔(图未示，下同)，通过所述限位件18将所述驱动板121压设于所述基板11上，进一步对所述移相板12进行限位固定，有效避免所述移相板12在移动时撬开所述第一屏蔽腔体13或者所述电路腔体16的端部。
如图8所示，在又一实施方式中，所述移相器1还包括第二屏蔽腔体19，所述第二屏蔽腔体19罩设于所述基板11设有接地层的一面并对应所述移相电路14的位置设置，通过所述第二屏蔽腔体19内的空气可进一步降低所述移相器1的等效介电常数，降低所述移相器1的介电损耗。
如图9所示，在又一实施方式中，所述第一屏蔽腔体13对应所述固定电路141部分的高度大于其他部分的高度，即所述第一屏蔽腔体13呈阶梯状结构，可调节所述固定电路141的匹配，进一步提升电路指标。
作为第二方面，本发明还涉及一种基站天线(图未示，下同)，所述基站天线包括上述移相器1000，由于所述移相器1000的结构简单并可实现低损耗、高增益的信号传输，能够有效降低所述基站天线的布局成本和使用成本，提升产品竞争力。
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 (13)

1.一种移相器，其特征在于，包括基板、移相板和第一屏蔽腔体，所述基板的一面覆设有接地层，另一面设有固定电路，所述移相板设于所述基板设有固定电路的一面，所述移相板上设有滑动电路，所述滑动电路与所述固定电路耦合连接并共同构成移相电路，所述移相板可带动所述滑动电路相对所述固定电路移动地调节所述移相电路的长度，所述第一屏蔽腔体罩设于所述移相电路上并与所述接地层电连接。
2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，还包括罩设于所述基板表面并与所述固定电路连接的电路腔体，所述电路腔体与所述基板共同围合成导向孔，所述移相板穿设于所述导向孔内并可沿所述导向孔滑动。
3.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述固定电路包括并排设置的输入段和输出段，所述电路腔体设有两个，两个所述电路腔体分别罩设于所述输入段和输出段上，所述移相板包括驱动板和并排地与所述驱动板连接的两块限位板，所述移相电路的两端分设于两个所述限位板上并分别与所述输入段、输出段耦合连接，两块所述限位板一一对应地穿设于两个所述电路腔体所形成的导向孔内。
4.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一屏蔽腔体对应所述固定电路部分的高度大于其他部分的高度。
5.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述基板设有固定电路的一面还设有与所述接地层连接的接地电路，所述第一屏蔽腔体与所述接地电路连接。
6.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，还包括第二屏蔽腔体，所述第二屏蔽腔体罩设于所述基板设有接地层的一面并对应所述移相电路的位置设置。
7.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一屏蔽腔体的内壁开设有限位槽，所述移相器还包括嵌设于所述限位槽内的弹性块，所述弹性块远离所述第一屏蔽腔体的一端抵接所述移相板。
8.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一屏蔽腔体的内壁开设有滑槽，所述移相板的边缘嵌设于所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动。
9.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，还包括限位件，所述移相板包括露出于所述第一屏蔽腔体的驱动板，所述限位件设于所述基板上并与所述基板共同围合成供所述驱动板穿设的限位孔。
10.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，还包括设于所述基板上的导向柱，所述移相板沿其移动方向开设有导向长孔，所述导向柱穿设于所述导向长孔内。
11.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述固定电路包括主电路和与所述主电路连接并用于调节主电路的匹配的调节枝节。
12.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，还包括用于调节所述移相电路的带宽的调节电路，所述调节电路包括与所述固定电路具有间距地设于所述基板上的第一调节电路、与所述滑动电路具有间距地设于所述移相板上并与所述第一调节电路耦合连接的第二调节电路。
13.一种基站天线，其特征在于，包括如权利要求1至12中任意一项所述的移相器。
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