CN113161700A - 用于基站天线的射频信号传输装置、移相器以及基站天线 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于基站天线的射频信号传输装置,其中,所述射频信号传输装置包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,其中,所述金属图案层包括用于增强抗浪涌电流能力的传输线变形区段,所述接地层包括构成为至少部分地补偿因传输线变形区段而引起的特性阻抗变化的槽。根据本发明的射频信号传输装置具有简单的构造和制造方法,并且能够实现在增强抗浪涌电流能力的同时进行特性阻抗匹配。此外,根据本发明的射频信号传输装置还具有PIM性能得到改善的优点。本公开还涉及一种用于基站天线的移相器和一种基站天线。

Description

用于基站天线的射频信号传输装置、移相器以及基站天线
技术领域
本公开总体上涉及无线电通信。更具体来说,本公开涉及用于基站天线的射频信号传输装置、移相器以及基站天线。
背景技术
在移动通信网络中,基站天线中的馈电网络易于遭受“浪涌电流”而损坏。浪涌电流是可能会损害天线中的电路的一种短暂的电流、电压波动。浪涌电流产生方式例如包括雷击放电、电力系统故障(例如断路器的操作、短路故障、负载的投入和切除等)和静电放电等。因此,为基站天线提供充分的“浪涌电流”保护是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的射频信号传输装置、移相器和基站天线。
本公开一方面涉及一种用于基站天线的射频信号传输装置,其中,所述射频信号传输装置包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,其中,所述金属图案层包括用于增强抗浪涌电流能力的传输线变形区段,所述接地层包括构成为至少部分地补偿因传输线变形区段而引起的特性阻抗变化的槽。根据本发明的射频信号传输装置具有简单的构造和制造方法,并且能够实现在增强抗浪涌电流能力的同时进行特性阻抗匹配。此外,根据本发明的射频信号传输装置还具有PIM性能得到改善的优点。
在一些实施例中,所述传输线变形区段构成为传输线加宽区段。
在一些实施例中,所述传输线变形区段包括用于射频信号的输入区段和/或输出区段。
在一些实施例中,所述槽与传输线变形区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠。
在一些实施例中,所述槽沿着传输线变形区段延伸。
在一些实施例中,所述槽基本上沿着传输线变形区段的整个长度延伸。
在一些实施例中,所述槽的形状为矩形或圆形。
在一些实施例中,所述金属图案层包括功率分配器,所述功率分配器包括第一输入区段、第一输出区段和第二输出区段,其中,功率分配器的所述第一输入区段、第一输出区段和第二输出区段构成为分别的所述传输线变形区段。
在一些实施例中,所述接地层包括配设给第一输入区段的第一槽、配设给第一输出区段的第二槽以及配设给第二输出区段的第三槽。
在一些实施例中,所述第一槽、第二槽和第三槽相互间隔开。
在一些实施例中,所述第一槽沿着第一输入区段延伸,并且与第一输入区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;所述第二槽沿着第一输出区段延伸,与第一输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;所述第三槽沿着第二输出区段延伸,与第二输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠。
在一些实施例中,所述射频信号传输装置至少能够承受10kA的浪涌电流强度。
在一些实施例中,所述射频信号传输装置为移相器、滤波器、复用器或双工器。
本公开还涉及一种用于基站天线的移相器,其中,所述移相器包括第一印刷电路板和可动部件,所述第一印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,其中,所述金属图案层包括与射频输入端相连接的输入区段和与相应的至少一个射频输出端相连接的至少一个输出区段,其中,所述可动部件构成为调节在射频输入端处输入的射频信号的至少一些射频信号子分量的相位,其中,所述输入区段构成为用于增强抗浪涌电流能力的第一传输线变形区段,所述接地层包括配设给所述第一传输线变形区段的槽,所述槽构成为至少部分地补偿因第一传输线变形区段而引起的特性阻抗变化。
在一些实施例中,所述第一传输线变形区段构成为加宽传输线区段。
在一些实施例中,所述槽与第一传输线变形区段在垂直于第一印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠。
在一些实施例中,所述槽沿着第一传输线变形区段延伸。
在一些实施例中,所述槽基本上遵循第一传输线变形区段的整个轨迹延伸。
在一些实施例中,所述金属图案层中的第一输出区段构成为第二传输线变形区段,所述第一输出区段使射频信号的一个子分量在不经受可调节相移的情况下传输至一个输出端。
在一些实施例中,所述接地层包括配设给所述输入区段的第一槽和配设给所述第一输出区段的第二槽,所述第一槽和第二槽分别构成为至少部分地补偿因所述第一传输线变形区段和所述第二传输线变形区段而引起的特性阻抗变化。
在一些实施例中,所述第一槽和第二槽相互间隔开。
在一些实施例中,所述第一槽沿着输入区段延伸,并且与输入区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;所述第二槽沿着第一输出区段延伸,与第一输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠。
在一些实施例中,所述金属图案层中的第二输出区段构成为第三传输线变形区段,所述第二输出区段使射频信号的一个子分量在经受可调节相移的情况下传输至一个输出端。
在一些实施例中,所述移相器至少能够承受10kA的浪涌电流强度。
在一些实施例中,所述可动部件构成为能在金属图案层上方旋转的滑片,以用于调节射频信号在输入端和相应的输出端之间所经受的相移。
在一些实施例中,所述移相器构成为滑片式移相器、长号型移相器或滑动介质移相器。
本公开还涉及一种基站天线,其中,所述基站天线具有根据权利要求1-13中任一项所述的射频信号传输装置,和/或所述基站天线具有根据权利要求14-26中任一项所述的移相器。
本公开还涉及一种用于基站天线的射频信号传输装置,其中,所述射频信号传输装置包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层以及在介电层的第二主表面上的接地层,所述射频信号传输装置的金属图案层包括传输线加宽区段,所述传输线加宽区段的宽度大于所述印刷电路板上的至少一条其他传输线区段,并且所述接地层在所述传输线加宽区段的下方包括槽,在所述槽中,金属材料被去除。
在一些实施例中,所述射频信号传输装置为器,并且沿着所述功率分配器的输入区段设置所述传输线加宽区段。
在一些实施例中,所述槽大致上沿着所述传输线加宽区段的长度延伸。
本公开的主题技术的其它特征和优点将在下面的描述中阐述,并且部分地将从所述描述显而易见,或者可以通过实践本公开的主题技术来学习。通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构,将实现和获得本公开的主题技术的优点。
应当理解,前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在提供对要求保护的本公开的主题技术的进一步说明。
附图说明
在结合附图阅读下文的具体实施方式后,将更好地理解本公开的多个方面,在附图中:
图1示出了一种微带线功率分配器的示意图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的微带线功率分配器的示意图;
图3示出了对比图1的微带线功率分配器和图2的微带线功率分配器在反射系数和传输系数方面的性能的对照图;
图4示出了对比图1的微带线功率分配器和图2的微带线功率分配器在表面损耗密度方面的性能的对照图;
图5示出了一种移相器的示意图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的移相器的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本公开,其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是,本公开可以以多种不同的方式呈现出来,并不局限于下文描述的实施例;事实上,下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整,并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是,本文公开的实施例能够以各种方式进行组合,从而提供更多额外的实施例。
应当理解的是,在所有附图中,相同的附图标记表示相同的元件。在附图中,为清楚起见,某些特征的尺寸可以进行变形。
应当理解的是,说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构可以不再详细说明。
说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明,均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征,但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”,并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。
在说明书中,称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时,该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件,或者可以存在中间元件。相对照的是,称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时,将不存在中间元件。在说明书中,一个特征布置成与另一特征“相邻”,可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
在说明书中,诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是,空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,在附图中的装置倒转时,原先描述为在其它特征“下方”的特征,此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位),此时将相应地解释相对空间关系。
印刷电路板(PCB)微带线被广泛应用于基站天线的馈电网络的传输线。馈电网络是基站天线中的重要组成部分,其用于连接天线端口与辐射元件阵列。馈电网络包括多个射频(RF)信号传输路径,并实现特性阻抗匹配等功能。馈电网络与天线的辐射性能息息相关,直接影响天线阵列的驻波比、辐射效率、波束指向等参数。在用于基站天线的馈电网络的设计中,关注馈电网络的特性阻抗匹配、幅度相位分布等特性,以降低射频信号损耗,提高辐射效率,获得良好的天线方向图特性。
特性阻抗是在无线通信系统中的一个重要参数。在信号传输过程中,如果在传输路径上的特性阻抗发生变化,射频信号就会在阻抗不连续的位置处发生反射。这种反射将会在传输路径上形成驻波,导致大量的功率浪费在反射功率上。因此,期望在射频信号传输过程中实现良好的特性阻抗的匹配。
微带线传输线,或“微带线”包括在导电的接地层上方行进的导电的信号线。介电材料(例如,PCB基板、空气等)将所述导电的信号线与所述导电的接地层分隔开。这种微带线的特性阻抗主要由传输线宽度、厚度、介质材料厚度、介质介电常数等确定。对于用于基站天线的馈电网络,用于馈电网络中的微带线传输线的导电的信号线通常设计得较细以减少馈电网络的尺寸和成本。然而,较细的微带线传输线通常对于浪涌电流的承受能力较小。例如,较细的基于PCB的微带线传输线可能无法承受高于3kA的浪涌电流强度。为了提高系统整体的稳定性和安全性,期望馈电网络能经受住较大的浪涌电流。
根据本发明的各实施例涉及一种适合用于基站天线的馈电网络中的基于微带线的射频信号传输装置,这种基于微带线的射频信号传输装置可以包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,所述金属图案层包括射频信号传输路径。在一些实施例中,射频信号传输装置可以为基站天线的馈电网络中的功率分配器、移相器、双工器、复用器或滤波器等。
图1示出了射频信号传输装置的一种实施方式,其可以为基于微带线的功率分配器1’的形式。在基站天线系统中,微带线功率分配器1’可以构造为按照预定的功率分配规则将输入其中的每个射频信号分为多个射频信号子分量,并且将相应的射频信号子分量输送给相应的下游的射频元件。如图1所示,微带线功率分配器1’可以包括印刷电路板10’,该印刷电路板10’包括介电层11’、在介电层11’的第一主表面上的金属图案层12’和在介电层11’的第二主表面上的接地层13’。其中,图1的左侧示出了微带线功率分配器1’的示意性立体图,而右侧则示出了接地层13’与介电层11’和金属图案层12’相分离时的示意图。其中,金属图案层12’可以包括输入端口121’、第一输出端口122’和第二输出端口123’,以及在输入端口121’和相应的输出端口122’、123’之间延伸的输入区段124’、第一输出区段125’和第二输出区段126’。输入区段124’、第一输出区段125’和第二输出区段126’可以大致形成T形的形状。输入端口121’可以与基站天线的射频信号输入或上游的功率分配器的输出端口相连接,并且可以经由输入区段124’和第一输出区段125’将射频信号的第一子分量馈送至第一输出端口122’。第一输出端口122’可以将射频信号的第一子分量馈送给基站天线的下游的辐射元件或下游的功率分配器的输入端口。同样地,输入端口121’经由相应的输入区段124’和第二输出区段126’将射频信号的第二子分量馈送至第二输出端口123’,第二输出端口123’于是可以将射频信号的第二子分量馈送给基站天线的下游的辐射元件或下游的功率分配器的输入端口。射频信号的第一子分量和第二子分量可以按照功率分配器的设计形式、例如输入区段124’、第一输出区段125’和第二输出区段126’的相应宽度而分配到相应份额的功率。
在图1所示的示例中,金属图案层12’包括输入区段124’、第一输出区段125’和第二输出区段126’。应理解,也可以设置多于两根的输出传输区段。在其他实施例中,金属图案层12’中可以包括多个并联和/或串联的功率分配器。
图2示出了根据本发明的一个实施例的基于微带线的功率分配器1。与图1类似地,在图2的左侧示出了基于微带线的功率分配器1的示意性立体图,而右侧示出了其中接地层13与介电层11和金属层12相分离时的示意图。为了增强承受浪涌电流的能力,图2的功率分配器的金属图案层12可以包括至少一个传输线变形区段。
在一些实施例中,传输线变形区段主要可以位于射频信号传输路径中的功率汇聚处的区段、例如功率分配器中的射频信号的输入区段。
在一些实施例中,传输线变形区段可以构成为传输线加宽区段,例如将传统的传输线宽度加宽至2倍、3倍、4倍或5倍,以便增强其抗浪涌电流能力。在一些实施例中,根据本发明的实施例的微带线功率分配器1的输入区段和各输出传输线的平均宽度至少为传统设计的五倍。相应地,相对于传统设计的微带线功率分配器1’所能承受的最大为3kA的浪涌电流强度,图2的实施例的微带线功率分配器1能够承受高于10kA的浪涌电流强度。在其他实施例中,为了增强抗浪涌电流能力,还可以加厚相应的传输线区段的金属部分(例如,输入区段124),或者改变介质材料厚度或者介质介电常数等。
如图2所示,该实施例中的金属图案层12中的传输线变形区段可以包括输入区段124、第一输出区段125和第二输出区段126。输入区段124、第一输出区段125和第二输出区段126的导电迹线的宽度大于图1中的传输线中的相应的导电迹线的宽度。在此,传输线的宽度可以考虑其平均宽度。在一些实施例中,经加宽的输入区段124和输出传输区段125、126的平均宽度为图1中的输入区段124’和输出传输区段125’、126’的平均宽度的至少二倍、三倍、四倍或五倍。通过增加传输线的宽度,实现了对功率分配器1整体的稳定性的提高,使得功率分配器1能够承受更大的浪涌电流。
然而,传输线变形区段的变形(此处为加宽)改变了该传输线变形区段的特性阻抗(例如,特性阻抗会变小),从而影响馈电网络的阻抗匹配,增加回波损耗,导致射频信号的传输效率下降。为了缓解这种情况,所述接地层13可以包括配设给相应的传输线变形区段的槽130。所述槽130包括其中金属材料从接地层中被去除的区域,并且构成为调节射频信号传输路径上的特性阻抗,以便补偿因传输线变形区段而引起的特性阻抗变化。在一些实施例中,所述槽130与所配设的传输线变形区段在垂直于印刷电路板10的主表面的方向上至少部分地具有重叠部分。在一些实施例中,所述槽130(在下方)沿着所配设的传输线变形区段延伸,并且在一些实施例中可以基本上沿着所配设的传输线变形区段的整个长度延伸。
为了在加宽传输线的同时实现功率分配器的特性阻抗匹配,如图2的右侧下方所示,根据该实施例的接地层中可以开设有三个槽,即第一槽131、第二槽132和第三槽133。
在图2的实施例中,第一槽131在接地层13中沿着输入区段124延伸,第二槽132在接地层13中沿着第一输出区段125延伸,第三槽133在接地层13中沿着第二输出区段126延伸。在一些实施例中,各个槽可以沿着所配设的相应的传输线的整个长度延伸。槽131、132、133用于调节特性阻抗,并且可使得更容易调节天线的射频性能,例如可以通过改变第一槽131、第二槽132和/或第三槽133的尺寸、形状和/或位置来调节功率分配器的S参数、例如反射参数和/或功率传输参数。此外,每个槽沿着所配设的传输线延伸有利于保持特性阻抗在传输线上的一致性,进一步降低回波损耗。
这三个槽131、132、133的尺寸、形状和位置设计成使得能够调节相应传输线的特性阻抗,以便补偿传输线变宽所带来的特性阻抗变化。通过适当地设置在接地层13上的槽,即可实现期望的阻抗匹配,从而能够实现在提高功率分配器1的抗浪涌电流性能的同时保持良好的阻抗匹配。
应理解,在其他实施例中,接地层13上的槽130的尺寸、形状、数量和位置可以根据实际需要而与图2中所示的不同。例如,在一些实施例中,可以在接地层13上仅设置一个槽130,该槽130与传输线中的至少一条在垂直于印刷电路板的主表面的方向上重叠。例如,在一些实施例中,槽130的形状可以为矩形、圆形、长圆形等。在一些实施例中,槽130的数量可以为两个、四个或更多个。在一些实施例中,槽130的数量与传输线的数量总和相同,且可以至少部分地与各条传输线重叠。在一些实施例中,当槽130的数量多于一个时,该多个槽130为相互间隔开的。
微带线功率分配器1的金属图案层12中的传输线宽度可以根据所需要实现的抗浪涌电流性能(例如,能承受10kA的浪涌电流)来设置。随后,可以根据微带线功率分配器1所期望达到的整体的特性阻抗来设置接地层13中的槽130的形状、尺寸、数量和位置。应理解,能实现微带线功率分配器1所期望达到的整体的特性阻抗的槽130的形状、尺寸、数量和位置的组合不是唯一的。
在射频通信领域中,反射损耗(回波损耗)是评价特性阻抗匹配优劣的重要标准。如上所述,在射频信号传输过程中,射频信号会在传输线上的特性阻抗不连续的位置处发生反射。因此,如果反射损耗的测量结果与未改变金属图案层的传输线宽度前大致相同,则可以确定已实现了期望的特性阻抗。
在图3中示出了图1的微带线功率分配器1’和图2的微带线功率分配器1之间在反射系数和传输系数之间的对照曲线图。在图3中,虚线与图1的微带线功率分配器1’的性能相对应,实线与根据图2的实施例的微带线功率分配器1的性能相对应。如图所示,根据图2的实施例的微带线功率分配器1的反射系数与图1的功率分配器1’大致相同,在较高频率处的反射系数甚至低于现有设计的反射系数。此外,从图3中还可以看出,根据图2的实施例的微带线功率分配器1的传输系数与图1的功率分配器1’大致相同分别大致相等,即说明对微带线功率分配器的改造也并未明显影响功率分配器的功率分配。
在图4中示出了图1的微带线功率分配器1’和根据图2的实施例的微带线功率分配器1的表面损耗密度的对照曲线图。在图4中,虚线与图1的微带线功率分配器1’的性能相对应,实线与根据图2的实施例的微带线功率分配器1的性能相对应。如图所示,根据图2的实施例的微带线功率分配器1具有加宽的传输线而具有比图1的微带线功率分配器1’更低的表面损耗密度。因此,加宽的传输线还可以改善功率分配器的无源互调(PIM)性能。
在图5中示出了根据本发明的射频信号传输装置的平面图,其中该射频信号传输装置为用于基站天线的移相器。移相器能够用于调节辐射元件阵列所生成的天线波束方向图特性(例如,能够用于调节天线波束的下倾角)。
根据本发明各实施例的移相器可以构成为各种类型的移相器、例如可以为滑片式移相器、长号型移相器或滑动介质移相器。
接下去借助于图5和6示例性地介绍根据本发明的一些实施例的移相器。如图5所示的是一种广泛使用的机电“滑片”式移相器2’,这种移相器2’包括第一印刷电路板20’和可动部件30’。所述第一印刷电路板20’包括介电层21’、在介电层21’的第一主表面上的金属图案层22’和在介电层21’的第二主表面上的接地层(在图5中未示出),所述金属图案层22’包括与输入端221’相连接的输入区段222’和与第一输出端223’相连接的第一输出区段224’、与第二输出端225’相连接的第二输出区段226’、与第三输出端227’相连接的第三输出区段228’、与第四输出端229’相连接的第四输出区段230’和与第五输出端231’相连接的第五输出区段232’。所述可动部件30’构成为能在金属图案层22’上方旋转的滑片。移相器可以将输入至其的射频信号输入分成多个射频信号子分量,并且可以调节与射频信号子分量的相关的相位,以调节天线波束方向图特性。应理解,在其他实施例中,金属图案层22’可以包括任意适当数量的输入区段和任意适当数量的输出区段。还应理解,在其他实施例中,所述可动部件30’可以构成为其他已知形式以调节施加至射频信号子分量的相移。
滑片移相器2’构造成将在金属图案层22’处接收的输入射频信号的至少一个子分量传递至滑片30’。传递至滑片30’的射频信号子分量可以在滑片30’上被进一步分配,并且所述射频信号子分量从滑片30’沿着多个弧形的移相传输线耦合回金属图案层22’。每个移相传输线的端部可以连接到相应的辐射元件或者相应组的辐射元件。通过在金属图案层22’上方物理(机械)地旋转滑片30’,可以改变射频信号子分量耦合回金属图案层22’的位置,由此改变通过移相器2’的相应的传输路径的长度。针对射频信号的每个子分量改变从移相器2’到相关联的辐射元件的相应的传输路径的长度。这种路径长度的改变导致相应的射频信号子分量的相位的改变。
金属图案层22’可以包括用于增强抗浪涌电流能力的传输线变形区段。例如可以将金属图案层22’中传递最大量信号的传输线区段构成为所述传输线变形区段。例如,在图6的实施例中,在其他元件与图5中的相应元件对应的情况下,金属图案层22的输入区段222以及第一输出区段224可以构成为传输线变形区段、例如加宽区段。应理解,在图6中,与图5中的元件相同或相似的元件用图5中的附图标记去掉撇号“’”来表示。在一些实施例中,该第一输出区段224使射频信号子分量在不经受可调节相移的情况下传输至一个输出端。通过加宽一些传输线,实现了对移相器2整体的安全性的提高,使得移相器2能够承受更大的浪涌电流。应理解,在其他实施例中,金属图案层22中的其他信号传输线区段也可以构成为传输线变形区段。
为了在采用加宽传输线的同时实现移相器2的特性阻抗匹配,如图6中示出的接地层23可以包括配设给传输线变形区段的相应的槽240,所述槽240构成为补偿因相应的传输线变形区段而引起的阻抗变化。在一些实施例中,每个槽240可以与所配设的传输线变形区段在垂直于第一印刷电路板20的主表面方向上至少部分重叠。在一些实施例中,所述槽240沿着所配设的传输线变形区段延伸,并且可以基本上沿着所配设的传输线变形区段的整个长度延伸。
如图6的右侧所示,在该实施例中,所述接地层23包括配设给所述输入区段222的第一槽241和配设给所述第一输出区段224的第二槽242,所述第一槽241和第二槽242构成为补偿因相应的传输线变形区段而引起的特性阻抗变化,而保持其射频信号传输和分配的良好性能。类似地,加宽的传输线使得移相器2具有改善的PIM性能。在其他实施例中,为了增强抗浪涌电流能力,还可以加厚相应的传输线。第一槽241和第二槽242沿着所配设的传输线变形区段延伸,并且第一槽241和第二槽242相互间隔开。
在一些实施例中,仅输入区段222和/或第一输出区段224被构成为传输线加宽区段,从而能够在通常承载较大功率的输入传输区段和输出传输区段上获得较好的抗浪涌电流性能。在其他实施例中,其他输入和/或输出传输区段也可以被构成为加宽的传输线。
根据本发明的射频信号传输装置具有简单的构造和制造方法,并且能够实现在增强抗浪涌电流能力的同时进行特性阻抗匹配。此外,根据本发明的射频信号传输装置还具有PIM性能得到改善的优点。应理解,根据本发明的射频信号传输装置除了可以应用于功率分配器、移相器中,还可以应用于滤波器、双工器等射频信号传输装置中。
虽然已经描述了本公开的示范实施例,但是本领域技术人员应当理解的是,在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此,所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定,并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (9)

1.一种用于基站天线的射频信号传输装置,其特征在于,所述射频信号传输装置包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,其中,所述金属图案层包括用于增强抗浪涌电流能力的传输线变形区段,所述接地层包括构成为至少部分地补偿因传输线变形区段而引起的特性阻抗变化的槽。
2.根据权利要求1所述的射频信号传输装置,其特征在于,所述传输线变形区段构成为传输线加宽区段;和/或,
所述传输线变形区段包括用于射频信号的输入区段和/或输出区段;和/或,
所述槽与传输线变形区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;和/或,
所述槽沿着传输线变形区段延伸;和/或,
所述槽基本上沿着传输线变形区段的整个长度延伸;和/或,
所述槽的形状为矩形或圆形;和/或,
所述金属图案层包括功率分配器,所述功率分配器包括第一输入区段、第一输出区段和第二输出区段,其中,功率分配器的所述第一输入区段、第一输出区段和第二输出区段构成为分别的所述传输线变形区段。
3.根据权利要求2所述的射频信号传输装置,其特征在于,所述接地层包括配设给第一输入区段的第一槽、配设给第一输出区段的第二槽以及配设给第二输出区段的第三槽;和/或,
所述第一槽、第二槽和第三槽相互间隔开;和/或,所述第一槽沿着第一输入区段延伸,并且与第一输入区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;
所述第二槽沿着第一输出区段延伸,与第一输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;和
所述第三槽沿着第二输出区段延伸,与第二输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;和/或,
所述射频信号传输装置至少能够承受10kA的浪涌电流强度;和/或,
所述射频信号传输装置为移相器、滤波器、复用器或双工器。
4.一种用于基站天线的移相器,其特征在于,所述移相器包括第一印刷电路板和可动部件,所述第一印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层和在介电层的第二主表面上的接地层,其中,所述金属图案层包括与射频输入端相连接的输入区段和与相应的至少一个射频输出端相连接的至少一个输出区段,其中,所述可动部件构成为调节在射频输入端处输入的射频信号的至少一些射频信号子分量的相位,其中,所述输入区段构成为用于增强抗浪涌电流能力的第一传输线变形区段,所述接地层包括配设给所述第一传输线变形区段的槽,所述槽构成为至少部分地补偿因第一传输线变形区段而引起的特性阻抗变化。
5.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述第一传输线变形区段构成为加宽传输线区段;和/或,
所述槽与第一传输线变形区段在垂直于第一印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;和/或,
所述槽沿着第一传输线变形区段延伸;和/或,
所述槽基本上遵循第一传输线变形区段的整个轨迹延伸;和/或,
所述金属图案层中的第一输出区段构成为第二传输线变形区段,所述第一输出区段使射频信号的一个子分量在不经受可调节相移的情况下传输至一个输出端;和/或,
所述接地层包括配设给所述输入区段的第一槽和配设给所述第一输出区段的第二槽,所述第一槽和第二槽分别构成为至少部分地补偿因所述第一传输线变形区段和所述第二传输线变形区段而引起的特性阻抗变化;和/或,
所述第一槽和第二槽相互间隔开;和/或,
所述第一槽沿着输入区段延伸,并且与输入区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠;和
所述第二槽沿着第一输出区段延伸,与第一输出区段在垂直于印刷电路板的所述第一主表面的方向上至少部分重叠。
6.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述金属图案层中的第二输出区段构成为第三传输线变形区段,所述第二输出区段使射频信号的一个子分量在经受可调节相移的情况下传输至一个输出端;和/或,
所述移相器至少能够承受10kA的浪涌电流强度;和/或,
所述可动部件构成为能在金属图案层上方旋转的滑片,以用于调节射频信号在输入端和相应的输出端之间所经受的相移;和/或,
所述移相器构成为滑片式移相器、长号型移相器或滑动介质移相器。
7.基站天线,其特征在于,所述基站天线具有根据权利要求1-3中任一项所述的射频信号传输装置,和/或所述基站天线具有根据权利要求4-6中任一项所述的移相器。
8.一种用于基站天线的射频信号传输装置,其特征在于,所述射频信号传输装置包括印刷电路板,所述印刷电路板包括介电层、在介电层的第一主表面上的金属图案层以及在介电层的第二主表面上的接地层,所述射频信号传输装置的金属图案层包括传输线加宽区段,所述传输线加宽区段的宽度大于所述印刷电路板上的至少一条其他传输线区段,并且所述接地层在所述传输线加宽区段的下方包括槽,在所述槽中,金属材料被去除。
9.根据权利要求8所述的射频信号传输装置,其特征在于,所述射频信号传输装置为器,并且沿着所述功率分配器的输入区段设置所述传输线加宽区段;和/或,
所述槽大致上沿着所述传输线加宽区段的长度延伸。
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