CN116053728B - 射频切换器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种射频切换器件，该射频切换器件包括射频输入组件和射频输出组件，所述射频输入组件具有多个射频输入端口；所述射频输出组件具有多个射频输出端口；多个所述射频输入端口和多个所述射频输出端口分别绕同一中心轴呈周向间隔均匀排布；所述射频输入组件和所述射频输出组件中的至少一者可绕所述中心轴转动，而使多个所述射频输入端口与多个所述射频输出端口一对一信号连接。本发明技术方案具有多个射频输入端口和多个射频输出端口，且通过旋转使得多个射频输入端口和多个射频输出端口一对一连通，实现射频切换器件工作时不需要额外单独供电，且插入损耗小，功率容量大，方便拓展射频输入端口和射频输出端口数量。

Description

射频切换器件

技术领域

本发明涉及射频切换器件技术领域，特别涉及一种射频切换器件。

背景技术

射频切换（射频开关）器件是通信领域常用的一种器件，可以实现射频输入口与多个射频输出口之间的选择性连通。

现有的射频切换器件主要以PIN二极管等元件组成集成电路形式或芯片形式为主，主要使用在需要快速切换的场景。例如，专利CN 109104177 B 中提出的射频开关包括电磁线圈通路、四路互锁继电器、直流电源等部件，但这种射频切换器件实现形式复杂。专利CN 108233912 B中提出的双刀双掷射频开关电路采用开关器件搭建外围电路组成，但这种射频切换器件的缺点是功率容量小，插入损耗大，有源器件需要供电，需要外部控制电路控制器件实现切换，直流电路与射频电路之间容易串扰；而且一般是单个输入在多个输出口之间切换，输入输出端口数量有限，难以拓展，随着输入、输出端口的增多，其内部集成电路复杂度急剧增加，成本升高。

近年来也出现了一些基于微波射频结构的无源形式的射频开关，但形式种类很少，且一般使用在专用领域。例如，专利CN 111740187 B中提出的一种射频开关和天线，在金属腔体内通过控制移动带线和固定带线的接触或断开，实现射频电路相应的功能变化，主要使用在基站天线领域。但这种射频切换器件实现形式局限于金属腔体内，功能专用性强，输入输出端口数量不易拓展。

随着通信技术的发展，通信场景变得复杂多样。在一些对切换速度要求不高，要求功率容量大、插入损耗小，输入输出端口可方便拓展的场景，现有射频切换器件难以满足需求。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种射频切换器件，旨在实现射频切换器件工作时不需要额外单独供电，且插入损耗小，功率容量大，方便拓展射频输入端口和射频输出端口数量。

为实现上述目的，本发明提出的射频切换器件，该射频切换器件包括：

射频输入组件，所述射频输入组件具有多个射频输入端口；以及

射频输出组件，所述射频输出组件具有多个射频输出端口；

多个所述射频输入端口和多个所述射频输出端口分别绕同一中心轴呈周向间隔均匀排布；

所述射频输入组件和所述射频输出组件中的至少一者可绕所述中心轴转动，而使多个所述射频输入端口与多个所述射频输出端口一对一信号连接。

在一实施例中，所述射频输入组件包括多个第一射频连接器、第一PCB介质基板、第一PCB金属板、多个第一金属微带线和多个金属片，每个所述第一射频连接器均具有所述射频输入端口；

多个所述第一金属微带线设置于所述第一PCB介质基板上，多个所述第一射频连接器的内导体与多个所述第一金属微带线一对一电连接，多个所述射频连接器的外导体与所述第一PCB金属板电连接，多个所述第一金属微带线与多个所述金属片一对一电连接；

所述射频输出组件包括多个第二射频连接器、第二PCB介质基板、第二PCB金属板、第三PCB金属板和多个第二金属微带线，每个所述第二射频连接器均具有所述射频输出端口；

多个所述第二金属微带线设置于所述第二PCB介质基板上，多个所述第二射频连接器的内导体与多个所述第二金属微带线一对一电连接，所述第二PCB金属板与所述第三PCB金属板电连接，所述多个所述第二射频连接器的外导体与所述第三PCB金属板电连接；

多个所述金属片与多个所述第二金属微带线一对一射频耦合连接，所述第一PCB金属板与所述第二PCB金属板一对一射频耦合连接。

在一实施例中，所述第三PCB金属板上设置有多个第一金属化过孔，所述第二PCB金属板与所述第三PCB金属板通过多个所述第一金属化过孔电连接；

所述金属片上设置有第二金属化过孔，所述金属片与所述第一金属微带线通过所述第二金属化过孔电连接；

所述第一PCB介质基板上设置有第三金属化过孔，所述第一射频连接器与所述第一PCB金属板通过所述第三金属化过孔电连接。

在一实施例中，所述第一PCB介质基板、所述第一PCB金属板、所述第二PCB金属板、所述第二PCB介质基板、所述第三PCB金属板由上而下依次平行排布，且中心轴线均为所述中心轴。

在一实施例中，所述射频切换器件还包括转动轴，所述第一PCB介质基板、所述第一PCB金属板、所述第二PCB金属板、所述第二PCB介质基板、所述第三PCB金属板对应所述中心轴的位置均开设有孔位，所述转动轴贯穿所述孔位。

在一实施例中，所述第一PCB金属板与所述第二PCB金属板之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接；和/或，

多个所述金属片与多个所述第二金属微带线之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接。

在一实施例中，所述射频输入组件包括多个第一射频连接器、第一金属盖板、多个第一射频信号传输导体、第一金属支撑件，所述第一射频连接器具有所述射频输入端口；所述射频输出组件包括第二射频连接器、第二金属盖板、多个第二射频信号传输导体和第二金属支撑件，所述第二射频连接器具有所述射频输出端口；

多个所述第一射频连接器设置于所述第一金属盖板，多个所述第二射频连接器设置于所述第二金属盖板；

多个所述第一射频连接器的内导体与多个所述第一射频信号传输导体一对一电连接，多个所述第一射频信号传输导体与多个所述第二射频信号传输导体一对一电连接，多个所述第二射频信号传输导体与多个所述第二射频连接器的内导体一对一电连接；

多个所述第一射频连接器的外导体与所述第一金属盖板电连接，所述第一金属盖板与所述第二金属盖板通过所述第一金属支撑件和所述第二金属支撑件电连接，所述第二金属支撑件与多个所述第二射频连接器的外导体电连接。

在一实施例中，所述第一金属支撑件和所述第二金属支撑件的横截面呈同心圆环设置，所述第一金属支撑件设置有第一环形槽和第二环形槽，所述第二金属支撑件设置有第三环形槽和第四环形槽；

所述第一金属盖板的外环可转动地设于所述第一环形槽内，内环可转动地设于所述第三环形槽内，所述第二金属盖板的外环可转动地设于所述第二环形槽内，内环可转动地设于所述第四环形槽内；

所述第二金属支撑件的圆心为所述中心轴。

在一实施例中，所述第一金属盖板与所述第二金属盖板之间形成有空腔，所述空腔内设置有呈圆环设置的第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，多个所述第一射频信号传输导体和多个所述第二射频信号传输导体呈同心圆环分别对应设置在所述第一绝缘支撑件和所述第二绝缘支撑件上。

在一实施例中，所述射频输入组件包括第一PCB组件以及设置于所述第一PCB组件上的多个微带线功分电路，每个所述微带线功分电路均具有所述射频输入端口，且具有多个功分输出端口，所述射频输出组件包括第二PCB组件以及设置于所述第二PCB组件上的多个天线单元，所述天线单元具有所述射频输出端口；

多个所述功分输出端口与多个所述天线单元的输入端口通过第三金属微带线一对一电连接。

本发明技术方案通过采用该射频切换器件包括射频输入组件和射频输出组件，所述射频输入组件具有多个射频输入端口；所述射频输出组件具有多个射频输出端口；多个所述射频输入端口和多个所述射频输出端口分别绕同一中心轴呈周向间隔均匀排布；所述射频输入组件和所述射频输出组件中的至少一者可绕所述中心轴转动，而使多个所述射频输入端口与多个所述射频输出端口一对一信号连接。如此设置，射频切换器件具有多个射频输入端口和多个射频输出端口，且通过旋转使得多个射频输入端口和多个射频输出端口一对一连通，实现射频切换器件工作时不需要额外单独供电，且插入损耗小，功率容量大，方便拓展射频输入端口和射频输出端口数量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明射频切换器件实施例1的整体结构图；

图2为本发明射频切换器件实施例1的射频输入组件的爆炸图；

图3为本发明射频切换器件实施例1的射频输出组件的爆炸图；

图4为本发明射频切换器件实施例2的整体结构图；

图5为本发明射频切换器件实施例2的剖面图；

图6为本发明射频切换器件实施例2的爆炸图；

图7为本发明射频切换器件实施例3的结构示意图。

附图标号说明：11、第一射频连接器；13、第一PCB介质基板；14、第一PCB金属板；12、第一金属微带线；15、金属片；21、第二射频连接器；23、第二PCB介质基板；26、第二PCB金属板；24、第三PCB金属板；22、第二金属微带线；3、转动轴；4、第一金属盖板；43、第一射频信号传输导体；1、射频输入组件；2、射频输出组件；100、射频输入端口；40a、第一环形槽；40c、第三环形槽；200、射频输出端口；42b、第一金属支撑件；5、第二金属盖板；52、第二射频信号传输导体；42a、第二金属支撑件；44、第一绝缘支撑件；53、第二绝缘支撑件；6、微带线功分电路；81、天线单元；61、功分输出端口；25、第一金属化过孔；16、第二金属化过孔；17、第三金属化过孔；71、第三金属微带线；70、第一PCB组件；80、第二PCB组件；40b、第二环形槽；40d、第四环形槽；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以 “A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1至图7，本发明提出一种射频切换器件，该射频切换器件包括射频输入组件1和射频输出组件2，所述射频输入组件1具有多个射频输入端口100；所述射频输出组件2具有多个射频输出端口200；多个所述射频输入端口100和多个所述射频输出端口200分别绕同一中心轴呈周向间隔均匀排布；所述射频输入组件1和所述射频输出组件2中的至少一者可绕所述中心轴转动，而使多个所述射频输入端口100与多个所述射频输出端口200一对一信号连接。

具体来说，在实现射频切换功能时，需要射频输入端口100和射频输出端口200相对转动，可以是只有射频输入组件1相对转动，也可以是只有射频输出组件2相对转动，也可以是两者均可相对转动，只需多个射频输入端口100与多个射频输出端口200可以选择性一对一信号连接。相对转动可以采取手动方式或电动方式，例如可以使用外部驱动装置如步进电机，通过处理器控制步进电机转动从而带动射频输入组件1使得射频输入端口100转动，实现射频切换效果。转动的具体实现方式及结构，此处不做具体说明。本发明提出的射频切换器件是一种无源形式的多射频输入端口100、多射频输出端口200的射频切换器件。射频输入组件1和射频输出组件2各自包含信号传输导体和参考地，多个射频输入端口100和输出端口绕同一个轴心呈圆周排布。射频输入端口100和射频输出端口200的信号导体即射频输入组件1和射频输出组件2可以绕同一中心轴相对圆周转动。在转动过程中，每个射频输入端口100的信号导体可以和不同的射频输出端口200的信号导体实现电连接，以实现射频连通，达到射频端口切换效果。同时可以根据所需的射频输入端口100和射频输出端口200的数量绕同一中心轴进行周向排布，实现旋转射频输入组件1一定角度后选择性切换射频输入端口100和射频输出端口200连通。例如：射频输入端口100和射频输出端口200数量均为四个，则可以通过转动射频输入组件1完成90度切换；或者，射频输入端口100和射频输出端口200数量均为六个，则可以通过转动射频输入组件1完成60度切换。本发明射频切换器件工作时不需要额外单独供电，且插入损耗小，功率容量大，可以方便拓展射频输入端口100和输出端口数量。

实施例1：

在一实施例中，所述射频输入组件1包括多个第一射频连接器11、第一PCB介质基板13、第一PCB金属板14、多个第一金属微带线12和多个金属片15，每个所述第一射频连接器11均具有所述射频输入端口100；多个所述第一金属微带线12设置于所述第一PCB介质基板13上，多个所述第一射频连接器11的内导体与多个所述第一金属微带线12一对一电连接，多个所述第一射频连接器的外导体与所述第一PCB金属板电连接，多个所述第一金属微带线12与多个所述金属片15一对一电连接；所述射频输出组件2包括多个第二射频连接器21、第二PCB介质基板23、第二PCB金属板26、第三PCB金属板24和多个第二金属微带线22，每个所述第二射频连接器21均具有所述射频输出端口200；多个所述第二金属微带线22设置于所述第二PCB介质基板23上，多个所述第二射频连接器21的内导体与多个所述第二金属微带线22一对一电连接，所述第二PCB金属板26与所述第三PCB金属板24电连接，所述多个所述第二射频连接器21的外导体与所述第三PCB金属板24电连接；多个所述金属片15与多个所述第二金属微带线22一对一射频耦合连接，所述第一PCB金属板14与所述第二PCB金属板26一对一射频耦合连接。

进一步地，所述第三PCB金属板24上设置有多个第一金属化过孔25，所述第二PCB金属板26与所述第三PCB金属板24通过多个所述第一金属化过孔25电连接；所述金属片15上设置有第二金属化过孔16，所述金属片15与所述第一金属微带线12通过所述第二金属化过孔16电连接；所述第一PCB介质基板13上设置有第三金属化过孔17，所述第一射频连接器11与所述第一PCB金属板14通过所述第三金属化过孔17电连接。

进一步地，所述第一PCB介质基板13、所述第一PCB金属板14、所述第二PCB金属板26、所述第二PCB介质基板23、所述第三PCB金属板24由上而下依次平行排布，所述第一PCB介质基板13、所述第一PCB金属板14、所述第二PCB金属板26、所述第二PCB介质基板23、所述第三PCB金属板24的中心轴线均为所述中心轴。

进一步地，所述射频切换器件还包括转动轴3，所述第一PCB介质基板13、所述第一PCB金属板14、所述第二PCB金属板26、所述第二PCB介质基板23、所述第三PCB金属板24对应所述中心轴的位置均开设有孔位，所述转动轴3贯穿所述孔位。

本实施例1提供一种基于PCB形式的实现方式，包含4个射频输入端口100和4个射频输出端口200，射频信号以第一金属微带线12和第二金属微带线22形式传输。请参阅图1为实施例1的整体图示，上层PCB板组件为射频输入组件1，其上表面贴有四个第一射频连接器11，作为4个射频输入端口100，下层PCB板组件为射频输出组件2，其上焊接有四个第二射频连接器21作为4个射频输出端口200，射频输入组件1中心挖有孔位用于放置转动轴3，将射频输入组件1和射频输出组件2即上下层PCB板组件进行相对支撑。射频输入组件1和射频输出组件2即上下层PCB板组件可以相对转动轴3进行旋转，从而实现4个射频输入端口100和4个射频输出端口200之间的选择性连通，达到射频切换的目的。下边详细进行说明。

请参阅图2，图2为位于上层的射频输入组件1的爆炸图，4个表贴式的第一射频连接器11通过表贴方式固定在第一PCB介质基板13上，4个第一射频连接器11的内导体分别与第一PCB介质基板13上的4条第一金属微带线12电连接，第一PCB金属板14作为射频信号的参考地。与第一PCB金属板14同处于射频输入组件1背面的还有金属片15，分别与第一PCB介质基板13上的第一金属微带线12电连接。射频信号经过第一射频连接器11的内导体达到对应的第一金属微带线12，第一金属微带线12通过贯穿第一PCB介质基板13的金属化过孔实现与对应的金属片15的电连接，参考地信号经第一射频连接器11的外导体通过贯穿第一PCB介质基板13的金属化过孔实现与第一PCB金属板14的电连接，由此实现射频信号传输至第一PCB金属板14。

请参阅图3，图3为位于下层的射频输出组件2的爆炸图，4个焊接式第二射频连接器21通过焊接方式焊接到第二PCB介质基板23上，第二射频连接器21的内导体分别与第二金属微带线22电连接，第二射频连接器21的外导体与第三PCB金属板24电连接。第二PCB金属板26与第三PCB金属板24通过第一金属化过孔25电连接，第二PCB金属板26与第三PCB金属板24均为信号参考地。

结合位于上层的射频输入组件1和位于下层的射频输出组件2叠放在一起，第一状态：下层第二PCB介质基板23上的第二金属微带线22正对上层第一PCB介质基板13下方的金属片15，第二金属微带线22与金属片15可以直接接触电连接，也可以非直接接触通过微小的缝隙实现射频耦合连接达到传输射频信号的目的。此状态下射频信号从其中一个第一射频连接器11的内导体输入，依次经由第一金属微带线12、第二金属化过孔16、金属片15、第二金属微带线22达到对应的第二射频连接器21的内导体。参考地信号从其中一个第一射频连接器11的外导体经由第三金属化过孔17、第一PCB金属板14、第二PCB金属板26、第一金属化过孔25、第三PCB金属板24到达第二射频连接器21的外导体，由此实现射频信号的完整传输，此时射频输入端口100分别与射频输出端口200一一对应实现射频连通。当需要切换射频信号连通时，可以通过将位于上层的射频输入组件1从第一状态沿中心轴即转动轴3逆时针旋转90度，此时金属片15正对另一个第二金属微带线22，与上边所述原理相同，可以实现射频输入端口100与射频输出端口200之间的射频连通，其余端口逐一对应实现射频连通。如此控制射频输入组件1和射频输出组件2的相对旋转状态，可以控制射频输入端口100与射频输出端口200之间的连通状态，达到了切换射频端口的目的。

为防止金属磨损，进一步地，所述第一PCB金属板14与所述第二PCB金属板26之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接；和/或，多个所述金属片15与多个所述第二金属微带线22之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接。可以理解的是，金属片15与第二金属微带线22可以直接接触电连接，也可以非直接接触通过微小的缝隙实现射频耦合连接，只需达到传输射频信号的目的。同样的，第一PCB金属板14与第二PCB金属板26也可以直接接触或间接接触实现射频耦合以传输参考地信号。由于直接接触会造成金属磨损，也不利于旋转控制，本实施例采用非直接接触方式，非直接接触可以通过在第一PCB金属板14与第二PCB金属板26中间夹一层非导电薄膜来实现非直接接触。

实施例2：

在一实施例中，所述射频输入组件1包括多个第一射频连接器11、第一金属盖板4、多个第一射频信号传输导体43、第一金属支撑件42b，所述第一射频连接器11具有所述射频输入端口100；所述射频输出组件2包括第二射频连接器21、第二金属盖板5、多个第二射频信号传输导体52和第二金属支撑件42a，所述第二射频连接器21具有所述射频输出端口200；多个所述第一射频连接器11设置于所述第一金属盖板4，多个所述第二射频连接器21设置于所述第二金属盖板5；多个所述第一射频连接器11的内导体与多个所述第一射频信号传输导体43一对一电连接，多个所述第一射频信号传输导体43与多个所述第二射频信号传输导体52一对一电连接，多个所述第二射频信号传输导体52与多个所述第二射频连接器21的内导体一对一电连接；多个所述第一射频连接器11的外导体与所述第一金属盖板4电连接，所述第一金属盖板4与所述第二金属盖板5通过所述第一金属支撑件42b和所述第二金属支撑件42a电连接，所述第二金属支撑件42a与多个所述第二射频连接器21的外导体电连接。

为实现第一金属盖板4与第二金属盖板5之间的相对转动，进一步地，所述第一金属支撑件42b和所述第二金属支撑件42a的横截面呈同心圆环设置，所述第一金属支撑件42b设置有第一环形槽40a和第二环形槽40b，所述第二金属支撑件42a设置有第三环形槽40c和第四环形槽40d；所述第一金属盖板4的外环可转动地设于所述第一环形槽40a内，内环可转动地设于所述第三环形槽40c内，所述第二金属盖板5的外环可转动地设于所述第二环形槽40b内，内环可转动地设于所述第四环形槽40d内；所述第二金属支撑件42a的圆心为所述中心轴。

进一步地，所述第一金属盖板4与所述第二金属盖板5之间形成有空腔，所述空腔内设置有呈圆环设置的第一绝缘支撑件44和第二绝缘支撑件53，多个所述第一射频信号传输导体43和多个所述第二射频信号传输导体52呈同心圆环分别对应设置在所述第一绝缘支撑件44和所述第二绝缘支撑件53上。

本实施例2提供一种基于带状线的实现方式。请参阅图4和图5，上层的第一金属盖板4上表面放置有多个射频连接器作为射频输入端口100，下层的第二金属盖板5下表面安置多个射频连接器作为射频输出端口200，第一金属盖板4和第二金属盖板5的中心和边缘分别有第一金属支撑件42b和第二金属支撑件42a实现电连接，第一金属盖板4和第二金属盖板5形成带状线的参考地。在第一金属盖板4和第二金属盖板5之间为空气层，其中间悬置有射频信号传输导体，形成带状线射频传输模式。

请参阅图6，图6为本实施例2的爆炸图。在第一金属盖板4和第二金属盖板5之间是射频信号传输层，其中包含多个第一射频信号传输导体43等，多个第二射频信号传输导体52等，第一绝缘支撑件44和第二绝缘支撑件53分别对其进行支撑，以防止与第一金属盖板4和第二金属盖板5接触短路。第一射频连接器11的外导体与第一金属盖板4电连接，且第一射频连接器11的内导体穿过第一金属盖板4与第一射频信号传输导体43电连接，第二射频连接器21的外导体与第二金属盖板5电连接，且第二射频连接器21的内导体穿过第二金属盖板5与第二射频信号传输导体52电连接。在一种状态下，第一射频信号传输导体43与第二射频信号传输导体52上下正对，两者直接接触电连接或者非直接接触射频耦合连接。此状态下射频信号从第一射频连接器11的内导体输入，依次经由第一射频信号传输导体43、第二射频信号传输导体52达到第二射频连接器21的内导体，参考地信号从第一射频连接器11的外导体经由第一金属盖板4、第一金属支撑件42b和第二金属支撑件42a、第二金属盖板5到达第二射频连接器21的外导体，由此实现射频信号的完整传输，射频输出端口200与射频输入端口100实现射频连通。如此通过绕轴心旋转第一金属盖板4、其上的第一射频连接器11及第一射频信号传输导体43，控制上层的第一射频信号传输导体43与第二射频信号传输导体52相对转动，可以实现上层射频输入端口100与下层射频输出端口200之间的选择性连通。

实施例3：

在一实施例中，所述射频输入组件1包括第一PCB组件70以及设置于所述第一PCB组件70上的多个微带线功分电路6，每个所述微带线功分电路6均具有所述射频输入端口100，且具有多个功分输出端口61，所述射频输出组件2包括第二PCB组件80以及设置于所述第二PCB组件80上的多个天线单元81，所述天线单元81具有所述射频输出端口200；多个所述功分输出端口61与多个所述天线单元81的输入端口通过第三金属微带线71一对一电连接。可以理解的是，微带线功分电路6可以为一分三微带线功分电路6，也可以为一分四微带线功分电路6等。以微带线功分电路6为一分三微带线功分电路6为例，此时微带线功分电路6具有三个功分输出端口61。

本实施例3基于实施例1进行改进，并结合天线部件展示一种本发明的使用场景。请参阅图7，上层的第一PCB组价设置有6个射频输入端口100，射频输入端口100输入至一分三微带线功分电路6的输入端口。在一种状态下，功分输出端口61分别与第二PCB组件80上第三金属微带线71逐一对应电连接，第三金属微带线71的输出端口连接天线单元81，当射频信号从射频输入端口100输入时，经过一分三微带线功分电路6分别到达三个功分输出端口61，再传递至第三金属微带线71，最后达到相邻的三个与同一个微带线功分电路6的功分输出端口61连接的天线单元81，并由天线辐射出去。此时相邻三个天线单元81组成一个小天线阵列实现一个方位角的信号覆盖。同理，第一PCB组件70的其他射频输入端口100输入的信号可以经由其他天线单元81辐射至其他方位角。可以通过将第一PCB组件70旋转一定角度后，使得三个功分输出端口61分别与对应的三个第三金属微带线71相对应，实现射频信号传输。由于第三金属微带线71与天线单元81相连接，此时从射频输入端口100输入的信号将最终由天线单元81辐射出去，即此时相邻三个天线单元81组成一个小天线阵列实现另一个方位角的信号覆盖。如此设置，通过控制上层的第一PCB组件70相对于下层的第二PCB组件80的旋转角度，可以实现射频输入端口100的信号选择不同的天线单元81进行辐射，以改变波束的方位角，达到波束在水平面内扫描的效果。

在上述所有实施例中，本发明射频切换器件具有以下特点：

1、射频切换器件采用无源微波结构形式，无源射频结构具有网络互易性，即射频信号可以双向传输。因此在本发明所有实施例中描述的射频输入端口100和射频输出端口200，可以互换使用，即可以将射频输出端口200当做射频输入端口100使用，射频输入端口100当做射频输出端口200使用。

2、射频切换器件包含多个射频输入端口100和多个射频输出端口200，射频输入端口100和射频输出端口200分别在相互平行的两个平面内绕同一个中心轴呈圆周排布，射频输入端口100和射频输出端口200分别连接各自的射频信号传输导体和参考地，多个射频输入端口100和多个射频输出端口200可以绕同一中心轴连续旋转运动。

3、在旋转运动时，当射频输入端口100和射频输出端口200的信号传输导体带线在水平面内的投影有重叠时，例如实施例1中金属片15与第二金属微带线22在水平面内投影重叠，此时对应的端口射频连通，且投影完全重叠时效果最好。

4、当一部分射频输入端口100与一部分射频输出端口200连通时，其余射频输入端口100与其他对应的射频输出端口200也可以相连通。即通过一次旋转运动，实现多个射频输入端口100和多个射频输出端口200之间的切换。

5、通过调整射频输入端口100和射频输出端口200沿同一中心轴周向排列的圆周半径大小，可以调节射频切换器件整体设计的体积，也可以方便地设计排布射频输入端口100和射频输出端口200的数量。

6、在射频输入端口100和射频输出端口200的传输导体带线上可以设计一分多路或多路合一的功分结构，实现射频输入端口100和射频输出端口200一对多或者多对一的射频连通效果。

7、本发明射频切换器件具有多个射频输入端口100和多个射频输出端口200，在实际的通信系统中应用，可以极大的提升通信系统的容量。而且微带线形式是基站通信中常用的射频传输线形式，相比集成式的半导体射频开关器件，微带线形式的射频切换方式具有功率容量大，稳定性好的优势。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种射频切换器件，其特征在于，包括：

射频输入组件，所述射频输入组件具有多个射频输入端口；以及

射频输出组件，所述射频输出组件具有多个射频输出端口；

多个所述射频输入端口和多个所述射频输出端口分别绕同一中心轴呈周向间隔均匀排布；

所述射频输入组件和所述射频输出组件中的至少一者可绕所述中心轴转动，而使多个所述射频输入端口与多个所述射频输出端口一对一信号连接；

所述射频输入组件包括多个第一射频连接器、第一PCB介质基板、第一PCB金属板、多个第一金属微带线和多个金属片，每个所述第一射频连接器均具有所述射频输入端口；多个所述第一金属微带线设置于所述第一PCB介质基板上，多个所述第一射频连接器的内导体与多个所述第一金属微带线一对一电连接，多个所述第一射频连接器的外导体与所述第一PCB金属板电连接，多个所述第一金属微带线与多个所述金属片一对一电连接；所述射频输出组件包括多个第二射频连接器、第二PCB介质基板、第二PCB金属板、第三PCB金属板和多个第二金属微带线，每个所述第二射频连接器均具有所述射频输出端口；多个所述第二金属微带线设置于所述第二PCB介质基板上，多个所述第二射频连接器的内导体与多个所述第二金属微带线一对一电连接，所述第二PCB金属板与所述第三PCB金属板电连接，所述多个所述第二射频连接器的外导体与所述第三PCB金属板电连接；多个所述金属片与多个所述第二金属微带线一对一射频耦合连接，所述第一PCB金属板与所述第二PCB金属板一对一射频耦合连接；或者，

所述射频输入组件包括多个第一射频连接器、第一金属盖板、多个第一射频信号传输导体、第一金属支撑件，所述第一射频连接器具有所述射频输入端口；所述射频输出组件包括第二射频连接器、第二金属盖板、多个第二射频信号传输导体和第二金属支撑件，所述第二射频连接器具有所述射频输出端口；多个所述第一射频连接器设置于所述第一金属盖板，多个所述第二射频连接器设置于所述第二金属盖板；多个所述第一射频连接器的内导体与多个所述第一射频信号传输导体一对一电连接，多个所述第一射频信号传输导体与多个所述第二射频信号传输导体一对一电连接，多个所述第二射频信号传输导体与多个所述第二射频连接器的内导体一对一电连接；多个所述第一射频连接器的外导体与所述第一金属盖板电连接，所述第一金属盖板与所述第二金属盖板通过所述第一金属支撑件和所述第二金属支撑件电连接，所述第二金属支撑件与多个所述第二射频连接器的外导体电连接。

2.如权利要求1所述的射频切换器件，其特征在于，所述第三PCB金属板上设置有多个第一金属化过孔，所述第二PCB金属板与所述第三PCB金属板通过多个所述第一金属化过孔电连接；

所述金属片上设置有第二金属化过孔，所述金属片与所述第一金属微带线通过所述第二金属化过孔电连接；

所述第一PCB介质基板上设置有第三金属化过孔，所述第一射频连接器与所述第一PCB金属板通过所述第三金属化过孔电连接。

3.如权利要求2所述的射频切换器件，其特征在于，所述第一PCB介质基板、所述第一PCB金属板、所述第二PCB金属板、所述第二PCB介质基板、所述第三PCB金属板由上而下依次平行排布，所述第一 PCB 介质基板、所述第一 PCB 金属板、所述第二 PCB 金属板、所述第二 PCB 介质基板、所述第三 PCB 金属板的中心轴线均为所述中心轴。

4.如权利要求3所述的射频切换器件，其特征在于，所述射频切换器件还包括转动轴，所述第一PCB介质基板、所述第一PCB金属板、所述第二PCB金属板、所述第二PCB介质基板、所述第三PCB金属板对应所述中心轴的位置均开设有孔位，所述转动轴贯穿所述孔位。

5.如权利要求1所述的射频切换器件，其特征在于，所述第一PCB金属板与所述第二PCB金属板之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接；和/或，

多个所述金属片与多个所述第二金属微带线之间通过非导电薄膜实现一对一射频耦合连接。

6.如权利要求1所述的射频切换器件，其特征在于，所述第一金属支撑件和所述第二金属支撑件的横截面呈同心圆环设置，所述第一金属支撑件设置有第一环形槽和第二环形槽，所述第二金属支撑件设置有第三环形槽和第四环形槽；

所述第一金属盖板的外环可转动地设于所述第一环形槽内，内环可转动地设于所述第三环形槽内，所述第二金属盖板的外环可转动地设于所述第二环形槽内，内环可转动地设于所述第四环形槽内；

所述第二金属支撑件的圆心为所述中心轴。

7.如权利要求6所述的射频切换器件，其特征在于，所述第一金属盖板与所述第二金属盖板之间形成有空腔，所述空腔内设置有呈圆环设置的第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，多个所述第一射频信号传输导体和多个所述第二射频信号传输导体呈同心圆环分别对应设置在所述第一绝缘支撑件和所述第二绝缘支撑件上。

Images