CN116454570A - 移相器和基站天线 - Google Patents

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CN116454570A
CN116454570A CN202310437126.4A CN202310437126A CN116454570A CN 116454570 A CN116454570 A CN 116454570A CN 202310437126 A CN202310437126 A CN 202310437126A CN 116454570 A CN116454570 A CN 116454570A
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phase shifting
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赵鑫
孙静
丁必扬
王旭
郭以栋
李壮
陈俊
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    • HELECTRICITY
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Abstract

本公开内容涉及移相器和基站天线,其中,所述移相器包括:第一移相电路和第二移相电路;第一腔体,其包括第一侧壁、中间侧壁、第一顶壁和第一底壁并且被构造用于容纳所述第一移相电路;第二腔体,其包括第二侧壁、所述中间侧壁、第二顶壁和第二底壁并且被构造用于容纳所述第二移相电路,其中,第一腔体和第二腔体共用中间侧壁并且第一侧壁、中间侧壁以及第二侧壁相互平行;第一延伸臂和第二延伸臂,其中,第一延伸臂被构造为从第一顶壁朝向远离第二腔体的方向延伸并且第二延伸臂被构造为从第二顶壁朝向远离第一腔体的方向延伸;以及凹槽,其被设置在第一顶壁和第二顶壁的连接处并且沿着腔体的纵向轴线方向延伸。

Description

移相器和基站天线
技术领域
本公开内容涉及通信领域,具体而言,本公开内容涉及一种移相器以及包括该移相器的基站天线。
背景技术
在如今的移动通信网络覆盖之中,电调基站天线是覆盖网络的关键设备之一。移相器又是电调基站天线的最核心的部件之一。移相器性能的优劣直接决定了电调天线的性能,进而影响到网络的覆盖质量,故移相器在移动基站天线领域的重要性是不言而喻的。
传统的介质移相器主要通过移动移相器腔体内的移相介质,改变信号在移相器中的传播速率,使得经由该移相器输出的信号形成连续的线性相位差,从而实现移相的目的。因此,这类介质移相器的移相介质设计、带状线设计以及腔体结构形式设计都很关键。
传统的具有腔体以及移相介质的移相器的朝向反射板的一侧通常设计为一整块平板,其加工难度较高。此外,由于反射板另一侧的辐射振子离这一整块平板之间具有较大的间隙,所以需要额外的支撑件来对辐射振子进行支撑,这也增加了相应地制造成本。
发明内容
本公开内容的发明人基于对现有技术的理解,即现有的腔体移相器朝向反射板的一侧的加工难度较大,而且需要额外的较费材料的支撑件来对辐射振子进行支撑,本公开内容的发明人创新地想到将腔体移相器朝向反射板的一侧进行开槽处理,从而将一整个平面分成两个更小的平面,进而能够降低加工难度并且与此同时减少支撑件的用料,进而降低制造成本。概括而言,本公开内容提出了一种新型的腔体移相器,其将腔体移相器朝向反射板的一侧进行开槽处理。
具体而言,依据本公开内容的第一方面提出了一种移相器,所述移相器包括:
第一移相电路和第二移相电路;
第一腔体,所述第一腔体包括第一侧壁、中间侧壁、第一顶壁和第一底壁并且被构造用于容纳所述第一移相电路;
第二腔体,所述第二腔体包括第二侧壁、所述中间侧壁、第二顶壁和第二底壁并且被构造用于容纳所述第二移相电路,其中,所述第一腔体和所述第二腔体共用所述中间侧壁并且所述第一侧壁、所述中间侧壁以及所述第二侧壁相互平行;
第一延伸臂和第二延伸臂,其中,所述第一延伸臂被构造为从所述第一顶壁朝向远离所述第二腔体的方向延伸并且所述第二延伸臂被构造为从所述第二顶壁朝向远离所述第一腔体的方向延伸;以及
凹槽,所述凹槽被设置在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处并且沿着所述腔体的纵向轴线方向延伸。
以这样的方式,将腔体移相器朝向反射板的一侧,具体而言在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处,进行开槽处理,从而将一个大的平面分割为两个小的平面进而降低了制造难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板并部分容纳于该凹槽之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边(即所述第一顶壁和所述第二顶壁)之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括:至少一个第一凸台结构,所述至少一个第一凸台结构被设置在所述第一顶壁的内侧;和/或至少一个第二凸台结构,所述至少一个第二凸台结构被设置在所述第二顶壁的内侧。以这样的方式能够通过减小腔体体积的技术手段来进一步提高腔体移相器的谐振频率,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。
优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述至少一个第一凸台结构关于所述第一移相电路对称设置,和/或所述至少一个第二凸台结构关于所述第二移相电路对称设置。
进一步优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括:至少一个第三凸台结构,所述至少一个第三凸台结构被设置在所述第一底壁的内侧;和/或至少一个第四凸台结构,所述至少一个第四凸台结构被设置在所述第二底壁的内侧。以这样的方式能够通过减小腔体体积的技术手段来进一步提高腔体移相器的谐振频率,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。
优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述至少一个第三凸台结构关于所述第一移相电路对称设置,和/或所述至少一个第四凸台结构关于所述第二移相电路对称设置。
优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括:第一移相介质,所述第一移相介质关于所述第一移相电路对称设置;以及第二移相介质,所述第二移相介质关于所述第二移相电路对称设置。
更为优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质被设置在所述第一顶壁的内侧或者被设置在所述第一底壁的内侧,并且其中,所述第二移相介质被设置在所述第二顶壁的内侧或者被设置在所述第二底壁的内侧。以这样的方式使得依据本公开内容的腔体移相器的谐振频率进一步提高,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。
优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质的有效宽度小于所述第一腔体的宽度的一半,并且其中,所述第二移相介质的有效宽度小于所述第二腔体的宽度的一半。更为优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质距所述第一顶壁或者所述第一底壁的距离小于所述第一腔体的宽度的四分之一,并且其中,所述第二移相介质距所述第二顶壁或者所述第二底壁的距离小于所述第二腔体的宽度的四分之一。
可选地或附加地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质的一侧设置有第一适配凸起,并且其中,所述第二移相介质的一侧设置有第二适配凸起。
此外,依据本公开内容的第二方面还提出了一种移相器,所述移相器包括:
第一移相单元,所述第一移相单元包括第一腔体;以及
第二移相单元,所述第二移相单元包括第二腔体,
其中,所述第一腔体和第二腔体分别包括顶壁、与顶壁相对设置的底壁以及位于顶壁和底壁之间的一对侧壁,并且其中,所述第一移相单元和第二移相单元相对设置,以使得所述第一腔体的侧壁朝向所述第二腔体的侧壁,所述第一腔体设置有与反射板耦合的第一延伸壁并且所述第二腔体设置有与所述反射板耦合的第二延伸壁,
其中,在所述第一延伸壁和所述第二延伸壁之间形成有凹槽,以使得所述第一延伸壁面向所述反射板的平面与所述第二延伸壁面向所述反射板的平面断开。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括连接所述第一延伸壁和所述第二延伸壁的连接壁,所述第一延伸壁、所述第二延伸壁以及所述连接壁形成所述凹槽。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一腔体、第二腔体共用一个侧壁,并且其中,所述第一延伸壁、第二延伸壁以及共用的侧壁形成所述凹槽。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述顶壁与所述侧壁相交处和所述底壁与所述侧壁相交处中的至少一个处设置有阶梯部。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相单元还包括第一移相电路以及第一移相介质,所述第一移相电路、第一移相介质设置于所述第一腔体内,所述第一移相介质位于所述第一移相电路和第一腔体的侧壁之间,其中,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,并定义距离H所在方向为高度方向,所述第一移相介质在高度方向的高度为H1,并且其中,H1与H的比值不大于1/3。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一腔体的一对侧壁之间的距离为W,并定义距离W所在方向为宽度方向,其中,在宽度方向上,所述第一腔体于所述阶梯部处的宽度为W1,并且其中,W1与W的比值不小于1/3。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一腔体的顶壁、底壁以及侧壁围设形成第一收容腔,所述第一移相单元还包括收容于第一收容腔内的第一移相电路以及第一移相介质,其中,所述第一移相介质位于所述第一腔体的侧壁和第一移相介质之间,并且其中,所述第一移相介质的有效体积与所述第一收容腔的体积之比不大于1/3。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,所述第一移相介质与第一腔体的底壁之间的最小距离不大于0.25H。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,所述第一移相介质与第一腔体的顶壁之间的最小距离不大于0.25H。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质的有效体积与所述第一收容腔的体积之比不大于1/5。
在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一延伸壁是自所述第一腔体的顶壁向远离所述第二腔体的方向延伸形成,所述第二延伸壁是自所述第二腔体的顶壁向远离所述第一腔体的方向延伸形成;所述第一延伸壁、第一腔体的顶壁、第二延伸壁以及第二腔体的顶壁共面。
再者,依据本公开内容的第三方面还提出了一种基站天线,所述基站天线包括:根据本公开内容的第一方面或第二方面所述的移相器;辐射振子,其中,所述反射板设置有避让孔,所述辐射振子穿过所述避让孔,固定在所述移相器上。
综上所述,在依据本公开内容的移相器之中,将腔体移相器朝向反射板的一侧,具体而言在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处,进行开槽处理,从而使得所述第一顶壁和所述第二顶壁能够分开独立地进行制造,进而降低了加工难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板并部分容纳于该凹槽之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即所述第一顶壁和所述第二顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理,从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中,相同的附图标记表示相似的特征。
图1示出了依据本公开内容的腔体移相器100的结构示意图;
图2示出了依据本公开内容的腔体移相器200的结构示意图;
图3示出了依据本公开内容的一个实施例的移相器300的结构示意图;
图4A示出了依据本公开内容的一个实施例的移相器400A的结构示意图;
图4B示出了依据本公开内容的另一个实施例的移相器400B的结构示意图;
图4C示出了依据本公开内容的又一个实施例的移相器400C的结构示意图;
图4D示出了依据本公开内容的又一个实施例的移相器400D的结构示意图;以及
图5示出了依据本公开内容的一个实施例的基站天线500的结构示意图。
本公开内容的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中,将参考构成本公开内容一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开内容的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开内容的所有实施例。可以理解,在不偏离本公开内容的范围的前提下,可以利用其他实施例,也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此,以下的具体描述并非限制性的,且本公开内容的范围由所附的权利要求所限定。
本公开内容的发明人基于对现有技术的理解,即现有的腔体移相器朝向反射板的一侧的加工难度较大,而且需要额外的较费材料的支撑件来对辐射振子进行支撑,本公开内容的发明人创新地想到将腔体移相器朝向反射板的一侧进行开槽处理,从而将一整个平面分成两个更小的平面,进而能够降低加工难度并且与此同时减少支撑件的用料,进而降低制造成本。
概括而言,本公开内容提出了一种新型的腔体移相器,其将腔体移相器朝向反射板的一侧进行开槽处理。具体而言,依据本公开内容的第一方面提出了一种移相器,所述移相器包括:第一移相电路和第二移相电路;第一腔体,所述第一腔体包括第一侧壁、中间侧壁、第一顶壁和第一底壁并且被构造用于容纳所述第一移相电路;第二腔体,所述第二腔体包括第二侧壁、所述中间侧壁、第二顶壁和第二底壁并且被构造用于容纳所述第二移相电路,其中,所述第一腔体和所述第二腔体共用所述中间侧壁并且所述第一侧壁、所述中间侧壁以及所述第二侧壁相互平行;第一延伸臂和第二延伸臂,其中,所述第一延伸臂被构造为从所述第一顶壁朝向远离所述第二腔体的方向延伸并且所述第二延伸臂被构造为从所述第二顶壁朝向远离所述第一腔体的方向延伸;以及凹槽,所述凹槽被设置在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处并且沿着所述腔体的纵向轴线方向延伸。以这样的方式,将腔体移相器朝向反射板的一侧,具体而言在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处,进行开槽处理,从而将一个大的平面分割为两个小的平面进而降低了加工难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板并部分容纳于该凹槽之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即所述第一顶壁和所述第二顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
以下将结合附图对依据本公开内容所提出的腔体移相器的结构以及其工作原理进行阐述。
图1示出了依据本公开内容的腔体移相器100的结构示意图。从图1之中可以看出,依据本公开内容所提出的腔体移相器100包括两个移相单元,即移相单元110和移相单元120。具体来看,左侧的移相单元110又包括一个移相电路111,该移相电路111被设置在由顶壁1131、底壁1132、侧壁1133以及与侧壁1133相对设置的中间侧壁所形成的腔体112之中;右侧的移相单元120又包括一个移相电路121,该移相电路121被设置在由顶壁1231、底壁1232、侧壁1233以及与侧壁1233相对设置的中间侧壁所形成的腔体122之中。再者,为了降低顶壁的制造难度,在左侧的顶壁1131和右侧的顶壁1231的连接处设置一个凹槽130。如此一来,两个顶壁1131和1231能够由一个大面分割成两个相对较小的面,进而降低了制造难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板(图中未示出)并部分容纳于该凹槽130之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即两个顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
此外,为了实现与反射板的良好连接,能够将顶壁向外延伸,形成向外延伸的延伸臂。如图1所示,移相器100的顶壁1131和1231所形成的延伸臂构成了与反射板的接地特征,而所包括的凹槽130,即移相器腔体的顶壁处的局部凹陷使得对于移相器的单个极化而言,只有一侧(外侧)与反射板形成接地特征。
如图1所示,该移相器100包括两个移相单元110和120,分别对应辐射振子组件的正负极化。对于左侧的移相器移相单元110而言,移相器移相单元110的顶壁1131向左侧伸出形成接地层。同理,对于右侧的移相器移相单元120而言,移相器移相单元120的顶壁1231向右侧伸出形成接地层。这两处接地层使得移相器100与反射板实现电连接。而顶壁1131和顶壁1231的连接处所形成的凹槽130的中心面与左右两个移相器移相单元110和120的中心面基本重合,以这样的方式,将整个大面分割成两个相对较小的面,对于同样的尺寸精度要求,小面在成型时更容易实现,对工艺要求相对较低。此外,由于凹槽130的存在,可以减小辐射振子与移相器100之间形成的间隙,从而减小振子支撑件的壁厚,减少用料,降低制造成本。
传统的带有移相介质的移相器的腔体通常是方正的矩形腔,为了进一步提高腔体的谐振频点,进而优化移相器乃至基站天线的整体性能,本公开内容的发明人进一步提出了改变腔体的形状。具体而言,优选地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括至少一个第一凸台结构,所述至少一个第一凸台结构被设置在所述第一顶壁的内侧;和/或至少一个第二凸台结构,所述至少一个第二凸台结构被设置在所述第二顶壁的内侧。以这样的方式能够通过减小腔体体积的技术手段来进一步提高腔体移相器的谐振频率,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。
图2示出了依据本公开内容的腔体移相器200的结构示意图。从图2之中可以看出,依据本公开内容所提出的腔体移相器200包括两个移相单元,即移相单元210和移相单元220。具体来看,左侧的移相单元210又包括一个移相电路211,该移相电路211被设置在由顶壁2131、底壁2132、侧壁2133以及与侧壁2133相对设置的中间侧壁所形成的腔体212之中;右侧的移相单元220又包括一个移相电路221,该移相电路221被设置在由顶壁2231、底壁2232、侧壁2233以及与侧壁2233相对设置的中间侧壁所形成的腔体222之中。再者,为了降低顶壁的制造难度,在左侧的顶壁2131和右侧的顶壁2231的连接处设置一个凹槽230。如此一来,可以将一个较大的平面分割为两个相对较小的平面,进而降低了加工难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板(图中未示出)并部分容纳于该凹槽230之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即两个顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
此外,为了实现与反射板的良好连接,能够将顶壁向外延伸,形成向外延伸的延伸臂。如图2所示,移相器200的顶壁2131和2231所形成的延伸臂构成了与反射板的接地特征,而所包括的凹槽230,即移相器腔体的顶壁处的局部凹陷使得对于移相器的单个极化而言,只有一侧(外侧)与反射板形成接地特征。
如图2所示,该移相器200包括两个移相单元210和220,分别对应辐射振子组件的正负极化。对于左侧的移相器移相单元210而言,移相器移相单元210的顶壁2131向左侧伸出形成接地层。同理,对于右侧的移相器移相单元220而言,移相器移相单元2200的顶壁2231向右侧伸出形成接地层。这两处接地层使得移相器200与反射板实现电连接。而顶壁2131和顶壁2231的连接处所形成的凹槽230的中心面与左右两个移相器移相单元210和220的中心面基本重合,。以这样的方式,将整个大面分割成两个相对较小的面,对于同样的尺寸精度要求,小面在成型时更容易实现,对工艺要求相对较低。此外,由于凹槽230的存在,可以减小辐射振子与移相器200之间形成的间隙,从而减小振子支撑件的壁厚,减少用料,降低制造成本。
除了上述的凹槽230之外,在图2所示出的腔体移相器200之中还改变了腔体的形状,其形状并非矩形的而是具有了凸台结构而形成非矩形的形状。具体而言,该凸台结构2134或者2234能够被设置在顶壁2131或者2231的内侧,其可以例如关于移相电路对称设置。如图2所示的位置仅仅是示例性的而非限制性的,本领域的技术人员也可以将凸台结构2134或者2234能够被设置在底壁2132或者2232的内侧,或者既在顶壁2131或者2231的内侧设置凸台结构,也同时在底壁2132或者2232的内侧设置凸台结构,以这样的方式能够通过减小腔体体积的技术手段来进一步提高腔体移相器的谐振频率,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。所述顶壁与所述侧壁相交处和所述底壁与所述侧壁相交处中的至少一个设置有阶梯部,例如凸台结构2134或2234。
换个角度来看,依据图2所示出的移相器200包括两个移相单元210和220,左侧的移相单元210包括第一腔体212,而右侧的移相单元220包括第二腔体222。第一腔体212包括顶壁2131、与顶壁2131相对设置的底壁2132以及位于顶壁2131和底壁2132之间的一对侧壁(即侧壁2133以及和侧壁2133相对设置的另一侧壁2135)。左侧的移相单元210和右侧的移相单元220相对设置,以使得所述第一腔体的侧壁朝向所述第二腔体的侧壁,所述第一移相单元210的顶壁2131向远离所述第二移相单元220的方向延伸形成与反射板耦合的第一延伸壁并且所述第二移相单元220的顶壁2231向远离所述第一移相单元210的方向延伸形成与所述反射板耦合的第二延伸壁。相应地,第二腔体222包括顶壁2231、与顶壁2231相对设置的底壁2232以及位于顶壁2231和底壁2232之间的一对侧壁(即侧壁2233以及和侧壁2233相对设置的另一侧壁2135)。由此可见,所述第一移相单元210、第二移相单元220共用一个侧壁2135,并且其中,所述第一延伸壁、第二延伸壁以及共用的侧壁2135形成所述凹槽230。
换个角度来说,在所述第一延伸壁和所述第二延伸壁之间形成有凹槽230,以使得所述第一延伸壁面向所述反射板的平面与所述第二延伸壁面向所述反射板的平面断开。换句话说,所述移相器200还包括连接所述第一延伸壁和所述第二延伸壁的连接壁,所述第一延伸壁、所述第二延伸壁以及所述连接壁形成所述凹槽230。改变移相器腔体的形状,做到至少一边收窄,便可以提高移相器腔体的谐振频率,使其远离工作频段,避免影响移相器性能。
在本实施例中,所述第一延伸壁、第一腔体212的顶壁2131、第二延伸壁以及第二腔体222的顶壁2231共面。但是,可以理解的是,在其它实施例中,所述第一延伸壁、第一腔体212的顶壁2131也可以不共面,此时所述第一延伸壁可以自所述顶壁2131向外突伸形成,也可以自所述第一腔体212的侧壁2133向外突伸形成;在其它实施例中,所述第二延伸壁、第二腔体222的顶壁2231也可以不共面,此时所述第二延伸壁可以自所述顶壁2231向外突伸形成,也可以自所述第二腔体222的侧壁2233向外突伸形成。
在上述的设置了凹槽的实施例的基础上,本领域的技术人员还能够通过例如增加移相介质来进一步提高腔体移相器的谐振频率。在移相介质的设计中,现有的带有移相介质的移相器大多采用一块整体的移相介质作为移相介质,其在移相器的腔体内会占据很大的空间,会加大移相器的损耗。在某些应用场景下会使得天线增益不能满足预定要求,并且会降低移相器的腔体中的谐振频点,使其可能落入工作频带而影响移相器的性能。
为了进一步优化依据本公开内容的腔体移相器的性能,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述移相器还包括两块第一移相介质,所述两块第一移相介质关于所述第一移相电路对称设置。此外,所述移相器还包括两块第二移相介质,所述两块第二移相介质关于所述第二移相电路对称设置。
图3示出了依据本公开内容的一个实施例的移相器300的结构示意图。从图3之中可以看出,依据本公开内容所提出的腔体移相器300包括两个移相单元,即移相单元310和移相单元320。具体来看,左侧的移相单元310又包括一个移相电路311,该移相电路311被设置在由顶壁3131、底壁3132、侧壁3133以及与侧壁3133相对设置的中间侧壁所形成的腔体312之中;右侧的移相单元320又包括一个移相电路321,该移相电路321被设置在由顶壁3231、底壁3232、侧壁3233以及与侧壁3233相对设置的中间侧壁所形成的腔体322之中。移相电路可以是PCB形式或者采用铝镀锡或纯铜等设计。移相介质可以在腔体内移动,从而产生相位的变化,调整天线单元的下倾角。
再者,为了降低顶壁的制造难度,在左侧的顶壁3131和右侧的顶壁3231的连接处设置一个凹槽330。如此一来,可以将一个较大的平面分割为两个相对较小的平面,进而降低了加工难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板并部分容纳于该凹槽330之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即两个顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
此外,为了实现与反射板的良好连接,能够将顶壁向外延伸,形成向外延伸的延伸臂。如图3所示,移相器300的顶壁3131和3231所形成的延伸臂构成了与反射板的接地特征,而所包括的凹槽330,即移相器腔体的顶壁处的局部凹陷使得对于移相器的单个极化而言,只有一侧(外侧)与反射板形成接地特征。
如图3所示,该移相器300包括两个移相单元310和320,分别对应辐射振子的正负极化。对于左侧的移相器移相单元310而言,移相器移相单元310的顶壁3131向左侧伸出形成接地层。同理,对于右侧的移相器移相单元320而言,移相器移相单元320的顶壁3231向右侧伸出形成接地层。这两处接地层使得移相器300与反射板实现电连接。而顶壁3131和顶壁3231的连接处所形成的凹槽330的中心面与左右两个移相器移相单元310和320的中心面基本重合这样的方式,将整个大面分割成两个相对较小的面,对于同样的尺寸精度要求,小面在成型时更容易实现,对工艺要求相对较低。此外,由于凹槽330的存在,可以减小辐射振子与移相器300之间形成的间隙,从而减小振子支撑件的壁厚,减少用料,降低制造成本。
除了上述的组成部件之外,与图1和图2的不同之处还在于,依据图3所示出的移相器300还包括移相介质。具体而言,所述第一移相单元310还包括第一移相介质314,所述第一移相电路311、第一移相介质314设置于所述第一腔体312内,所述第一移相介质314位于所述第一移相电路311和第一腔体312的侧壁之间,其中,所述第一腔体310的顶壁3131与底壁3132之间的距离为H,并定义距离H所在方向为高度方向,所述第一移相介质314在高度方向的高度为H1,并且其中,H1与H的比值不大于1/3。此时,优选地,所述第一移相介质314的有效体积与所述第一腔体310的收容腔312的体积之比不大于1/3。进一步地,所述第一移相介质314的有效体积与所述第一腔体310的收容腔312的体积之比不大于1/5。如此设置,当使得第一移相介质314的体积进一步减小后,所述第一移相介质314在第一腔体310内的位置可以灵活多变。所述第一移相介质314的有效体积是指与所述第一移相电路311相配合以影响信号在第一移相电路311的传播速度的所有介质的体积之和。例如,移相介质通常包括若干移相介质元件以及连接相邻介质元件的连接元件;其中,移相介质元件与移相电路相配合以影响信号在移相电路中的传播速度;此时,移相介质的有效体积为所有移相介质元件的体积之和。如果定义所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,所述第一移相介质314与第一腔体310的底壁3132之间的最小距离不大于0.25H。替代地,如果定义所述第一腔体310的顶壁3131与底壁3132之间的距离为H,所述第一移相介质314与第一腔体的顶壁3131之间的最小距离不大于0.25H。如此设置,可以使得所述第一移相介质314远离第一腔体310的中心区域。当第一移相介质314远离第一腔体310的中心区域时,可以使得第一腔体310的谐振频率向高频漂移,进而使得第一腔体310的谐振频率远离移相器300的工作频带,使得移相器300的性能更好。
更为优选地,第一移相介质314被设置在所述顶壁3131的内侧或者被设置在所述底壁3132的内侧,并且其中,所述第二移相介质324被设置在所述顶壁3231的内侧或者被设置在所述底壁3232的内侧。以这样的方式使得依据本公开内容的腔体移相器的谐振频率进一步提高,进而确保其谐振频率不会落入工作频带内,确保其工作性能的优越。
优选地,第一移相介质314的有效宽度小于所述第一腔体310的宽度的一半,并且其中,所述两块第二移相介质324的有效宽度小于所述第二腔体320的宽度的一半。更为优选地,所述第一移相介质314距所述顶壁3131或者所述底壁3132的距离小于所述第一腔体310的宽度的四分之一,并且其中,所述第二移相介质324距所述顶壁3231或者所述底壁3232的距离小于所述第二腔体320的宽度的四分之一。
可选地或附加地,在依据本公开内容的一个实施例之中,所述第一移相介质的一侧设置有第一适配凸起,并且其中,所述第二移相介质的一侧设置有第二适配凸起。
图2中的凸台结构和图3中的移相介质可以结合使用,其结合形式如图4A至图4D所示,即图4A示出了依据本公开内容的一个实施例的移相器400的结构示意图,图4A中所示出的移相器既包括凸台结构4134也包括移相介质414,图4B示出了依据本公开内容的另一个实施例的移相器400B的结构示意图,图4C示出了依据本公开内容的又一个实施例的移相器400C的结构示意图,而图4D示出了依据本公开内容的又一个实施例的移相器400D的结构示意图。图4B所示出的移相器与图4A所示出的移相器的区别在于凹槽430B更深。而图4C所示出的移相器400C和图4D所示出的移相器400D和前述的移相器的不同之处在于不共用中间侧壁,即两个移相器腔体分别独立地进行构造,而这两个相互独立构造的移相器腔体可以通过位于中间或者底壁齐平处的连接件进行连接。
再者,依据本公开内容的第三方面还提出了一种基站天线,所述基站天线包括:根据本公开内容的第一方面或第二方面所述的移相器;辐射振子;以及反射板,其中,所述反射板设置有避让孔,所述辐射振子穿过所述避让孔,固定在所述移相器上。
图5示出了依据本公开内容的一个实施例的基站天线500的结构示意图。从图5可以看出,辐射振子550的电气连接端将穿过反射板540与移相器进行连接,由于存在凹槽530,所以辐射振子550和移相器腔体的间隙变小了,从而能够降低支撑件的厚度并进而降低了依据本公开内容的基站天线500的制造成本。
综上所述,在依据本公开内容的移相器之中,将腔体移相器朝向反射板的一侧,具体而言在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处,进行开槽处理,从而将一个相对较大的面分割为两个相对较小的面,进而降低了加工难度。此外,此时辐射振子的连接端能够穿过反射板并部分容纳于该凹槽之中,从而降低了辐射振子和腔体移相器的上延伸边即所述第一顶壁和所述第二顶壁之间的距离,进而能够减少支撑件的用料,进一步降低依据本公开内容所提出的移相器的制造成本。
尽管已经描述了本公开内容的不同示例性的实施例,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,能够进行不同的改变和修改,其能够在并未背离本公开内容的精神和范畴的情况下实现本公开内容的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说,执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解,在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合,即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外,可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本公开内容的方法。这样的对根据本公开内容的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (22)

1.一种移相器,其特征在于,所述移相器包括:
第一移相电路和第二移相电路;
第一腔体,所述第一腔体包括第一侧壁、中间侧壁、第一顶壁和第一底壁并且被构造用于容纳所述第一移相电路;
第二腔体,所述第二腔体包括第二侧壁、所述中间侧壁、第二顶壁和第二底壁并且被构造用于容纳所述第二移相电路,其中,所述第一腔体和所述第二腔体共用所述中间侧壁并且所述第一侧壁、所述中间侧壁以及所述第二侧壁相互平行;
第一延伸臂和第二延伸臂,其中,所述第一延伸臂被构造为从所述第一顶壁朝向远离所述第二腔体的方向延伸并且所述第二延伸臂被构造为从所述第二顶壁朝向远离所述第一腔体的方向延伸;以及
凹槽,所述凹槽被设置在所述第一顶壁和所述第二顶壁的连接处并且沿着所述腔体的纵向轴线方向延伸。
2.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述移相器还包括:
至少一个第一凸台结构,所述至少一个第一凸台结构被设置在所述第一顶壁的内侧;和/或
至少一个第二凸台结构,所述至少一个第二凸台结构被设置在所述第二顶壁的内侧。
3.根据权利要求2所述的移相器,其特征在于,所述至少一个第一凸台结构关于所述第一移相电路对称设置,和/或所述至少一个第二凸台结构关于所述第二移相电路对称设置。
4.根据权利要求1或3所述的移相器,其特征在于,所述移相器还包括:
至少一个第三凸台结构,所述至少一个第三凸台结构被设置在所述第一底壁的内侧;和/或
至少一个第四凸台结构,所述至少一个第四凸台结构被设置在所述第二底壁的内侧。
5.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述至少一个第三凸台结构关于所述第一移相电路对称设置,和/或所述至少一个第四凸台结构关于所述第二移相电路对称设置。
6.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述移相器还包括:
两块第一移相介质,所述两块第一移相介质关于所述第一移相电路对称设置;以及
两块第二移相介质,所述两块第二移相介质关于所述第二移相电路对称设置。
7.根据权利要求6所述的移相器,其特征在于,所述两块第一移相介质被设置在所述第一顶壁的内侧或者被设置在所述第一底壁的内侧,并且其中,所述两块第二移相介质被设置在所述第二顶壁的内侧或者被设置在所述第二底壁的内侧。
8.根据权利要求6所述的移相器,其特征在于,所述第一移相介质的有效宽度小于所述第一腔体的宽度的一半,并且其中,所述第二移相介质的有效宽度小于所述第二腔体的宽度的一半。
9.根据权利要求8所述的移相器,其特征在于,所述第一移相介质距所述第一顶壁或者所述第一底壁的距离小于所述第一腔体的宽度的四分之一,并且其中,所述第二移相介质距所述第二顶壁或者所述第二底壁的距离小于所述第二腔体的宽度的四分之一。
10.根据权利要求6所述的移相器,其特征在于,所述第一移相介质的一侧设置有第一适配凸起,并且其中,所述第二移相介质的一侧设置有第二适配凸起。
11.一种移相器,其特征在于,所述移相器包括:
第一移相单元,所述第一移相单元包括第一腔体;以及
第二移相单元,所述第二移相单元包括第二腔体,
其中,所述第一腔体和第二腔体分别包括顶壁、与顶壁相对设置的底壁以及位于顶壁和底壁之间的一对侧壁,并且其中,所述第一移相单元和第二移相单元相对设置,以使得所述第一腔体的侧壁朝向所述第二腔体的侧壁,所述第一腔体设置有与反射板耦合的第一延伸壁并且所述第二腔体设置有与所述反射板耦合的第二延伸壁,
其中,在所述第一延伸壁和所述第二延伸壁之间形成有凹槽,以使得所述第一延伸壁面向所述反射板的平面与所述第二延伸壁面向所述反射板的平面断开。
12.根据权利要求11所述的移相器,其特征在于,所述移相器还包括连接所述第一延伸壁和所述第二延伸壁的连接壁,所述第一延伸壁、所述第二延伸壁以及所述连接壁形成所述凹槽。
13.根据权利要求11所述的移相器,其特征在于,所述第一腔体、第二腔体共用一个侧壁,并且其中,所述第一延伸壁、第二延伸壁以及共用的侧壁形成所述凹槽。
14.根据权利要求11所述的移相器,其特征在于,所述顶壁与所述侧壁相交处和所述底壁与所述侧壁相交处中的至少一个设置有阶梯部。
15.根据权利要求14所述的移相器,其特征在于,所述第一移相单元还包括第一移相电路以及第一移相介质,所述第一移相电路、第一移相介质设置于所述第一腔体内,所述第一移相介质位于所述第一移相电路和第一腔体的侧壁之间,其中,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,并定义距离H所在方向为高度方向,所述第一移相介质在高度方向的高度为H1,并且其中,H1与H的比值不大于1/3。
16.根据权利要求14所述的移相器,其特征在于,所述第一腔体的一对侧壁之间的距离为W,并定义距离W所在方向为宽度方向,其中,在宽度方向上,所述第一腔体于所述阶梯部处的宽度为W1,并且其中,W1与W的比值不小于1/3。
17.根据权利要求11所述的移相器,其特征在于,所述第一腔体的顶壁、底壁以及侧壁围设形成第一收容腔,所述第一移相单元还包括收容于第一收容腔内的第一移相电路以及第一移相介质,其中,所述第一移相介质位于所述第一腔体的侧壁和第一移相电路之间,并且其中,所述第一移相介质的有效体积与所述第一收容腔的体积之比不大于1/3。
18.根据权利要求17所述的移相器,其特征在于,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,所述第一移相介质与第一腔体的底壁之间的最小距离不大于0.25H。
19.根据权利要求17所述的移相器,其特征在于,所述第一腔体的顶壁与底壁之间的距离为H,所述第一移相介质与第一腔体的顶壁之间的最小距离不大于0.25H。
20.根据权利要求17所述的移相器,其特征在于,所述第一移相介质的有效体积与所述第一收容腔的体积之比不大于1/5。
21.根据权利要求11所述的移相器,其特征在于,所述第一延伸壁是自所述第一腔体的顶壁向远离所述第二腔体的方向延伸形成,所述第二延伸壁是自所述第二腔体的顶壁向远离所述第一腔体的方向延伸形成;所述第一延伸壁、第一腔体的顶壁、第二延伸壁以及第二腔体的顶壁共面。
22.一种基站天线,所述基站天线包括:
根据权利要求1至21中任一项所述的移相器;
辐射振子;以及
反射板;
其中,所述反射板设置有避让孔,所述辐射振子穿过所述避让孔,固定在所述移相器上。
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