CN117497977A - 移相器及天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种移相器及天线。移相器包括：基板；信号输入端，设置于基板；多个第一信号输出端，设置于基板，任意相邻的两个第一信号输出端之间均设置有一对第一微带线，与信号输入端相邻的第一信号输出端与信号输入端之间设置有一对第一微带线；多个第二信号输出端，设置于基板，任意相邻的两个第二信号输出端之间均设置有一对第二微带线，与信号输入端相邻的第二信号输出端与信号输入端之间设置有一对第二微带线；滑动组件，滑动组件包括移动支架和与移动支架连接的多个滑片，滑片的一侧设置有耦合微带线，每一对第一微带线均与一个对应的滑片上的耦合微带线耦合连接，每一对第二微带线均与一个对应的滑片上的耦合微带线耦合连接。

Description

移相器及天线

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种移相器及天线。

背景技术

随着移动通信技术的发展，电调天线的需求日益突显，电调天线的优势在于下倾角度可以调节，而电调天线的核心部件之一就是移相器。移相器的作用是调节天线单元的相位，以实现主波束在一定范围内扫描，从而实现不同的下倾角。

相关技术中，应用于小型化5G天线的移相器多为一出一移相器，当天线中包含多个辐射单元时，就需要对应设置多个移相器，这会增加天线的成本。另外，相关技术中的移相器也难以实现较大的相位差。

发明内容

基于此，提供一种移相器及天线，旨在降低天线的成本，以及实现较大的相位差。

本申请第一方面的实施例提出了一种移相器，所述移相器包括：基板；信号输入端，设置于所述基板；多个第一信号输出端，设置于所述基板，任意相邻的两个所述第一信号输出端之间均设置有一对第一微带线，与所述信号输入端相邻的所述第一信号输出端与所述信号输入端之间设置有一对第一微带线；多个第二信号输出端，设置于所述基板，任意相邻的两个所述第二信号输出端之间均设置有一对第二微带线，与所述信号输入端相邻的所述第二信号输出端与所述信号输入端之间设置有一对第二微带线；滑动组件，所述滑动组件包括移动支架和与所述移动支架连接的多个滑片，所述滑片的一侧设置有耦合微带线，所述多个滑片与多对所述第一微带线及多对所述第二微带线对应设置，每一对所述第一微带线均与一个对应的所述滑片上的所述耦合微带线耦合连接，每一对所述第二微带线均与一个对应的所述滑片上的所述耦合微带线耦合连接。

本申请实施例中的移相器，通过控制移动支架的移动可以实现相位调节，当移动支架移动时，移动支架带动各滑片同步运动，与第一微带线对应的滑片在运动时，该滑片上的耦合微带线与第一微带线耦合连接的部位发生改变，与第二微带线对应的滑片在运动时，该滑片上的耦合微带线与第二微带线耦合连接的部位发生改变。由此，可以实现相位调节功能。由于本申请实施例中的移相器具有信号输入端、多个第一信号输出端和多个第二信号输出端，也就是说，该移相器具有多个信号输出端，当移相器应用于包含多个辐射单元的天线时，该移相器可以同时与多个辐射单元连接，由此，可以降低天线的成本。

另外，本申请实施例中的移相器，不同输出端的移相量呈倍数关系，例如，假设在完成相位调节时，与信号输入端相邻的第一信号输出端的移相量为+φ，那么其他的第一信号输出端的移相量分别为+2φ、+3φ……，并且与信号输入端相邻的第二信号输出端的移相量为-φ，其他第二信号输出端的移相量分别为-2φ、-3φ……。由此，使移相器可以实现多种可供选择的相位差，当移相器应用于天线时，根据相位差的需求选择合适的输出端连接辐射单元即可。另外，也可以实现较大的相位差，满足天线对较大相位差的需求。

在一些实施例中，所述第一微带线包括第一部段和第二部段，所述第一部段沿第一方向延伸，所述第一部段用于与所述耦合微带线耦合连接，所述第二部段的一端与所述第一部段连接，所述第二部段的另一端与所述第一信号输出端或所述信号输入端连接；所述第二微带线包括第三部段和第四部段，所述第三部段沿所述第一方向延伸，所述第三部段用于与所述耦合微带线耦合连接，所述第四部段的一端与所述第三部段连接，所述第四部段的另一端与所述第二信号输出端或所述信号输入端连接。

在一些实施例中，所述移相器还包括驱动装置，所述驱动装置与所述移动支架连接，所述驱动装置用于驱动所述移动支架沿所述第一方向运动。

在一些实施例中，所述移动支架包括架体和多个支撑件，所述多个支撑件与所述多个滑片一一对应设置，所述支撑件与所述架体连接，所述滑片与所述支撑件连接。

在一些实施例中，所述支撑件包括弹性压板，所述滑片与所述弹性压板连接，所述滑片靠近所述基板的一侧设置有绝缘膜层。

在一些实施例中，所述支撑件还包括与所述弹性压板连接的导向构件，所述导向构件穿设于所述滑片；所述基板上设置有滑动导向槽，所述滑动导向槽沿所述第一方向延伸，所述导向构件滑动配合于所述滑动导向槽。

在一些实施例中，所述导向构件包括导向柱和连接柱，所述导向柱和所述连接柱均滑动配合于所述滑动导向槽，其中，所述连接柱贯穿所述滑动导向槽，所述连接柱远离所述弹性压板的一端设置有堵头。

在一些实施例中，所述导向柱和所述连接柱中的至少一者的截面形状为方形。

在一些实施例中，所述支撑件还包括与所述弹性压板连接的卡接柱，所述架体设置有卡槽，所述卡接柱配合连接于所述卡槽。

在一些实施例中，所述耦合微带线呈U形结构，所述U形结构包括彼此平行的两个耦合段和连接两个所述耦合段的连接段，其中，所述耦合段用于与所述第一微带线或所述第二微带线耦合连接。

在一些实施例中，所述移相器还包括第三信号输出端，所述第三信号输出端通过第三微带线与所述信号输入端连接。

本申请第二方面的实施例提出了一种天线，所述天线包括上述任一实施例中的移相器。

附图说明

图1为本申请一实施例中的移相器的示意图；

图2为本申请一实施例中的移相器的立体结构示意图；

图3为本申请一实施例中的支撑件和滑片的连接示意图；

图4为本申请另一实施例中的移相器的示意图。

附图标记：

10、移相器；

100、基板；101、滑动导向槽；

200、信号输入端；

300、第一信号输出端；

400、第二信号输出端；

500、滑动组件；510、移动支架；511、架体；5111、卡槽；512、支撑件；5121、弹性压板；5122、导向柱；5123、连接柱；5124、堵头；5125、卡接柱；

520、滑片；521、耦合微带线；5211、耦合段；5212、连接段；

600、第一微带线；610、第一部段；620、第二部段；

700、第二微带线；710、第三部段；720、第四部段；

800、第三信号输出端。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

随着移动通信技术的发展，电调天线的需求日益突显，电调天线的优势在于下倾角度可以调节，而电调天线的核心部件之一就是移相器。移相器的作用是调节天线单元的相位，以实现主波束在一定范围内扫描，从而实现不同的下倾角。相关技术中，应用于小型化5G天线的移相器多为一出一移相器（具有一个信号输入端和一个信号输出端），当天线中包含多个辐射单元时，就需要对应设置多个移相器，这会增加天线的成本。另外，相关技术中的移相器也难以实现较大的移相量。

针对上述问题，本申请第一方面的实施例提出了一种移相器，旨在降低天线的成本，以及实现较大的移相量。

如图1、图2和图3所示，本申请第一方面实施例中的移相器10，包括基板100、信号输入端200、多个第一信号输出端300、多个第二信号输出端400以及滑动组件500。具体而言，信号输入端200设置于基板100，第一信号输出端300设置于基板100，任意相邻的两个第一信号输出端300之间均设置有一对第一微带线600，与信号输入端200相邻的第一信号输出端300与信号输入端200之间设置有一对第一微带线600。第二信号输出端400设置于基板100，任意相邻的两个第二信号输出端400之间均设置有一对第二微带线700，与信号输入端200相邻的第二信号输出端400与信号输入端200之间设置有一对第二微带线700。滑动组件500包括移动支架510和与移动支架510连接的多个滑片520，滑片520的一侧设置有耦合微带线521，多个滑片520与多对第一微带线600及多对第二微带线700对应设置，每一对第一微带线600均与一个对应的滑片520上的耦合微带线521耦合连接，每一对第二微带线700均与一个对应的滑片520上的耦合微带线521耦合连接。

其中，耦合连接是指两个导电部件之间没有直接接触（例如设置间隙或设有绝缘介质），但两者之间能够进行能量传输。常见的耦合方式包括电容耦合、光电耦合、变压器耦合等。

本申请实施例中的移相器10，通过控制移动支架510的移动可以实现相位调节，当移动支架510移动时，移动支架510带动各滑片520同步运动，与第一微带线600对应的滑片520在运动时，该滑片520上的耦合微带线521与第一微带线600耦合连接的部位发生改变，与第二微带线700对应的滑片520在运动时，该滑片520上的耦合微带线521与第二微带线700耦合连接的部位发生改变。由此，可以实现相位调节功能。由于本申请实施例中的移相器10具有信号输入端200、多个第一信号输出端300和多个第二信号输出端400，也就是说，该移相器10具有多个信号输出端，当移相器10应用于包含多个辐射单元的天线时，该移相器10可以同时与多个辐射单元连接，由此，可以降低天线的成本。

另外，本申请实施例中的移相器10，不同输出端的移相量呈倍数关系，例如，假设在完成相位调节时，与信号输入端200相邻的第一信号输出端300的移相量为+φ，那么其他的第一信号输出端300的移相量分别为+2φ、+3φ……，并且与信号输入端200相邻的第二信号输出端400的移相量为-φ，其他第二信号输出端400的移相量分别为-2φ、-3φ……。由此，使移相器10可以实现多种可供选择的相位差，当移相器10应用于天线时，根据相位差的需求选择合适的输出端连接辐射单元即可。另外，也可以实现较大的相位差，满足天线对较大相位差的需求。

在一些实施例中，第一微带线600包括第一部段610和第二部段620，第一部段610沿第一方向延伸，第一部段610用于与耦合微带线521耦合连接，第二部段620的一端与第一部段610连接，第二部段620的另一端与第一信号输出端300或信号输入端200连接。第二微带线700包括第三部段710和第四部段720，第三部段710沿第一方向延伸，第三部段710用于与耦合微带线521耦合连接，第四部段720的一端与第三部段710连接，第四部段720的另一端与第二信号输出端400或信号输入端200连接。

第一方向可以例如为基板100的长度方向或宽度方向。

第一微带线600的第一部段610沿第一方向延伸，也就是说，一对第一微带线600的两个第一部段610具有彼此平行的关系。在此基础上，当滑动组件500沿第一方向运动时，与第一微带线600对应的滑片520也沿第一方向运动，使得该滑片520上的耦合微带线521相对于第一微带线600的位置发生改变，由此，可以实现第一信号输出端300的移相量。

同样地，第二微带线700的第三部段710沿第一方向延伸，使得一对第二微带线700的两个第三部段710具有彼此平行的关系。在此基础上，当滑动组件500沿第一方向运动时，与第二微带线700对应的滑片520也沿第一方向运动，使得该滑片520上的耦合微带线521相对于第二微带线700的位置发生改变，由此，可以实现第二信号输出端400的移相量。

进一步地，第一微带线600和第二微带线700的长度和宽度可以根据功率分配需求进行设置，第一微带线600和第二微带线700可以采用直线、圆弧或慢波结构等形式，本申请对此不作限制。

在一些实施例中，移相器10还包括驱动装置（图中未示出），驱动装置与移动支架510连接，驱动装置用于驱动移动支架510沿第一方向运动。由此，以实现移相器10的相位调节。具体地，驱动装置例如为直线滑台、电动推杆，或者电机与直线运动副的组合机构，其中，直线运动副可以是滚轴丝杠运动副。

在一些实施例中，移动支架510包括架体511和多个支撑件512，多个支撑件512与多个滑片520一一对应设置，支撑件512与架体511连接，滑片520与支撑件512连接。如此设置，当架体511沿第一方向移动时，架体511可以通过各支撑件512带动滑片520沿第一方向运动，从而实现相位调节的目的。

在一些实施例中，支撑件512包括弹性压板5121，滑片520与弹性压板5121连接，滑片520靠近基板100的一侧设置有绝缘膜层。在该实施例中，弹性压板5121将滑片520压合于基板100上，同时滑片520靠近基板100的一侧设置有绝缘膜层，如此设置，可以使耦合微带线521与第一微带线600或第二微带线700之间保持有稳定的间隙，从而使耦合微带线521与第一微带线600或第二微带线700之间保持良好的耦合性能。

在一些实施例中，支撑件512还包括与弹性压板5121连接的导向构件，导向构件穿设于滑片520。基板100上设置有滑动导向槽101，滑动导向槽101沿第一方向延伸，导向构件滑动配合于滑动导向槽101。

在滑动组件500沿第一方向移动的过程中，与弹性压板5121连接的导向构件沿滑动导向槽101滑动，在滑动导向槽101的导向作用下，有利于保证各支撑件512严格地沿第一方向运动，从而有利于提高相位调节的精准度。

进一步地，导向构件可以包括导向柱5122和连接柱5123，导向柱5122和连接柱5123均滑动配合于滑动导向槽101，其中，连接柱5123贯穿滑动导向槽101，连接柱5123远离弹性压板5121的一端设置有堵头5124。

由于导向柱5122和连接柱5123均滑动配合于滑动导向槽101，故而，在滑动组件500运动时，导向柱5122和连接柱5123均可以起到滑动导向的作用。另外，连接柱5123贯穿滑动导向槽101，并且连接柱5123远离弹性压板5121的一端设置有堵头5124，通过设置堵头5124可以使连接柱5123与基板100建立连接关系，也就是说，通过堵头5124的阻挡作用，连接柱5123无法与基板100脱离，由此，有利于提高基板100与滑动组件500之间的结构稳定性。

具体地，导向柱5122和连接柱5123中的至少一者的截面形状为方形。也就是说，导向柱5122和连接柱5123中的至少一者为方形柱体结构，滑动导向槽101会对方形柱体结构形成限制，使得方形柱体结构在滑动导向槽101中不能转动。这样，就可以防止弹性压板5121和滑片520相对于基板100发生转动，由此，有利于进一步提高相位调节的精准度。

进一步地，支撑件512还包括与弹性压板5121连接的卡接柱5125，架体511设置有卡槽5111，卡接柱5125配合连接于卡槽5111。具体地，卡接柱5125可以以过盈配合的方式连接于卡槽5111。通过卡接柱5125与卡槽5111的配合，可以实现支撑件512与架体511之间的安装。

在一些实施例中，耦合微带线521呈U形结构，U形结构包括彼此平行的两个耦合段5211和连接两个耦合段5211的连接段5212，其中，耦合段5211用于与第一微带线600或第二微带线700耦合连接。通过在耦合微带线521上设置耦合段5211，可以提高耦合微带线521与第一微带线600或第二微带线700的耦合性能。

另外，耦合微带线521呈U形结构，也有利于避开导向构件，使得导向构件和耦合微带线521之间彼此不会干涉。

在一些实施例中，如图4所示，移相器10还可以包括第三信号输出端800，第三信号输出端800通过第三微带线与信号输入端200连接。由于第三信号输出端800通过第三微带线与信号输入端200直接连接，也就是说，第三信号输出端800与信号输入端200之间不设置有用于调节相位的滑片520和耦合微带线521，因此，第三信号输出端800相对于信号输入端200的移相量为0。

在一些实施例中，信号输入端200、第一信号输出端300、第一微带线600、第二信号输出端400和第二微带线700均设置于基板100的同一侧。

进一步地，在基板100的另一侧还可以设置有地层。

在其中的一个实施例中，第一信号输出端300、第二信号输出端400可以设置为通孔形式，这样，与辐射单元连接的线缆可以从基板100的背侧穿过通孔，并与相应的信号输出端进行焊接。在其他的实施例中，也可以在基板100设置有信号输出端的一侧设置线槽，与辐射单元连接的线缆可以沿线槽延伸至信号输出端所在位置，并与信号输出端进行焊接。

本申请第二方面的实施例提出了一种天线，包括上述任一实施例中的移相器10。

本申请实施例中的天线，其中的移相器10通过控制移动支架510的移动可以实现相位调节，当移动支架510移动时，移动支架510带动各滑片520同步运动，与第一微带线600对应的滑片520在运动时，该滑片520上的耦合微带线521与第一微带线600耦合连接的部位发生改变，与第二微带线700对应的滑片520在运动时，该滑片520上的耦合微带线521与第二微带线700耦合连接的部位发生改变。由此，可以实现相位调节功能。由于该移相器10具有信号输入端200、多个第一信号输出端300和多个第二信号输出端400，也就是说，该移相器10具有多个信号输出端，当本申请实施例中的天线包含多个辐射单元时，该移相器10可以同时与多个辐射单元连接，由此，可以降低天线的成本。

在该移相器10中，不同输出端的移相量呈倍数关系，例如，假设在完成相位调节时，与信号输入端200相邻的第一信号输出端300的移相量为+φ，那么其他的第一信号输出端300的移相量分别为+2φ、+3φ……，并且与信号输入端200相邻的第二信号输出端400的移相量为-φ，其他第二信号输出端400的移相量分别为-2φ、-3φ……。由此，使移相器10可以实现多种可供选择的相位差，根据相位差的需求选择合适的输出端连接辐射单元即可。另外，也可以实现较大的相位差，满足天线对较大相位差的需求。

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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请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，其特征在于，包括：

基板；

信号输入端，设置于所述基板；

多个第一信号输出端，设置于所述基板，任意相邻的两个所述第一信号输出端之间均设置有一对第一微带线，与所述信号输入端相邻的所述第一信号输出端与所述信号输入端之间设置有一对第一微带线；

多个第二信号输出端，设置于所述基板，任意相邻的两个所述第二信号输出端之间均设置有一对第二微带线，与所述信号输入端相邻的所述第二信号输出端与所述信号输入端之间设置有一对第二微带线；

滑动组件，所述滑动组件包括移动支架和与所述移动支架连接的多个滑片，所述滑片的一侧设置有耦合微带线，所述多个滑片与多对所述第一微带线及多对所述第二微带线对应设置，每一对所述第一微带线均与一个对应的所述滑片上的所述耦合微带线耦合连接，每一对所述第二微带线均与一个对应的所述滑片上的所述耦合微带线耦合连接。

2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一微带线包括第一部段和第二部段，所述第一部段沿第一方向延伸，所述第一部段用于与所述耦合微带线耦合连接，所述第二部段的一端与所述第一部段连接，所述第二部段的另一端与所述第一信号输出端或所述信号输入端连接；

所述第二微带线包括第三部段和第四部段，所述第三部段沿所述第一方向延伸，所述第三部段用于与所述耦合微带线耦合连接，所述第四部段的一端与所述第三部段连接，所述第四部段的另一端与所述第二信号输出端或所述信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述移相器还包括驱动装置，所述驱动装置与所述移动支架连接，所述驱动装置用于驱动所述移动支架沿所述第一方向运动。

4.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述移动支架包括架体和多个支撑件，所述多个支撑件与所述多个滑片一一对应设置，所述支撑件与所述架体连接，所述滑片与所述支撑件连接。

5.根据权利要求4所述的移相器，其特征在于，所述支撑件包括弹性压板所述滑片与所述弹性压板连接，所述滑片靠近所述基板的一侧设置有绝缘膜层。

6.根据权利要求5所述的移相器，其特征在于，所述支撑件还包括与所述弹性压板连接的导向构件，所述导向构件穿设于所述滑片；

所述基板上设置有滑动导向槽，所述滑动导向槽沿所述第一方向延伸，所述导向构件滑动配合于所述滑动导向槽。

7.根据权利要求6所述的移相器，其特征在于，所述导向构件包括导向柱和连接柱，所述导向柱和所述连接柱均滑动配合于所述滑动导向槽，其中，所述连接柱贯穿所述滑动导向槽，所述连接柱远离所述弹性压板的一端设置有堵头。

8.根据权利要求7所述的移相器，其特征在于，所述导向柱和所述连接柱中的至少一者的截面形状为方形。

9.根据权利要求5所述的移相器，其特征在于，所述支撑件还包括与所述弹性压板连接的卡接柱，所述架体设置有卡槽，所述卡接柱配合连接于所述卡槽。

10.根据权利要求1至9任一项所述的移相器，其特征在于，所述耦合微带线呈U形结构，所述U形结构包括彼此平行的两个耦合段和连接两个所述耦合段的连接段，其中，所述耦合段用于与所述第一微带线或所述第二微带线耦合连接。

11.根据权利要求1至9任一项所述的移相器，其特征在于，所述移相器还包括第三信号输出端，所述第三信号输出端通过第三微带线与所述信号输入端连接。

12.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的移相器。