CN204303950U - 相位调节装置及相位调节单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相位调节装置及相位调节单元。该相位调节装置包括屏蔽腔体、以及固定设置在所述屏蔽腔体中的信号线路板；所述信号线路板包括基材、设置在所述基材上的信号带线；所述信号带线包括以第一方向设置的信号传输线；所述相位调节装置还包括紧靠设置在所述信号线路板上的滑动介质、以及可带动所述滑动介质在第二方向上滑动的操作杆；所述操作杆的操作端伸出所述屏蔽腔体，并且与所述滑动介质的运动方向同向；所述滑动介质在所述第二方向上移动时，连续地改变所述信号传输线的电长度。通过操作杆与滑动介质的同向运动，进而连续地改变信号传输线的电长度，达到调节效果，具有结构简单、可靠性高的优点。

Description

相位调节装置及相位调节单元

技术领域

本实用新型涉及通讯装置，尤其涉及一种可用于基站天线的相位调节装置及相位调节单元。

背景技术

目前在通讯领域中，天线广泛应用于通讯装置中。在行业内的天线的移相器按单元排布方式可分为集成式和分布式两种。其中，如中国发明专利第201180001177.8号公开了一种集成式移相器，其移相单元数受横向尺寸限制，难于扩充，不利于较多辐射单元高增益天线的波束赋形。

如中国发明专利第201410094086.9号公开了一种分布式移相器，包括上屏蔽板、下屏蔽板、拉杆、介质块、导体带、传动滑板等。在通过设置导体带，解决了较多辐射单元高增益天线的波束赋形问题；但是在需要进行调解时，其操作杆和介质块分别在纵向和横向两个方向运动，需通过增加转换运动方向的机构（即带有导向斜槽的传动滑板），进行运动方向的转换。这样的结构增加系统复杂性、生产装配难度等，而且由于需要运动转向机构的配合，增加了不少运动副，会大大降低了系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、可靠性高的相位调节装置及相位调节单元。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种相位调节装置，包括屏蔽腔体、以及固定设置在所述屏蔽腔体中的信号线路板；所述信号线路板包括基材、设置在所述基材上的信号带线；所述信号带线包括以第一方向设置的信号传输线；

所述相位调节装置还包括紧靠设置在所述信号线路板上的滑动介质、以及可带动所述滑动介质在第二方向上滑动的操作杆；所述操作杆的操作端伸出所述屏蔽腔体，并且与所述滑动介质的运动方向同向；

所述滑动介质在所述第二方向上移动时，连续地改变所述信号传输线的电长度。

优选地，所述滑动介质与所述操作杆为一体式结构，并且处于同一平面上；所述第一方向与所述第二方向相垂直。

优选地，所述滑动介质包括对称设置在所述信号传输线上下两侧的上滑动介质和下滑动介质。

优选地，所述滑动介质包括与所述信号传输线对应的相位调节单元；

每一所述相位调节单元包括相位调节部、以及在所述相位调节部一侧设置的阻抗变换部；

所述相位调节部包括第一侧、以及第二侧；所述第一侧与所述第二方向的夹角远大于所述第二侧与所述第二方向的夹角；

所述阻抗变换部设置在所述相位调节部第一侧的外侧，包括至少一道镂空槽、以及设置在所述镂空槽外侧的实体边

优选地，所述信号传输线为多个；

所述信号带线还包括主功分器、从功分器、以及将所述主功分器、从功分器和信号传输线导电连接的信号连接线。

优选地，所述相位调节部为直角梯形，其上底边的长度远小于下底边的长度；或者，所述相位调节部为直角三角形；所述第一侧为所述直角梯形或直角三角形的斜边，所述第二侧为所述直角梯形或直角三角形的直角边；

所述镂空槽平行设置在所述直角梯形或直角三角形的斜边的外侧，所述实体边为平行设置在所述镂空槽外侧的实体斜边。

优选地，多个所述相位调节单元与所述操作杆为一体式结构；

所述滑动介质与所述主功分器对应的位置设置有镂空部，并且所述直角梯形或直角三角形的直角边与所述主功分器和从功分器相连。

本实用新型还提供一种相位调节单元，设置于以第一方向设置的信号传输线上，其特征在于，所述相位调节单元包括紧靠设置在所述信号传输线上的滑动介质；所述滑动介质在所述第二方向上移动时，连续地改变所述信号传输线的电长度。

优选地，所述相位调节单元与一可带动所述滑动介质在第二方向上滑动的操作杆连接，所述滑动介质与所述操作杆为一体式结构，并且处于同一平面上；所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述滑动介质包括对称设置在所述信号传输线上下两侧的上滑动介质和下滑动介质。

优选地，所述滑动介质包括相位调节部、以及在所述相位调节部一侧设置的阻抗变换部；所述相位调节部包括第一侧、以及第二侧；所述第一侧与所述第二方向的夹角远大于所述第二侧与所述第二方向的夹角；

所述阻抗变换部设置在所述相位调节部第一侧的外侧，包括至少一道镂空槽、以及设置在所述镂空槽外侧的实体边。

本实用新型的有益效果在于：通过操作杆与滑动介质的同向运动，进而连续地改变信号传输线的电长度，达到调节效果，具有结构简单、可靠性高的优点。

进一步的，在相位调节单元部分，设置相位调节部、以及在相位调节部一侧设置的阻抗变换部，相位调节部的直角边侧直接与主功分器、从功分器相连，不需再设置独立的阻抗变换器，本实用新型提高了相位调节单元中的相位调节部的尺寸占比，提高了移相效率。

进一步的，本申请将信号传输线设置于与操作杆垂直的方向，则滑动介质运动方向与信号传输线垂直与操作杆同向，滑动介质和操作杆可实现一体化加工，同步同向运动，结构极为简单，可靠性极高，极易生产制造。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型相位调节装置的一个实施例的截面示意图；

图2是图1中A部的局部放大示意图；

图3是本实用新型相位调节装置的信号带线的俯视示意图；

图4是本实用新型相位调节装置的上滑动介质的俯视示意图；

图5是本实用新型相位调节装置的上滑动介质叠加于信号带线上的俯视示意图；

图6是本实用新型相位调节装置的一个移相器单元的局部示意图；

图7是本实用新型相位调节装置的移相器单元的工作原理示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图7所示，是本实用新型的相位调节装置的一个实施例，其包括屏蔽腔体1、信号线路板4、滑动介质、操作杆5等，通过操作杆5与滑动介质的同向运动，进而连续线性地改变信号传输线的电长度，以实现天线的波束赋形、控制电调基站天线的波束指向。

该屏蔽腔体1可以有金属材料制成，一方面可以作为电磁波传输线的接地，另一方面可以起到支撑信号线路板4、滑动介质等的作用；同时，还可以起到有效地减少信号泄露，避免天线系统内部和外部通信系统造成干扰的作用。可以理解的，该屏蔽腔体1可以为一体成型围闭的腔室、也可以通过多个组件拼接而成。

如图2所示，该信号线路板4安装在屏蔽腔体1中，包括基材41、设置在基材41上的信号带线42等。该信号带线42可以为金属带状线，构成馈线网络，与滑动介质配合起到相位调节作用。该信号带线42可以为通过印刷电路板工艺制作在基材41上的金属带线，也可以通过其他方式制作在基材41上的金属带线。

在本实施例中，该信号带线42包括以第一方向设置的信号传输线、主功分器421、从功分器、信号连接线等。如图所示，信号传输线可以为多条，在水平方向上平行设置；信号连接线将主功分器421、从功分器和信号传输线导电连接，形成馈线网络。可以理解的，信号传输线的数量、从功分器、信号连接线的数量可以根据实际需要进行配置，而不受本实施例的限制。

在本实施例中，如图3所示，主功分器421设置在中间位置；信号传输线包括对称设置在该主功分器421两侧的第一信号传输线422、第二信号传输线423和第三信号传输线424、第四信号传输线425；第一从功分器426设置在第一信号传输线422和第二信号传输线423之间，第二从功分器427设置在第三信号传输线424和第四信号传输线425之间。

主功分器421的信号输入端口4211作为合成端，与合成端对应的另一端作为信号输出端口；两侧输出臂分别通过第一信号连接线428连接至第一信号传输线422的输入端，通过第三信号连接线430连接至第三信号传输线424的输入端；第一信号传输线422的输出端与第一从功分器426的输入端连接；第一从功分器426的一个输出端作为信号输出端口，另一输出端通过第二信号连接线429连接至第二信号传输线423的输入端，第二信号输出线的输出端作为信号输出端口；第三信号传输线424的输出端与第二从功分器427的输入端连接；第二从功分器427的一个输出端作为信号输出端口，另一输出端通过第四信号连接线431连接至第四信号传输线425的输入端，第四信号输出线的输出端作为信号输出端口。

如图1所示，本实施例的滑动介质包括上滑动介质2（如图4所示）和下滑动介质3，分别紧靠设置在信号线路板4的上下两侧，并与信号传输线配合（如图5所示），以实现天线的波束赋形、控制电调基站天线的波束指向。当然，也可以根据需要只设置上滑动介质2或下滑动介质3。该上滑动介质2和下滑动介质3可以采用低损耗的绝缘材质做成，具有相同的结构形式，下面仅以上滑动介质2为例进行说明。

该滑动介质包括多个相位调节单元，与信号传输线一一对应，组成移相器单元（如图6所示）。每一相位调节单元包括相位调节部22、以及在相位调节部22一侧设置的阻抗变换部21。

该相位调节部22可以为一实体结构，包括第一侧和第二侧，第一侧与第二方向的夹角远大于第二侧与第二方向的夹角，从而在相位调节部22在第二方向上运动时，改变覆盖于信号传输线上的面积，进而改变信号传输线的电长度，达到调节效果。可以理解的，该第一侧、第二侧可以为直线结构，以得到线性变换的特性；也可以为指数型、对数型曲线结构或其他线型结构，以得到非线性变换的特性。

在本实施例中，该相位调节部22为直角梯形，其上底边的长度远小于下底边的长度。可以理解的，该相位调节部22也可以采用其他的形状，如直角三角形。该相位调节部22与信号传输线共同形成移相器线性变换的相位调节器。

阻抗变换部21设置在直角梯形或直角三角形的斜边一侧，包括至少一道与直角梯形或直角三角形的斜边平行的镂空槽23、以及与镂空槽23平行设置在其外侧的实体斜边。该阻抗调节部与信号传输线共同形成移相器线性变换的阻抗变换器。可以理解的，该镂空槽23、实体斜边的形状也可以为非直线型的，可以根据相位调节器22来调配对应的形状。

进一步的，滑动介质与主功分器421对应的位置还可以设置有镂空部24，并且直角梯形或直角三角形的直角边与主功分器421和从功分器相连，从而不需要额外的阻抗变换器，进而提高了移相器单元中的相位调节器的尺寸占比，提高了移相效率。当然，滑动介质与主功分器421对应的位置也可以根据需要设置为实体或其他镂空形状。

操作杆5与滑动介质连接，通过操作杆5带动滑动介质在第二方向上运动，并且操作杆5的操作端伸出屏蔽腔体1，并且与滑动介质的运动方向同向。在本实施例中，该第二方向为竖直方向，与第一方向垂直。

为了简化结构、便于加工，该操作杆5与滑动介质可以为一体式结构，从而可以直接控制操作杆5带动滑动介质同向同步移动。可以理解的，操作杆5与滑动介质可以通过一体成型、或者通过连接结构组合成一整体。

如图7所示，是本实用新型的相位调节装置的移相器原理，当相位调节单元处于图中的A位置时，滑动介质的相位调节部22最大范围的与信号传输线重叠，经过信号传输线的电磁波信号相位被最大程度滞后，此位置处的信号传输线的电长度达到最大。

当相位调节单元由A位置向C位置移动时，如移动到图中B位置时，滑动介质的相位调节部22与信号传输线重叠线性减小，经过信号传输线的电磁波信号相位滞后的程度线性减小，信号传输线的电长度线性减小。由于相位调节部22为直角梯形或直角三角形，在移动滑动介质时，其相位调节部22与信号传输线的重叠是呈线性变化的，因此，可以得到电长度的线性变换。

当相位调节单元被移动到图中C位置时，滑动介质的相位调节部22与信号传输线重叠范围最小，经过信号传输线的电磁波信号相位滞后的程度最小，信号传输线的电长度线性达到最小。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种相位调节装置，其特征在于，包括屏蔽腔体（1）、以及固定设置在所述屏蔽腔体（1）中的信号线路板（4）；所述信号线路板（4）包括基材（41）、设置在所述基材（41）上的信号带线（42）；所述信号带线（42）包括以第一方向设置的信号传输线；

所述相位调节装置还包括紧靠设置在所述信号线路板（4）上的滑动介质、以及可带动所述滑动介质在第二方向上滑动的操作杆（5）；所述操作杆（5）的操作端伸出所述屏蔽腔体（1），并且与所述滑动介质的运动方向同向；

所述滑动介质在所述第二方向上移动时，连续地改变所述信号传输线的电长度。

2.根据权利要求1所述的相位调节装置，其特征在于，所述滑动介质与所述操作杆（5）为一体式结构，并且处于同一平面上；所述第一方向与所述第二方向相垂直。

3.根据权利要求2所述的相位调节装置，其特征在于，所述滑动介质包括对称设置在所述信号传输线上下两侧的上滑动介质（2）和下滑动介质（3）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的相位调节装置，其特征在于，所述滑动介质包括与所述信号传输线对应的相位调节单元；

每一所述相位调节单元包括相位调节部（22）、以及在所述相位调节部（22）一侧设置的阻抗变换部（21）；

所述相位调节部（22）包括第一侧、以及第二侧；所述第一侧与所述第二方向的夹角远大于所述第二侧与所述第二方向的夹角；

所述阻抗变换部（21）设置在所述相位调节部（22）第一侧的外侧，包括至少一道镂空槽（23）、以及设置在所述镂空槽（23）外侧的实体边。

5.根据权利要求4所述的相位调节装置，其特征在于，所述信号传输线为多个；

所述信号带线（42）还包括主功分器（421）、从功分器、以及将所述主功分器（421）、从功分器和信号传输线导电连接的信号连接线。

6.根据权利要求5所述的相位调节装置，其特征在于，所述相位调节部（22）为直角梯形，其上底边的长度远小于下底边的长度；或者，所述相位调节部（22）为直角三角形；所述第一侧为所述直角梯形或直角三角形的斜边，所述第二侧为所述直角梯形或直角三角形的直角边；

所述镂空槽（23）平行设置在所述直角梯形或直角三角形的斜边的外侧，所述实体边为平行设置在所述镂空槽（23）外侧的实体斜边。

7.根据权利要求6所述的相位调节装置，其特征在于，多个所述相位调节单元与所述操作杆（5）为一体式结构；

所述滑动介质与所述主功分器（421）对应的位置设置有镂空部（24），并且所述直角梯形或直角三角形的直角边与所述主功分器（421）和从功分器相连。

8.一种相位调节单元，设置于以第一方向设置的信号传输线上，其特征在于，所述相位调节单元包括紧靠设置在所述信号传输线上的滑动介质；所述滑动介质在第二方向上移动时，连续地改变所述信号传输线的电长度。

9.根据权利要求8所述的相位调节单元，其特征在于，所述相位调节单元与一可带动所述滑动介质在第二方向上滑动的操作杆（5）连接，所述滑动介质与所述操作杆（5）为一体式结构，并且处于同一平面上；所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述滑动介质包括对称设置在所述信号传输线上下两侧的上滑动介质（2）和下滑动介质（3）。

10.根据权利要求8-9任一项所述的相位调节单元，其特征在于，所述滑动介质包括相位调节部（22）、以及在所述相位调节部（22）一侧设置的阻抗变换部（21）；所述相位调节部（22）包括第一侧、以及第二侧；所述第一侧与所述第二方向的夹角远大于所述第二侧与所述第二方向的夹角；

所述阻抗变换部（21）设置在所述相位调节部（22）第一侧的外侧，包括至少一道镂空槽（23）、以及设置在所述镂空槽（23）外侧的实体边。