CN210489788U - 一种超宽频高频移相器及天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超宽频高频移相器及天线，该移相器包括主馈线、分馈线、介质基板和旋动片；主馈线和分馈线均设置在介质基板板面上，分馈线包括至少一弧形线路；旋动片设置有耦合带，其包括相互连接的耦合线和传输线；耦合带在旋动片的转动轴处与主馈线连接，耦合线与弧形线路转动接触，其中，耦合线上开设有缝隙。在耦合线上设置有缝隙，使得耦合线在转动方向上被分成对称的两段，单段的耦合线长度变小，消除耦合线的固有谐振，解决了现有移相器在谐振频率附近的功率无法通过传输线传输，造成耦合度异常偏小和驻波比变大的问题。移相器工作在总旋动片总长、耦合间距等尺寸不变的情况下，本移相器的最高工作频率扩展到3.3GHz以上。

Description

一种超宽频高频移相器及天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种电调基站天线的超宽频高频移相器及具有该移相器的天线。

背景技术

在第五代移动通信时代，3.3GHz～3.8GHz甚至更高的频率被应用于5G信号的宏覆盖。为适应多种覆盖场景的需求，基站天线需要有可调下倾角功能。现代基站天线用可调移相器多采用固定的微带相移线PCB和紧压在相移线PCB上的旋动片构成，相移线通过耦合方式将高频电流耦合到耦合线上。为了达到降低功率传输损耗的目的，耦合线在转动方向的长度往往设计得比较长，此时耦合线可以视为一条两端开路的微带线，将容易形成谐振，使得在谐振频率附近的功率无法通过传输线传输，造成耦合度异常偏小，驻波比变大等负面影响，此种影响尤其当3.3GHz以上频段时，耦合线的长度达到或超过了1/2波长的时候更明显。而若将耦合线在转动方向的长度改短，则会导致耦合度减小影响产品性能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种超宽频高频移相器及天线。

为达到上述目的，本实用新型采用了如下所述的技术方案：

一种超宽频高频移相器，其包括主馈线1、分馈线、介质基板3和旋动片4；所述主馈线1和分馈线均设置在所述介质基板3板面上，所述分馈线包括至少一弧形线路2；所述旋动片4朝向所述介质基板3的一侧设置有耦合带，其包括相互连接的耦合线5和传输线6；所述耦合带在所述旋动片4的转动轴8处与所述主馈线1连接，所述耦合线5与所述弧形线路2转动接触，其中，所述耦合线5上开设有缝隙7。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述耦合线5沿缝隙7左右对称。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述缝隙7宽度为0.5毫米至2毫米。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述传输线6上也设置有缝隙7，所述缝隙7将传输线6和耦合线5均分成左右对称的两部分。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述缝隙7宽度为0.5毫米至2毫米。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述主馈线路1具有主馈端口11，每一所述弧形线路2的两端为分馈端口21。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述介质基板3上设置有若干焊接片10，所述焊接片10与各所述分馈端口21及所述主馈端口11一一对应。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，所述主馈线1上连接有次级分馈线9，所述次级分馈线9设置在所述介质基板3的板面上且具有次级分馈端口91。

作为本实用新型提供的超宽频高频移相器的一种改进，还包括基座和驱动部，所述介质基板3设置在所述基座上，所述驱动部套设在所述旋动片4外，所述驱动部用于带动所述旋动片4转动。

一种天线，其包括上述的超宽频高频移相器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实施例提出的一种超宽频高频移相器，可通过移动旋动片改变主馈线到分馈线的相位，且在耦合线上设置有缝隙，使得耦合线在转动方向上被分成对称的两段，单段的耦合线长度变小，消除耦合线的固有谐振，解决了现有移相器在谐振频率附近的功率无法通过传输线传输，造成耦合度异常偏小和驻波比变大的问题。通过如上设计，使得移相器工作在总旋动片总长、耦合间距等尺寸不变的情况下，将移相器的最高工作频率扩展到3.3GHz以上，如应用于2G-4G通信频段的移相器工作频率常规设定在2.7GHz以下。当本移相器应用于5G通信频段的移相器工作频率设定在3.3GHz及以上，可消除耦合线的固有谐振，避免在谐振频率附近的功率无法通过传输线传输，造成耦合度异常偏小和驻波比变大的问题。

进一步地，在耦合线和传输线上均设置有缝隙，使得耦合线和传输线在转动方向上均被分成对称的两段，则移相器最高工作频率可扩展到6GHz。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图，其中旋动片为剖视图；

图2为本实用新型实施例1中旋动片朝向介质基板一侧的视图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图，其中旋动片为剖视图；

图4为本实用新型实施例2中旋动片朝向介质基板一侧的视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

为了解决背景技术中所述固有谐振的技术问题，本实用新型提出了一种超宽频高频移相器，其包括主馈线1、分馈线、介质基板3和旋动片4；所述主馈线1和分馈线均设置在所述介质基板3板面上，所述分馈线包括至少一弧形线路2；所述旋动片4朝向所述介质基板3的一侧设置有耦合带，其包括相互连接的耦合线5和传输线6；所述耦合带在所述旋动片4的转动轴8处与所述主馈线1连接，所述耦合线5与所述弧形线路2转动接触，其中，所述耦合线5上开设有缝隙7。

本实用新型还提出了一种天线，其包括上述的超宽频高频移相器。

通过移动旋动片改变主馈线到分馈线的相位，且在耦合线上设置有缝隙，使得耦合线在转动方向上被分成对称的两段，单段的耦合线长度变小，消除耦合线的固有谐振，解决了现有移相器在谐振频率附近的功率无法通过传输线传输，造成耦合度异常偏小和驻波比变大的问题。通过如上设计，使得移相器工作在总旋动片总长、耦合间距等尺寸不变的情况下，将移相器的最高工作频率扩展到3.3GHz以上。

实施例一

如图1、2所示，本实施例提供了一种超宽频高频移相器，具体地，其包括：介质基板3和旋动片4，所述介质基板3上设置有一条主馈线1和由两条弧形线路2组成的分馈线，所述旋动片4在朝向所述介质基板3一侧上设置有耦合带，该耦合带包括相互连接的耦合线5和传输线6；所述耦合带在所述旋动片4的转动轴8处与所述主馈线1连接，所述耦合线5与所述弧形线路2转动接触，其中，所述耦合线5上开设有缝隙7，以将所述耦合线5在转动方向上分隔成两段。

进一步地，所述缝隙7位于所述耦合线5的中心线，即所述耦合线5沿所述缝隙7左右对称。更进一步地，所述缝隙7宽度为0.5毫米至2毫米，但不局限于此。

进一步地，两条弧形线路2以转动轴8为圆心形成半径相异的同心圆弧。

优选的，介质基板3采用双面带金属铜的PCB介质板。

进一步地，所述主馈线路1具有主馈端口11，每一所述弧形线路2的两端为分馈端口21。所述介质基板3上还设置有若干焊接片10，所述焊接片10与各所述分馈端口21及所述主馈端口11一一对应。

进一步地，所述主馈线1上还连接有次级分馈线9，所述次级分馈线9设置在所述介质基板3的板面上且具有次级分馈端口91，其也与所述焊接片10一一对应。

进一步地，所述移相器还包括基座(图中未显示)和驱动部(图中未显示)，所述介质基板3设置在所述基座上，所述驱动板套设在所述旋动片4外，所述驱动部用于带动所述旋动片4转动。

工作时，主馈线1与总馈线相连，弧形线路2与天线辐射单元相连，旋动片4及设置在其上的耦合线5和传输线6形成耦合臂，在旋动片受驱动部驱动绕转动轴8转动过程中，可改变旋动片4上的耦合线5与弧形线路2的相对位置，从而改变了主馈线到天线辐射单元的相位，实现下倾角的改变。本实施例在耦合线5上设置有缝隙，使得耦合线5在转动方向被分成对称的两段，在移相器的旋动片总长、耦合间距等尺寸不变的情况下，单段的耦合线宽度变小，消除耦合线的固有谐振，可将移相器最高工作频率扩展到3.3GHz以上。

实施例二

本实施例二在实施例1的基础上，与实施例一不同之处在于：所述传输线6上也设置有缝隙7，则所述缝隙7将传输线6和耦合线5均分隔成沿缝隙7对称的两部分，所述缝隙7宽度还是优选为0.5毫米至2毫米，如图3、4所示。

本实施例二在实施例一的基础上，将缝隙进一步延长至传输线，使耦合线5和传输线6完全分离形成双线式耦合臂，上述设计不仅简洁美观，有助于解决生产过程中线宽控制和确保传输线的特性阻抗的工艺问题；同时将移相器最高工作频率扩展到了6GHz。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超宽频高频移相器，其特征在于：其包括主馈线（1）、分馈线、介质基板（3）和旋动片（4）；所述主馈线（1）和分馈线均设置在所述介质基板（3）板面上，所述分馈线包括至少一弧形线路（2）；所述旋动片（4）朝向所述介质基板（3）的一侧设置有耦合带，其包括相互连接的耦合线（5）和传输线（6）；所述耦合带在所述旋动片（4）的转动轴（8）处与所述主馈线（1）连接，所述耦合线（5）与所述弧形线路（2）转动接触，其中，所述耦合线（5）上开设有缝隙（7）。

2.根据权利要求1所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述耦合线（5）沿缝隙（7）左右对称。

3.根据权利要求2所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述缝隙（7）宽度为0.5毫米至2毫米。

4.根据权利要求1所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述传输线（6）上也设置有缝隙（7），所述缝隙（7）将传输线（6）和耦合线（5）均分成左右对称的两部分。

5.根据权利要求4所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述缝隙（7）宽度为0.5毫米至2毫米。

6.根据权利要求1所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述主馈线（1）具有主馈端口，每一所述弧形线路（2）的两端为分馈端口（21）。

7.根据权利要求6所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述介质基板（3）上设置有若干焊接片（10），所述焊接片（10）与各所述分馈端口（21）及所述主馈端口一一对应。

8.根据权利要求1所述超宽频高频移相器，其特征在于：所述主馈线（1）上连接有次级分馈线（9），所述次级分馈线（9）设置在所述介质基板（3）的板面上且具有次级分馈端口（91）。

9.根据权利要求1至8任一所述超宽频高频移相器，其特征在于：还包括基座和驱动部，所述介质基板（3）设置在所述基座上，所述驱动部套设在所述旋动片（4）外，所述驱动部用于带动所述旋动片（4）转动。

10.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的超宽频高频移相器。

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