CN212113967U - 一种高集成度移相器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高集成度移相器，包括射频传输板和介质块，介质块滑动设置在射频传输板上；射频传输板包括介质板、金属传输带线、第一接地金属层和第二接地金属层，第一接地金属层与第二接地金属层分别附着在介质板的两对应侧，并通过金属化过孔电连接；第一接地金属层上设有镂空区域，金属传输带线附着在介质板上并位于此镂空区域内，金属化过孔位于镂空区域外；介质块包括介质基块以及固定包覆在介质基块上的不完全封闭的介质金属层，介质金属层一侧开口，介质基块对应着开口的部分为介质匹配面，介质匹配面覆盖金属传输带线；介质匹配面可随着介质块的滑动改变覆盖金属传输带线的面积。本实用新型具有高集成、小型化、轻量化、低成本特点。

Description

一种高集成度移相器

技术领域

本实用新型涉及一种移相器，特别涉及一种高集成度移相器。

背景技术

随着通信行业的发展，基站不断趋向小型化，移相器是4G时代带电调下倾角基站天线的核心元件，电信号通过移相馈电装置进行功分、移相处理后进入对应的天线通道内，实现信号辐射。现在5G时代来临，5G主流Massive MIMO基站天线也逐渐需求带电调下倾角功能。然而相对4G比较，5G基站天线具有频率高、体积小、与其他射频通信器件高集成等特点，则移相器很难再作为单独元器件安装在基站天线内。目前移相器采用集成在天线馈电功分网络上，但是仍需要金属腔体覆盖，不但加工复杂度高，增加重量负担，还可能对天线造成互调干扰，无法满足目前基站天线的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高集成度移相器，在维持指标稳定可靠的前提下，实现了移相器高集成、小型化、轻量化、低成本的设计需求。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高集成度移相器，包括射频传输板和介质块，所述介质块滑动设置在所述射频传输板上；

所述射频传输板包括介质板、金属传输带线、第一接地金属层和第二接地金属层，所述第一接地金属层与第二接地金属层分别附着在所述介质板的两对应侧，并通过金属化过孔电连接；所述第一接地金属层上设有镂空区域，所述金属传输带线附着在所述介质板上并位于此镂空区域内，所述金属化过孔位于所述镂空区域外；

所述介质块包括介质基块以及固定包覆在所述介质基块上的不完全封闭的介质金属层，所述介质金属层的一侧开口，所述介质基块对应着所述开口的部分为介质匹配面，所述介质匹配面覆盖所述金属传输带线；所述介质金属层与所述第一接地金属层之间可产生相对滑动，并且两者的接触面通过绝缘介质隔开；所述介质金属层与所述第一接地金属层之间形成屏蔽腔，所述介质匹配面可随着所述介质块的滑动改变覆盖所述金属传输带线的面积。

较佳地，所述第二接地金属层的长和宽分别大于所述镂空区域的长和宽。

较佳地，所述金属传输带线为直线型。

较佳地，所述金属传输带线为U型线条或蛇形线条。

较佳地，所述金属传输带线为由至少两条相平行的匹配段构成的一条不封闭线条。

较佳地，所述开口的宽度不小于所述镂空区域的宽度。

较佳地，所述介质金属层的长度不小于所述介质基块的长度。

较佳地，所述介质金属层为一侧设有所述开口的U型槽结构，所述介质基块固定于所述U型槽结构内；所述U型槽结构包括槽底和两槽壁，两所述槽壁的上端分别与所述槽底一体连接，底端分别通过所述绝缘介质与所述第一接地金属层隔开，所述绝缘介质的长和宽分别不小于所述槽壁底端的长和宽。

较佳地，所述槽壁为L型，其包括一体连接的竖槽壁和横槽壁，所述竖槽壁的两端分别与所述槽底和横槽壁一体连接，两所述横槽壁相对间隔设置；所述横槽壁的底端通过所述绝缘介质与所述第一接地金属层隔开，所述绝缘介质的长和宽分别不小于所述横槽壁底端的长和宽。

较佳地，所述绝缘介质的表面光滑。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

本实用新型提供一种高集成度移相器，在维持指标稳定可靠的前提下，实现了移相器高集成、小型化、轻量化、低成本的设计需求，并且免焊点结构有利于提升天线三阶互调指标。本实用新型提供的移相器应用在频率高、阵列间距窄的5G Massive MIMO类天线内的优势更为明显，其高集成、免焊点设计大大提升了移相器指标的一致性，利于实现天线的自动化装配。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例提供的一种高集成度移相器的结构示意图；

图2为本实用新型另一种实施例提供的一种高集成度移相器的结构示意图；

图3为本实用新型第三种实施例提供的一种高集成度移相器的结构示意图

图4为本实用新型优选实施例提供的射频传输板的爆炸图；

图5为本实用新型优选实施例提供的介质块的结构示意图；

图6为本实用新型一种实施例提供的介质块的爆炸图。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

请参考图1至图6，一种高集成度移相器，包括射频传输板1和介质块2，所述介质块2滑动设置在所述射频传输板1上，介质块2滑动设置在所述射频传输板1上为本领域的常规技术手段，如通过导轨导槽滑动设置，或通过支撑件滑动设置等，本实用新型对此不做具体限制。

所述射频传输板1包括介质板13、金属传输带线11、第一接地金属层12和第二接地金属层14，所述第一接地金属层12与第二接地金属层14分别附着在所述介质板13的两对应侧(图示为介质板13的上下两侧)，并通过金属化过孔15电连接，即第一接地金属层12、介质板13与第二接地金属层14上均对应设置若干金属化过孔15，三者通过金属化过孔15相通，并且所述第一接地金属层12与第二接地金属层14可通过金属化过孔15实现电连接；所述第一接地金属层12上设有镂空区域121，所述金属传输带线11附着在所述介质板13上并位于所述镂空区域121内，所述金属化过孔15位于所述镂空区域121外。

射频传输板1的表现形式有很多，可以是印制板，也可以是一体注塑成型的，即第一接地金属层12、金属传输带线11与第二接地金属层14均采用塑料金属工艺成型在所述介质板13上，本实用新型对此不做具体限制，只要能实现介质板13、金属传输带线11、第一接地金属层12和第二接地金属层14一体设置即可。

所述介质块2包括介质基块22以及固定包覆在所述介质基块22上的不完全封闭的介质金属层21，所述介质金属层21的一侧开口，所述介质基块22对应着所述开口的部分为介质匹配面221，此介质匹配面221未被介质金属层21包裹，此介质匹配面221朝向金属传输带线11，并且所述介质匹配面221覆盖所述金属传输带线11。所述介质金属层21与所述第一接地金属层12之间可产生相对滑动，并且两者的接触面通过绝缘介质3隔开，避免两者直接接触，目的是提升天线三阶互调指标。在本实施例中，介质金属层21与所述第一接地金属层12接触的重叠区域的长和宽分别不大于绝缘介质3的长和宽，目的是保证绝缘介质3能充分的将介质金属层21与所述第一接地金属层12隔开。介质匹配面221两侧的介质金属层21的区域为金属耦合区211，金属耦合区211通过绝缘介质3与第一接地金属层12隔开。所述介质金属层21与所述第一接地金属层12以耦合方式形成屏蔽腔；所述介质匹配面221可随着所述介质块2的滑动改变覆盖所述金属传输带线11的面积。

在本实用新型中，所述介质块2在射频传输板1上滑动，改变介质匹配面221覆盖金属传输带线11的面积实现移相。功能上，半封闭的介质金属层21与射频传输板1上的第一接地金属层12以耦合方式形成屏蔽腔，屏蔽腔的位置随介质块2的滑动而移动，并始终将介质匹配面221所覆盖金属传输带线11辐射的信号封闭在屏蔽腔内。

本实用新型对所述金属传输带线11的形状不做限制，可以是一条任意形状的传输线。请参考图1和图3，金属传输带线11可以是直线型；也可以是U型线条、S型线条、波浪形或蛇型等；还可以是由至少两条相平行的匹配段构成的一条不封闭线条，如U型线条(请参考图2)等。

所述第一接地金属层12的镂空区域121可以是封闭区域，请参考图1和图4；也可以是半封闭区域，请参考图2和图3。本实施例优选所述金属传输带线11的形状为直线型，镂空区域121为半封闭区域，即此区域的一端开口。

在本实施例中，所述第二接地金属层14的内部无镂空，且其长和宽分别大于第一接地金属层12的镂空区域121的长和宽。

本实用新型对介质金属层21如何固定包覆在所述介质基块22上不做限制，只要满足介质基块22与介质金属层21为一体结构，且两者之间不产生相对运动的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为一种实施例，介质基块22与介质金属层21为塑料金属一体注塑成型或塑料介质表面电镀金属成型。

作为另外一种实施例，所述介质金属层21为金属件，此金属件与介质基块22通过粘接胶组合在一起，在本实施例中，金属件可以为薄壁钣金件、拉挤型材件。

作为第三种实施例，请参考图6，介质金属层21为金属件，此金属件与介质基块22卡扣连接，即介质基块22的两对应侧分别设有卡扣222，金属件上设有与卡扣222配套安装的卡槽212，两者相互扣合组成介质块2，在本实施例中，金属件可以为薄壁钣金件、拉挤型材件。

在本实施例中，介质金属层21的开口的宽度不小于所述第一接地金属层12的镂空区域121的宽度。

所述介质金属层21的长度不小于所述介质基块22的长度。

在本实施例中，所述介质金属层21为一侧设有所述开口的U型槽结构，所述介质基块22固定于所述U型槽结构内；所述U型槽结构包括槽底和两槽壁，两所述槽壁的上端分别与所述槽底一体连接，底端分别通过所述绝缘介质3与所述第一接地金属层12隔开，所述绝缘介质3的长和宽分别不小于所述槽壁底端的长和宽。U型槽结构的底端与第一接地金属层12之间可产生相对滑动。

进一步的，所述槽壁为L型，其包括一体连接的竖槽壁和横槽壁，所述竖槽壁的两端分别与所述槽底和横槽壁一体连接，两所述横槽壁相对间隔设置；所述横槽壁的底端通过所述绝缘介质3与所述第一接地金属层12隔开，所述绝缘介质3的长和宽分别不小于所述横槽壁底端的长和宽。

绝缘介质3可以是涂覆在第一接地金属层12或介质金属层21上的绝缘层，如印制板绿油层，也可以是一块独立的绝缘薄板，总厚度小于0.1mm，厚度均匀。绝缘介质3的表面光滑，以减少介质金属层21与第一接地金属层12之间的滑动摩擦力。

本实用新型将介质金属层21与介质基块22集成为一个零件，可将移相器的零件数减少至2个(射频传输板1和介质块2)，高度集成化设计可以提升天线组装效率，让天线布局更灵活简单。本实用新型充分利用屏蔽的有效长度，将移相器尺寸大幅缩减，与常规4G移相器相比，结构更简单，尺寸可做到最小最薄，整体重量做到最轻。尤其是应用在高频、甚高频的5G Massive MIMO类天线内，结构布局更灵活，组装效率更高，产品成本也更有优势。

Claims (10)

1.一种高集成度移相器，其特征在于，包括射频传输板和介质块，所述介质块滑动设置在所述射频传输板上；

所述射频传输板包括介质板、金属传输带线、第一接地金属层和第二接地金属层，所述第一接地金属层与第二接地金属层分别附着在所述介质板的两对应侧，并通过金属化过孔电连接；所述第一接地金属层上设有镂空区域，所述金属传输带线附着在所述介质板上并位于此镂空区域内，所述金属化过孔位于所述镂空区域外；

所述介质块包括介质基块以及固定包覆在所述介质基块上的不完全封闭的介质金属层，所述介质金属层的一侧开口，所述介质基块对应着所述开口的部分为介质匹配面，所述介质匹配面覆盖所述金属传输带线；所述介质金属层与所述第一接地金属层之间可产生相对滑动，并且两者的接触面通过绝缘介质隔开；所述金属层与所述第一接地金属层之间形成屏蔽腔，所述介质匹配面可随着所述介质块的滑动改变覆盖所述金属传输带线的面积。

2.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述第二接地金属层的长和宽分别大于所述镂空区域的长和宽。

3.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述金属传输带线为直线型。

4.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述金属传输带线为U型线条或蛇形线条。

5.如权利要求4所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述金属传输带线为由至少两条相平行的匹配段构成的一条不封闭线条。

6.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述开口的宽度不小于所述镂空区域的宽度。

7.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述介质金属层的长度不小于所述介质基块的长度。

8.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述介质金属层为一侧设有所述开口的U型槽结构，所述介质基块固定于所述U型槽结构内；所述U型槽结构包括槽底和两槽壁，两所述槽壁的上端分别与所述槽底一体连接，底端分别通过所述绝缘介质与所述第一接地金属层隔开，所述绝缘介质的长和宽分别不小于所述槽壁底端的长和宽。

9.如权利要求8所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述槽壁为L型，其包括一体连接的竖槽壁和横槽壁，所述竖槽壁的两端分别与所述槽底和横槽壁一体连接，两所述横槽壁相对间隔设置；所述横槽壁的底端通过所述绝缘介质与所述第一接地金属层隔开，所述绝缘介质的长和宽分别不小于所述横槽壁底端的长和宽。

10.如权利要求1所述的一种高集成度移相器，其特征在于，所述绝缘介质的表面光滑。

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