专利名称：移相器和具有移相器的天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种移相器和具有移相器的天线。
背景技术：
无线通信基站天线通常要相对于水平线向下倾斜一定的角度，称为天线下倾角或俯角；通过调整下倾角将直接影响基站的辐射效果。目前主要采用两种方式实现对基站天线下倾角的调整一种方式是天线安装时向下倾斜一定的物理角度，即所谓的机械下倾；另一种方式是只需改变天线不同辐射振子的相位，便可使天线的波束方向向下偏转，即所谓的电下倾。现阶段由于网络覆盖的密度越来越大，采用机械调整天线下倾角的方法容易导致邻区的干扰，而且调整也不方便，因此其应用受到限制。而电调下倾角的装置(移相器)通过改变天线振子之间的相对相位可调节天线波束的下倾角度，从而方便通信网络的优化，该装置克服了上述缺陷，因此得到越来越广泛的应用。无线通信的天线阵列包括多个天线振子，作为改变天线振子的相对相位的移相器就需要多个移相子单元，目前的电调移相器有两种，一种是各个移相子单元均布局在一个腔体中；另外一种是各移相子单元分别设在单独的腔体内，然后通过连接件将各腔体拼凑叠加在一起。前者存在的问题是各移相子单元在一个腔体中的布局困难；后者存在的问题是会使整个移相器的体积加大，而且还需要连接件连接各移相子单元所在的腔体，造成整个移相器的结构复杂。
实用新型内容本实用新型提供了一种移相器和具有移相器的天线，用来解决现有移相器布局困难、结构复杂、尺寸较大的问题。一方面，提供了一种移相器，包括由盖板、底板和侧板围成的腔体，所述腔体内由隔板分隔成至少两个腔室，所述至少两个腔室内均设有改变相位的移相子单元。在第一种可能的实现方式中，所述移相子单元包括相对设置的金属导体和可移动介质元件，通过移动所述介质元件来改变所述金属导体附近的介电常数。在第二种可能的实现方式中，所述金属导体为U形，U形金属导体的一端为信号输入端、另一端为信号输出端；所述介质元件与所述U形金属导体的弧形部分相对设置。在第三种可能的实现方式中，相邻的所述腔室中的所述U形金属导体同向设置或反向设置。结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，同向设置的两个所述U形金属导体中的一个U形金属导体的信号输出端与另一个U形金属导体的信号输入端连接。在第五种可能的实现方式中，同向设置的两个所述U形金属导体之间设有U形金属导体段，该U形金属导体段的两端分别连接其中一个U形金属导体的信号输出端和另一个U形金属导体的信号输入端。在第六种可能的实现方式中，所述隔板上靠近两个所述U形金属导体连接的端部设有开口。在第七种可能的实现方式中，所述至少两个腔室叠层设置或呈网格状设置。在第八种可能的实现方式中，所述盖板、底板、侧板以及所述隔板一体成型。另一方面，提供了一种天线，包括天线振子和上述移相器。根据本实用新型的实施例，通过隔板将移相器的所述腔体分隔至少两个腔室，一方面方便了每个移相子单元在各自腔室的布局，另一方面相邻两个腔室共用一块隔板，省去了各腔室之间的连接件，简化了移相器的结构，减小了移相器的尺寸，相应简化了天线的结构。
图1为本实用新型实施例1提供的移相器的的立体图；图2为图1所示的内部结构的俯视图；图3为图1所示的内部结构的侧视图；图4为本实用新型实施例2提供的移相器的内部结构的俯视图；图5为本实用新型实施例3提供的移相器的内部结构的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型移相器及具有移相器的天线的实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例1如图1、图2和图3所示，为本实用新型提供的移相器一个具体实施例，该移相器为由盖板30、底板60和侧板40围成的腔体100，腔体100内由隔板20分隔成腔室100A和腔室100B ;腔室100A又被隔板10分隔成腔室IOlA和腔室102A，同时腔室100B也被隔板10分隔成腔室IOlB和腔室102B。腔室IOlA内设有用来改变相位的移相子单元300，腔室IOlB内设有用来改变相位的移相子单元200 ;腔室102A内设有用来改变相位的移相子单元500，腔室102B内设有用来改变相位的移相子单元400。从图3移相器的侧视图可以看出，腔体100被优选为相互垂直的隔板10和隔板20分隔成“田”字型的四个腔室。当然在本实用新型的其它实施例中，从移相器的侧视图看，各个腔室也可以叠层的形式形成一列或形成多层多列的网格结构。其中，盖板30、底板60、侧板40以及隔板10和隔板20可以一体铸造成型，也可以通过焊接成型。一方面方便了每个移相子单元在各自的腔室内的布局，另一方面相邻两个腔室共用一块隔板，省去了各腔室之间的连接件，简化了移相器的结构，减小了移相器的尺寸。具体而言，上述实施例中的所述移相子单元包括相对设置的金属导体和可移动介质元件，通过移动所述介质元件来改变所述金属导体附近的介电常数。通常是通过移动所述介质元件来改变其与所述金属导体的相对位置和覆盖所述金属导体的面积，从而改变所述金属导体附近的介电常数。一般介质元件的介电常数大于空气的介电常数，因此介质元件的引入可以增加所述金属导体的电长度，进而实现移相的目的。其中，所述介质元件可以连接有机械传动机构，所述机械传动机构可以连接有电控机构。如图1所示，一般介质元件是通过介质卡扣50与未示出的机械传动机构连接。这样操作人员可以在控制室内通过操作电控机构带动机械传动机构来移动介质元件以达到控制移相器的目的，既节约人力，又提高调节精度。从图2可以看出，上述实施例中的金属导体为U形，其中，腔室IOlA中的U形金属导体302的信号输入端302b连接输入信号端口 10A，U形金属导体302的信号输出端302c连接输出信号端口 IOB ;介质元件301与U形金属导体302的弧形部分302a相对设置(即图2所示的介质元件301设在U形金属导体302的 左端)。与腔室IOlA相邻的腔室IOlB中的U形金属导体202的信号输入端202b连接输入信号端口 20A，U形金属导体202的信号输出端202c连接输出信号端口 20B ;介质元件201与U形金属导体202的弧形部分202a相对设置(即图2所示的介质元件201设在U形金属导体202的右端)。图3所示的其余腔室102A和腔室102B中的所述介质元件与腔室IOlA和腔室IOlB中的所述介质元件的设置类似。这样信号可以分别在各个腔室中独立传输，互不影响，减小高频谐振。以腔室IOlA为例，微波信号从端口 IOA输入,经过U形金属导体302传输后,经由端口 IOB输出。通过移动介质元件301改变其与U形金属导体302的相对位置和覆盖U形金属导体302的面积，导致U形金属导体302附近的介电常数发生变化，即经由端口 IOB输出的信号的相位发生变化，实现了移相的目的。从图1、图2和图3可以看出，腔室IOlA中的U形金属导体302和腔室102A中的U形金属导体502同向设置；腔室IOlB中的U形金属导体202和腔室102B中的U形金属导体402同向设置。而腔室IOlA中的U形金属导体302和腔室IOlB中的U形金属导体202反向设置；腔室102A中的U形金属导体502和腔室102B中的U形金属导体402反向设置。其中同向设置的两个U形金属导体可以共同支撑并连接在同一接地块500上。这样可以适应天线阵列的移相需要。实施例2实施例2与实施例1的结构基板相同，其不同之处在于，如图4所示，腔室IOlA中的U形金属导体302和腔室IOlB中的U形金属导体202同向设置，且U形金属导体302的信号输出端302c与U形金属导体202的信号输入端202b通过U形金属导体段303连接。这样U形金属导体302和U形金属导体202被串联起来，信号从端口 IOA输入到U形金属导体302的信号输入端302b,经U形金属导体段303,最后从U形金属导体202的信号输出端202c输出到端口 10B，延长了信号的传输路径，通过移动介质元件301和介质元件201来改变U形金属导体302和U形金属导体202附近的介电常数，即在端口 IOA和端口 IOB的信号相位发生变化，实现了大移相量的目的。从图4可以看出，作为上述实施例的进一步改进，隔板20上靠近U形金属导体302和U形金属导体202连接的端部(即图4所示的左端)设有开口 110。这样U形金属导体段303的弧形部分穿设在开口 110内，便于U形金属导体段303的安装。实施例3从图5可以看出中，实施例3在实施例2的基础上又增加了一块隔板20，将原来的四腔室移相器变成六腔室移相器，其中一侧的同向设置的三个U形金属导体(I I la、112a、113a)所在的腔室分别为腔室111、腔室112和腔室113。三个U形金属导体(I I la、112a、113a)通过U形金属导体段304和U形金属导体段305串联在一起。信号可以从端口 IOA输入，经由U形金属导体llla、U形金属导体段304、U形金属导体112a、U形金属导体段305和U形金属导体113a传输,从端口 IOB输出，信号的传输路径进一步延长。通过移动介质元件111b、介质元件112b和介质元件113b来改变U形金属导体111a、U形金属导体112a和U形金属导体113a附近的介电常数，即在端口 IOA和端口 IOB的信号相位发生变化，实现大移相量的目的。从图5可以看出，作为上述实施例的进一步改进，隔板20上靠近U形金属导体 111a、112a和113a连接的端部(即图5所示的左端)设有开口 110。这样U形金属导体段304,305的弧形部分穿设在开口 110内，便于U形金属导体段304、305的安装。本实用新型还提供了一种天线，包括天线振子和上述移相器。本实用新型实施例提供的天线，由于采用了上述移相器，省去了各腔室之间的连接件，简化了移相器的结构，减小了移相器的尺寸，相应简化了天线的结构。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种移相器，其特征在于，包括由盖板、底板和侧板围成的腔体，所述腔体内由隔板分隔成至少两个腔室，所述至少两个腔室内均设有改变相位的移相子单元。
2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述移相子单元包括相对设置的金属导体和可移动介质元件，通过移动所述介质元件，来改变所述金属导体附近的介电常数。
3.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述金属导体为U形，U形金属导体的一端为信号输入端、另一端为信号输出端；所述介质元件与所述U形金属导体的弧形部分相对设置。
4.根据权利要求3所述的移相器，其特征在于，相邻的所述腔室中的所述U形金属导体同向设置或反向设置。
5.根据权利要求4所述的移相器，其特征在于，同向设置的两个所述U形金属导体中的一个U形金属导体的信号输出端与另一个U形金属导体的信号输入端连接。
6.根据权利要求5所述的移相器，其特征在于，同向设置的两个所述U形金属导体之间设有U形金属导体段，该U形金属导体段的两端分别连接其中一个U形金属导体的信号输出端和另一个U形金属导体的信号输入端。
7.根据权利要求6所述的移相器，其特征在于，所述隔板上靠近两个所述U形金属导体连接的端部设有开口。
8.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述至少两个腔室叠层设置或呈网格状设置。
9.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述盖板、底板、侧板以及所述隔板一体成型。
10.一种天线，其特征在于，包括天线振子和权利要求1-9中任一项所述的移相器。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种移相器和具有移相器的天线，涉及无线通信技术领域，用来解决现有移相器布局困难、结构复杂、尺寸较大的问题。所述移相器，包括由盖板、底板和侧板围成的腔体，所述腔体内由隔板分隔成至少两个腔室，所述至少两个腔室内均设有改变相位的移相子单元。本实用新型还提供了一种天线系统，包括多个天线振子和用来改变所述多个天线振子相对相位的上述移相器。本实用新型简化了移相器的结构，减小了移相器的尺寸，简化了天线的结构。
文档编号H01Q3/34GK202839907SQ20122054209
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者廖志强, 程海荣, 陈家永, 吴坚华 申请人:华为技术有限公司