介质移相器的制作方法

本发明涉及移动通信基站天线技术领域，尤其涉及介质移相器。

背景技术：

电调天线是移动通信基站系统的关键配套设备，而移相器又是电调天线的核心部件。移动通信网络优化中，往往通过控制天线波束指向来覆盖所关心区域，移相器的功能作用就是通过改变天线辐射单元的激励信号相位进而达到改变天线波束指向的目的。

现有技术的电调天线移相器基本上可分为两种类型，传输线长度改变型以及传输线介质改变型，后者简称为介质移相器。

现有技术的传输线长度改变法移相器结构设计复杂，电气特性和结构工艺不易兼顾设计，精度要求高，阻抗匹配较难保证，移相器相对带宽小，要求更多路信号输出移相时甚至无法现实，尤其是频率较低时体积太大不便应用。介质移相器具有设计容差敏感度小，频带宽，性能优良等特点，因此受到广泛关注。但由于现有技术的介质移相器体积大、结构工艺复杂、生产成本高，应用受到一定限制，尤其在低频段不便实现。

技术实现要素：

为了克服现有移相器如上所述的缺点和不足，本发明提出了一种介质移相器，可简单地叠加组合成双通道介质移相器及多通道介质移相器，具有体积小、结构简单、组装方便、成本低廉、性能优良等特点。

本发明所公开的一种介质移相器，包括功分移相网络、滑动介质、接地导电体和若干个电缆焊接端子，所述功分移相网络固定在所述接地导电体之上或内部，所述滑动介质位于所述功分移相网络与所述接地导电体之间以将所述功分移相网络与所述接地导电体绝缘隔开，并可在所述接地导电体之上或内部纵向移动，各个所述电缆焊接端子分别固定于所述接地导电体的两端，用于焊接所述功分移相网络的输入端或输出端电缆外导体，所述功分移相网络包括功分器、阻抗变换器和传输线，所述传输线呈“U”状、功分器呈“Y”状、阻抗变换器呈“I”状。

与现有的介质移相器相比，本发明的介质移相器的传输线呈“U”状、功分器呈“Y”状、阻抗变换器呈“I”状，经由“U”状传输线、以及“Y”状的功分器实现各级信号级联移相并输出，位于接地导电体两端电缆焊接端子使得所述功分移相网络的输入端输出端位于接地导电体的两端，理顺了输入输出电缆顺序并简化了焊接工艺，使得本发明介质移相器具有体积小重量轻、结构简单紧凑、组装方便、成本低廉、性能优良等特点。

其中，所述功分移相网络的输入端输出端构成所述介质移相器的输入端输出端，所述介质移相器的输入端输出端位于所述介质移相器的两端。

所述功分移相网络整体布局和设计，包含“Y”状的功分器、“I”状的阻抗变换器和“U”状的传输线三部分，若干个“Y”状的功分器保证了各输出端口的信号幅度以及相位级联信号的传输幅度，若干个“U”状的传输线与若干个“Y”状的功分器的输入输出相级联，“I”状的阻抗变换器则保证了末端信号输出幅度。

较佳地，组成所述功分移相网络的金属带条可由PCB实现或机械冲压成型方法实现。

较佳地，所述滑动介质位于所述功分移相网络的单侧或双侧，并只覆盖“U”状传输线部分，所述滑动介质的所述传输线对应的部位规律地设有若干组全通或半通的用于阻抗变换的矩形槽，以使传输线被所述滑动介质覆盖的区域与不被所述滑动介质覆盖的区域所引起的阻抗不连续性得以匹配。

较佳地，所述接地导电体可以为单长方体，或上下平行放置的双长方体，或可以为矩形波导状。单长方体的接地导电体可作为微带型介质移相器的接地体；彼此平行的双长方体的接地导电体可作为微带型介质移相器或带线型介质移相器的接地体，矩形波导状的接地导电体可作为带线型介质移相器的接地体。所述功分移相网络固定于所述接地导电体之上(单长方体)或内部(双长方体或矩形波导体)。

较佳地，所述功分移相网络与所述接地导电体平行，所述滑动介质将所述功分移相网络与所述接地导电体绝缘隔开，所述滑动介质在所述接地导电体之上(单长方体)或内部(双长方体或矩形波导体)纵向运动。

较佳地，所述电缆焊接端子固定于接地导电体的两端，其上设置有若干个用于焊接输入输出电缆的半圆弧形凹槽。

较佳地，所述介质移相器的PCB板设置有三层，其中第1、3层的PCB板为接地导电体，第2层的PCB板为功分移相网络以及所依托的基板，电缆焊接端子与接地导电体焊接固定并使三层所述PCB板相互平行。

所述功分移相网络、所述滑动介质、所述接地导电体相互组合，构成了一个完整的单通道微带型介质移相器或单通道带线型介质移相器，所述电缆焊接端子保证了移相器输入输出端与外部连接，所述介质移相器为单通道移相器，具有1个RF信号输入端和若干个输出端，输出端的数量不受限制。

较佳地，多个所述介质移相器相互叠加，且相邻两所述介质移相器靠背叠加组合，并使相邻两所述介质移相器中间的接地导电体共用。

较佳地，两个所述介质移相器上下背靠背叠加组合以构成带线型双通道移相器，所述带线型双通道移相器的PCB板依次设置有5层，第1、3、5层的PCB板为接地导电体，以使所述接地导电体的横截面为“三”字形，第2、4层的PCB板均为功分移相网络以及所依托的基板，电缆焊接端子与接地导电体焊接固定并使五层所述PCB板相互平行。

2个所述单通道介质移相器背靠背组合可构成1个双通道介质移相器，所述接地导电体可部分共壁设计，其横截面为“日”字形，多个所述双通道介质移相器简单地叠加可构成多通道一体化介质移相器，各参与叠加的双通道介质移相器的接地导电体可部分共壁设计，具体地，由2个所述双通道介质移相器左右边靠边连体平放可构成1个4通道一体化介质移相器，由2个所述双通道介质移相器上下平行连体叠放可构成1个4通道一体化介质移相器，由4个所述双通道介质移相器上下左右平行连体放置构成1个8通道一体化介质移相器。

附图说明

图1为本发明的单通道介质移相器的俯视图；

图2为本发明的单通道介质移相器的立体图；

图3为本发明的单通道介质移相器的局部放大图；

图4为本发明的双通道一体化介质移相器的一实施例的立体图；

图5为图4双通道一体化介质移相器对应的端面示意图；

图6为本发明的双通道一体化介质移相器的另一实施例的立体图；

图7为图6双通道一体化介质移相器的对应的端面示意图；

图8为4通道一体化介质移相器的一实施例的布局示意图；

图9为4通道一体化介质移相器的另一实施例的布局示意图；

图10为8通道一体化介质移相器布局示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例一

如图1-3所示，本实施例的单通道介质移相器为对称带状线形式，具有1输入7输出，共8个端口。

其中，11为功分移相网络、11a为功分器、11b为传输线、11c为阻抗变换器，由图1可知，传输线11b呈“U”状、功分器11a呈“Y”状、阻抗变换器11c呈“I”状，功分移相网络11对称地蚀刻于PCB基板12的两边，沿线布设有很多金属化过孔以便带线对称并使信号等电位传输。传输线11b正上方的滑动介质13上设置有若干组用于阻抗匹配的矩形槽14，所述介质移相器为对称带线形式，接地导电体15形如矩形波导，可金属挤压成型，其两端分别对称地固定有电缆焊接端子16，接地导电体15两端的电缆焊接端子16上各设有4个供焊接输入输出电缆17的半圆弧型凹槽，移相器推拉杆18的一端与滑动介质13相连接，另一端用于连接传动机构的连接臂，当推拉杆18推动滑动介质13移动时，传输线11b的一边被滑动介质13所覆盖区域的长度增加，同时另一边被滑动介质13所覆盖区域的长度减少，从而达到射频信号相位改变的目的。

1输入7输出共8根电缆依次编号为17a～17h，其中17a为输入电缆，输出电缆17b连接天线中间单元组，输出电缆17c～17e和17f～17h分别与天线上下单元组依次相连接，输入输出电缆17的外导体分别焊接在电缆焊接端子16的半圆弧型开口凹槽，内导体分别对应焊接功分移相网络11的输入端输出端。

PCB形式的功分移相网络11和基板12可由金属条带电路替代，即功分移相网络11可用金属冲压成型方法实现。

当然，在另一个实施例中，接地导电体也可以为PCB板，此时单通道介质移相器的PCB板设置有三层，其中第1、3层的PCB板为接地导电体，第2层的PCB板为功分移相网络以及所依托的基板，电缆焊接端子16与接地导电体15焊接固定并保证各层相互平行。

实施例二

实施例一提供了一种1输入7输出的带线型单通道介质移相器，适合设计单端口电调天线，两个所述单通道介质移相器上下背靠背叠加组合可构成一个双通道一体化介质移相器，图4为本实施例的上下背靠背放置的双通道一体化介质移相器立体图，图5为图4所示的双通道介质移相器的端面示意图，全部结构为上下镜像关系，本实施例的移相器具有两组独立的1输入7输出端口，图1接地导电体15横截面为“口”字形，图4接地导电体25横截面为“日”字形，中间壁共用，本实施例的移相器可应用于2端口以上的电调天线。

与图4图5类似，将其接地导电体25横截面由“日”字形变为“三”字形就构成了如图6和图7所示的另一实施例的带线型双通道移相器，该移相器共有5层PCB板，上中下三层构成了横截面为“三”字形的接地导电体25，第2层及第4层为功分移相网络21以及所依托的基板22，电缆焊接端子26与接地导电体25焊接固定并保证各层相互平行，28为移相器拉杆。即第1、3、5层PCB板是接地导电体25，第2、4层PCB板为功分移相网络21。

实施例三

多个实施例一所述的单通道介质移相器相互组合可构成多通道介质移相器，本实施例提供了多种一体化多通道介质移相器方案。

图8所示为左右平行放置的4通道一体化介质移相器端面布局示意图，由2个实施例二所述双通道介质移相器左右边靠边连体平放构成。

图9所示为上下平行叠放的4通道一体化介质移相器端面布局示意图，由2个实施例二所述双通道介质移相器上下平行连体叠放构成。

图10所示为上下左右平行放置的8通道一体化介质移相器端面布局示意图，由4个实施例二所述双通道介质移相器上下左右平行连体放置构成。

以上所揭露的仅为本发明创造的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明创造之权利范围，因此依本发明创造申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明创造所涵盖的范围。