复合网络微波器件及天线的制作方法

本实用新型涉及微波通信领域，尤其涉及一种复合网络微波器件及天线。

背景技术：

微波器件是基站天线的核心部件，目前基站天线中常用的微波器件包括移相器、合路器、功分器、滤波器等。

以移相器为例，随着移动通信的发展，移相器对多频天线整机性能以及小型化和轻量化发展起着很重要作用。现有的移相器主要包括腔体、设于腔体内的微波网络电路、设于腔体上布线槽以及设于布线槽内并用于信号的输入输出的同轴电缆，其中，微波网络电路普遍印制在同一个pcb板上，且为了便于同轴电缆与pcb板上微波网络电路的输入输出端口连接，布线槽往往设置在腔体的侧面，同轴电缆的内导体需穿过布线槽内的开孔伸入腔体内与pcb板上的微波网络电路焊接，同轴电缆的外导体与腔体焊接接地。这样的结构，在实际应用时，受限于腔体空间，在同一pcb板设置微波网络电路不利于走线，特别是需要在移相器中集成合路器、滤波器等部件时，通常需要增大移相器尺寸，在天线小型化和精细化程度要求越来越高的发展趋势下，移相器的小型化设计已成为当前亟待解决的重要技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的首要目的旨在提供一种可集成多功能微波网络的复合网络微波器件。

本实用新型的另一目的旨在提供一种包括上述复合网络微波器件的天线。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

作为第一方面，本实用新型涉及一种复合网络微波器件，包括具有第一空腔的微波器件腔体及置于其内的复合微波网络，所述复合微波网络包括第一微波网络及至少一个第二微波网络，所述微波器件腔体中设有至少两块隔板，所述隔板开设有让位槽，且相邻两块所述隔板相对设置并在所述第一空腔内限定出第二空腔；所述第二微波网络设于所述第二空腔内，所述第一微波网络设于第一空腔，并从所述让位槽穿入第二空腔内与第二微波网络相交且电连接。

进一步设置：所述第一微波网络与第二微波网络垂直设置。

进一步设置：所述第二微波网络与第一微波网络相交处设有用于避让所述第一微波网络上电路的凹槽。

进一步设置：所述微波器件腔体包括腔体本体，所述腔体本体包括一对相对设置的侧壁及将该对侧壁连接并限定出第一空腔的顶壁和底壁；

所述侧壁的内壁设有用于插置第一微波网络的第一卡槽，和/或所述顶壁及底壁中的至少一个于所述第二空腔内开设有用于插置第二微波网络的第二卡槽。

进一步设置：所述腔体本体外设有用于布设传输线缆的线缆腔体，第一微波网络和第二微波网络的其中之一通过另一微波网络与所述传输线缆连接。

进一步设置：所述腔体本体外壁上开设有通孔，相应的微波网络可穿出所述通孔并与传输线缆相接触连接。

进一步设置：所述腔体本体外侧还设有保护腔体，所述保护腔体与所述通孔相连通，并用于罩设沿所述通孔穿出所述腔体本体外侧的相应微波网络。

进一步设置：所述第二微波网络设置多个，所述隔板设有多块，其在第一空腔中限定出多个第二空腔以一一对应容纳多个所述第二微波网络。

进一步设置：所述第一微波网络包括移相电路、滤波电路、功分电路、合路电路、双工电路以及耦合电路的至少一种，所述第二微波网络包括传输线路、移相电路、滤波电路、功分电路、合路电路、双工电路、耦合电路的至少一种。

作为第二方面，本实用新型还涉及一种天线，其包括如上所述的复合网络微波器件。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

1.在本实用新型的复合网络微波器件中，通过在腔体本体中位于第二微波网络的两侧设置隔板，使得第二微波网络与其两侧的内壁构成带状线结构，根据带状线结构原理可知，所述第二微波网络的电场分布都在由两个隔板限定而成的空间中，使得第二微波网络无法向外辐射能量也不会受到外部的辐射干扰，从而使得第一微波网络与第二微波网络之间避免相互干扰，以便于复合微波网络的信号传输，并且使得运用该结构的复合网络微波器件具有带状线频带宽、q值高、稳定性高的特点。

2.在本实用新型的复合网络微波器件中，第一微波网络与腔体本体的顶壁和底壁可构成带状线结构，以减少外界辐射对第一微波网络的干扰，便于复合微波网络的信号的传输，从而可有效地提升该微波器件的性能指标。

3.在本实用新型的复合网络微波器件中，在腔体本体中设置多块隔板，可将腔体本体的大空腔分割形成多个小腔体，从而可提高腔体的截止频率，有效的抑制线路之间的谐振产生。

4.在本实用新型的复合网络微波器件中，通过两块及以上的微波网络构成立体结构的复合微波网络，可实现不同功能的微波网络的高度集成化设计，这种高集成度的微波网络应用于天线中可大大减少部件和电缆的使用，从而简化天线布局，有利于实现天线的小型化。

5.在本实用新型的天线中，由于复合微波网络器件在一个微波器件中可集成多种不同功能的微波网络，从而可减少天线中微波器件及电缆的使用，大大优化了天线内部的布局，可达到天线小型化的目的。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的截面图；

图2为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的复合微波网络的结构示意图；

图4为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的复合微波网络的俯视图；

图5为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的复合微波网络的正视图；

图6为本实用新型的复合网络微波器件的一个实施例的具有三块第二微波网络的结构示意图。

图中，1、腔体本体；11、顶壁；12、底壁；13、侧壁；14、第一卡槽；15、第二卡槽；16、通孔；17、隔板；2、线缆腔体；21、布线孔；3、保护腔体；4、复合微波网络；41、第一微波网络；411、第一移相电路；412、第二移相电路；42、第二微波网络；421、合路电路；422、第一输入端；423、第二输入端；424、第一合路端口；425、第二合路端口；426、第三合路端口；427、卡块；5、传输线缆；6、移相器介质板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

各实施例致力于提供适用于移动通信领域的微波器件，具体为提供微波网络为具有立体型复合微波网络的微波器件。其中，所述复合微波网络指的是结构和功能可以相同或不同的多个微波网络，所称立体型指的是多个微波网络中至少两个微波网络相交固定连接构成三维立体结构。

图1至图5中共同示出本实用新型的复合网络微波器件(以下简称“微波器件”)，其包括微波器件腔体及设于微波器件腔体中的复合微波网络4。

其中，所述复合微波网络包括第一微波网络41和第二微波网络42，本实用新型的微波器件通过将第一微波网络41和第二微波网络42设置成以一定夹角相交的结构，以构成立体型复合微波网络。所述第一微波网络41和第二微波网络42可以是基于pcb之类的基板印制而成的电路或由具有立体结构的金属导体按照已知电路原理组成的电路。若微波网络电路采用pcb实现，则可在该pcb上印制用于实现已知的特定电路功能的微波网络电路，并且pcb的端部可插置于腔体本体1的空腔中设置的卡槽中以实现固定。若微波网络为金属导体，则可通过绝缘结构件插入到相应的卡槽以实现固定。

所述第一微波网络41与第二微波网络42相交并电连接，所述第一微波网络41与第二微波网络42的电路结构及实现的功能可以相同，也可不同；另外，两微波网络也可为实现同一电路功能的不同组成部分。其中，所述微波网络包括但不限于移相电路、滤波电路、功分电路、合路电路、耦合电路、传输电路中的至少一种。

一方面，所述第一微波网络41通过第二微波网络42与传输线缆5连接(应当理解的是，在其他实施例中，也包括第二微波网络42通过第一微波网络41与传输连接的情况)，即所述第二微波网络42上设置传输电路，从而可充分利用微波器件腔体的容置空间，从而有利于减少传输线缆5的使用，从而大幅降低布线难度；另外还可对第一微波网络41进行配相，通过改变作为传输电路的走线设置，以达到电延迟的目的。

另一方面，可以将同一电路功能的微波网络设置在不同电路基板上，实现微波网络在立体空间上的延伸；也可在同一个微波器件腔体内集成至少两种不同电路功能微波网络，使得一个微波器件具有多种微波网络功能，可以减少器件及电缆的使用，大大地优化了天线内部的布局，有利于天线小型化。

应当理解的，所述第一微波网络41与第二微波网络42的电路结构及实现的功能可以相同，也可不同；另外，两微波网络也可为实现同一电路功能的不同组成部分。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述第一微波网络41与第二微波网络42之间为一体成型，具有良好的结构稳定性。

在其他优选的实施例中，所述第二微波网络42还可贯穿第一微波网络41设置，两者通过焊接或粘结等方式进行连接。所述第二微波网络42贯穿第一微波网络41使得第一微波网络41的两侧均设有第二微波网络42，可充分利用腔体空间并可减少第二微波网络42的使用，同时可设置更多的电路。

进一步的，在所述第二微波网络42与所述第一微波网络41的连接处还可开设凹槽(图中未标示)，以避让第一微波网络41上的电路，便于电路的布局。所述第二微波网络42端部还可设置卡块427，所述卡块427避开第一微波网络41上的电路并贯穿第一微波网络41使得第二微波网络42与第一微波网络41卡合连接，第一微波网络41与第二微波网络42之间卡合连接，可实现两者的可拆卸连接，方便更换，便于进行具有不同功能电路之间的相互组合，使用范围广，并且部分损坏时，仅更换损坏部分即可，降低成本。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述第一微波网络41与所述第二微波网络42垂直设置，加工方便，并且有利于同系列产品加工的一致性和结构的稳定性。

上述复合微波网络4置于所述微波器件腔体中，对应地，所述微波器件腔体包括腔体本体1，所述腔体本体1采用拉挤成型或压铸成型等成型工艺一体成型，大致呈长方体状，其包括一对相对设置的侧壁13及将该对侧壁13连接起来的顶壁11和底壁12，所述顶壁11、底壁12及该对侧壁13共同限定出用于容置微波网络的第一空腔(图中未标示)。

此外，在腔体本体1中还设有至少两块隔板17，相邻两块隔板17相对设置从而在第一空腔中限定出第二空腔(图中未标示)。第二微波网络42设于第二空腔中，第一微波网络41设于第一空腔中，并且所述隔板17上设有让位槽(图中未标示)，从而可使所述第一微波网络41从让位槽穿入到第二空腔中，与第二微波网络42相交并电连接。

在本实用新型优选的一个实施例中，请结合图1和图2，所述隔板17在腔体本体1中设有两块且平行于侧壁13设置，两块所述隔板17可在第一空腔内限定出一个第二空腔，所述第二微波网络42置于第二空腔中，所述第一微波网络41置于第一空腔中且其可从隔板17上的让位槽穿入到第二空腔内与第一微波网络41相交并电连接。

由于第二微波网络42置于由两块隔板17限定出的第二空腔中，使得两块隔板17与第二微波网络42形成带状线结构。根据带状线结构原理可知，所述第二微波网络42的电场分布都在由两个隔板17限定而成的第二空腔中，使得第二微波网络42无法向外辐射能量也不会受到外部的辐射干扰，从而使得第一微波网络41与第二微波网络42之间避免相互干扰，以便于复合微波网络4的信号传输。同时，所述隔板17还可将腔体本体1内空腔分隔成小空间，从而可提高腔体本体1的截止频率，使得电路中不易出现谐振，从而提升微波器件的指标。

所述顶壁11、底壁12及侧壁13上还开设有用于卡置微波网络的卡槽，以提高复合微波网络4置于微波器件腔体中的稳定性。

具体的，所述侧壁13的内侧面上均开设有用于卡置第一微波网络41的第一卡槽14，并且所述第一卡槽14设于该对侧壁13等高会或大致等高的位置；顶壁11及底壁12的至少一个于第二空腔内开设用于卡置第二微波网络42的第二卡槽15；或者所述侧壁13上开设有第一卡槽14以及所述顶壁11和底壁12于第二空腔内也开设有第二卡槽15。所述第一微波网络41及所述第二微波网络42通过对应插设于所述第一卡槽14及所述第二卡槽15中以限位，使得两者可以相互垂直或大致垂直，以提高微波网络的一致性和结构的稳定性。

需要说明的是，所述腔体本体1中可设置n(n≥2)块隔板17，通过n块隔板17可将腔体本体1的第一空腔分隔出供n-1个第二微波网络42一一对应容置的n-1个第二空腔，每块所述隔板17上均开设有供第一微波网络41穿过的让位槽，所述第一微波网络41的两端插置于第一卡槽14中以实现定位，所述顶壁11及底壁12的至少一个于第二空腔中开设有第二卡槽15，以供第二微波网络42进行卡置固定。

请结合1和图2，所述腔体本体1的外侧向外延伸形成有凸起，所述凸起开设有布线孔21，从而形成用于穿设传输线缆5的线缆腔体2，所述线缆腔体2可使所述传输线缆5与腔体本体1内的微波网络电连接。其中所述线缆腔体2的截面形状可以为半圆形、圆形、矩形或其他形状，所述线缆腔体2还可根据实际需要设成环状或柱状。并且所述腔体本体1上还开设有通孔16，以使相应的微波网络可从所述通孔16穿出腔体本体1并与传输线缆5进行连接。

所述布线孔21中设置有焊锡，可通过焊接的方式使所述传输线缆5的外导体与所述线缆腔体2连接；另外，还可在布线孔21中设置环状紧固件，例如绝缘卡环，通过绝缘卡环将传输线缆5的外导体卡持固定以将该传输线缆5与所述线缆腔体2固定，并使得传输线缆5的外导体与腔体本体1之间为耦合连接。

作为本实用新型的一个优选实施例中，当所述线缆腔体2设于所述腔体本体1的顶壁11及底壁12上时，所述通孔16对应设于腔体本体1的顶壁11及底壁12上，所述线缆腔体2设于所述第二卡槽15对应的位置处，所述通孔16与所述线缆腔体2间隔或相邻设置，且所述第二卡槽15与所述通孔16连通，插置于所述第二卡槽15中的第二微波网络42局部可由第二卡槽15及通孔16的连通处穿出所述腔体本体1并与所述线缆腔体2中传输线缆5的端部连接，从而实现第二微波网络42作为第一微波网络41和传输线缆5的连接件的作用。

相对于现有技术中在腔体侧壁13开设布线槽来固定传输线缆5及将所述线缆腔体2设置于所述线缆腔体2的两个侧壁13上，可进一步减小所述腔体本体1的宽度，在其运用于基站天线，尤其是多频天线中时，有利于缩小天线宽度方向的尺寸，并且便于多个复合网络微波器件沿横向并排设置，进一步提高了结构的紧凑型，有利于天线小型化的发展。

作为本实用新型另一个优选的实施例中，所述通孔16设于所述第二卡槽15与所述线缆腔体2之间，即所述通孔16可作为第二卡槽15的延长段以使所述第二卡槽15与布线孔21直接连通，置于所述第二卡槽15内的第二微波网络42可延伸至所述布线孔21中与传输线缆5连接。所述通孔16设置于所述线缆腔体2与第二卡槽15之间时，可避免因线缆腔体2过长导致传输线缆5无法与所述第二微波网络42连接。

作为本实用新型另一个优选的实施例中，所述线缆腔体2还可设于侧壁13上，以减小腔体高度方向的尺寸。所述线缆腔体2设于所述侧壁13上并对应第一卡槽14的位置处，所述通孔16的设置方式与其对应所述第二卡槽15的设置方式相同，即所述通孔16可与所述线缆腔体2间隔或相邻设置，所述通孔16与第一卡槽14连通，以便于第一微波网络41局部从第一卡槽14及通孔16的连通处穿出所述腔体本体1并与传输线缆5直接连接。

作为另外一个优选的实施例中，所述线缆腔体2在腔体本体1的顶壁11、底壁12及侧壁13上均有设置，并且所述腔体本体1的外壁上设有通孔16以使线缆腔体2可与对应的卡槽连通，以便于与微波网络连接。

所述传输线缆5的内导体于腔体本体1纵长方向的一端与所述微波网络露出于腔体本体1外侧的部分固定连接，例如焊接。所述微波网络的输入/输出端口设于该微波网络外露于腔体本体1外侧的部分，例如设于与传输线缆5的内导体大致齐平的位置处。通过如此设置，可以在传输线缆5的内导体与微波网络连接时，不需要将传输线缆5弯折后再与微波网络焊接，可以保证焊接点的稳固性，另外，传输线缆5无需发生折弯，可以降低因折弯而损害传输线缆5的物理结构及对其内传输的信号产生损耗，进而有利于提高传输线缆5的传输效率及保证传输线缆5的使用寿命。

进一步优选的是，所述腔体本体1外侧还设有的保护腔体3，并且所述保护腔体3可通过腔体本体1上对应与传输线缆5连接的微波网络所开设的通孔16以与所述第一卡槽14及第二卡槽15相连通，从而用于罩设沿卡槽及通孔16穿出到所述腔体本体1外侧的微波网络，继而对微波网络电路起到保护的作用，避免微波网络电路的损坏，同时还可起到屏蔽保护的作用，可有效地抑制外界电磁波对置于所述腔体本体1中的微波网络的电磁干扰。

在实际应用时，本实用新型实施例提供的复合网络微波器件可为合路移相器，请结合图1至图5，具体的优选实施例如下：

第一微波网络41用于实现移相功能，第二微波网络42用于实现合路功能，请结合图1至图5，所述复合网络微波器件包括腔体本体1、两块移相器介质板6、设于两块移相器介质板6之间的第一微波网络41及与第一微波网络41垂直设置的第二微波网络42。其中，所述腔体本体1的侧壁13内侧设有用于插置第一微波网络41的第一卡槽14，其顶壁11和底壁12设有用于插置第二微波网络42的第二卡槽15，以通过卡槽将第一微波网络41和第二微波网络42固定。

所述第一微波网络41包括第一移相电路411及第二移相电路412，所述第一移相电路411和第二移相电路412分设于第二微波网络42的两侧，所述第二微波网络42包括与第一移相电路411和第二移相电路412均电连接的合路电路421，并且在所述腔体本体1中位于第二微波网络42的两侧还设有隔板17，以将第二微波网络42的电场分布限制在由隔板17限定而成的第二空腔中，从而可减少第一微波网络41与第二微波网络42之间的相互干扰。

具体在本实施例中，所述第二微波网络42沿腔体本体1的长度方向并列设有四个，其中，一个第二微波网络42可作为传输线以连接上述移相电路与传输线缆5，且该第二微波网络42设有对应第一移相电路411和第二移相电路412的第一输入端422和第二输入端423，以使传输线缆5连接对应的输入端以传输不同的信号。具体的，所述第一移相电路411和第二移相电路412分别对应不同的工作频段，相应的第一输入端422可以是第一频段输入端，第二输入端423可以是第二频段输入端，从而通过与其连接的传输线缆5将不同的频段信号输入到对应的移相电路中。

此外，上述用作传输线的第一微波网络41还具备配相的作用，通过改变输入端与其对应的移相电路之间的电路排布以起到电延迟的作用，从而实现第一移相电路411及第二移相电路412与传输线缆5之间主配相位的一致性，对比现有通过加设电缆使得两者匹配相位一致的结构，本实施例的结构无需另设电缆，进一步减少传输线缆5的使用，减少传输线缆5对腔体空间的占用，从而大幅降低布线难度。

另外三个第二微波网络42可用于实现合路功能，三个第二微波网络42均包括合路电路421并均与第一移相电路411和第二移相电路412电连接，并且在其中一个第二微波网络42上还设有用于与传输线缆5连接的第一合路端口424、第二合路端口425及第三合路端口426，所述第一合路端口424、第二合路端口425及第三合路端口426可用作第一移相电路411和第二移相电路412的共同输出端口。

应当理解的是，所述第一微波网络41两侧的移相器介质板6还开设有避让槽(图中未标示)，以在移相器介质板6移动过程中对第二微波网络42避让。

上述合路移相器中，移相电路设于第一微波网络41，合路电路421设于第二微波网络42，通过使第一微波网络41与第二微波网络42相交并电连接以构成集成移相功能和合路功能的复合微波网络4，使得在一个器件内即可集成移相器和合路器。并且通过在腔体本体1内设置隔板17，使得隔板17与第二微波网络42形成带状线，并将第一微波网络41与第二微波网络42相隔开，从而可降低第一移相电路411、第二移相电路412和合路电路421三者之间的相互干扰。

此外，腔体本体1的顶壁11及底壁12与第一微波网络41也可构成带状线结构，以减少外部辐射对第一微波网络41的干扰，便于复合微波网络4的信号的传输，从而可有效地提升该微波器件的性能指标。并且还通过第二微波网络42连接第一微波网络41与传输线缆5，可减少器件及传输线缆5的使用，减少传输线缆5对腔体空间的占用，从而大幅降低布线难度。

需要指出的是，上述实施例中的合路移相器，所述合路电路可设置于第二微波网络42上，也可设置于第一微波网络41上，或者同时设置于第一微波网络41及第二微波网络42上。

此外，上述第二微波网络42还可包括功分电路、滤波电路、双工电路、耦合电路等，使得该微波器件可集成不同功能的微波电路。

作为另一个优选的实施例中，请结合图6，所述第二微波网络42沿腔体本体1的宽度方向并排设置三个，所述隔板17设置四块，从而在第一空腔内限定出三个第二空腔，三个第二微波网络42可一一对应置于三个第二空腔中，三个第二微波网络42可分别具有不同功能的电路，使得在同一个微波器件腔体内集成至少两种不同电路功能微波网络，使得一个微波器件具有多种微波网络功能，可以减少器件及电缆的使用，大大地优化了天线内部的布局，有利于天线小型化。

同时，相邻两块隔板17与置于两块隔板17之间的第二微波网络42可形成带状线结构，从而提高第二微波网络42的抗干扰能力，其信号传输的稳定性高。此外在腔体本体1中设置多块隔板17，可将腔体本体1的大空腔分割形成多个小腔体，从而可提高腔体的截止频率，有效地抑制线路之间的谐振产生。

此外，本实用新型还涉及一种天线，其包括反射板(图中未示意)及设于反射板上的辐射单元(图中未示意)和复合网络微波器件，所述复合网络微波器件为前文中所提到的复合网络微波器件，由于复合微波网络器件中采用集成多功能的复合微波网络4，使得在一个微波器件中可同时具有多种微波网络功能，从而可减少设置在反射板上的微波器件的数量，减少了器件和电缆的使用，大大优化了天线内部的布局，进而可达到天线小型化的目的。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。