专利名称：多分支分配移相器的制作方法
技术领域：
本发明涉及多分支分配移相器，特别是涉及适用于控制阵列天线的倾斜角的相位 电路等的多分支分配移相器。
背景技术：
在移动电话基站用等的阵列天线中，例如出于将基站的服务区最优化等原因，控 制从各基站的阵列天线发射的发射束的倾斜角。为了变更该发射束的倾斜角，需要利用移相器来变更供电给各阵列天线元件的激 励功率的相位分布。作为该移相器，例如已知有下述专利文献1、专利文献2披露的分配移相器。图7是显示以往的分配移相器的一个例子的立体图。图7所示的分配移相器在介电体基板10上设置输入侧带状导体3、一部分打开的 圆环状的输出侧带状导体2，将输入侧带状导体3的圆环的中心(中心轴用P表示)侧的一 端配置在输出侧带状导体2的圆环的中心。另外，具有在输出侧带状导体2上滑动的滑动部(5a、5b)，其长度在左右分别为 λ/4，输出侧带状导体2的两端分别为输出端。并且，将臂部5c的圆环的中心侧的一端配 置在圆环的中心。接着，使聚氟化乙烯等一般的高频电线的绝缘材料的高介电常数绝缘体(4a、4b)， 分别存在于臂部5c与输入侧带状导体3、以及滑动部(5a、5b)与输出侧带状导体2之间。在图7所示的分配移相器中，从输入侧带状导体3输入的高频信号通过高介电常 数绝缘体4a与臂部5c结合，通过其到达顶端的左右的滑动部(5a、5b)。接着，以该左右的 滑动部(5a、5b)通过高介电常数绝缘体4b与输出侧带状导体2结合。然后，通过旋转臂部，可以使得在从输出侧带状导体2的两端输出的激励功率之 间具有预定的相位差。另外，作为与本发明申请相关的现有技术文献有以下的文献。专利文献1 日本专利特开平5-121915号公报专利文献2 日本专利特开2000-196302号公报
发明内容
本发明要解决的问题然而，从图7可知，在图7所示的分配移相器中，仅能将输入的高频信号分配为2 份。因此，为了将输入的高频信号分配为3份以上，且得到具有预定的相位差的输出， 使用图8所示的多分支分配相位器。其中，图8是用于说明以往的多分支分配相位器的一个例子的图。图8中，30a、 30b,30c分别是图7所示的分配相位器，31是3分配器，32是连杆机构(或者齿轮机构)。
在图8所示的多分支分配相位器中，将输入的高频信号由3分配器31分配为3份， 将该被分配为3份的高频信号分别输入至分配移相器(30a、30b、30c)，通过用连杆机构(或 者齿轮机构)32同步地使导体滑动件旋转，可以在分配相位器(30a、30b、30c)之间具有期 望的相位差，且能够得到在各分配移相器(30a、30b、30c)的输出间具有预定的相位差的激
励功率。然而，该图8所示的多分支分配相位器存在的问题是需要分配器31与连杆机构 (或者齿轮机构)32，结构复杂，面积也较大，并且由于器件数量较多，因此成本较高。本发明是为解决上述现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于提供结构简 单，面积较小，并且可以降低成本的多分支分配相位器。本发明的上述以及其它目的和新颖的特征，通过本说明书的描述及附图可以了解。用于解决问题的方法在本申请披露的发明中，简单说明代表性的方案的概要如下。为达到所述目的，本发明的特征在于，包括介电基板；第一至第η输出侧带状导 体，形成于所述介电体基板上，并且在假定以任意一点为中心配置为同心圆状的(η >2个) 圆环，所述(η >2个)圆环中从半径较小者起为第一至第η圆环时，分别具有构成所述第 一至第η圆环的一部分的圆弧形，两端为输出端；输入侧带状导体，形成于所述介电体基板 上，一端定位在所述圆环的中心；第一至第η滑动部，分别具有构成所述第一至第η圆环的 一部分的圆弧形，长度比输出侧带状导体短；以及臂部，具有所述第一至第η所述滑动部， 可绕着所述圆环的中心旋转，在所述第一至第η输出侧带状导体与所述第一至第η圆弧状 的滑动部之间，以及所述输入侧带状导体与臂部之间存在绝缘体。另外，在本发明中，使所述臂部的到达所述第一至第η所述各滑动部的特性阻抗 变化，从而使从所述第一至第η输出侧带状导体输出的高频信号的振幅比变化。另外，在本发明中，所述臂部具有在所述圆环的中心侧的一端围住所述圆环的中 心而形成的环形的导体，并且具有一端与所述环形的导体连接，在另一端侧具有所述第一 至第η圆弧状的滑动部的第一及第二线路。发明的效果简单说明在本申请披露的发明中代表性的方案可以得到的效果如下。根据本发明，可以提供结构简单，面积较小，并且可以降低成本的多分支分配相位
ο
图1是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的简要结构的俯视图。图2是用于说明本发明的实施例的多分支分配移相器的臂部、与输入侧带状导体 的关系的图。图3是用于说明本发明的实施例的分配移相器的滑动部、与第一线路及第二线路 的关系的图。图4是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的变形例的简要结构的立体图。图5是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的一个例子的分配损耗特性和反射衰减量特性的仿真结果的曲线图。图6是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的变形例的简要结构的立体图。图7是显示以往的分配移相器的一个例子的立体图。图8是显示以往的多分支分配移相器的一个例子的俯视图。标号说明2、2a、2b、2c输出侧带状导体3输入侧带状导体3a,6a环形的导体4a、4b高介电常数绝缘体5a、5b、7a、7b、7c 滑动部5c 臂部6b第一线路6c第二线路10介电体基板11旋转基板30a、30b、30c 分配相位器31 3分配器32连杆机构(或者齿轮机构)
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施例。另外，在用于说明实施例的全部附图中，在具有同一功能的部件标注相同的附图 标记，省略重复的说明。图1是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的简要结构的俯视图。本实施例的多分支分配移相器在介电体基板10上配置一部分打开的3个圆弧形 的输出侧带状导体(2a、2b、2c)、输入侧带状导体3。在介电体基板10的背面形成有接地导 体(未图示)。此处，假定以任意一点为中心(中心轴以P表示)配置为同心圆状的3个圆环， 3个圆环中从直径较小起为第一至第三圆环，则输出侧带状导体(2a)构成第一圆环的一部 分，输出侧带状导体(2b)构成第二圆环的一部分，输出侧带状导体(2c)构成第三圆环的一 部分，并且各输出侧带状导体(2a、2b、2c)的两端分别为输出端(此处为6个输出端)。另外，在各输出侧带状导体(2a、2b、2c)上分别设有滑动部(7a、7b、7c)。各滑动部 (7a.7b.7c)在各输出侧带状导体(2a、2b、2c)上滑动，各滑动部(7a、7b、7c)的圆弧形的长 度为λ0/2(λ0是设计中心频率)以下。各滑动部(7a、7b、7c)可以利用具有第一线路6b、第二线路6c的臂部，绕着圆环的 中心(图1的中心轴P)旋转。如图2所示，臂部在圆环的中心侧的一端具有围住圆环的中心而形成的环形的导 体6a。另外，输入侧带状导体3也具有围住圆环的中心而形成的环形的导体3a，在输入侧 带状导体3的环形的导体3a与臂部的环形的导体6a之间，配置有绝缘体4a。
另外，在各滑动部(7a、7b、7c)与各输出侧带状导体(2a、2b、2c)之间，也配置有绝 缘体4b。此处，绝缘体(4a、4b)例如由聚氟化乙烯等一般的高频电线的绝缘材料构成。另外，如图3所示，第一线路6b以及第二线路6c，在距离各滑动部(7a、7b、7c)的 中心等间隔的位置(Tl = T2)与各滑动部(7a、7b、7c)连接。在本实施例的分配移相器中，从输入侧带状导体3输入的高频信号到达环形的导 体3a，通过高介电常数绝缘体4a，与臂部的环形的导体6a结合，通过第一线路6b和第二线 路6c到达各滑动部(7a、7b、7c)，以各滑动部(7a、7b、7c)通过高介电常数绝缘体4b，与各 输出侧带状导体(2a、2b、2c)结合。然后，通过在圆环的中心(图1的P)插入转轴，旋转该转轴并旋转臂部，即，使各 滑动部(7a、7b、7c)旋转，作为从各输出侧带状导体(2a、2b、2c)的两端输出的激励功率，可 以在各输出侧带状导体(2a、2b、2c)之间具有期望的相位差，且能够得到在各输出侧带状 导体(2a、2b、2c)的端子间具有预定的相位差的激励功率。另外，通过利用减小臂部的环形的导体6a与第一滑动部7a之间、或者各滑动部之 间的第一线路6b和第二线路6c的线路宽度等方法，使到达各滑动部(7a、7b、7c)的第一线 路6b和第二线路6c的特性阻抗分别变化，可以使从各输出侧带状导体(2a、2b、2c)输出的 高频信号的振幅比变化。图4是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的变形例的简要结构的立体图。图4所示的多分支分配移相器，输出侧带状导体由2条输出侧带状导体(2a、2b) 构成，这点与图1所示的多分支分配移相器不同，但由于除此之外的结构与图1所示的多分 支分配移相器相同，因此省略再次的详细说明。图5是显示图4所示的多分支分配移相器的一个例子的分配损耗特性和反射衰减 量特性的仿真结果的曲线图。图5所示的曲线图显示的是将输入侧带状导体3、以及各输出侧带状导体(2a、2b) 的特性阻抗作为50Ω进行计算的结果的曲线图。另外，在图5的曲线图中，横轴是频率，1刻度为0. 5GHz ；纵轴是衰减量，1刻度为 (-5dB)。图5的A所示的曲线显示输入端子(图4的01)的反射衰减量。另外，图5的B 所示的曲线显示从输入端子(图4的01)向输出端子(图4的02)的分配损耗、以及从输 入端子(图4的01)向输出端子(图4的03)的分配损耗。并且，图5的C所示的曲线显示从输入端子(图4的01)向输出端子(图4的04) 的分配损耗、以及从输入端子(图4的01)向输出端子(图4的05)的分配损耗。另外，由于从输入端子(图4的01)向输出端子(图4的02)的分配损耗、以及从 输入端子(图4的01)向输出端子(图4的03)的分配损耗示出大致同样的特性，因此在 图5中，B的曲线描绘为一条曲线。同样，由于从输入端子(图4的01)向输出端子(图4的04)的分配损耗、以及从 输入端子(图4的01)向输出端子(图4的05)的分配损耗也示出大致同样的特性，因此 在图5中，C的曲线描绘为一条曲线。从图5所示的分配损耗特性(B、C)可知，在本实施例的多分支分配移相器中，分配 损耗为大致一定的值。
图6是显示本发明的实施例的多分支分配移相器的变形例的简要结构的立体图。图6所示的多分支分配移相器，臂部由单独的第一线路6b构成，这点与图1所示 的多分支分配移相器不同，但由于除此之外的结构与图1所示的多分支分配移相器相同， 因此省略再次的详细说明。如图1所示的将臂部由第一线路6b与第二线路6c构成，与如图6所示的将臂部 由单独的第一线路6b构成时相比，可以使更宽频带的高频信号的相位可变。另外，在上述说明中，说明了各滑动部(7a、7b、7c)的圆弧形的长度为 λο/2的情况，但各滑动部(7a、7b、7c)的圆弧形的长度在各滑动部(7a、7b、7c)的 圆弧形的长度为Lo时，优选的是(2XX0)/5<Lo< (3X λ0)/5,更优选的是 (9 X λ ο)/20 ^ Lo ^ (11Χ λ ο)/20。以上，基于上述实施例具体说明了本发明人完成的发明，当然，本发明不限于上述 实施例，在不脱离其要点的范围内可以进行各种变更。工业上的实用性本发明涉及多分支分配移相器，特别是对适用于控制阵列天线的倾斜角的相位电 路等尤为有效。
权利要求
一种多分支分配移相器，其特征在于，包括介电基板；第一至第n输出侧带状导体，形成于所述介电体基板上，并且在假定以任意一点为中心配置为同心圆状的(n≥2个)圆环，所述(n≥2个)圆环中从半径较小者起为第一至第n圆环时，分别具有构成所述第一至第n圆环的一部分的圆弧形，两端为输出端；输入侧带状导体，形成于所述介电体基板上，一端定位在所述圆环的中心；第一至第n滑动部，分别具有构成所述第一至第n圆环的一部分的圆弧形，长度比输出侧带状导体短；以及臂部，具有所述第一至第n所述滑动部，可绕着所述圆环的中心旋转，在所述第一至第n输出侧带状导体与所述第一至第n圆弧状的滑动部之间，以及所述输入侧带状导体与臂部之间存在绝缘体。
2.根据权利要求1所述的多分支分配移相器，其特征在于，使所述臂部的到达所述第一至第η所述各滑动部的特性阻抗变化，从而使从所述第一 至第η输出侧带状导体输出的高频信号的振幅比变化。
3.根据权利要求1或2所述的多分支分配移相器，其特征在于，所述臂部具有在所述圆环的中心侧的一端围住所述圆环的中心而形成的环形的导体， 并且具有一端与所述环形的导体连接，在另一端侧具有所述第一至第η圆弧状的滑动部的 第一及第二线路。
全文摘要
本发明提供结构简单，面积较小，并且可以降低成本的多分支分配相位器。包括第一至第n输出侧带状导体，形成于介电体基板上，并且在假定以任意一点为中心配置为同心圆状的第一至第n(n≥2)圆环时分别具有构成第一至第n圆环的一部分的圆弧形，两端为输出端；输入侧带状导体，形成于介电体基板上，一端定位在圆环的中心；第一至第n滑动部，分别具有构成第一至第n圆环的一部分的圆弧形，长度比输出侧带状导体短；以及臂部，具有第一至第n滑动部，可绕着圆环的中心旋转，在第一至第n输出侧带状导体与第一至第n圆弧状的滑动部之间，以及输入侧带状导体与臂部之间存在绝缘体。
文档编号H01P5/12GK101971413SQ20088012748
公开日2011年2月9日 申请日期2008年2月25日 优先权日2008年2月25日
发明者小林永枝, 胜·C·阮, 苅込正敞, 西村崇 申请人:日本电业工作株式会社