介质移相器及采用该介质移相器的天线控制系统的制作方法

文档序号:7125340阅读:146来源:国知局
专利名称:介质移相器及采用该介质移相器的天线控制系统的制作方法
技术领域
介质移相器及采用该介质移相器的天线控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种天线控制系统,尤其涉及其所采用的一种介质移相器。
背景技术
电调天线技术是移动通信系统中的一个普遍要求,该技术用于适时地改变天线阵列的各个发射元件的相位以便调整某一天线的垂直波束指向,从而控制通信信号的作用范围。这种技术主要由可用于调节输出信号的相位的移相器实现。移相器在外部控制源的控制下,通过移动其自身的一个部件,便可将一路输入的信号改变相位并分配到多个分支输出端口,从而改变传输给发射元件的信号的相位,实现波束下倾调节。移动通信技术的迅速发展,给移相器提出了更高的要求,比如良好的宽带匹配特性等。很多研究设计人员已经进行了广泛而多样的研究,以便使移相器具备更好的性能和更有效的结构。早期公开的介质移相器技术为1961年公开的美国专利US3005168,其圆饼介质块由两个介电常数不同的半圆饼组成,馈电网络与圆饼介质块置于两个接地金属板之间,馈电网络以圆饼介质块圆心做成圆弧形,构成带状传输线。圆饼介质块沿其圆心做轴向运动,馈电网络的介电常数也随之线性改变,导致输入端到输出端的信号延迟发生变化,达到移相的目的。其缺点是为了达到电路匹配的目的,对应不同介电常数的带状线的两个接地板之间的距离必须不同,介质在运动时,其接地金属板亦要一同运动,这使该技术实际应用的可行性大大折扣。该公开的技术采用介质移动的方向与信号传播的方向一致,而US5949303、CN1547788A、US20020030560 均为其技术的延伸或变体。请参阅US5949303号专利公告,其技术方案简化成图I所示,通过在呈曲折形环路设计的馈电网络I上滑动介质板2的方式实现了移相功能,不同输出端口之间的相位差是通过馈电网络I的传输线介质覆盖长度不同而实现的。这种方案所隐藏的不足在于曲折形环路使介质板2边缘与馈电网络I的传输线交界两次以上,不利于减小反射信号,不利于设计具有宽频带响应的部件,同时还增加了移相器的结构复杂度。CN1547788A公告所实现的移相方案中,通过一整块细长介质板的移动而达到移相的目的,其核心思想和US5949303相似,采用过多的曲折形环路来实现多个端口的相移,除了难以设计具有宽频带响应的部件如工作频率为1710-2690MHZ的超宽频移相器外,过多的曲折形环路增加了移相器的插入损耗,并且过于细长的介质板由于机械强度的原因很难保证长期维持原状,众所周知,变形的介质板在移动时会受力不均匀,有可能导致移相器在移动过程中卡死或影响移相精度。US20020030560中避免了上述缺点,但其采用两块不同介电常数介质块通过烧结的方式做成圆饼形介质块3,如图2所示,其制造成本较高,制造效率低,不适合在工业中大批量应用;并且,采用圆饼形介质块,为了移相的需要,必须采用旋转式传动机构。众所周知,旋转式的传动机构比直拉式传动机构要复杂的多,进一步限制了其应用的广泛性。

实用新型内容[0007]因此,本实用新型的首要目的在于克服上述不足,提供一种介质移相器,以更简单的结构实现移相器更可靠的物理和电气性能。本实用新型的另一目的在于提供一种介质移相器的天线控制系统,以为所述介质移相器的应用提供必要环境。为实现本实用新型的目的,本实用新型采用如下技术方案本实用新型的介质移相器,其包括一对平行接地板、可滑动地置于该对接地板之间的介质装置、该介质装置具有沿其滑动方向贯通的贯通空间,以及与该对接地板维持固定的相对位置关系的馈电网络;所述馈电网络具有相互平行的两个或两个以上的传输臂和与对该些传输臂进行平衡馈电的馈电部件,所述各传输臂贯穿所述贯通空间设置;所述介质装置包括对应所述两个或两个以上的传输臂分别设置的彼此具有不同介电常数的多个部分。本实用新型优选如下方式实现所述介质装置·[0012]其一、所述介质装置的至少两个所述的部分分别由不同材料烧结而成以呈现不同的介电常数。其二、所述介质装置为一体成型件,其各部分具有互不相同的结构以呈现不同的介电常数。具体而言,所述介质装置的至少一个部分靠近所述两个接地板处各设一残缺部,该些残缺部占据该部分与该两个接地板相平行的整个面。当介质装置的部分的数量超过两个时,所述介质装置有两个以上的部分设有所述残缺部,每个部分的残缺部的体积均不相同。其三、同理,所述介质装置为一体成型件,其各部分具有互不相同的结构以呈现不同的介电常数。具体而言,所述介质装置的至少一个部分设有若干沿两个接地板的相对方向贯通的通孔。当介质装置的部分的数量超过两个时,所述介质装置有两个以上的部分设有所述通孔,该些部分的通孔的个数均不相同。本实用新型优选如下方式实现所述介质装置与传输臂之间对应关系其一、所述介质装置的各个部分在其滑动方向截面上对应包围所述各传输臂。其二、所述介质装置在空间上分离为两个整体,每个整体均包括与所述两个或两个以上的传输臂数量相对应的多个局部,两个整体间彼此相对的每一对局部之间置有一所述的传输臂。较佳的,所述两个接地板均为均匀材质,且两个接地板之间的距离处处相等。本实用新型揭示的馈电部件与传输臂间连接关系的一种优选方式中,所述传输臂具有偶数个,所述馈电部件包括外接臂和对所述各传输臂进行等分并联馈电的传输结构,外接臂一端与该传输结构的几何中心点相连接,以保证从外接臂经传输结构到各个传输臂输出端所形成的各个信号传输路径均具有相同的长度以实现对各传输臂的平衡馈电。对于结构简单的介质移相器,所述传输结构包含一平直的传输线,所述传输臂有两个,该平直的传输线两端分别与两个传输臂的相同端相连接,所述外接臂与该传输线的几何中心点相连接。本实用新型揭示的馈电部件与传输臂间连接关系的另一优选方式中,所述两个或两个以上的传输臂于传输臂本身的几何中心点连接所述的馈电部件,以使自该馈电部件进入到同一传输臂两输出端之间形成的每对信号传输路径之间具有相同的长度以实现对该传输臂两侧的平衡馈电,所述介质装置形成有供该馈电部件进入所述贯通空间与各传输臂实现连接的置入空间。较佳的,所述介质装置的各个部分依其相邻关系具有渐减的介电常数。所述介质装置的相邻两个部分的介电常数之比为I :2。进一步的,所述介质装置用于形成贯通空间的壁面形成有润滑层。所述传输臂的壁面形成有润滑层。本实用新型的天线控制系统其包括如权利要求前述的介质移相器,每个介质移相器的每个传输臂的输出端均独立与一个信号辐射元件相连接,该天线控制系统还包括一个驱动所述介质装置沿其滑动方向滑动的电动驱动装置或机械驱动装置。较佳的所述电动驱动装置受控于一个与之远程连接的控制器。与现有技术相比,本实用新型具有如下优点I、对多个传输臂进行平衡馈电的方式,避免了一条信号传输路径中出现传输臂与介质装置的多处交界,有利于减小反射信号,有利于设计具有宽带响应的部件。·2、通过在同一介质材料上设置通孔或残缺部的方式改变该部分介质材料的介电常数,使得介质装置一旦移动,其不同介电常数的两部分对信号的影响不同,具体是通过影响信号的传播速率来使不同介电常数的传输臂的信号呈现出不同的相位,由此实现移相的目的,此外,设置通孔和残缺部的方式还避免了烧结方式所带来的高成本的问题。3、整体结构简单且具有良好对称性,接地板之间的距离处处相等、介质装置的几何形状的加工简易,馈电网络易于固定,便于批量加工,以此确保较为稳定的电气性能。4、直接且直线地推移介质装置,且使介质装置的滑动方向与信号在传输臂中的传输方向一致,便于其机械或电动驱动机构的实现。5、由于传输臂贯通介质装置设置,介质装置的长度小于与传输臂的长度,介质装置易于加工形成机械强度较高的特性,使得移相器更为耐用,不易与传输臂相卡紧,确保移相器的移相精度。6、本实用新型以简单的结构提供了配置多种不脱离本实用新型的创造性精神的变体的可能,例如,通过增加多个相平行的传输臂或改变馈电部件的馈电点等,可以使移相器具有一对多的平衡移相馈电分配网络,适用于多种应用场合。

图I是US5949303专利公告所揭示的移相器的核心技术的简化示意图;图2是US20020030560号专利公告所揭示的移相器的核心技术的简化示意图;图3是本实用新型介质移相器的第一实施例的原理示意图;图4是图3中A-A方向的截面示意图;图5是图4的一个变体,取之与图4相同的截面,用于揭示介质移相器的第二实施例的一个截面,该截面揭示介质装置形成有残缺部;图6是本实用新型介质移相器的第三实施例的原理示意图,其设有多个通孔;图7是本实用新型介质移相器的第四实施例的原理示意图,其馈电网络中,馈电部件与两个传输臂的几何中心点相连接;图8是图7中A-A方向的截面示意图,其揭示介质装置形成有残缺部;图9是本实用新型介质移相器的第五实施例的原理示意图,其馈电网络中,馈电部件与三个传输臂的几何中心点相连接,对应地,介质装置的两个部分设有厚度不等的残缺部;图10是图9中A-A方向的截面示意图,其揭示介质装置形成有多个残缺部;图11是本实用新型介质移相器的第六实施例的原理示意图,其揭示介质装置的两个部分设置有疏密不等的通孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明 请参阅图3和图4,本实用新型的介质移相器的第一实施例揭示了该介质移相器由一对接地板81,82、一个馈电网络4、以及一个介质装置3组成。该对接地板81,82为质地均匀的金属材质,其呈平板状,具有平滑的两个表面,两块接地板81,82彼此相对且相平行设置,使得两个接地板81,82彼此相对向的两个面之间的距离处处相等。当然,工业应用中并不存在理想的模型,因此,两个面之间因合理的物理误差而呈现的细微距离差异应被忽略、视为等距而符合本实用新型的核心思想。馈电网络4被设计成一个具有平衡馈电特性的接近扁平状的线状传输件,其设置于两个接地板81,82之间,基本与两个接地板81,82的对称轴所形成的面相重合,以与两个接地板81,82相平行。馈电网络4与两个接地板81,82之间的相对位置关系通过公知的多种方式加以固定,以便始终保持这种相对位置关系固定不变。馈电网络4与平行于馈电网络4的两接地板81,82共同组成带状传输线结构,其射频信号按照TEM模传播。馈电网络4的导体既可以在导体板材(如一定厚度的黄铜板)通过冲压或线切割而成,也可以印刷在PCB上。馈电网络4具体包括一个呈T型的馈电部件40和两个等长且相平行的传输臂411,412,所述馈电部件40由外接臂421和传输结构构成,该传输结构仅包含一个平直的传输线422,该平直的传输线422两端分别与两个传输臂411,412的同一端相连接,而外接臂421则于传输线422的几何中心点与传输线422相连接。由此可见,从外接臂421的馈入端480馈入的信号,其被传输线422等功率分配成两路输出,因该传输线422将两个传输臂411,412实现并联,两路输出的信号便分别经该两个传输臂411,412后在两个传输臂411,412的输出端481,482输出。馈电网络4的这种设计使得其具有对称结构,因此,信号进入馈电网络4被分路直至输出,各路输出的信号均经过了相似长度的信号传输路径,实现了对各个传输臂411,412的平衡馈电。所述的介质装置3,置于两个接地板81,82之间,被设计成可沿传输臂411,412的纵长方向也即传输臂411,412的信号传输路径往返滑动。因接地板81,82与各传输臂411,412均为固定件,因此,介质装置3是唯一的可滑动件。介质装置3在图4中被示意成上、下相互分离的两个整体301,302,由此在该两个整体301,302之间形成一个四面贯通的贯通空间30,每个整体301,302对应两个传输臂411,412分成两个局部,两个整体301,302的各一个局部相对应地将一个相应的传输臂411,412夹设其中。一种未图示的变体中,所述介质装置3被结合成一个整体,所述贯通空间30的个数与传输臂411,412的个数对应设置,一个贯通空间30用于容置一个传输臂411或412,这种情况下,介质装置3的贯通空间30在其滑动方向的截面上的周围的壁面便形成了对贯通空间30内的传输臂411和412的包围,以此实现介质装置3沿传输臂411,412的纵长方向也即传输臂411,412的信号传输方向的可滑动设置。不管所述贯通空间30具体形成的方式如何,均不影响本实用新型的实施。为了使介质装置3相对于各传输臂411,412的移动更加平滑,可以在形成贯通空间30的介质装置3壁面上或者在传输臂411,412的壁面上设置润滑层(未图示)。根据射频原理,设有长度为L的传输线,其在空气介质填充时,电长度为Q1 =
2 JiL/λ,而在有介电常数为ε ^的介质填充时,电长度力0,两者的差值为
Μ = 02-θ^2π(^-1)1/λ,其中λ为信号的工作波长。介质装置3在馈电网络4上滑
动,其L值发生变化,进而Λ Θ随之线形变化,达到移相的目的。需要近一步指出的是,介电常数^的值越大,其移相量相对越大。 为了使馈电网络4上的外接臂421的信号馈入端480到各传输臂411,412的输出端481,482的射频信号相位发生阶梯形的差分变化,作用到各输出端411,412的介质的介电常数或等效介电常数也需要不同。设本实施例的介质移相器中,当介质装置3移动长度L时,为了在一个输出端481得到-Λ Θ的移相量,而在另一输出端482得到-2 Λ Θ的分量(负号代表射频信号相位的延迟),对应第一个输出端481所属传输臂411处的介质的介电常数为ε ,对应第二输出端482所属传输臂412处的介电常数为,则811和ε 对应的关系为
.ι _ I I-η=~ =—
λ/^Γ-Ι 2BP £rl = (VfZll)2
2ο本实施例中,对介质装置3的结构不做任何改变,但是,如图4所示,介质装置3对应所述两个传输臂411,412被分成左右相等的两个部分31,32,且这两个部分31,32在本实施例中是左右对称的,并且最好使得整个介质移相器也关于介质装置3的两部分31,32的对称轴对称。介质装置3的两个部分31,32分别采用具有不同介电常数的材质制作而成,每一个部分31和32均为完整填充件,两个部分31,32的介电常数满足上述的关系,信号的传输在具有不同介电常数的介质作用下将具有不同的传播速率。抽象而言,具体表现在介质装置3做直线滑动时,相当于覆盖于两个传输臂411,412上的介电常数由空气分别逐渐变化为^^与、2,使得两个传输臂411,412输出的两路信号的相位变化之比为I :2,达到两路输出信号相位差分的目的。介质装置3的两个具有不同介电常数的材质的制作工艺可以采取烧结的方式实现,但目前烧结工艺导致加工成本较高,且当需要烧结的部分如后述所揭示具有三个以上部分31、32、33 (参阅图8)时,虽然也可以烧结的方式实现该三个部分分别具有不同的介电常数,但烧结将变得更加困难。因此,本实用新型后续的实施例将进一步揭示其它可能的实现方式。本实用新型介质移相器的第二实施例针对第一实施例采用烧结工艺实现介质装置3具有不同介电常数而导致成本较高的问题而做出改进,改进之处在于其介质装置3本身,不影响接地板81,82、馈电网络4等部件,具体请参阅图5。请参阅图5,介质装置3为一体成型件,其两个部分31,32具有完全相同的材质,因此,材质本身使得介质装置3的两个部分31,32具有相同的介电常数。为了实现介电常数
满足前述公式=gri =(5 +V,对其中的一个部分32的结构在空间上做出改变。具体
的改变方式在于介质装置3的该需改变的部分32的靠近两个接地板81,82的两个面处,占据该两个面整体设有呈矩形板状的残缺部321,321’,使得介质装置3在 该部分32改变了介质属性,由单一的介质改变为介质加空气,介质与空气的结合使得在该部分32呈现出不同于另一部分31的等效的介电常数,通过合理调节该残缺部321,321’在两个接地板81,82相对方向上的切割厚度d’,使切割厚度d’与切割后剩余厚度d-d’之间满足一定的关系(通过软件仿真确定),即可使该部分32的介电常数与另一部分31的介电常数满足上述的公式
Be =Srl= (^ + 1)2,使得两个传输臂411,412的输出端481,482的相位变化之比为I :2。本实用新型介质移相器的第三实施例是基于与第二实施例相同的原理,避免采用烧结工艺,对介质装置3的其中一个部分32的内部结构做出改进,具体请参阅图6。 图6示出的视角与图3是相同的。在图6所示的两个部分31、32中,其中一个部分31沿其对应的传输臂412的方向设置有一排通孔323,介质装置3的该排通孔323沿两个接地板81,82的相对方向贯通介质装置3的相应的该部分31设置,刚好使得该排通孔323在该相对方向上对应于相应的贯通空间30内的传输臂411设置。因贯通空间30的存在,尽管图中未示出,介质装置3的该排通孔323将呈现出被从径向截断且相互对应的形状。由此可见,第二与第三实施例均从结构入手对介质装置3做出了改进,使得介质装置3的两个部分31、32呈现不同的介电常数以满足差分移相的需要,而避免了烧结工艺所带来的加工难度高、成本高等不足。但是,以上实施例所揭示的馈电网络4的结构均较为简单,均是基于一分二的差分原理,对于一分多路的移相器,则需要对上述实施例做出适当的改进。请参阅图7和图8所共同揭示的介质移相器的第四实施例。在第四实施例中,其接地板81,82、介质装置3仍然沿用与第二实施例完全相同的结构和相对位置关系,同理,其馈电网络4中的两个传输臂411,412与接地板81,82、介质装置3之间的结构和相对位置关系也与第二实施例完全相同,介质装置3设置残缺部321、321’以通过结合空气改变介质装置3的相应部分32的介电常数。所不同的是,其馈电网络4的馈电部件40仅仅包括单一一条传输线421,该传输线421即构成馈电部件40的外接臂421,对于贯通空间30被设计为四面贯通的介质装置3而言,便自然形成了供馈电部件40进入贯通空间30与各传输臂411,412相连接的置入空间。所述馈电部件40从垂直于该两个传输臂411,412的平行方向的位置置入,并分别与两个传输臂411,412的几何中心点相连接,将传输臂411分成两个支路411a与411b,将传输臂412也分成两个支路412a,412b。信号自馈电部件40进入后,分别进入两个传输臂411,412,在每一个传输臂411,412中,信号被分路向该传输臂411,412的两个输出端481,482传输。对于每一个传输臂411或412而言,其两个输出端481,482或483、484输出的信号均经过了相同长度的传输线,因此,馈电网络4针对其每一个传输臂411或412的两侧实现了平衡馈电。[0065]第四实施例中,介质装置3沿传输臂411、412纵长方向滑动时,传输臂411、412一侧的空气增加而另一侧的空气减少,两个传输臂411、412之间又覆盖有不同介电常数的介质,因此,两个传输臂411、412所形成的四个输出端口 481、483、482、484将具有依次呈2Δ θ , Δ θ , -Δ θ , -2Δ Θ的相位差变化关系。可见,介质装置3的两个部分31、32的介电常数依该两个部分31、32的相邻关系是渐减的。进一步请参阅图9和图10所共同的介质移相器的第五实施例。第五实施例在第四实施例的基础上,将传输臂的个数扩展为三个411、412、413,相应的,介质装置3被划分为三部分31、32、33,介质装置3的三个部分31、32、33仍然与三个传输臂411、412、413相对应设置。各个传输臂411、412、413均被一分为二,分别是传输臂411被分成两个支路411a、411b ;传输臂412被分成两个支路412a、412b ;传输臂413被分成两个支路413a、413b。介质装置3的第一部分31不设置残缺部,第二部分32和第三部分33则均设置残缺部321、321’与331、331’,但是第二部分32的残缺部321、321’与第三部分33的残缺部331、331’具有不同的厚度d’、d”,三个部分31、32、33的厚度d、d’、d”呈阶梯状渐降的形状,使得三个部分31、32、33所获得的等效的介电常数具有阶梯式渐变关系。介质装置3的三个部分31、32、33的厚度的设置遵照如下方式处理设三个部分31、32、33的介电常依次分别为·εΓ3> εΓ2> ,介质装置3的第一部分31保持原始材质所具有的介电常数,覆盖第一传输臂411 ;通过合理切割介质装置3第二部分厚度d’形成残缺部321、321’,得到等效的介电
常数&2,覆盖第二传输臂412 ;第三部分33以更大的厚度d”进行切割形成残
缺部331、331’,得到等效的介电常数&二(^~ + 1)2,覆盖第三传输臂413。介质装置3的
三个部分31、32、33的介电常数依该三个部分31、32、33的相邻关系是渐减的。可见,与前一实施例同理,通过以上的设置,使得三个传输臂411、412、413的六个输出端口 485、483、481、486、484、482所输出的信号的相位变化关系依次为3Λ θ ,2Δ Θ,Λ θ,-Λ θ,-2Λ θ,-3Λ Θ。当各传输臂411、412、413 —侧的介质线性减少时,另一侧的介质线性增加。请继续参阅图11所揭示的本实用新型介质移相器的第六实施例。第六实施例中,与第五实施例同样具有被馈电部件40 —分为二的传输臂411,412,413、介质装置3同理对应设置三个部分31、32、33。介质装置3的第三部分33不做任何设置以保持介质本身所具有的介电常数,覆盖第三传输臂413 ;第二部分32采用增设通孔323的方式替换前一实施例中设置残缺部的方式,使通孔323中充满空气以改变介质装置3第二部分32的等效的介
电常数,使该等效的介电常数为& = ε,.2 =,覆盖第二传输臂412 ;同理,第三部分
31采用增设与第二部分32个数不等、大小不等的通孔313的方式替换前一实施例中设置残缺部的方式,使通过中充满空气以改变介质装置3第三部分31的等效的介电常数,使该
等效的介电常数为&,覆盖第三传输臂411。同理,本实施例的介质装置3
的三个部分31、32、33的介电常数依该三个部分31、32、33的相邻关系也是渐减的。综合第一至第三实施例可知设η为大于等于2的自然数,在馈电网络4中设置2η个传输臂,并通过烧结、设置残缺部、设置通孔等任意一种方式使介质装置3具有2n个与各传输臂相对应的部分,同理可实现一路输入η路输出的相位差分变化关系,并且,相邻的两个传输臂的输出信号之间的相位之比同理可被设置为I :2。进一步将本实用新型的介质移相器应用于本实用新型的一种天线控制系统中,描述未图示。本实用新型的天线控制系统使用前述各实施例及其可能变体所揭示的介质移相器,该天线控制系统设有若干信号辐射元件,信号辐射元件的数量与传输臂的输出端数量一致,每个传输臂的输出端将信号输出给一个信号辐射元件,通过调节 该些信号的相位可以改变由各信号辐射元件形成的天线波束的倾仰角度,以改变该天线波束的指向。改变输出信号的相位的方式通过天线控制系统所配置的一个电动驱动装置或者机械驱动装置实现。该电动驱动装置或者机械驱动装置将力作用于所述介质移相器的介质装置3的可滑动方向,使介质装置3沿着传输臂的纵长方向也即信号传输方向滑动,传输臂中流经的信号即因与传输臂相对的介质的介电常数的改变而发生不同程度的相位改变,达到移相从而调节波束下倾的目的。进一步的,为了使移相的过程具有远程控制的功能,为所述电动驱动装置配置一控制器,控制器与电动驱动装置之间以无线或有线的方式实现远程连接,通过操纵控制器发送信号给所述电动驱动装置,即可使该电动驱动装置产生作用于所述介质装置3的力,从而实现精确而便利的远程调相控制。综上所述,本实用新型的介质移相器完全避免使用曲折形环路,减少传输臂与介质装置3之间的交界,有利于移相器的匹配设计,实测中能实现工作频率为1710-2690ΜΗΖ带宽,具有方便加工、性能稳定、成本低廉等优点。本实用新型尽管只给出以上实施例,但也给出诸多不需经创造性劳动而得出的可能的变体,虽依然无法穷举,但本领域内普通技术人员在通读本说明书后,结合公知常识,应能联想到更多的具体实施方式
,此类具体实施方式
并不超脱本实用新型权利要求的精神,任何形式的等同替换或简单修饰均应视为被本实用新型所包括的实施例。
权利要求1.一种介质移相器,其特征在于其包括ー对平行接地板、可滑动地置于该对接地板之间的介质装置、该介质装置具有沿其滑动方向贯通的贯通空间,以及与该对接地板維持固定的相对位置关系的馈电网络;所述馈电网络具有相互平行的两个或两个以上的传输臂和与对该些传输臂进行平衡馈电的馈电部件,所述各传输臂贯穿所述贯通空间设置;所述介质装置包括对应所述两个或两个以上的传输臂分别设置的彼此具有不同介电常数的多个部分。
2.根据权利要求I所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置的至少两个所述的部分分别由不同材料烧结而成以呈现不同的介电常数。
3.根据权利要求I所述的介质移相器,其特征在于,所述介 质装置为一体成型件,其各部分具有互不相同的结构以呈现不同的介电常数。
4.根据权利要求3所述的介质移相器,其特征在干,所述介质装置的至少ー个部分靠近所述两个接地板处各设ー残缺部,该些残缺部占据该部分与该两个接地板相平行的整个面。
5.根据权利要求4所述的介质移相器,其特征在干,所述介质装置有两个以上的部分设有所述残缺部,每个部分的残缺部的体积均不相同。
6.根据权利要求3所述的介质移相器,其特征在干,所述介质装置的至少ー个部分设有若干沿两个接地板的相对方向贯通的通孔。
7.根据权利要求6所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置有两个以上的部分设有所述通孔,该些部分的通孔的个数均不相同。
8.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置的各个部分在其滑动方向截面上对应包围所述各传输臂。
9.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置在空间上分离为两个整体,每个整体均包括与所述两个或两个以上的传输臂数量相对应的多个局部,两个整体间彼此相対的每ー对局部之间置有一所述的传输臂。
10.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述两个接地板均为均匀材质,且两个接地板之间的距离处处相等。
11.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述传输臂具有偶数个,所述馈电部件包括外接臂和对所述各传输臂进行等分并联馈电的传输结构,外接臂一端与该传输结构的几何中心点相连接,以保证从外接臂经传输结构到各个传输臂输出端所形成的各个信号传输路径均具有相同的物理长度以实现对各传输臂的平衡馈电。
12.根据权利要求11所述的介质移相器,其特征在于,所述传输结构包含一平直的传输线,所述传输臂有两个,该平直的传输线两端分别与两个传输臂的相同端相连接,所述外接臂与该传输线的几何中心点相连接。
13.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述两个或两个 以上的传输臂于传输臂本身的几何中心点连接所述的馈电部件,以使自该馈电部件进入到同一传输臂两输出端之间形成的姆对信号传输路径之间具有相同的长度以实现对该传输臂两侧的平衡馈电,所述介质装置形成有供该馈电部件进入所述贯通空间与各传输臂实现连接的置入空间。
14.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置的各个部分依其相邻关系具有渐减的介电常数。
15.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置的相邻两个部分的介电常数之比为I :2。
16.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述介质装置用于形成贯通空间的壁面形成有润滑层。
17.根据权利要求I至7中任意一项所述的介质移相器,其特征在于,所述传输臂的壁面形成有润滑层。
18.—种天线控制系统,其特征在于,其包括如权利要求I至17中任意一项所述的介质移相器,姆个介质移相器的姆个传输臂的输出端均独立与ー个信号福射兀件相连接,该天线控制系统还包括一个驱动所述介质装置沿其滑动方向滑动的电动驱动装置或机械驱动装置。
19.根据权利要求18所述的天线控制系统,其特征在于,所述电动驱动装置受控于一个与之远程连接的控制器。
专利摘要本实用新型公开一种介质移相器,其包括一对平行接地板、可滑动地置于该对接地板之间的介质装置、该介质装置具有沿其滑动方向贯通的贯通空间,以及与该对接地板维持固定的相对位置关系的馈电网络;所述馈电网络具有相互平行的两个或两个以上的传输臂和与对该些传输臂进行平衡馈电的馈电部件,所述各传输臂贯穿所述贯通空间设置;所述介质装置包括对应所述两个或两个以上的传输臂分别设置的彼此具有不同介电常数的多个部分。本实用新型还公开一种使用该介质移相器的天线控制系统。本实用新型的介质移相器完全避免使用曲折形环路,减少传输臂与介质装置之间的交界,有利于移相器的匹配设计,实测中能实现工作频率为1710-2690MHz带宽,具有方便加工、性能稳定、成本低廉等优点。
文档编号H01Q3/32GK202758993SQ201220350880
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月19日 优先权日2011年8月26日
发明者苏道一, 曹明, 谢浩昌 申请人:京信通信系统(中国)有限公司
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