移相器、功分网络、天线以及基站的制作方法

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种移相器、配置了所述移相器的功分网络与配置了所述功分网络的天线，以及配置了所述天线的基站。

背景技术：

随着现代移动通信技术的发展，通信系统对场景覆盖提出了更高的要求。电调天线以其灵活的波束调节和其较佳的远端遥控功能适应了移动通信需求。在通信网络系统的规划和建设中，移相器用于控制信号的相位变化，是电调天线的关键设备。通过移相器对馈入电调天线的信号进行移相，改变馈入信号的相位，可以调节天线波束的下倾角，便于通信网络的电调优化。

但在5g通信网络的建设中，通常要求5g天线在4g通信网络的基础上更为小型化、轻量化，如此便对移相器的体积和性能提出了更高的要求。4g天线的移相器通常由腔体、介质片、电路板或金属带等构成，此种结构的移相器其体积和质量通常较大，应用在5g天线中会增加成本和重量。但是现有的5g天线的移相器，通常为电路板耦合线移相器，其适用频带窄，对高频信号还存在谐振现象，引入信号误差。因此，业内亟需一种体积和质量较轻，可适用于宽频带的移相器。

技术实现要素：

本发明的首一目的在于提供一种适用频带较宽的移相器。

本发明的次一目的在于提供一种功分网络。

本发明的再一目的在于提供一种天线。

本发明的又一目的在于提供一种基站。

适应于本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

适于本发明首一目的而提供一种移相器，包括层叠设置的一对固定传输线和移相活动线，所述移相活动线包括彼此相导通且与各个固定传输线一一对应耦合连接设置的一对活动传输线，至少一个所述的固定传输线加载设置至少一个调谐枝节。

进一步的，两个所述的固定传输线均设置有所述的调谐枝节。

具体的，两个所述的固定传输线的调谐枝节彼此对称/不对称设置。

进一步的，两个所述的固定传输线的调谐枝节相互导通连接。

进一步的，所述固定传输线在其长度方向的两侧均加载设置所述的调谐枝节。

具体的，所述调谐枝节包含开路线和/或接地线。

进一步的，所述调谐枝节包含隔离电路。

进一步的，所述隔离电路由调谐枝节处设置多个孔洞而形成。

进一步的，所述调谐枝节用于控制该移相器的谐振零点，使其落在该移相器的工作频带之外。

进一步的，所述两个固定传输线在彼此同向的端分别形成连接端口，由其中一个连接端口馈入的信号，行经由所述固定传输线和移相活动线构成的电传输路径而从另一连接端口输出。

具体的，所述固定传输线固定在固定介质板正面，所述移相活动线固定在活动介质板背面，所述活动介质板沿所述固定介质板的在一个活动方向上的相对位移改变所述活动传输线与相应的固定传输线的耦合面积/耦合长度。

具体的，所述固定介质板在其背面设有接地层，至少一个所述的调谐枝节穿过金属化过孔与所述接地层连接。

进一步的，所述固定介质板上设置有遮盖所述固定传输线的罩盖件，该罩盖件与固定介质板构成导向槽，该导向槽允许所述活动介质板仅在所述的活动方向执行线性运动。

进一步的，所述罩盖件为介质材质，其固定安装在固定介质板上。

具体的，所述罩盖件为金属材质，其固定安装在固定介质板上并通过金属化过孔与固定介质板背面的接地层构成屏蔽腔。

进一步的，所述活动介质板在其两条活动传输线之间局部开槽分叉形成两个介质条，所述固定介质板上，对应每条固定传输线设置有一个遮罩该固定传输线的罩盖件。

进一步的，所述罩盖件内壁面设置有抑制所述活动介质板在其厚度方向上的运动的限位件。

具体的，所述移相器还包括移相平衡罩，其固定于固定介质板，在其朝向固定介质板的一面上设置有多个平面限位件，所述平面限位件共同定义出一个与固定介质板相平行的抑制平面，该抑制平面居于所述屏蔽罩与活动介质板之间，用于约束所述活动介质板相对于所述固定介质板的活动高度。

进一步的，所述罩盖件设置有过孔，至少一个所述平面限位件穿过所述过孔设置，以使所述抑制平面设置居于所述遮罩件顶面与活动介质板之间。

适于本发明的次一目的而提供一种功分网络，用于将一路信号分成多路，其中至少一个分路的信号被对应一个移相器移相后输出，其特征在于，所述移相器为首一目的所实施的所述的移相器。

适于本发明的再一目的而提供一种天线，其特征在于：其包括次一目的所提供的所述的功分网络，用于将该天线的一路信号分成多路并经移相后馈入至该天线的辐射单元，以向自由空间辐射对应的波束。

适于本发明的又一目的而提供一种基站，其包括再一目的所提供的所述的天线。

相对于现有技术，本发明的优势如下：

首先，本发明的移相器的移相活动线相对于固定传输线移动以调节馈入信号的相位，在固定传输线上加载至少一个调谐枝节，改变固定传输线的长度和面积，以改变其馈入电流的分布，从而调整移相器的谐振频点，使得谐振频点落在工作频带之外，避免带外干扰，减少信号干扰。

其次，调谐枝节设置于固定介质板，调谐枝节占用体积小，质量轻便，可在不增加移相器的质量的情况下，调节移相器的工作频带。且调谐枝节结构简单，适于大规模的生产制造。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/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为本发明一个实施例中移相器的爆炸图。

图2为本发明的一个实施例的固定传输线和调谐枝节的结构示意图。

图3为本发明的一个实施例的固定传输线和调谐枝节的结构示意图。

图4为本发明的一个实施例的固定传输线和调谐枝节的结构示意图。

图5为本发明的一个实施例的固定传输线和调谐枝节的结构示意图。

图6为本发明的一个实施例的遮罩件的结构示意图。

图7为本发明的一个实施例的遮罩件的结构示意图。

图8为本发明的一个实施例的移相器的结构示意图。

图9为本发明的一个实施例的移相器的结构透视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，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实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种移相器，该移相器可适于较宽的频带，可调节其谐振频点。

在本发明的典型实施例中，参见图1和图7，所述移相器10包括固定介质板11、活动介质板12、遮罩件13与设置于固定介质板11上的一对固定传输线15以及设置于活动介质板12上的移相活动线14。活动介质板12与固定介质板11相互平行，面面相对设置，活动介质板12的背面与固定介质板11的正面相对。

所述一对固定传输线15设置于固定介质板11的正面，且该一对固定传输线15的两条固定传输线15相互平行、并列设置。

结合图2与图3，所述固定传输线15还设有至少一个调谐枝节16，调谐枝节16用于调节固定传输线15的长度和面积，从而改变馈入固定传输线15的电流的分布，以调节移相器10的谐振频点，使其落在工作频带之外。具体言之，可通过改变调谐枝节16的长度和位置，改变馈入电流的分布，进而改变谐振频点，使之移动到工作频带之外，避免谐振所带来的干扰。

所述调谐枝节16设置于固定传输线15的长度方向的一侧或两侧，与固定传输线15连接，调谐枝节16可自固定传输线15引出，而沿固定传输线15的长度方向延伸。一般而言，在固定传输线15的长度方向上一侧或两侧上设置至少一个调谐枝节16。当在固定传输线15的长度方向上一侧或两侧上设置多个调谐枝节16时，多个调谐枝节可相对称或不相对称。一般优选所述调谐枝节16呈l形或j形。

在固定传输线15的长度方向的两侧的同一段上设置两个调谐枝节16，该两个调谐枝节16朝相同或不同方向延伸，且相对于固定传输线15的横向方向的中轴线相互对称。

当两个调谐枝节16在固定传输线15的同一位置朝同一方向延伸相同长度时，该两个调谐枝节16沿固定传输线15相互对称。且当调谐枝节16呈l形或j形时，该两个调谐枝节16共同形成一个u形结构。每个固定传输线15上可设置多个由两个调谐枝节16共同形成的u形结构。

在一个实施例中，在固定传输线15的长度方向的同一侧设置多个调谐枝节16，该多个调谐枝节16的延伸方向相同或相反，相对称或不对称。优选该多调谐枝节16沿固定传输线15的横向方向(与长度方向相垂直的方向)的中线相互对称。

在一个实施例中，所述调谐枝节16的延伸方向的末端可设置调谐片17，调谐片17在单位长度上的面积大于调谐枝节16的其余部分。所述调谐枝节16还设有开路线18，开路线18沿固定传输线15的长度方向延伸，但一般与调谐枝节16的延伸方向相反。

在本发明的典型实施例中，在一对相互对称的固定传输线15的相互靠近的一侧、分布每个固定传输线15的纵长方向两头，设置两个延伸方向相反的调谐枝节16，且两个固定传输线15中朝向同一方向的延伸枝节相互对称，也即是说，两个固定传输线15的四个调谐枝节16组成两对相互对称的延伸枝节。在部分实施例中，两个固定传输线15的四个调谐枝节16可不对称。

具体言之，结合图4，称该一对固定传输线15的两个固定传输线15分别为第一固定传输线151和第二固定传输线152。固定传输线15在靠近另一固定传输线15的一侧设置两个朝向不同但相互对称固定传输线15。第一固定传输线151和第二固定传输线152的调谐枝节16均设置在彼此相互靠近的一侧。第一固定传输线151的两个调谐枝节16和第二固定传输线152的两个调谐枝节16彼此相互平行。第一固定传输线151的其中一个调谐枝节16与第二固定传输线152的其中一个调谐枝节16的延伸方向相同，相互对称；第一固定传输线151的另一个调谐枝节16与第二固定传输线152的另一个调谐枝节16的延伸方向相同，相互对称。

具体言之，称第一固定传输线151的两个调谐枝节16分别为第一调谐枝节161与第二调谐枝节162，第一调谐枝节161和第二调谐枝节162分别居于第一固定传输线151的不同位置，但该两个调谐枝节16相互对称；称第二固定传输线152的两个调谐枝节16分别为第三调谐枝节163和第四调谐枝节164，第三调谐枝节163和第四调谐枝节164分为居于第二固定传输线152的不同位置，但该两个调谐枝节16相互对称。第一调谐枝节161与第三调谐枝节163朝同一方向延伸，且相互对称，第二调谐枝节162和第四调谐枝节164朝同一方向延伸，且相互对称。第一调谐枝节161和第三调谐枝节163与第二调谐枝节162和第四调谐枝节164的朝向相同或不相同。

在一个实施例中，第一调谐枝节161和第三调谐枝节163均设有调谐片17与自调谐片17延伸出的开路线18，第一调谐枝节161和第三调谐枝节163的开路线18朝同一方向延伸，且具有相同长度，该两个开路线18相互对称。

在本发明的典型实施例中，所述第一调谐枝节161的开路线18的延伸方向与第二调谐枝节162的开路线18的延伸方向相反；第三调谐枝节163的开路线18的延伸方向与第四调谐枝节164的开路线18的延伸方向相反；第一调谐枝节161的开路线18与第三调谐枝节163的开路线18相互平行和对称，第二调谐枝节162的开路线18与第四调谐枝节164的开路线18相互平行和对称。

第一调谐枝节161的开路线18与第三调谐枝节163的开路线18可通过连接带19相互连接导通，所述连接带19连接第一调谐枝节161的开路线18未与调谐片17连接的一端和第二调谐枝节162的开路线18未与调谐片17连接的一端。所述连接带19上具有多个孔洞21，通过这些孔洞21可降低电流从连接带19所导通的电流的量，使得连接带19仅通行较为少量的电流。通过设置连接带19，改变调谐枝节16的长度和位置，从而馈入固定传输线15内的电流分布，改变移相器10的谐振频点。

第二调谐枝节162与第四调谐枝节164之间的结构和第一调谐枝节161与第三调节枝节之间的结构相同，也即是说，第二调谐枝节162的开路线18和第四调谐枝节164的开路线18之间也通过连接带19相互连接。

在一个实施例中，结合图5，连接第一调谐枝节161的开路线18和第三调谐枝节163的开路线18的连接带19(称该连接带19为第一连接带191)与连接第三调谐枝节163的开路线18和第四调谐枝节164的开路线18的连接带19(称该连接带19为第二连接带192)通过隔离电路20相互连接。所述隔离电路20沿固定传输线15的长度方向延伸，所述隔离电路20由调谐枝节16设置多个孔洞21而形成，也即是说，隔离电路20上具有多个用于加强隔离作用的孔洞21。

具体而言，隔离电路20连通了所述第一连接带191与第二连接带192，使得第一连接带191与第二连接带192之间相互导通电流。因，隔离电路20上具有多个孔洞21，使得隔离电路20不能导通较大电流，仅导通较小的电流，且由于第一连接带191与第二连接带192对电流的阻隔，以进一步改变调谐枝节16的长度和位置，改变馈入固定传输线15内的电流，提高隔离效果。

本发明通过在一对固定传输线15之间设置两个连接带19，将会改变调谐枝节16的长度和面积，将会改变馈入固定传输线15内的电流分布，以改变移相器10的谐振频点，使其落在工作频带之外。

在一个实施例中，在第一固定传输线151上设置与第一调谐枝节161和第二调谐枝节162形成u形结构的两个调谐枝节16；在第二固定传输线152上设置与第三调谐枝节163和第四调谐枝节164形成u形结构的两个调谐枝节16。

在本发明的典型实施例中，所述固定介质板11背面上具有接地层，调谐枝节16可通过金属化过孔与接地层连接。优选的，连接带19和隔离电路20上的孔洞21为金属化过孔。在开路线18的不与调谐片17连接的一端设至少一个金属化过孔，以形成接地线。

所述移相传输线设置于活动介质板12的背面，所述移相传输线包括一对彼此相互导通的活动传输线141。该一对活动传输线141与所述一对固定传输线15耦合，以形成一条完整的用于移相的电传输路径。

所述活动介质板12可相对于固定介质板11移动，改变所述一对活动传输线141与所述一对固定传输线15之间相互耦合的面积和长度，延长电传输路径的长度和扩大移相路径的面积/缩短移相路径的长度和减小移相路径的面积，调节馈入的信号的相位。

两个固定传输线15的在彼此同向的一端分别形成连接端口，且连接端口不居于固定传输线15与活动传输线141相耦合的一端。两个固定传输线15的两个连接端口中，其中一个固定传输线15的连接端口为信号馈入端，用于外界信号的馈入；另一个固定传输线15线的连接端口为信号输出端，用于输出信号。

具体而言，外界信号经由信号馈入端馈入由一对固定传输线15和一对活动传输线141相耦合形成的电传输路径中，外界信号在通行电传输路径的过程中完成移相，之后从信号输出端输出完成移相的信号。

结合图6，所述遮罩件13设置于固定介质板11上，所述遮罩件13呈半包围结构，以与固定介质板11形成一个导向槽。遮罩件13用于遮罩设置于固定介质板11上的固定传输线15，遮罩或不遮罩所述调谐枝节16，优选不遮罩调谐枝节16。所述活动介质板12穿设于导向槽，活动介质板12可相对于固定介质板11移动，以使得活动介质板12的其中一部分伸出导向槽，另一部分居于导向槽内。所述导向槽沿固定介质板11的长度方向设置，使得活动介质板12仅沿导向槽的长度方向移动，约束限制活动介质板12沿固定介质板11的横向方向和厚度方向的移动，使得活动介质板12背面的移相活动线14与固定介质板11正面的一对固定传输线15可稳定地相耦合。

所述遮罩件13由金属材料制成，所述固定介质板11上设有多个与接地层连通的金属化过孔111，遮罩件13通过这些金属化过孔111与固定介质板11固定连接形成屏蔽腔，所述屏蔽腔的覆盖范围与导向槽的覆盖范围一致。

在一个实施例中，遮罩件13可由介质材料组成，介质材料构成的遮罩件13固定于固定介质板11上。优选，所述介质材料与固定介质板11或活动介质板12的材料相同。

为避免通行于两个固定传输线15之间的电流相互耦合干扰，对应两个固定传输线15设置两个遮罩件13，也及时说，为两个固定传输线15分别设置一个遮罩件13，以避免两个固定传输线15相互干扰。两个固定传输线15之间的调谐枝节16、开路线18、连接带19以及隔离电路20可设置于两个固定传输线15所对应的两个遮罩件13之外。

所述活动介质板12上的一对活动传输线141之间开设一个开槽，以将该两个活动传输线141分隔，但不影响该一对活动传输线141之间的相互导通。具体而言，开槽从活动介质板12的一端开始开设，从而使得活动介质呈y状，而两条活动传输线141所处的活动介质板12处为介质条121。通过在活动介质板12上设置分隔两条活动传输线141的开槽，使得两条活动传输线141对应的两条介质条121可分别穿设于两个固定传输线15所对应的两个遮罩件13所形成导向槽内。

所述遮罩件13的内壁面(即遮罩件13与固定介质板11所形成的导向槽的槽底面)上设有限位件131，限位件131用于限制活动介质板12在其厚度方向的移动，以避免活动介质板12相对于固定介质板11上下移动，使得移相活动线14与一对固定传输线15之间的距离维持稳定，从而使得移相活动线14与固定传输线15之间的耦合性能维持稳定。遮罩件13包括多个限位件131，限位件131可呈条状或突起状。条状的限位件131沿遮罩件13的内壁面的长度方向延伸设置。突起状的限位件131均布设置于遮罩件13的内壁面。在一个实施例中，限位件131还可设置于遮罩件13的两个侧壁(即遮罩件13与固定介质板11所形成的导向槽的槽侧面)上，限位件131呈条状，限制活动介质板12的横向方向的移动。

在一个实施例中，结合图9，移相器10还包括移相平衡罩22。所述移相平衡罩22包括板体221、多个平面限位件222和固定限位结构。板体221的背面与固定介质板11的正面相对。

固定限位结构包括用于定位的定位销223和至少一对分别设置以板体221两侧用于固定限位的呈t形的卡脚224。固定介质板11相对于定位销223设有定位孔112，定位销223插入定位孔112内实现移相平衡罩22和固定介质板11之间的定位；固定介质板11相对于卡脚224设有卡孔113，卡脚224卡接于卡孔113内，实现移相平衡罩22和固定介质板11之间的固定。

平面限位件222设置板体221的背面，平面限位件222用于伸入遮罩件13与固定介质板11之间所形成导向槽内，以用于约束限制活动介质板12在其厚度方向上的移动，使得活动介质板12与固定介质板11之间的距离维持稳定，从而使得移相活动线14与固定传输线15之间稳定的耦合。

具体言之，多个平面限位件222具有相同的延伸长度，以共同定义出一个抑制平面，抑制平面居于遮罩件13顶面与活动介质板12之间。

结合图7和图8，遮罩件13上设有多个用于平面限位件222伸入的过孔132，每个过孔132可用于容纳一个平面限位件222或多个平面限位件222的伸入，以约束限制活动介质板12在导向槽内的厚度方向的移动。

多个平面限位件222作用于导向槽之外的活动介质板12部分，以约束限制活动介质板12在导向槽之外的厚度方向的移动。

由此，多个具有相同延伸长度的平面限位件222共同定义出所述抑制平面，通过抑制平面约束活动介质板12在其厚度方向的移动，使得活动介质板12与固定介质板11之间的距离维持稳定，从而使得移相活动线14与固定传输线15之间稳定的耦合，移相器10的移相性能稳定。

在一个实施例中，所述移相活动线14、固定传输线15、调谐枝节16、调谐片17、开路线18、连接带19以及隔离电路20均有微带线或铜材料或银材料或金材料在相应的介质板上印制形成。

本发明还提供了一种功分网络，该功分网络将馈入其中一路信号分成多路，至少一个分路的信号被上文所述的移相器移相后输出。

本发明还提供了一种天线，该天线包括上文所述的功分网络，功分网络将馈入其中的信号分成多路，至少一个分路的信号被上文所述的移相器移相后馈入至所述天线的辐射单元中，以向自由空间辐射对应的波束。

本发明还提供了一种基站，所述基站包括上文所述的天线。

综上所述，本发明的移相器的移相活动线相对于固定传输线移动，以调节馈入信号的相位，在固定传输线上加载至少一个调谐枝节，改变用于移相的电传输路径的长度和面积，以改变电流的分布，从而调整移相器的谐振频点，使得谐振频点落在工作频带之外。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。