專利名稱：一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)通信基站電調(diào)天線饋電網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域內(nèi)一種電子下傾角天線的饋電及移相網(wǎng)絡(luò)。在目前網(wǎng) 絡(luò)覆蓋中，隨著市區(qū)人口密度和業(yè)務(wù)量的進(jìn)一步提高，基站的合理選址和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化勢(shì)在必 行。電可調(diào)下傾角天線的引入可以有效解決網(wǎng)絡(luò)中越區(qū)覆蓋和干擾等的問題，而且由于結(jié) 構(gòu)上的受限，在天線的環(huán)境美化方面，也需要引入電可調(diào)功能。多天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用將越來越普及，典型的多天線包括有智能天線以及 MIMO多天線，在調(diào)節(jié)下傾角時(shí)，需要多個(gè)列元同步聯(lián)動(dòng)，對(duì)移相及饋電的尺寸、一致性以及 可靠性提出很高的要求。本發(fā)明利用傳輸線和移相器組件的平面化設(shè)計(jì)，將饋電網(wǎng)絡(luò)和移相器合二為一， 整體結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性及批量生產(chǎn)的一致性進(jìn)一步得到提高。上述方案完全可以解決單列 天線一致性和尺寸較大等諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種整體結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小且移相及饋電的一致性好、 可靠性高的移動(dòng)通信基站電調(diào)天線饋電網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于包括金屬反射板、一條以上金屬導(dǎo)體帶、多路復(fù) 合移相器及一個(gè)以上饋電柱，所述金屬導(dǎo)體帶的一端與多路復(fù)合移相器的對(duì)應(yīng)支路之間通 過饋電柱串聯(lián)連接，金屬導(dǎo)體帶的另一端與天線輻射單元相連；其中，金屬導(dǎo)體帶固定在金 屬反射板的底部。其中，所述多路復(fù)合移相器為一等相差分多路復(fù)合移相器，其包括上下反射板及 設(shè)置在上下反射板之間的滑動(dòng)裝置、若干移相器子單元和若干功率分配器子單元，所述移 相器子單元與功率分配器子單元的主電路串聯(lián)連接；所述移相器子單元體現(xiàn)在物理結(jié)構(gòu) 上，是由固定傳輸線和相對(duì)固定傳輸線而言可滑動(dòng)傳輸線兩部分組成，兩者之間的電信號(hào) 相互耦合，所述功率分配器子單元體現(xiàn)在物理結(jié)構(gòu)上，是由固定傳輸線的一主電路分成若 干支路或若干支路匯合成一主電路組成；所述滑動(dòng)裝置將可滑動(dòng)傳輸線連接固定在一起并 保證其同步移動(dòng)。作為上述放案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述饋電柱由內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)組成，所述 內(nèi)導(dǎo)體的一端與金屬導(dǎo)體帶相連，內(nèi)導(dǎo)體的另一端與多路復(fù)合移相器的固定傳輸線相連； 其中，所述饋電柱的絕緣介質(zhì)采用低損耗和低介電常數(shù)材料制成，其形狀為柱狀。進(jìn)一步，所述固定傳輸線為微帶傳輸線或帶狀線傳輸線；所述滑動(dòng)傳輸線為微帶 傳輸線或帶狀線傳輸線。進(jìn)一步，所述金屬導(dǎo)體帶為微帶線或帶狀線，構(gòu)成微帶線或帶狀線的填充基材是低損耗微波介質(zhì)材料或玻纖環(huán)氧樹脂普通介質(zhì)材料或空氣。進(jìn)一步，所述金屬導(dǎo)體帶設(shè)置有兩條以上，呈不規(guī)則分布，且各金屬導(dǎo)體帶的的寬 度相同或不同。作為上述放案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬導(dǎo)體帶設(shè)置在一印刷電路板上。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明多路復(fù)合移相器內(nèi)的移相單元對(duì)應(yīng)一個(gè)天線輻射單 元或者多個(gè)，在移相單元間均預(yù)設(shè)有功率分配器，使得陣列輻射單元滿足不同的功率分配； 在功率分配器的輸出端通過饋電柱聯(lián)結(jié)有金屬導(dǎo)體帶，可對(duì)不同單元的激勵(lì)相位進(jìn)行補(bǔ) 償；將饋電網(wǎng)絡(luò)和移相器合二為一，整體結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性及批量生產(chǎn)的一致性進(jìn)一步得到 提高；此外，所有組件都是一體化加工，減少了常規(guī)天線對(duì)相位較敏感區(qū)域的焊接和組裝工 序，可進(jìn)一步提高天線的一致性和集成度，減小整體尺寸。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例饋電網(wǎng)絡(luò)為微帶線結(jié)構(gòu)時(shí)的局部分解示意圖； 圖2為圖1的完整結(jié)構(gòu)分解示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例饋電網(wǎng)絡(luò)為五天線單元時(shí)的整體側(cè)視圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例饋電網(wǎng)絡(luò)為五天線單元時(shí)的整體正視圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的饋電柱結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例饋電網(wǎng)絡(luò)中金屬導(dǎo)體帶組成的相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例饋電網(wǎng)絡(luò)為五天線單元時(shí)的天線陣饋電示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1、圖2，圖中所示為本發(fā)明采用四個(gè)移相子單元構(gòu)成的等相差分多路復(fù)合 移相器和金屬導(dǎo)體帶為微帶線時(shí)組成的一體化移相器的饋電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于五個(gè)單列天線幅 射單元時(shí)的實(shí)施例。本實(shí)施例的一體化移相器的饋電網(wǎng)絡(luò)包括金屬反射板01、一條以上 金屬導(dǎo)體帶、多路復(fù)合移相器09及一個(gè)以上饋電柱08，本實(shí)施例中采用五對(duì)金屬導(dǎo)體帶 (07a、07a，) (07e、07e，)、四路復(fù)合移相器09及五對(duì)饋電柱(08a、08a，) (08e、08e，)，當(dāng) 然具體數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置；所述金屬導(dǎo)體帶(07a、07a’) (07e、07e’)的一端與多路復(fù) 合移相器09的對(duì)應(yīng)支路之間通過饋電柱(08a、08a，) (08e、08e，)串聯(lián)連接，金屬導(dǎo)體帶 (07a、07a，) (07e、07e，)的另一端與天線輻射單元19a 19e相連；其中，金屬導(dǎo)體帶(07a、 07a，) (07e、07e，)固定在金屬反射板01的內(nèi)側(cè)，天線輻射單元19a 19e在本實(shí)施例中可 設(shè)置在金屬反射板01的外側(cè)。上述多路復(fù)合移相器09可為一等相差分多路復(fù)合移相器，本實(shí)施例采用等相差 分四路復(fù)合移相器，其包括上下反射板13、11及設(shè)置在上下反射板13、11之間的滑動(dòng)裝置、 四個(gè)移相器子單元20a 20d和三個(gè)功率分配器子單元21a 21c，所述移相器子單元20a 20d 與功率分配器子單元21a 21C的主電路串聯(lián)連接；所述移相器子單元20a 20d體現(xiàn)在物理 結(jié)構(gòu)上，是由固定傳輸線(1 、巧a，) (15e、15e，)和相對(duì)固定傳輸線(l^ulfe，) (巧e、 15e’)而言滑動(dòng)的可滑動(dòng)傳輸線16iTl6d兩部分組成，兩者之間的電信號(hào)相互耦合，所述 功率分配器子單元21a 21C體現(xiàn)在物理結(jié)構(gòu)上，是由固定傳輸線(lfe、lfe’) (1 、巧e’)的一主電路分成若干支路或若干支路匯合成一主電路組成；所述滑動(dòng)裝置由拉桿10及 固定在拉桿10上的彈性滑塊17a 17d組成，所述可滑動(dòng)傳輸線16iTl6d固定在彈性滑塊 17a^l7d上，保證滑動(dòng)傳輸線16^16(1與滑動(dòng)裝置同步移動(dòng)。進(jìn)一步參照?qǐng)D2、圖3、圖4，本實(shí)施例的具體連接關(guān)系為饋電柱(08a、08a’、08b、 08b’、08c、08c’、08d、08d’和08e、08e’)穿過對(duì)應(yīng)移相器下反射板11的通孔(14a、14a，、 14b、14b’、14c、14c’、14d、14d’和14e、14e，)，一端連接于復(fù)合式多路移相器09輸出端的 固定傳輸線(15a、15a，、15b、15b，、15c、15c，、15d、15d，和 15e、15e，)，另一端連接于金屬 導(dǎo)體帶(07a、07a，、07b、07b，、07c、07c，、07d、07d，和 07e、07e，) 一端的對(duì)應(yīng)連接點(diǎn)(06a、 06a，、06b、06b，、06c、06c，、06d、06d，和06e、06e，)。其中，金屬導(dǎo)體帶另一端的對(duì)應(yīng)連接 點(diǎn)(05a、05a’、05b、05b’、05c、05c’、05d、05d’和05e、05e，)分別連接到對(duì)應(yīng)天線輻射單元 19a 19e。此外，反射板 01 上分別有通孔(02a、02a，、02b、02b，、02c、02c，、02d、02d，和 02e、 02e，)和(03a、03a，、03b、03b，、03c、03c，、03d、03d，和 03e、03e，)共 10 組，其中通孔(02a、 02a’) (02e、02e’)內(nèi)空間用于天線輻射單元饋電部件與金屬導(dǎo)體帶(07a、07a’) (07e、 07e') 一端的對(duì)應(yīng)連接點(diǎn)(0fe、0fe，)、05e、05e，)連接，內(nèi)壁充當(dāng)上述饋電連接的外導(dǎo)體； 通孔(03a、03a，) (03e、03e，)內(nèi)空間用于金屬導(dǎo)體帶(07a、07a’) (07e、07e’)另一端對(duì)應(yīng) 連接點(diǎn)(06a、06a，) (06e、06e，)與對(duì)應(yīng)饋電柱(08a、08a，) (08e、08e’ )的連接，四者彼此 級(jí)聯(lián)構(gòu)成單列天線，整體效果如圖3和圖4所示。進(jìn)一步參照?qǐng)D5，圖中所示為饋電柱08，該饋電柱由內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)組 成，用于移相器09和由金屬導(dǎo)體帶07組成的相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)之間的電流傳輸。饋電柱08的 外導(dǎo)體為銅或者表面經(jīng)過處理的金屬良導(dǎo)體，且可以通過金屬錫進(jìn)行焊接，防止電路因接 地不良發(fā)生失配或者諧振等現(xiàn)象出現(xiàn)。饋電柱中絕緣介質(zhì)選擇介電常數(shù)較小且可靠性較高 的材料，如聚四氟乙烯等。饋電柱內(nèi)導(dǎo)體同樣選擇金屬良導(dǎo)體，且可以通過金屬錫將兩端焊 接于移相器與金屬導(dǎo)體帶(07a、07a，、07b、07b，、07c、07c，、07d、07d，和07e、07e，)相對(duì)應(yīng) 的輸入端(15a、15a，、Mb、巧b，、15c、15c，、15d、15d，和 15e、15e，)。進(jìn)一步參照?qǐng)D6，該圖是所述金屬導(dǎo)體帶(07a、07a’) (07e、07e’)組成的相位補(bǔ) 償網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)置在一印刷電路板04上，呈不規(guī)則分布，其數(shù)量與天線輻射單元數(shù)量一一對(duì) 應(yīng)，每個(gè)天線輻射單元對(duì)應(yīng)唯一金屬導(dǎo)體帶，金屬導(dǎo)體帶只充當(dāng)傳輸線的作用，其長(zhǎng)度取決 于天線單元電流激勵(lì)相位，且各金屬導(dǎo)體帶的的寬度可相同，也可不同。其中，所述金屬導(dǎo)體帶為微帶線或帶狀線，構(gòu)成微帶線或帶狀線的填充基材是低 損耗微波介質(zhì)材料或玻纖環(huán)氧樹脂普通介質(zhì)材料，也可以是空氣。進(jìn)一步，所述固定傳輸線(15a、15a’ )、15e、15e’ )為固定微帶傳輸線或固定帶狀 線傳輸線，其設(shè)置在一介質(zhì)基片12上；所述滑動(dòng)傳輸線16iTl6d為滑動(dòng)微帶傳輸線或滑動(dòng) 帶狀線傳輸線。進(jìn)一步參照?qǐng)D7，圖中所示為本發(fā)明所述實(shí)施例的原理圖，由5個(gè)基本天線單元和 4組移相器子單元組成，19a、19b、19c、19d和19e為五個(gè)偶極子天線在垂直方向排列成一 線陣(為方便起見圖中只給出單極化天線單元)。21a、21b和21c分別為具有一定功率分配 關(guān)系的功分器，20a、20b、20c和20d分別為移相器子單元，分別控制19c之外對(duì)應(yīng)的偶極 子19的其余單元，當(dāng)移相器09內(nèi)的拉桿10受力移動(dòng)時(shí)，移相器09中的固定傳輸線(lfe、 15a，)、15e、15e，)與滑動(dòng)傳輸線16a 16d相對(duì)位置關(guān)系發(fā)生變化，因此移相器09輸出端端口信號(hào)相位將發(fā)生線性變化，通過金屬導(dǎo)體帶(07^073’) (07^076’)信號(hào)傳輸后，天 線輻射單元19廣1如激勵(lì)信號(hào)的相位同時(shí)也跟著發(fā)生變化，由于移相器輸出信號(hào)等相位差 分，滿足電調(diào)天線信號(hào)激勵(lì)關(guān)系，最終導(dǎo)致天線主瓣偏離，產(chǎn)生電子下傾。
以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于包括金屬反射板、一條以上金屬導(dǎo)體帶、多路 復(fù)合移相器及一個(gè)以上饋電柱，所述金屬導(dǎo)體帶的一端通過饋電柱與多路復(fù)合移相器的對(duì) 應(yīng)支路串聯(lián)連接，金屬導(dǎo)體帶的另一端連接到天線輻射單元；其中，金屬導(dǎo)體帶固定在金屬 反射板的底側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述多路復(fù)合移相器 為一等相差分多路復(fù)合移相器，其包括上下反射板及設(shè)置在上下反射板之間的滑動(dòng)裝置、 若干移相器子單元和若干功率分配器子單元，所述移相器子單元與功率分配器子單元的主 電路串聯(lián)連接；所述移相器子單元體現(xiàn)在物理結(jié)構(gòu)上，是由固定傳輸線和相對(duì)固定傳輸線 而言可滑動(dòng)傳輸線兩部分組成，兩者之間的電信號(hào)相互耦合，所述功率分配器子單元體現(xiàn) 在物理結(jié)構(gòu)上，是由固定傳輸線的一主電路分成若干支路或若干支路匯合成一主電路組 成；所述滑動(dòng)裝置將可滑動(dòng)傳輸線連接固定在一起并保證其同步移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述饋電柱由內(nèi)導(dǎo)體、 外導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)組成，所述內(nèi)導(dǎo)體的一端與金屬導(dǎo)體帶相連，內(nèi)導(dǎo)體的另一端與多路復(fù) 合移相器的固定傳輸線相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述固定傳輸線為微 帶傳輸線或帶狀線傳輸線；所述滑動(dòng)傳輸線為微帶傳輸線或帶狀線傳輸線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述金屬導(dǎo)體帶 為微帶線或帶狀線，構(gòu)成微帶線或帶狀線的填充基材是低損耗微波介質(zhì)材料或玻纖環(huán)氧樹 脂普通介質(zhì)材料或空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述金屬導(dǎo)體帶 設(shè)置有兩條以上，且各金屬導(dǎo)體帶的的寬度相同或不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述金屬導(dǎo)體帶設(shè)置 在一印刷電路板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述饋電柱的絕緣介 質(zhì)為低損耗和低介電常數(shù)材料制成，其形狀為柱狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一體化移相器饋電網(wǎng)絡(luò)，包括金屬反射板、一條以上金屬導(dǎo)體帶、多路復(fù)合移相器及一個(gè)以上饋電柱，所述金屬導(dǎo)體帶的一端與多路復(fù)合移相器的對(duì)應(yīng)支路之間通過饋電柱串聯(lián)連接，金屬導(dǎo)體帶的另一端與天線輻射單元相連；其中，金屬導(dǎo)體帶固定在金屬反射板的底部；本產(chǎn)品將饋電網(wǎng)絡(luò)和移相器合二為一，整體結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性及批量生產(chǎn)的一致性進(jìn)一步得到提高；此外，所有組件都是一體化加工，減少了常規(guī)天線對(duì)相位較敏感區(qū)域的焊接和組裝工序，可進(jìn)一步提高天線的一致性和集成度，減小整體尺寸。
文檔編號(hào)H01Q3/32GK102082327SQ20101055925
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者丁勇, 伍裕江, 張利華, 潘晉, 高曉春 申請(qǐng)人:廣東通宇通訊股份有限公司