CN108604730B

CN108604730B - 相位变换装置

Info

Publication number: CN108604730B
Application number: CN201780009690.9A
Authority: CN
Inventors: 邵盛焕; 姜聲满; 郑恩锡; 朴大明; 李相勋
Original assignee: KMW Inc
Current assignee: KMW Inc
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: CN108604730A; JP6676177B2; WO2017135680A1; EP3413395B1; KR20170092373A; US10957957B2; JP2019503630A; EP3413395A4; EP3413395A1; US20180337438A1; KR101771240B1

Abstract

本公开的相位变换装置在外壳的两面设有变换部。变换部由固定基板和移动基板构成。基于移动基板的移动，在外壳的两面相位变换信号被同时向输出端口传递。因此可有效地利用相位变换装置及其周边的空间。

Description

相位变换装置

技术领域

本发明涉及一种相位变换装置。

背景技术

该部分中记载的内容仅仅用于提供本发明的背景技术，而非用于构建背景技术。

天线在水平波速覆盖范围方面最为有效，但是，由于干涉或者损失被设计为向下倾斜一定角度如约5度。机械地设置天线使其向下倾斜，这需要作业者访问现场而且作业过程中需要切断电源，因此十分不便。因此，基于各种角度的倾斜角对应的数组长度引起相位变换，从而变更发射波角度的电学方法正在被利用，执行该方法的装置为相位变换装置。从相位变换装置的输入端口接收的信号通过多个输出端口向设于天线上的放射元件发送。

作为电学的相位变换装置的一例，如图1a所示，在授权专利第1567882号中，申请人提出了一种相位变换装置，该装置包括固定基板14'，其具有连接一个输入端口IN与五个输出端口P1、P2、P3、P4及P5的电路图案114'；以及移动基板12'，其具有形成于子基板124'上的可变条126'。一般情况下，固定基板14'是由印刷电路基板制成。

如果移动基板12'沿着附图的上下方向往返移动，则可变条126'和电路图案114'的接触长度发生变化，传送线路间引发可变性容量结合，由此向各输出端口传递的信号的相位发生变化。“d”为移动基板的移动距离范围。

作为移动器具如图1b所示，为了使外壳10'基板接触，设置了多个凸出部144'，所述凸出部144'作为躯干的一部分而形成且具有塑料材质且用于维持非接触间隔。

作为另一背景技术，美国专利公开第2005/94号如图2a所示，其公开了，具有1个输入端口IN'与五双输出端口a'、b'、c'、d'、e'固定基板(14')和具有可变条的移动基板12'。固定基板14'上形成的电路图案以左右方向的中心轴为基准相互对称，因此移动基板12'上也布置有总数为列的成对的可变条。这种对称结构可应用于双天线布置，输出端口分别与在对电极上工作的天线要素连接。

作为移动器具如图2b所示，在固定基板14'上安装移动基板12'并通过驱动驱动器使移动基板12'进行线性移动。插槽16'的移动范围由螺栓18'而定。

以上记载的背景技术采用仅在相位变换装置的一侧面上设置固定基板14'和移动基板12'的结构。此外，移动器具由于凸出部144'的反复的摩擦减弱了耐久性，由于插槽16'长度的局限，不易于对移动范围的变更做出应对，长期使用时可造成插槽16'的磨耗，背景技术的移动器具具有耐久性弱，对于老化损坏比较脆弱的缺点。

然而，最近移动通信***的基站或者中继站中广为使用的天线被要求是可提供各种带宽服务的多带宽频率天线并且被要求具有小型化和轻量化，为了满足上述要求，各种研究正在进行。多频天线有必要对多带宽频率的相位分别进行调整。然而，为此，需要大量的相位变换装置，由此将伴随有空间受到制约的问题。

为了解决所述问题，虽然采用了扩展天线内部空间中相位变换装置的空间的方法来解决问题，但是由于空间有限，相对的天线元素的空间被压缩，从而带来在制作元件的大小及形状时受到制约的问题。

由此，目前的情况是，除了相位变换装置的所需最小空间之外，将其余空间作为元件部空间而使用，从而导致天线尺寸逐渐变大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

由此，本发明的目的在于，提供一种可广泛地利用天线装置空间的具有全新结构的相位变换装置。

此外，本发明的目的在于，提供一种引导部，该引导部可容易地引导相位变换装置的相位变换的驱动。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明的一实施例提供一种相位变换装置，该装置包括：外壳，其具有第一面和第二面；第一变换部，其包括第一固定基板和第一移动基板，所述第一固定基板设于所述外壳的第一面上且形成有第一电路图案，所述第一移动基板形成有与所述第一固定基板的第一电路图案接触的第一导电条；以及第二变换部，其包括第二固定基板和第二移动基板，所述第二固定基板设于所述外壳的第二面且形成有第二电路图案，所述第二移动基板形成有与所述第二固定基板的第二电路图案接触的第二导电条。

此外，根据本发明的实施例的另一侧面，本发明提供一种天线装置，该装置包括：连接有所述相位变换装置的引导器；使所述引导器线性移动的驱动器及驱动所述驱动器的驱动源。

此外，根据本发明的实施例的另一侧面，提供一种包括所述相位变换装置的通信装置。

(三)有益效果

根据本发明的实施例，具有如下效果，即对于需要对多个带宽频率的相位分别进行调整的多带宽天线，可减少相位变换装置的数量，从而可解决基于变换装置的数量而受到空间制约的问题。

进而，有利于天线装置的小型化和轻量化，由于可用空间的增加可提供简洁(紧凑)的天线装置。

此外，根据本发明的实施例，通过导轮的旋转对基板的移动进行引导，从而使移动顺畅，通过滑动面接触的方式可防止不见的磨耗，提高耐久性。

以上列举了本发明的效果，本发明的其他效果可通过以下实施例的说明而更加清楚。

附图说明

图1a是图示现有技术的固定基板及移动基板的俯视图。

图1b是图示相位变换装置的移动结构的侧视图。

图2a是图示另一现有技术的固定基板及移动基板的俯视图。

图2b是图示图2a的相位变换装置的移动结构的透视图。

图3是本发明相位变换装置的固定基板的俯视图。

图4是本发明相位变换装置的移动基板的透视图。

图5是本发明相位变换装置的外壳透视图。

图6是本发明相位变换装置的整体透视图。

图7是本发明相位变换装置与现有的相位变换装置的工作图。

图8是本发明相位变换装置的引导部的放大透视图。

图9是图6沿a-a'线的剖面图。

图10是本发明另一实施例涉及的相位变换装置的引导部的放大透视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。而且，还要注意，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。

此外，说明本发明时，可以使用第一、第二、a)、b)等用语。这些用语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。贯穿说明书全文，如果一技术特征“包括”、“具备”另一技术特征，如果没有特殊地相反的记载，可理解为一技术特征还包括另一技术特征，而不应理解为一技术特征排斥另一技术特征。

以下参照附图，对本发明涉及的相位变换装置1进行说明。本发明一实施例涉及的相位变换装置1大致包括第一变换部，其包括第一固定基板和第一移动基板；第二变换部，其包括第二移动基板和第二固定基板；以及外壳，其安装有基板。

首先，参照图3和图4，对本发明一实施例涉及的包括第一固定基板2和第一移动基板4的第一变换部进行说明。第一固定基板2和第一移动基板4构成本发明一实施例的第一变换部10。

第一固定基板2由一轴较长的长方形印刷电路制成。第一固定基板2的上面由蚀刻、蚀刻等方法形成第一电路图案6。第一电路图案6以固定基板2的宽度为中心形成对称，适用于双天线列阵。第一电路图案6仅图示了一个例子，随着天线式样当然可形成其它对称或者非对称图案。

沿着第一固定基板2的左右侧壁分别形成有3个凹槽8。凹槽8以向外部开放的四边形形状，沿着第一固定基板2的长度方向布置在上部、中央部及下部。如后叙述中提及的，凹槽8是用于收容导轮的旋转轴的构成，所述导轮用于引导第一移动基板4的线性移动。执行该功能的凹槽8的形状、大小及设置数量不受限于图中所示。

第一移动基板4以较长的长方形且以一定的厚度制成。第一移动基板4为覆盖第一固定基板2且可移动的部件，宽度和长度优选略小于第一固定基板2。

第一移动基板4的宽度方向的中心形成有贯穿整个长度且凸起的凸条60以加强强度。此外，第一移动基板4的两侧面62形成向外侧逐渐减弱的倾斜面64。如在后面所述，其用于与导轮的接触面接触。

第一移动基板4的上面一定位置上设有子基板12。子基板12的内部***有如“U”字形的导电条12a且与通过子基板12的下面露出的第一固定基板2的第一电路图案6可接触地形成。子基板12作为具有弹力的板簧结构，配合第一电路图案6以凸条60为中心对称，具体地分别在左右以4个为一列进行排列，但是这仅仅是作为一例图示而已，根据第一电路图案6的变更可形成不同的匹配。

如本技术领域一般技术人与所知，固定基板提供一定的电路图案，移动基板提供导电条，所述导电条在固定基板上侧移动同时与电路图案接触或者耦合，而且移动基板执行可变更所述接触长度的功能，需要注意的是，如果能执行该功能，本发明一实施例的第一固定基板2和第一移动基板4不受限于上述例。

图5中图示的本发明一实施例涉及的相位变换装置1的外壳30是形成相位变换装置的主架或者支架，且收容固定基板和移动基板的部件。

作为本发明的诸多特征其中之一，在相位变换装置1的上下两侧以两面形成由第一固定基板2和第一移动基板4构成的第一变换部10，由具有相同或者类似的结构的第二固定基板3和第二移动基板5构成的第二变换部20。因此，图示为以外壳30的厚度方向中心线为基准上下对称的形状。

前侧观察，外壳30为水平方向延伸的腹板(web)的长度较长的H字型框架，包括在躯干34和躯干34的两端上下直立的一双侧壁36。

躯干34为平板型，可提供能够收容第一固定基板2和第二固定基板3程度的空间，在躯干34上形成的上面32和下面32a分别安装有第一变换部10和第二变换部20。对于本发明一实施例的外壳30，第一面由上面32构成而第二面由下面32a构成。

躯干34由考虑到印刷电路基板的散热的材料制成。所述材料可以是耐热性优秀的铝、硼、石英、包括玻璃质石英的合金或者陶瓷或者如包含聚邻苯二甲酰胺(PPA，Polyphthalamide)的尼龙的塑料或者其混合物。

侧壁36相当于沿着垂直方向延伸凸缘(flange)，与躯干34一体地延伸并直立以覆盖外壳的整个侧面。图示的例子中，侧壁36分为4个分割壁，各分割壁之间设有侧壁引导部102。

图6是在以上说明的本发明一实施例的外壳30的上面32和下面32a分别附着第一固定基板2和第一移动基板4，以及第二固定基板3和第二移动基板5的相位变换装置1的俯视图。外壳30的上面32的第一固定基板2和第一移动基板4形成第一变换部10，下面32a的第二固定基板3和第二移动基板5形成第二变换部20。在本发明一实施例中，第二变换部20的构成和结构与第一变换部10实质上相同。由此，在以下的说明中将省略对相位变换装置1的下面结构的重复说明。

第一固定基板2通过粘合或者层叠附着在外壳30的上面32和下面32a并固定。第一移动基板4加压设置在第一固定基板2上以使第一导电条12a与第一电路图案6充分接触并形成线接触以确保导电性。

本发明一实施例涉及的相位变换装置1可包括引导部100，所述引导部100用于引导第一移动基板4和/或第二移动基板5的移动。在本发明一实施例中，引导部100可包括凹槽8，所述凹槽8形成于侧壁引导部102、导轮104及第一固定基板2和/或第二固定基板3。而且，侧壁引导部102可分别设置在外壳3的左右侧面的上部、中央部及下部。

引导部100的下面也设有相同的导轮104，如果一对导轮104旋转，则上下的第一移动基板4和第二移动基板5在各自对应的第一固定基板2和第二固定基板3上面滑动，从而与电路图案6和第二电路图案形成可变性容量结合关系，第一电路图案6和第二电路图案的输出端口同时传送变换的相位信号。

如上所述，根据本发明一实施例，设于外壳3的两面的第一变换部10和第二变换部20具有生成相位变换信号的效果。因此，在需要分别对多带宽频率的相位进行调节的多频天线中，可减少相位变换装置的数量。

对此，基于图7的天线板上安装的相位变换装置的整体工作图进行说明。

图7(a)是本发明一实施例涉及的相位变换装置1的后视的工作图，在基于驱动马达(M)可上下驱动的驱动器轴(S)上连接有两个引导器，即上部引导器(G)和下部引导器(G)，连接器上连接有相位变换装置1。在上部引导器(G)和下部引导器(G)的两侧分别布置一双，总共排列4个相位变换装置1。因此第一变换部和第二变换部上总共设置有8个。“A”是用于设置相位变换装置1和驱动部的天线板。

驱动马达(M)向一方向旋转时，设于各自相位变换装置1上的第一变换部10和第二变换部20的第一移动基板4和第二移动基板5分别与第一固定基板2和第二固定基板3电性接触或者耦合的同时基于引导部100的引导而滑动，并向输出端口传送相位变换信号。相反，驱动马达(M)向相反方向旋转时，设于各自相位变换装置1上的第一变换部10的第一移动基板4和第二变换部20的第二移动基板5分别与第一固定基板2和第二固定基板3电性接触或者耦合的同时向相反方向滑动，并利用输出端口传递其它相位变换信号。基于目前为止的现有技术的相位变换装置1'，仅在相位变换装置1'的一面上形成有固定基板和移动基板，因此如想取得如本发明一实施例涉及的相位变换装置1的效果时，如图7(b)所示，需要在上部引导器(G)和下部引导器(G)上分别设置4个相位变换装置1'，总共需要并联设置8个相位变换装置1'。这不仅对包括驱动马达(M)在内的驱动器的输出带来负担，而且由于该布置占有天线板A的大部分空间，不能解决受空间制约的问题的缺点。

根据本发明一实施例涉及的相位变换装置1，如图7(a)所示，由于可有效地利用大部分的右侧空间(P)，相比于现有设计，可期待能够节约50％左右的空间的效果。进而，可将相位变换装置1的数量降至一半。因此，有利于天线装置的小型化和轻量化。

此外，空间中，如果作为设置其他相位变换装置1或者天线部件的可用空间而充分利用，则可期待有利于天线装置的紧凑化的效果。

以下参照图8和图9，对本发明一实施例涉及的相位变换装置1的引导部100进行说明。

图8是放大图示图6的引导部100的透视图，图9是沿着图6的a-a线切断的剖面图。引导部100在外壳3的上面和下面，其设置结构相同，因此以上面为基准进行说明。

本发明一实施例涉及的引导部100可具有上下一双导轮104被接合在水平支架106上的结构。水平支架106通过两侧形成的槽108，可使如螺栓或销的接合部件贯穿，并固定在第一固定基板2的上面。

导轮104的旋转轴112贯穿水平支架106的中央槽114、第一固定基板2的凹槽8及外壳3的侧壁引导部102，并贯穿相反一侧具有相同结构的水平支架106，并延伸至相反一侧的导轮104。因此，中间具有旋转轴112的相面对的一对导轮104将同时旋转。导轮104和旋转轴112优选制成一体化且单一部件。

为了支撑导轮104的旋转，中央槽114上面***有如垫圈的支撑部件110。垫圈110是如轴承的可允许导轮104旋转的部件。

如图9所示，沿着支撑部件110的上面110'与导轮104的引导面104'之间***有第一移动基板4的倾斜面64。当第一移动基板4基于驱动马达(M)被牵引或者被引出时，优选使倾斜面64与上面110'和引导面104'准确地接触并形成线接触以使引导部100顺利地引导第一移动基板4。线接触具有通过倾斜面64最小化与引导部100的接触面积的优点。

根据以上本发明一实施例的引导部100，由导轮104的旋转引导第一移动基板4的移动，从而使第一移动基板4的移动顺畅。

本发明的优点是，为了同时引导形成于上下面的第一变换部10和第二变换部20的移动基板4而使其移动，采用了以旋转轴112为媒介同时使上下导轮104旋转的结构。

此外，由于导轮104与第一移动基板4的滑动面发生接触，因此相比于现有技术的挤压方式，可减少部件的磨损，可提高耐久性。

以上，以引导部100对第一变换部10的第一固定基板2和第一移动基板4的作用和相对结构为中心，进行了说明。本发明一实施例涉及的相位变换装置1可具有面对称结构，引导部100对第二变换部20的作用及相对结构可相同或者类似于引导部100对第一变换部10的作用及相对结构。

图10是图示本发明另一实施例涉及的相位变换装置的引导部100的放大透视图。

与图8的引导部100的不同点是，采用了垂直支架200，而导轮104、旋转轴112、中央槽114及支撑部件110的构成则相同。

垂直支架200的躯干208拐角处形成有4个接合槽202，使螺栓或者销贯穿接合槽202，并将垂直支架200接合在固定基板2的侧面。优选地，躯干208以可容纳第一变换部10和第二变换部20的高度制成，因此，对相位变换装置1的高度或者厚度方向提供相对较牢固的支撑力。对此可理解为，在相位变换装置1的长度方向上图8的水平支架106可赋予相对较牢固的支撑力。

在躯干208的两侧，支撑臂204向内部，即第一固定基板2和第二固定基板3延伸，支撑臂204的前端形成有阻拦用凸起。与其对应地，第一固定基板2和第二固定基板3的上面形成有插槽206，所述阻拦用凸通过***插槽206，以辅助躯干208与第一固定基板2和第二固定基板3的接合，使其接合力得到强化。

以上，对本发明的引导部100的实施例进行了说明，但是对个部件的形状、位置、尺寸及数量可进行适当的变更。此外，虽然以导轮104为主进行了说明，但显而易见的是，还可以采用可同时移动第一变换部和第二变换部的任意结构的引导部。

此外，除了同时移动第一变换部10和第二变换部20的情况之外，对于仅移动其中之一的变换部的情况也被允许。这种情况下，可包括，通过将上下一双导轮104的旋转轴112分别使用使导轮104的动作相互不联接或者将引导部100任意设置在上面或者下面中的一面。

上述说明的本发明的实施例并非用于限制本发明的技术思想，只是用于举例说明，本发明的权力范围并非受限于本实施例。本发明的保护范围应基于以下记载的权利要求书而被解释，与其等同或者被认为等同的所有技术思想应解释为皆属于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种相位变换装置，其特征在于：该装置包括：外壳，其具有第一面和第二面；第一变换部，其包括第一固定基板和第一移动基板，所述第一固定基板设于所述外壳的第一面上且形成有第一电路图案，所述第一移动基板形成有与所述第一固定基板的第一电路图案耦合的第一导电条；以及第二变换部，其包括第二固定基板和第二移动基板，所述第二固定基板设于所述外壳的第二面且形成有第二电路图案，所述第二移动基板形成有与所述第二固定基板的第二电路图案耦合的第二导电条，

所述相位变换装置还包括用于引导第一变换部的第一移动基板和/或第二变换部的第二移动基板的移动的引导部；

其中所述引导部包括导轮，所述导轮关于旋转轴可旋转，所述旋转轴垂直于所述第一移动基板和第二移动基板的移动方向。

2.如权利要求1所述的相位变换装置，其特征在于，

所述外壳包括：

躯干，其包括用于容纳第一固定基板和第二固定基板的空间；一双侧壁，其在所述躯干的两端为上下直立状。

3.如权利要求2所述的相位变换装置，其特征在于，

所述外壳由可吸收固定基板放出的热量的耐热性优秀的铝、硼、包括石英或者玻璃质石英的合金或者陶瓷或者包含聚邻苯二甲酰胺(PPA，Polyphthalamide)的如尼龙的塑料或者它们的混合物制成。

4.一种相位变换装置，其特征在于：该装置包括：外壳，其具有第一面和第二面；第一变换部，其包括第一固定基板和第一移动基板，所述第一固定基板设于所述外壳的第一面上且形成有第一电路图案，所述第一移动基板形成有与所述第一固定基板的第一电路图案耦合的第一导电条；第二变换部，其包括第二固定基板和第二移动基板，所述第二固定基板设于所述外壳的第二面且形成有第二电路图案，所述第二移动基板形成有与所述第二固定基板的第二电路图案耦合的第二导电条，

所述引导部包括：形成于所述外壳的侧壁的侧壁引导部、形成于所述第一固定基板和/或第二固定基板的侧面凹槽、及引导所述第一移动基板和/或第二移动基板的导轮。

5.如权利要求4所述的相位变换装置，其特征在于，

用于引导所述第一移动基板和第二移动基板的导轮基于贯穿所述凹槽及所述侧壁引导部并延伸的旋转轴而相互连接。

6.如权利要求5所述的相位变换装置，其特征在于，

所述引导部还包括用于固定第一固定基板和第二固定基板的支架，所述旋转轴贯穿所述支架的中央槽、所述凹槽及所述侧壁引导部并延伸。

7.如权利要求6所述的相位变换装置，其特征在于，

所述中央槽上面***有支撑部件以支撑所述导轮的旋转。

8.如权利要求7所述的相位变换装置，其特征在于，

所述支撑部件的上面与所述导轮的引导面之间***有形成于第一移动基板和/或第二移动基板的侧面上的倾斜面，所述倾斜面与所述支撑部件的上面及引导面相接触以实现线接触使倾斜面与引导部的接触面积最小化。

9.如权利要求6所述的相位变换装置，其特征在于，

所述支架是通过接合部件固定在所述第一固定基板和/或第二固定基板的上面的水平支架或者通过接合部件固定在第一固定基板和/或第二固定基板的侧面上且具有能够***述第一变换部和/或第二变换部的高度的垂直支架。

10.一种天线装置，其特征在于，该装置包括：连接有如权利要求1至9中任意一项的相位变换装置的引导器；使所述引导器线性移动的驱动器及驱动所述驱动器的驱动源。

11.一种通信装置，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任意一项的相位变换装置。