CN110661102B - 移相装置及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移相装置，包括腔体、第一移相组件及第二移相组件。其中，第一移相组件包括第一移相电路及多个合路电路。多路信号可分别由第一输入端口及第二输入端口输入，经第一移相电路及第二移相电路移相处理后再由多个第一输出端口及多个第二输出端口进入合路电路，并最终由多个合路输出端输出到相应的辐射单元。上述移相装置相当于将合路器和移相器集成到腔体内，故具有结构简单、集成度高等优点。应用于基站天线时，只需将多个合路输出端与辐射单元连接即可，可显著减少所需线缆数量，且焊接更简便，从而可减轻重量、降低成本，有利于实现基站天线的小型化。此外，本发明还提供一种基站天线。

Description

移相装置及基站天线

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种移相装置及基站天线。

背景技术

随着移动通信的更新换代，基站天线作为移动通信网络的关键设备，其性能指标和实用功能也在持续地改进提高。目前，4G已经广泛应用，5G也在研究和测试之中，同时2G和3G仍在继续使用，多制式的网络共存还将长期持续。多频天线可以同时覆盖多个频段，兼顾不同的通信标准、更大限度的利用频谱资源，从而得到广泛应用。

多频天线为了实现多个不同频段的信号收发，便需要配合独立工作于不同频段的多个移相器。移相器的数量增加，将导致连接线缆增多、连接方式复杂，从而导致基站天线的体积增大，不利于基站天线的小型化发展。

发明内容

基于此，有必要提供一种有利于实现基站小型化的移相装置及基站天线。

一种移相装置，包括：

腔体，内部形成有多个容置腔；

分别收容于所述多个容置腔的第一移相组件及第二移相组件，所述第一移相组件包括第一移相电路及多个合路电路，所述第一移相电路具有第一输入端口及多个第一输出端口，每个所述合路电路具有至少两个合路输入端及合路输出端，且每个所述第一输出端口与对应的所述合路电路的一个所述合路输入端电连接；

所述第二移相组件包括第二移相电路，所述第二移相电路具有第二输入端口及多个第二输出端口，且每个所述第二输出端口与对应的所述合路电路的另一个所述合路输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述第一移相组件包括第一电路板，所述第一移相电路及所述多个合路电路集成于所述第一电路板上。

在其中一个实施例中，所述第二移相组件包括第二电路板，所述第二移相电路集成于所述第二电路板上。

在其中一个实施例中，所述第一移相组件包括相对于所述第一移相电路位置可调的第一活动介质板，所述第二移相组件包括相对于所述第二移相电路位置可调的第二活动介质板。

在其中一个实施例中，每个所述合路电路的其中一个所述合路输入端及所述多个第二输出端口引出至所述容置腔的外壁，且每个所述第二输出端口通过位于所述腔体外的同轴线缆与对应的所述合路输入端电连接。

在其中一个实施例中，每个所述容置腔沿所述腔体的纵长方向延伸，且多个所述容置腔在所述腔体的厚度方向上层叠设置。

在其中一个实施例中，所述容置腔为两个，所述第一移相组件及所述第二移相组件均为一个，且分别收容于两个所述容置腔内。

在其中一个实施例中，每个所述容置腔沿所述腔体的纵长方向延伸，且所述多个容置腔在所述腔体的厚度方向上分为多层，每层包括两个并列设置的所述容置腔，且每层其中一个所述容置腔内收容有所述第一移相组件，另一个所述容置腔内收容有所述第二移相组件。

在其中一个实施例中，所述容置腔为四个并分为两层，所述第一移相组件及所述第二移相组件均为两个。

上述移相装置，多路信号可分别由第一输入端口及第二输入端口输入，经第一移相电路及第二移相电路移相处理后再由多个第一输出端口及多个第二输出端口进入合路电路，并最终由多个合路输出端输出到相应的辐射单元。上述移相装置相当于将合路器和移相器集成到腔体内，故具有结构简单、集成度高等优点。应用于基站天线时，只需将多个合路输出端与辐射单元连接即可，可显著减少所需线缆数量，且焊接更简便，从而可减轻重量、降低成本，有利于实现基站天线的小型化。

一种基站天线，包括：

多个辐射单元；及

如上述优选实施例中任一项所述的移相装置，且所述多个辐射单元分别与所述多个合路电路的所述合路输出端电连接。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中移相装置沿垂直于腔体纵长方向的截面图；

图2为图1所示移相装置的***图；

图3为另一个实施例中移相装置沿垂直于腔体纵长方向的的截面图；

图4为图3所示移相装置的的***图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供了一种移相装置100及基站天线。其中，基站天线包括移相装置100及多个辐射单元(图未示)。多个辐射单元组成天线阵列，电磁波信号经移相装置100处理后，传输至多个辐射单元进行发射。

请参阅图2，本发明一个实施例中的移相装置100包括腔体110、第一移相组件120及第二移相组件130。

腔体110一般呈长条形，由金属材料成型。腔体110内部形成有多个容置腔111。具体的，可由隔板(图未示)将腔体110内部的空间分隔成多个容置腔111，隔板可与腔体110一体成型。容置腔111一般也呈长条形，并沿腔体110的纵长方向延伸。多个容置腔111在腔体110内的分布方式有多种。

在一个实施例中，多个容置腔111沿腔体110的厚度方向层叠设置。譬如，图2所示的容置腔111a与容置腔111b。在另一个实施例中，多个容置腔111也可在腔体110内并列设置。譬如，图3所示的容置腔111c与容置腔111d。

第一移相组件120及第二移相器组件130分别收容于多个容置腔111内。其中，第一移相组件120及第二移相器组件130的数量均可以为一个或多个，且容置腔111的数量不小于第一移相组件120与第二移相器组件130的数量之和，以保证每一个第一移相组件120及第二移相器组件130均对应一个单独的容置腔111。第一移相组件120与第二移相器组件130可分别独立工作于不同的频段内。因此，移相装置100可供至少两路不同频段的信号输入。

第一移相组件120包括第一移相电路121及多个合路电路123。第一移相电路121及多个合路电路123可以为微带线结构。第一移相电路121一般包括功分电路、滤波电路等功模块。其中，第一移相电路121具有第一输入端口101及多个第一输出端口102。信号可由第一输入端口101输入，通过改变第一移相电路121的电长度，可使多个第一输出端口102输出不同相位的信号。

进一步的，每个合路电路123具有至少两个合路输入端301及合路输出端302，且每个第一输出端口102与对应的合路电路123的一个合路输入端301电连接。具体的，合路电路123的数量与第一输出端口102的数量一致，每个第一输出端口102的末端设置有一个合路电路123，经第一输出端口102输出的信号会进入对应的合路电路123中，再分别由多个合路电路123的合路输出端302输出。也就是说，第一移相组件120集成了传统移相器与合路器的功能。

具体在本实施例中，第一移相组件120包括第一电路板125，第一移相电路121及多个合路电路123集成于第一电路板125上。第一电路板125可起到承载作用，并使第一移相电路121及多个合路电路123集成度更高，有利于减小第一移相组件120的体积。

第一移相组件120实现移相的方式可以是介质滑动式，或导体滑动式。在本实施例中，第一移相组件120所采用的是介质滑动式移相。即，第一移相组件120包括相对于第一移相电路121位置可调的第一活动介质板127。

具体的，第一活动介质板127可活动安装于第一电路板125，或容置腔111的内壁。通过移动第一活动介质板127，便可改变第一移相电路121的电长度，从而实现移相。介质滑动式移相结构紧凑，有利于减小第一移相组件120的体积。为了提升移相效率，第一活动介质板127为双层，且分别位于第一移相电路121的两侧。

第二移相组件130包括第二移相电路131。第二移相电路131与第一移相电路121的结构及功能相同。具体在本实施例中，第二移相组件130包括第二电路板123，第二移相电路131集成于第二电路板133上。第二移相电路131具有第二输入端口201及多个第二输出端口202。信号可由第二输入端口201输入，通过改变第二移相电路131的电长度，可使多个第二输出端口202输出不同相位的信号。

在本实施例中，第二移相组件130包括相对于第二移相电路131位置可调的第二活动介质板135。具体的，第二活动介质板135可安装于第二电路板133上，也可安装于容置腔111的内壁。第二移相组件130与第一移相组件120采用相同的介质滑动式移相，故也有利于减小第二移相组件130的体积。

而且，为了提升移相效率，第二活动介质板135亦为双层，且分别位于第二移相电路131的两侧。

进一步的，第二输出端口202与合路电路123的数量一致。每个第二输出端口202与对应的合路电路123的另一个合路输入端301电连接，经第二输出端口202输出的信号会进入对应的合路电路123中，再分别由多个合路电路123的合路输出端302输出。也就是说，第一移相电路121与第二移相电路131具有共同的输出端口，即多个合路输出端302。从第一输入端口101及第二输入端口201输入的信号经处理后，最终从多个合路输出端302输出。

以图2所示为例，第一移相电电路121具有五个第一输出端口102，分别为102a、102b、102c、102d及102e。相应的，合路电路123也为5个。每个合路电路123具有两个合路输入端301及一个合路输出端302，其合路输出端302分别为302a、302b、302c、302d及302e。第二移相电电路131具有五个第二输出端口202，分别为202a、202b、202c、202d及202e。

其中，102a、102b、102c、102d及102e依次与五个合路电路123的其中一个合路输入端301电连接，202a、202b、202c、202d及202e依次与五个合路电路123的另一个合路输入端301，即301a、301b、301c、301d及301e电连接；五个合路输出端302a、302b、302c、302d及302e构成共同的输出端口。

在上述基站天线中，多个辐射单元分别与多个合路电路123的合路输出端302电连接。因此，多路信号可最终由共同的输出端口进入辐射单元，基站天线可实现多个不同频段的电磁波信号收发。

由于上述移相装置100相当于将合路器和移相器集成到腔体110内，故具有结构简单、集成度高等优点。应用于基站天线时，只需将多个合路输出端302与辐射单元连接即可，可显著减少所需线缆数量，且焊接更简便，从而可减轻重量、降低成本，有利于实现基站天线的小型化。

而且，由于焊点减少、结构简化，故还可显著提升基站天线的互调性能。

在本实施例中，每个合路电路123的其中一个合路输入端301及多个第二输出端口202引出至容置腔111的外壁，且每个第二输出端口202通过位于腔体110外的同轴线缆(图未示)与对应的合路输入端301电连接。

具体的，可在腔体110的外壁设置分别与合路输入端301及第二输出端口202连接的焊盘，并通过在对应的焊盘上焊接同轴线缆，便可实现第二输出端口202与对应的合路输入端301电连接。同轴线缆的焊接是在腔体110外部进行的，且焊接好的同轴线缆也位于腔体110外部。因此，无需在腔体110内部进行打孔、引线等操作，有利于移相装置100的装配并简化其结构。

根据基站天线工作频段的要求不同，移相装置100中第一移相组件120及第二移相组件130的数量及布局方式可相应的调整。

请再次参阅图1至图2，在一个实施例中，容置腔111为两个，且两个容置腔111层叠设置。第一移相组件120及第二移相组件130均为一个，且分别收容于两个容置腔111内。

两个容置腔111层叠设置，可有效地减小腔体110的宽度。此时，移相装置100可实现两组不同频段的信号同时输入及输出。

需要指出的是，在其他实施例中，容置腔111、第一移相组件120及第二移相组件130的数量还可调整。譬如，为了实现三路信号的同时输入及输出，合路电路123具有三个合路输入端301，且第二移相组件130设置为两个，第一移相组件120为一个。

容置腔111为三层，第一移相组件120可收容于中间的容置腔111，两个第二移相组件130可分别收容于两侧的容置腔111内。第一移相组件120的第一输出端口101依然与对应的合路电路123的其中一个合路输入端301电连接，而两个第二移相组件130的第二输出端口202则分别与对应的合路电路123的另外两个合路输入端301电连接。此时，移相装置100可实现三路不同频段的信号同时输入及输出。

请参阅图3及图4，在另一个实施例中，每个容置腔111沿腔体110的纵长方向延伸，且多个容置腔111在腔体110的厚度方向上分为多层，每层包括两个并列设置的容置腔111，且每层其中一个容置腔111内收容有第一移相组件120，另一个容置腔111内收容有第二移相组件130。

具体的，每层中第一移相组件120与第二移相组件130的连接方式与上一个实施例中的连接方式相同。由于每一层均设置有一个第一移相组件120及第二移相组件130，故腔体110每一层均可实现两个不同频段的信号输入及输出。而且，每层之间互不干扰。

也就是说，本实施例中的移相装置100相当于将上一个实施例中的移相装置堆叠后得到。这样，在不改变电路连接方式的情况下，可进一步扩展可同时输入、输出的信号频段，从而扩大移相装置100的适用范围。

进一步的，在该实施例中，容置腔111为四个并分为两层，第一移相组件120及第二移相组件130均为两个。

具体的，四个容置腔111分别为111c、111d、111e及111f。111c与111d位于同一层(图中所示上层)，且其中分别设置有一个第一移相组件120及一个第二移相组件130。111e及111f位于同一层(图中所示下层)，且其中分别设置有一个第一移相组件120及一个第二移相组件130。上层与下层互不干扰，且上层及下层中，第一移相组件120与第二移相组件130的连接方式相同。

需要指出的是，图4中仅示出了其中一层的第一移相组件120及第二移相组件130。

此时，该实施例中的移相装置100能实现四路信号的同时输入及输出。一般情况下，上层与下层输入的信号频段相同，从而可用于对双极化天线阵列实现馈电。

上述移相装置100，多路信号可分别由第一输入端口101及第二输入端口201输入，经第一移相电路121及第二移相电路131移相处理后再由多个第一输出端口102及多个第二输出端口202进入合路电路123，并最终由多个合路输出端302输出到相应的辐射单元。上述移相装置100相当于将合路器和移相器集成到腔体110内，故具有结构简单、集成度高等优点。应用于基站天线时，只需将多个合路输出端302与辐射单元连接即可，可显著减少所需线缆数量，且焊接更简便，从而可减轻重量、降低成本，有利于实现基站天线的小型化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种移相装置，其特征在于，包括：

腔体，内部形成有多个容置腔；

分别收容于所述多个容置腔的第一移相组件及第二移相组件，所述第一移相组件包括第一移相电路及多个合路电路，所述第一移相电路具有第一输入端口及多个第一输出端口，每个所述合路电路具有合路输出端及至少两个合路输入端，且每个所述第一输出端口与对应的所述合路电路的一个所述合路输入端电连接，所述第一移相组件包括第一电路板，所述第一移相电路及所述多个合路电路集成于所述第一电路板上；

所述第二移相组件包括第二移相电路，所述第二移相电路具有第二输入端口及多个第二输出端口，且每个所述第二输出端口与对应的所述合路电路的另一个所述合路输入端电连接；

所述容置腔的数量不小于所述第一移相组件与所述第二移相器组件的数量之和，每一个所述第一移相组件及所述第二移相器组件均对应一个单独的所述容置腔。

2.根据权利要求1所述的移相装置，其特征在于，所述第二移相组件包括第二电路板，所述第二移相电路集成于所述第二电路板上。

3.根据权利要求1所述的移相装置，其特征在于，所述第一移相组件包括相对于所述第一移相电路位置可调的第一活动介质板，所述第二移相组件包括相对于所述第二移相电路位置可调的第二活动介质板。

4.根据权利要求1所述的移相装置，其特征在于，每个所述合路电路的其中一个所述合路输入端及所述多个第二输出端口引出至所述容置腔的外壁，且每个所述第二输出端口通过位于所述腔体外的同轴线缆与对应的所述合路输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的移相装置，其特征在于，每个所述容置腔沿所述腔体的纵长方向延伸，且多个所述容置腔在所述腔体的厚度方向上层叠设置。

6.根据权利要求5所述的移相装置，其特征在于，所述容置腔为两个，所述第一移相组件及所述第二移相组件均为一个，且分别收容于两个所述容置腔内。

7.根据权利要求1所述的移相装置，其特征在于，每个所述容置腔沿所述腔体的纵长方向延伸，且所述多个容置腔在所述腔体的厚度方向上分为多层，每层包括两个并列设置的所述容置腔，且每层其中一个所述容置腔内收容有所述第一移相组件，另一个所述容置腔内收容有所述第二移相组件。

8.根据权利要求7所述的移相装置，其特征在于，所述容置腔为四个并分为两层，所述第一移相组件及所述第二移相组件均为两个。

9.一种基站天线，其特征在于，包括：

多个辐射单元；及

如上述权利要求1至8任一项所述的移相装置，且所述多个辐射单元分别与所述多个合路电路的所述合路输出端电连接。

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