CN112864548A - 腔体移相器以及基站天线 - Google Patents

腔体移相器以及基站天线 Download PDF

Info

Publication number
CN112864548A
CN112864548A CN201911099738.7A CN201911099738A CN112864548A CN 112864548 A CN112864548 A CN 112864548A CN 201911099738 A CN201911099738 A CN 201911099738A CN 112864548 A CN112864548 A CN 112864548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission line
cavity
phase shifter
output
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911099738.7A
Other languages
English (en)
Inventor
郭鹏斐
王燕
闻杭生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commscope Technologies LLC
Original Assignee
Commscope Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commscope Technologies LLC filed Critical Commscope Technologies LLC
Priority to CN201911099738.7A priority Critical patent/CN112864548A/zh
Priority to PCT/US2020/057863 priority patent/WO2021096687A1/en
Priority to US17/774,908 priority patent/US20220393347A1/en
Publication of CN112864548A publication Critical patent/CN112864548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • H01P1/184Strip line phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明涉及一种腔体移相器,包括:具有至少一个腔体的壳体;安装在腔体内的传输线路,传输线路设有输入端和输出端,传输线路的输出端不借助电缆地电连接到处于腔体外部的其他传输线路上;安装于该腔体内的可动元件,所述可动元件的运动构成为调节射频信号在传输线路的输入端和输出端之间所经受的相移。此外,本发明还涉及一种基站天线,包括:反射体;在反射体前向安装有馈电板;从馈电板向前延伸的辐射元件;在反射体后向安装有移相器,移相器包括垂直于馈电板延伸的印刷电路板,并且印刷电路板上的传输线路的输出端被焊接到馈电板上的迹线。由此,降低了与相电缆相关所带来的***损耗,从而改善天线的增益性能。

Description

腔体移相器以及基站天线
技术领域
本发明一般涉及无线电通信,更具体地说,涉及一种用于蜂窝通信***的腔体移相器以及基站天线。
背景技术
在蜂窝通信***中,电调基站天线(RET天线)被广泛使用。在引入RET天线之前,当需要调节传统基站天线的覆盖区域时,技术人员必须爬上安装有天线的天线塔并且手动调节天线的指向角。通常,通过改变天线的所谓“下倾”角度来调节天线的覆盖区域,该角度是由在天线中的辐射元件阵列产生的天线波束的视轴指向方向的仰角平面中的角度。RET天线的引入允许蜂窝运营商通过向天线发送控制信号来电气调节天线波束的下倾角度。RET天线使用移相器将不同的相移施加到通过产生天线波束的辐射元件阵列中的辐射元件的各个子阵列发送的RF信号子分量。通过对RF信号的不同子分量施加不同的相移,可以调节由辐射元件阵列形成的天线波束的下倾角。
本领域中已知多种不同类型的移相器,包括旋转电刷臂移相器(rotary wiperarm phase shifter),长号型移相器(trombone style phase shifter)和滑动介质移相器(sliding dielectric phase shifter)。在旋转电刷臂移相器中,电刷印刷电路板通过枢轴销安装在主印刷电路板上,使得电刷印刷电路板可在主印刷电路板上旋转。通常,移相器包括一个或多个功率分配器,其将输入到移相器的RF信号分成多个子分量。RF信号的至少一部分被传送到电刷印刷电路板上,然后从电刷印刷电路板耦合到主印刷电路板的传输路径上。传送到电刷印刷电路板的RF信号的每个子分量通过移相器的路径长度取决于电刷印刷电路板在主印刷电路板上的位置。因此,通过移动电刷印刷电路板(例如,使用致动器),可以调节RF信号的子分量的相位,以便改变天线波束的下倾角度。长号型移相器以类似的方式操作,除了移相器的可移动元件线性移动而不是沿弧线移动。滑动介质移相器具有固定长度的传输路径和可移动的介电材料,从而可改变传输路径上介电材料的覆盖面积或长度,从而实现沿着不同的传输路径的不同的相移。每种上述类型的移相器可以被实现为腔体移相器,其中,移相器被封闭在耦合到电接地的金属壳体中。金属壳体可以减少RF信号损耗,并因此降低与移相器相关的***损耗。
为了改善通信质量,目前正在部署多输入多输出基站天线和波束成形基站天线,这些天线***使用多个用于发射和/或接收的辐射元件阵列。在许多应用中,天线的高增益的实现可能在使用这些类型的天线时是重要的。然而,在移相器和馈电板之间的所谓“相电缆”连接——在所述馈电板上辐射元件具有相关联的***损耗——会降低天线的增益。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的腔体移相器以及相关的基站天线。
按照本发明的第一方面,提供一种腔体移相器,所述腔体移相器包括:具有至少一个腔体的壳体;安装在腔体内的传输线路,其中,所述传输线路设有输入端和输出端,其中,传输线路的输出端不借助电缆地电连接到处于腔体外部的其他传输线路上;安装于该腔体内的可动元件,所述可动元件的运动构成为调节射频信号在传输线路的输入端和输出端之间所经受的相移。
根据本发明一些实施例的腔体移相器可以至少消除在腔体移相器与馈电板之间的电缆连接,从而降低因为与相电缆相关的***损耗,从而改善天线的增益性能。
在一些实施例中,所述腔体移相器包括第一印刷电路板,所述传输线路构成为在第一印刷电路板上的印制迹线。
在一些实施例中,在所述壳体上设有第一槽,传输线路的输入端穿过所述第一槽而伸出到腔体外部。
在一些实施例中,所述输入端构成为用于与电缆的内导体电连接。
在一些实施例中,所述输入端构成为用于与电缆的内导体焊接。
在一些实施例中,所述壳体具有第一突出延伸部,所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体电连接。
在一些实施例中,所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体焊接。
在一些实施例中,所述第一突出延伸部相邻于传输线路的输入端布置。
在一些实施例中,在所述壳体上设有第二槽,传输线路的输出端穿过所述第二槽而伸出到腔体外部。
在一些实施例中,传输线路的输出端延伸穿过所述第二槽、反射器和馈电板。
在一些实施例中,所述输出端构成为用于与馈电板上的传输线路电连接。
在一些实施例中,所述输出端构成为用于与馈电板上的传输线路焊接。
在一些实施例中,所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电杆上的传输线路电连接。
在一些实施例中,所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电杆上的传输线路焊接。
在一些实施例中,所述壳体具有第二突出延伸部,所述第二突出延伸部构成为用于与辐射元件的馈电板上的焊盘焊接,所述焊盘与馈电板的接地金属层电连接。
在一些实施例中,所述传输线路设有多个输出端,各输出端分别具有相应的第二突出延伸部。
在一些实施例中,每个输出端在腔体外部与相应的第二突出延伸部彼此平行地布置。
在一些实施例中,所述至少一个腔体包括第一腔体和第二腔体,在所述第一腔体内安装有第一传输线路,并且在所述第二腔体内安装有第二传输线路。
在一些实施例中,所述第一传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给辐射元件的第一极化馈电,并且所述第二传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给辐射元件的第二极化馈电。
在一些实施例中,第一传输线路的至少一个输出端和第二传输线路的至少一个输出端配设有一个相应的第二突出延伸部,该第二突出延伸部从第一腔体和第二腔体之间的分隔壁突出延伸。
在一些实施例中,第一传输线路的输出端和第二传输线路的输出端分别具有一个单独的第二突出延伸部。
在一些实施例中,在所述壳体上设有开口和接合壁,所述接合壁至少部分地围绕所述开口,所述接合壁在垂直于开口的方向上向外延伸。
在一些实施例中,所述接合壁构成为用于与电缆的外导体相焊接,并且电缆的内导体能穿过所述开口,伸入到腔体内与传输线路的输入端相焊接。
按照本发明的第二方面,提供一种腔体移相器,其特征在于,所述腔体移相器包括:具有第一腔体的壳体;安装在该第一腔体内的第一传输线路,其中,所述第一传输线路设有输入端和输出端,其中,所述输出端构成为与用于辐射元件的馈电板上的传输线路相焊接;安装于该第一腔体内的可动元件,所述可动元件构成为调节射频信号在第一传输线路的输入端和输出端之间所经受的相移。
在一些实施例中,所述壳体上设有第一槽,第一传输线路的输入端从所述第一槽伸出或者电缆的内导体能穿过所述第一槽而伸入到第一腔体内,并且所述输入端构成为用于与电缆的内导体焊接。
在一些实施例中,所述壳体具有第一突出延伸部,所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体电连接。
在一些实施例中,所述壳体上设有第二槽,第一传输线路的输出端从所述第二槽伸出,所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电板上的传输线路焊接。
在一些实施例中,第一传输线路的输出端从第一腔体内部起延伸穿过反射器和辐射元件的馈电板。
在一些实施例中,所述壳体具有第二突出延伸部,所述第二突出延伸部构成为用于与辐射元件的馈电板上的焊盘焊接,所述焊盘与馈电板的接地金属层电连接。
在一些实施例中,所述壳体还包括第二腔体,所述第二腔体和所述第一腔体经由分隔壁彼此分隔开,其中,在所述第二腔体内安装有第二传输线路,其中,所述第二传输线路设有输入端和输出端,其中,第二传输线路的输出端构成为用于与用于辐射元件的馈电板上的传输线路相焊接。
在一些实施例中,所述第一传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给至少一个辐射元件的第一极化馈电,并且所述第二传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给所述辐射元件的第二极化馈电。
按照本发明的第三方面,提供一种基站天线,所述基站天线包括移相器、反射器、馈电板和辐射元件,所述移相器具有限定腔体的金属壳体,所述辐射元件安装在馈电板上,其特征在于,所述移相器具有传输线路,所述传输线路设有输入端和输出端,其中,传输线路的输出端延伸在金属壳体外部并且在不借助电缆的情况下电连接到处于移相器外部的其他传输线路上。
在一些实施例中,所述移相器包括印刷电路板,所述传输线路构成为在印刷电路板上的印制迹线,并且所述印刷电路板垂直于馈电板延伸。
在一些实施例中,所述移相器构成为根据本发明各实施例所述的腔体移相器。
按照本发明的第四方面,提供一种基站天线,包括:反射体;在反射体前向安装有馈电板;从馈电板向前延伸的辐射元件;和在反射体后向安装有移相器,其特征在于,移相器包括垂直于馈电板延伸的印刷电路板,并且印刷电路板上的传输线路的输出端被焊接到馈电板上的迹线。
在一些实施例中,所述移相器包括限定出腔体的壳体,并且所述传输线路的输出端延伸穿过所述壳体中的槽。
在一些实施例中,所述传输线路的输出端进一步延伸穿过所述反射体中的缝。
附图说明
图中:
图1为根据本发明的一些实施例的天线的示意性方块图;
图2a示出根据本发明一些实施例的腔体移相器的侧视图;
图2b示出图2a的腔体移相器的传输线路的局部示意性透视图;
图3a示出图2a-2b的腔体移相器的输入端的第一种可能的实现方式;
图3b示出图2a-2b的腔体移相器的输入端的第二种可能的实现方式;
图4示出根据本发明一些实施例的图2a-2b的腔体移相器连同馈电板在腔体移相器的输出端处的局部示意性立体图;
图5示出图4图示的俯视图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明,其中的附图示出了本发明的若干实施例。然而应当理解的是,本发明可以以多种不同的方式呈现出来,并不局限于下文描述的实施例;事实上,下文描述的实施例旨在使本发明的公开更为完整,并向本领域技术人员充分说明本发明的保护范围。还应当理解的是,本文公开的实施例能够以各种方式进行组合,从而提供更多额外的实施例。
在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。在附图中,为清楚起见,某些特征的尺寸可以进行变形。
应当理解的是,说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本发明。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构可以不再详细说明。
说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明,均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征,但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”,并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。
在说明书中,称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时,该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件,或者可以存在中间元件。相对照的是,称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时,将不存在中间元件。在说明书中,一个特征布置成与另一特征“相邻”,可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
在说明书中,诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是,空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,在附图中的装置倒转时,原先描述为在其它特征“下方”的特征,此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位),此时将相应地解释相对空间关系。
根据本发明各实施例的腔体移相器可以适用于多种类型的基站天线,例如波束成形天线或多输入多输出天线。这些天线包括移相器,提供所述移相器用于调节施加到RF信号的子分量的相对的相移,这些RF信号被馈送给包含在天线中的阵列的辐射元件。通常,移相器的输出端通过所谓的相电缆连接到馈电板上,其中,每个馈电板具有安装其上的一个或多个辐射元件。馈电板上的传输线路将移相器的输出端电连接到辐射元件。但是,每个相电缆具有相关的信号***损耗,而这些***损耗会降低天线的增益。
根据本发明一些实施例的腔体移相器可以至少消除在腔体移相器与馈电板之间的电缆连接,从而降低因为与相电缆相关的***损耗,从而改善天线的增益性能。
现在将参考附图更详细地描述本发明的一些实施例。
参照图1,图1为根据本发明的一些实施例的天线的示意性方块图。
图1示出天线100,天线100包括反射器210和成行成列地安装在反射器210的一侧上的天线阵列200,以及在反射器210的另一侧上的馈电网络230。
反射器210可以用作天线阵列200的接地面。反射器210可以由比如铜、铝、等等的导电材料构成,以便在上半空间(亦即,z>0)中抑制天线阵列200的辐射。
天线阵列200例如可以是辐射元件的线性辐射元件阵列或者辐射元件的二维辐射元件阵列。在图1中仅示例性并且示意性地示出了四个辐射元件线性阵列。在其他情况下,在反射器210上可以安装有更多辐射元件阵列(例如一个或多个高频带辐射元件阵列、中频带辐射元件阵列和/或低频辐射元件阵列)。低频带辐射元件的工作频带例如可以为617MHz至960MHz或者其中的一个或多个部分范围。中频带辐射元件的工作频带例如可以为1427MHz至2690MHz或者其中的一个或多个部分范围。高频带辐射元件的工作频带可以是3GHz至5GHz或者其中的一个或多个部分范围。可以提供在其他频带中运行的辐射元件阵列(例如,在中频带的一部分中和在高频带的一部分中运行的辐射元件阵列)。通常,在现代基站天线上使用双极化辐射元件,该天线以两个正交极化发射和接收RF信号。
馈电网络230可以包括移相器、多工器(例如双工器或三工器)、校准网络和/或一个或多个功率分配器。功率分配器通常集成在移相器中。天线阵列200可以由馈电网络230馈电并且例如每个阵列可以产生一对天线波束,即针对每个正交极化的一个波束。
当天线100正在发射射频(RF)信号时,馈电网络230从馈电接口2301处接收RF信号。当存在多个辐射元件阵列时,馈电网络230可在多个馈电接口(未示出)处接收多个频段的RF信号,其中每一个馈电接口接收所述多个频段中的一个频段的RF信号。馈电网络230接着将所接收的RF信号提供至阵列200中的相应的一个。
当天线100正在接收RF信号时,馈电网络230从天线阵列200接收RF信号,并且将RF信号传输给馈电接口2301。当存在多个辐射元件阵列时,馈电网络230可以具有多个馈电接口2301,以使得所接收的多个频段的RF信号不需要合并。
接下去,借助附图2a、2b、3a、3b和4详细介绍根据本发明一些实施例的腔体移相器300。
现在参考图2a和2b,其中,图2a示出根据本发明一些实施例的腔体移相器300的侧视图;图2b示出包含在图2a的腔体移相器300内的印刷电路板的示意性透视图。
根据本发明的各实施例涉及一种腔体移相器300,其构成为上述馈电网络230中的一部分,以用于调节施加给由天线发射的RF信号的各子分量的相对相移,以便改变天线波束的电特性(例如电下倾角度)。
参照图2a和2b,腔体移相器300包括带腔体380的壳体310以及安装在该腔体380内的传输线路320(其作为移相线路起作用)。传输线路320设有一个输入端330和至少一个(例如5个)输出端340。在当前实施例中,传输线路320可以构成为印制在印刷电路板上的金属迹线,并且输入端330和输出端340可以构成为该金属迹线的端部区段、尤其是经扩宽的端部区段。在其他实施例中,传输线路320也可以构成为例如在同轴介质移相器中的金属内导体,并且输入端330和输出端340可以构成为该金属内导体的端部区段。
通常,传输线路320包括单个输入端330和多个输出端340。沿着传输线路320的长度提供功率分配器,这些功率分配器用于将在输入端320处输入的RF信号分成通过各个输出端340输出的多个子分量。
此外,腔体移相器300还可以包括可动元件、例如可运动地安装于该腔体380内的可动的介质元件350。所述可动的介电元件350可以被配置为调节施加给通过传输线路320的相应输出端340输出的RF信号的相应的各子分量的相对相移。借助图中示例性所示的滑动介质移相器设计,通过改变介质元件350在传输线路320的不同部分上的覆盖面积或长度来调节相对相移。在其他移相器设计中,可动元件可以调节RF信号的每个子分量传输的相对物理路径长度。在输入端330和每个输出端340之间可以具有一条预先设定的传输路径。当天线100正在发射RF信号时,输入端330构成用于接收源自馈电接口2301的RF信号(应理解的是在馈电接口2301和腔体移相器300之间还可以设置有其他馈电网络部分)。RF信号经由相应的传输路径输送到相应的输出端340。每个输出端340构成为与腔体移相器300外部的相应的传输线路、例如辐射元件220的馈电板500或馈电杆2201上的传输线路直接电连接、例如焊接。于是,RF信号可以经由馈电板500上的其他传输线路和/或功率分配器向辐射元件220发送RF信号。反之,当天线100正在接收信号时,RF信号则可以反过来从相应的输出端340输送到输入端330。
同样应理解,在图2a和2b中示出的传输线路320的布置方式只是一种可能的情况,其数量和布置方式也可以根据需要进行改变。
在一些实施例中,腔体移相器300可以包括具有第一腔体3801和第二腔体3802的壳体310(参见图4),在第一腔体3801内可以安装带有输入端和输出端的第一传输线路,在第二腔体3802内可以安装带有输入端和输出端的第二传输线路。
在一些实施例中,在腔体内可以布置有多条传输线路。此外,传输线路可以具有一个或多个输入端330以及具有一个或多个输出端340。每个输入端330和/或输出端340可以分别布置在腔体移相器300的不同侧面上。
现在参考图3a,其中,图3a示出图2a-2b的腔体移相器的输入端的第一种可能的实现方式。
参照图3a,腔体移相器300的壳体310在应设置输入端330的地方开窗或者说开槽(以下称为第一槽3301)。在当前实施例中,第一槽3301设置在腔体移相器300的壳体310的下壁部上。在其他实施例中,第一槽3301也可以布置在壳体310的其他适宜的部位。
印制有传输线路320的印刷电路板具有伸出部360。传输线路320的输入端330可以延伸到伸出部360上。伸出部360穿过第一槽3301伸出到腔体380外部,以便输入端330至少部分地延伸到壳体310的外部。腔体移相器300的壳体310还可以具有例如一体成型的突出延伸部3101(以下称为第一突出延伸部),所述第一突出延伸部3101与传输线路320的输入端330相配,以便实现RF信号在传输线路320的输入端330上的传输。第一突出延伸部3101例如可以相邻于输入端330布置、例如基本上平行地布置在输入端330侧旁。
在腔体移相器300的输入端330处连接有一电缆400,所述电缆400例如发送来自上游的RF信号到腔体移相器300或者从腔体移相器300接收RF信号。为了实现电缆400与腔体移相器300的有效连接,电缆400端部的绝缘外皮410(即电缆护套)被剥除,从而露出外导体420。电缆400的外导体420包围着绝缘介质层,并且所述绝缘介质层包围着内导体430。露出的外导体420的外侧段连同相应的绝缘介质层被剥除,从而露出内导体430。电缆400露出的内导体430构成为用于与腔体移相器300的输入端330电连接、例如焊接(图3a中示意性地示出了焊点A1)。露出的外导体420构成为用于与腔体移相器300的第一突出延伸部3101电连接、例如焊接(图3a中示意性地示出了焊点A2)。由此,腔体移相器300的第一突出延伸部3101进而壳体310可以构成为接地面,以便实现射频信号在腔体内的有效传输。电缆400与腔体移相器300的输入端330这种连接方式是有利的:电缆400与输入端330之间的连接能够有利地在腔体移相器300外部进行,从而简化了制造,提高了效率。此外,电缆400的内导体430无需折弯,从而避免了内导体430因弯折而产生寄生电感。应理解的是:寄生电感可能使得在电缆400与腔体移相器300的输入端330之间的阻抗匹配变得更加困难并且因此可能增加回波损耗,并且特别是在天线***的运行频段较高时,该寄生电感的影响可能是显著的。
现在参考图3b,其中,图3b示出根据本发明一些实施例的腔体移相器300在输入端330处可选实现方式。
参照图3b,腔体移相器300的壳体310在应设置输入端330的地方上设有开口、例如圆槽3301'。在圆槽3301'周围可以设有大致呈筒状的接合壁390,接合壁390可以与壳体310一体成形。在其他实施例中,接合壁390也可以与壳体310构成为独立的部件,例如通过焊接或过盈配合彼此连接在一起。接合壁390用于以垂直于圆槽3301'的方式接合相应的电缆400。电缆400的露出的外导体420可以焊接到接合壁390的内侧。此外,内导体(未示出),或者连同带绝缘介质层可以穿过圆槽3301',并且电缆400的内导体可以进入到腔体移相器300内部、即腔体380中,并且与传输线路的输入端相焊接。此外,从图3b中可以看到接合壁390上设有厚度减小部3901,在该厚度减小部3901上可以布置夹紧件(未示出),以用于进一步固定电缆400和保护焊接点。
电缆400与腔体移相器300的这种连接方式还可以具有若干优点。电缆400的露出的内导体430可以处于接合壁390的内部,无需暴露在环境中,从而减小了辐射损耗。其次,内导体430在接合壁390内部以基本上垂直于腔体移相器300的方向延伸,因此无需折弯内导体430,从而降低了回波损耗。另外,接合壁390与外导体420在所侧相接合(即面接合而非点接合或线接合),从而改善了电连接的准确和一致性。
应理解,在图3a和3b中示出的连接方式只是一种可能的情况,其具体的连接方式也可以根据需要进行改变。
根据本发明的各实施例的腔体移相器300,腔体移相器300的传输线路320的输出端340可以不借助电缆地向处于腔体380外部的其他传输线路发送RF信号或从所述其他传输线路接收RF信号。现在参考图4和5,其中,图4示出根据本发明一些实施例的腔体移相器300连同馈电板500在腔体移相器300的输出端340处的局部示意性立体图;图5示出图4图示的俯视图。
参照图4,腔体移相器300包括具有两个腔体380(分别为第一腔体3801和第二腔体3802)的壳体310。第一腔体3801与第二腔体3802例如经由分隔壁3103相隔开。第一传输线路连同可移动的第一介质元件(未示出)可以安装在第一腔体3801内,第二传输线路连同可移动的第二介质元件(未示出)可以安装在第二腔体3802内。每个第一传输线路的输出端可以在不借助电缆的情况下将具有第一极化的RF信号的各子分量馈送给相应的辐射元件(或辐射元件组),每个第二传输线路的输出端在不借助电缆的情况下将具有第二极化的RF信号的各子分量馈送给相应的辐射元件(或辐射元件组)。
腔体移相器300在传输线路320的输出端340处开窗或者说开槽(其中一个示例以下称为第二槽)。在当前实施例中,第二槽设置在腔体移相器300的壳体310的上壁部上。在其他实施例中,第二槽也可以布置在壳体310的其他适宜的部位。印制有传输线路320的印刷电路板可以设有带有传输线路320输出端340的伸出部370。伸出部370穿过第二槽伸出到腔体380外部,以便能直接在外部就能电连接(例如焊接)输出端340。腔体移相器300的壳体310还具有例如一体成型的突出延伸部3102(以下称为第二突出延伸部),所述第二突出延伸部3102与传输线路320的输出端340相配,以便实现RF信号在传输线路320的输出端340上的传输。第二突出延伸部3102可以相邻于输出端340布置、例如基本上平行地布置在输出端330的侧旁。在当前实施例中,所述第二突出延伸部3102可以构成为在第一腔体3801与第二腔体3802之间的分隔壁3103的突出延伸部。由此,第一腔体3801内的传输线路320的输出端340和第二腔体3802内的传输线路320的输出端340可以共用一个作为接地面的第二突出延伸部3102,这有利于紧凑的线路布局。
为了在不借助电缆的情况下给辐射元件220馈电,传输线路320的输出端340或者说伸出部370可以从腔体380内部起例如竖直向上(z方向)延伸穿过反射器(未示出)和馈电板500。同样地,第二突出延伸部3102也可以例如竖直向上延伸穿过反射器(未示出)和馈电板500。为此,参见图5,在馈电板500上设有用于每个输出端340的第三槽510和用于每个第二突出延伸部3102的第四槽520。相应地,在反射器上也应设有与第三槽510和第四槽520相配的槽。由此,各输出端340可以到达在馈电板500上的印制的金属图案,并且构成为与传输线路530上设定的连接部位A3电连接、例如焊接。第二突出延伸部3102可以到达在馈电板500上的印制的金属图案,并且构成为与设定的焊盘540焊接,焊盘540经由金属化孔与馈电板500的接地金属层电连接。因此,来自馈电接口2301的RF信号可以在腔体移相器300内经相位处理后如上描述那样在不借助电缆的情况下传输给馈电板500上的传输线路530,传输线路530可以向一个或多个辐射元件220馈送所述RF信号。在腔体移相器300和馈电板500之间的不借助电缆的连接是有利的,因为天线的与电缆相关的***损耗会得到降低,由此天线的增益会得到改善。
同样应理解,在图4和5中示出的布置方式只是一种可能的情况,其布置方式也可以根据需要进行改变。
在一些实施例中,各输出端340可以构成为用于与辐射元件220的馈电杆2201上的传输线路电连接、例如焊接。
在一些实施例中,输出端340构成为经由探针或其它导电元件与腔体移相器300外部的其他传输线路、例如辐射元件220的馈电板500或馈电杆2201上的传输线路直接电连接。
在一些实施例中,第一腔体3801和第二腔体3802内的传输线路320的输出端340也可以分别配设给一个单独的突出延伸部。
虽然已经描述了本公开的示例性实施例,但是本领域技术人员应当理解的是,在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此,所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定,并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (10)

1.一种腔体移相器,其特征在于,所述腔体移相器包括:
具有至少一个腔体的壳体;
安装在腔体内的传输线路,其中,所述传输线路设有输入端和输出端,其中,传输线路的输出端不借助电缆地电连接到处于腔体外部的其他传输线路上;
安装于该腔体内的可动元件,所述可动元件的运动构成为调节射频信号在传输线路的输入端和输出端之间所经受的相移。
2.根据权利要求1所述的腔体移相器,其特征在于,所述腔体移相器包括第一印刷电路板,所述传输线路构成为在第一印刷电路板上的印制迹线;和/或
在所述壳体上设有第一槽,传输线路的输入端穿过所述第一槽而伸出到腔体外部;和/或
所述输入端构成为用于与电缆的内导体电连接;和/或
所述输入端构成为用于与电缆的内导体焊接;和/或
所述壳体具有第一突出延伸部,所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体电连接;和/或
所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体焊接;和/或
所述第一突出延伸部相邻于传输线路的输入端布置;和/或
在所述壳体上设有第二槽,传输线路的输出端穿过所述第二槽而伸出到腔体外部;和/或
传输线路的输出端延伸穿过所述第二槽、反射器和馈电板;和/或
所述输出端构成为用于与馈电板上的传输线路电连接;和/或
所述输出端构成为用于与馈电板上的传输线路焊接;和/或
所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电杆上的传输线路电连接;和/或
所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电杆上的传输线路焊接。
3.根据权利要求1或2所述的腔体移相器,其特征在于,所述壳体具有第二突出延伸部,所述第二突出延伸部构成为用于与辐射元件的馈电板上的焊盘焊接,所述焊盘与馈电板的接地金属层电连接;和/或
所述传输线路设有多个输出端,各输出端分别具有相应的第二突出延伸部;和/或
每个输出端在腔体外部与相应的第二突出延伸部彼此平行地布置。
4.根据权利要求1至3之一所述的腔体移相器,其特征在于,所述至少一个腔体包括第一腔体和第二腔体,在所述第一腔体内安装有第一传输线路,并且在所述第二腔体内安装有第二传输线路;和/或
所述第一传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给辐射元件的第一极化馈电,并且所述第二传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给辐射元件的第二极化馈电;和/或
第一传输线路的至少一个输出端和第二传输线路的至少一个输出端配设有一个相应的第二突出延伸部,该第二突出延伸部从第一腔体和第二腔体之间的分隔壁突出延伸;和/或
第一传输线路的输出端和第二传输线路的输出端分别具有一个单独的第二突出延伸部;和/或
在所述壳体上设有开口和接合壁,所述接合壁至少部分地围绕所述开口,所述接合壁在垂直于开口的方向上向外延伸;和/或
所述接合壁构成为用于与电缆的外导体相焊接,并且电缆的内导体能穿过所述开口,伸入到腔体内与传输线路的输入端相焊接。
5.一种腔体移相器,其特征在于,所述腔体移相器包括:
具有第一腔体的壳体;
安装在该第一腔体内的第一传输线路,其中,所述第一传输线路设有输入端和输出端,其中,所述输出端构成为与用于辐射元件的馈电板上的传输线路相焊接;
安装于该第一腔体内的可动元件,所述可动元件构成为调节射频信号在第一传输线路的输入端和输出端之间所经受的相移。
6.根据权利要求5所述的腔体移相器,其特征在于,所述壳体上设有第一槽,第一传输线路的输入端从所述第一槽伸出或者电缆的内导体能穿过所述第一槽而伸入到第一腔体内,并且所述输入端构成为用于与电缆的内导体焊接;和/或
所述壳体具有第一突出延伸部,所述第一突出延伸部构成为用于与电缆的外导体电连接;和/或
所述壳体上设有第二槽,第一传输线路的输出端从所述第二槽伸出,所述输出端构成为用于与辐射元件的馈电板上的传输线路焊接;和/或
第一传输线路的输出端从第一腔体内部起延伸穿过反射器和辐射元件的馈电板;和/或
所述壳体具有第二突出延伸部,所述第二突出延伸部构成为用于与辐射元件的馈电板上的焊盘焊接,所述焊盘与馈电板的接地金属层电连接;和/或
所述壳体还包括第二腔体,所述第二腔体和所述第一腔体经由分隔壁彼此分隔开,其中,在所述第二腔体内安装有第二传输线路,其中,所述第二传输线路设有输入端和输出端,其中,第二传输线路的输出端构成为用于与用于辐射元件的馈电板上的传输线路相焊接;和/或
所述第一传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给至少一个辐射元件的第一极化馈电,并且所述第二传输线路的输出端在不借助电缆的情况下给所述辐射元件的第二极化馈电。
7.一种基站天线,所述基站天线包括移相器、反射器、馈电板和辐射元件,所述移相器具有限定腔体的金属壳体,所述辐射元件安装在馈电板上,其特征在于,所述移相器具有传输线路,所述传输线路设有输入端和输出端,其中,传输线路的输出端延伸在金属壳体外部并且在不借助电缆的情况下电连接到处于移相器外部的其他传输线路上。
8.根据权利要求7所述的基站天线,其特征在于,所述移相器包括印刷电路板,所述传输线路构成为在印刷电路板上的印制迹线,并且所述印刷电路板垂直于馈电板延伸;和/或
所述移相器构成为根据权利要求1至6之一所述的腔体移相器。
9.一种基站天线,包括:
反射体;
在反射体前向安装有馈电板;
从馈电板向前延伸的辐射元件;和
在反射体后向安装有移相器,
其特征在于,移相器包括垂直于馈电板延伸的印刷电路板,并且印刷电路板上的传输线路的输出端被焊接到馈电板上的迹线。
10.根据权利要求9所述的基站天线,其特征在于,所述移相器包括限定出腔体的壳体,并且所述传输线路的输出端延伸穿过所述壳体中的槽;和/或
所述传输线路的输出端进一步延伸穿过所述反射体中的缝。
CN201911099738.7A 2019-11-12 2019-11-12 腔体移相器以及基站天线 Pending CN112864548A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911099738.7A CN112864548A (zh) 2019-11-12 2019-11-12 腔体移相器以及基站天线
PCT/US2020/057863 WO2021096687A1 (en) 2019-11-12 2020-10-29 Cavity phase shifter and base station antenna
US17/774,908 US20220393347A1 (en) 2019-11-12 2020-10-29 Cavity phase shifter and base station antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911099738.7A CN112864548A (zh) 2019-11-12 2019-11-12 腔体移相器以及基站天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112864548A true CN112864548A (zh) 2021-05-28

Family

ID=75913181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911099738.7A Pending CN112864548A (zh) 2019-11-12 2019-11-12 腔体移相器以及基站天线

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220393347A1 (zh)
CN (1) CN112864548A (zh)
WO (1) WO2021096687A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115810887A (zh) * 2021-09-14 2023-03-17 康普技术有限责任公司 用于腔体移相器的壳体、腔体移相器和基站天线
CN115911822A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 华为技术有限公司 一种天线及基站天馈***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017725A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 James Browne Phased array antenna having reflection phase shifters
CN203950929U (zh) * 2013-08-07 2014-11-19 日立金属株式会社 天线装置
CN109841963A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 华为技术有限公司 一种馈电***、天线***及基站
CN109904597A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 华为技术有限公司 一种馈电设备、天线及电子设备
CN210430036U (zh) * 2019-11-12 2020-04-28 康普技术有限责任公司 腔体移相器以及基站天线

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9444151B2 (en) * 2014-01-10 2016-09-13 Commscope Technologies Llc Enhanced phase shifter circuit to reduce RF cables
CN104037474B (zh) * 2014-01-28 2017-05-10 京信通信技术(广州)有限公司 一种腔体式移相器
ES2779530T3 (es) * 2015-06-01 2020-08-18 Huawei Tech Co Ltd Desfasador combinado y sistema de red de antena multifrecuencia
CN109687100B (zh) * 2017-10-18 2020-11-06 康普技术有限责任公司 其中有具有减少的无源互调失真的馈电板的基站天线组件
CN109802234B (zh) * 2019-01-30 2023-09-29 京信通信技术(广州)有限公司 基站天线及移相馈电装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017725A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 James Browne Phased array antenna having reflection phase shifters
CN203950929U (zh) * 2013-08-07 2014-11-19 日立金属株式会社 天线装置
CN109841963A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 华为技术有限公司 一种馈电***、天线***及基站
CN109904597A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 华为技术有限公司 一种馈电设备、天线及电子设备
CN210430036U (zh) * 2019-11-12 2020-04-28 康普技术有限责任公司 腔体移相器以及基站天线

Also Published As

Publication number Publication date
US20220393347A1 (en) 2022-12-08
WO2021096687A1 (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10720709B2 (en) Self-grounded surface mountable bowtie antenna arrangement, an antenna petal and a fabrication method
EP2797169B1 (en) Patch antenna element
US8928537B2 (en) Multiband antenna
US10797408B1 (en) Antenna structure and method for manufacturing the same
CN210430036U (zh) 腔体移相器以及基站天线
CA2452227A1 (en) Patch dipole array antenna including a feed line organizer body and related methods
US20220393347A1 (en) Cavity phase shifter and base station antenna
CN110931987A (zh) 移相馈电装置、辐射阵列及大规模阵列天线
CA3090706C (en) Quick solder chip connector for massive multiple-input multiple-output antenna systems
US11831085B2 (en) Compact antenna radiating element
US20230110891A1 (en) Phase shifter assembly for polymer-based dipole radiating elements
CN113454839B (zh) 用于移动通信天线的移相器模块装置
EP3411925B1 (en) Antenna feeding network comprising a coaxial connector
JP7233913B2 (ja) アンテナ装置および無線端末
KR20110037782A (ko) 다중 대역을 가지는 차폐형 안테나 장치
US11056788B2 (en) Method of making a dual-band yagi-uda antenna array
US20230019212A1 (en) Antenna assembly and base station antenna
CN211376931U (zh) 天线组件和基站天线
US11855351B2 (en) Base station antenna feed boards having RF transmission lines of different types for providing different transmission speeds
CN211829165U (zh) 用于基站天线的组件、移相器和基站天线
KR20160080037A (ko) 정합 소자가 필요 없는 고이득 진행파 안테나
CN111082218A (zh) 共口径复合天线单元及相控阵天线
CN113746569A (zh) 校准装置、基站天线和通信组件
KR102529334B1 (ko) Mimo 안테나 및 이를 포함하는 mimo 안테나 장치
CN211930640U (zh) 校准装置、基站天线和通信组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination