基于渐变孔的小型化介质移相器制造技术

技术编号:12446979 阅读:95 留言:0更新日期:2015-12-04 10:28
本实用新型专利技术涉及基于渐变孔的小型化介质移相器,包括盒体、盖板、传输线、介质块和滑动机构;所述盒体为一端开口的中空矩形块;在盒体的开口处配有盖板;在盖板的外侧设有滑动机构和滑动孔;在盒体的腔体内设有传输线和介质块,其中,传输线与盒体内壁绝缘连接,介质块穿过盖板上的滑动孔后与外侧的滑动机构连接;在与传输线相邻的介质块的侧面开有侧面凹槽;传输线的中部穿过介质块的侧面凹槽;传输线与介质块不接触;有益的技术效果:本实用新型专利技术的最大的优点是体积小,特别适用于空间有限的基站电调天线中,除此之外,移相器结构简单,易于加工制造,且兼有相位连续变化、交调特性良好、移相量大的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动通信基站天线及射频领域,尤其涉及基于渐变孔的小型化介质移相器
技术介绍
目前电调基站天线已被广泛应用于中国的城市和农村,而基站天线的电调主要是依赖移相器改变天线阵中每个天线单元的馈电相位,从而实现天线主波束的下倾,即电调下倾。前移相器主要通过两种方式改变其相位,一种是通过改变信号传输的物理长度,物理长度可变的传输线部分一般印制在PCb板上,多采用耦合方式与主馈线连接,如专利03815422.6,这种方式对印制板的光滑度要求很高,电路板的松弛会使耦合发生变化,从而影响移相器的驻波比和功分比,性能不稳定。另外一种是改变等效节电常数,这种方式多采用移动馈线附近的介质板,改变介质板覆盖馈线的面积,从而改变等效节电常数,使信号输出不同的相位,如专利201020148882.3,这种移相器的传输线部分采用带状线结构,中心金属馈线部分多为直线式结构,尺寸大,结构复杂,不适合大规模加工,由于高介电常数的介质板成本较高,因此实际中多采用低介电常数的介质板,可以实现的移相量小。随着中国4G网络的广泛覆盖,现有基站留给4G天线的空间已相当有限,因此移相器的设计需要兼顾基本指标的同时,尽可能地缩小移相器的尺寸。
技术实现思路
本技术鉴于上述技术背景实现,旨在提供一种小型化的介质移相器,同时兼有相移量大、移相线性度好、交调性能良好的优点。移相器创新地将传输线设计成弯折线结构,从而实现结构的缩小,同时设计特殊形状的介质块,保证移动过程中,驻波小于〈1.25,且相位呈线性变化,相比于传统的移相器,传输线的迂回设计可以使同种材料的介质板移动同等距离覆盖更多的传输线,从而产生更大的相移。本技术的基本方案如下:基于渐变孔的小型化介质移相器,包括盒体1、盖板、传输线2、介质块3和滑动机构。所述盒体I为一端开口的中空矩形块。在盒体I的开口处配有盖板。在盖板的外侧设有滑动机构和滑动孔。在盒体I的腔体内设有传输线2和介质块3,其中,传输线2与盒体I内壁绝缘连接,介质块3穿过盖板上的滑动孔后与外侧的滑动机构连接。此外:介质块3为矩形块体。在与传输线2相邻的介质块3的侧面开有侧面凹槽4。传输线2的中部穿过介质块3的侧面凹槽4。传输线2与介质块3不接触。本小型化移相器可分别/共同覆盖820MHz~960MHz、1710 MHz ~2170MHz和2300MHz~2655MHz频段,能够满足2G、3G乃至4G移相器的应用要求,能够用于2G、3G乃至4G电调基站天线中,且在相应的频带内的插损波动均小于0.2dB。在移动介质块3的过程中,输出相位呈线性变化,驻波比小于〈1.25,移相器产生的相位输出在50度~120度之间。本技术的有益技术效果体现在以下方面:在本技术中的具体实现方案中,滑动介质块被设计成台阶形式和渐变圆柱开孔结构,这些结构通过调整传输线周围介质块的覆盖面积,即改变等效介电常数,从而减小移相器的驻波和功率起伏。1.传输线采用蛇形线结构,这种迂回结构不仅可以缩小移相器的体积,而且可以使滑动介质块以较小的位移实现较大的输出相位延迟,移相量大。2.台阶式介质块形状和渐变圆形贯穿孔的形状设计,保证介质块在移动的过程中,驻波始终小于1.25,且输出相位呈线性变化。3.采用移动介质的方式改变相位,减少了非线性电连接点,具有良好的交调特性。4.该结构可以适当缩放尺寸,实现分别覆盖820MHz~960MHz、1710MHz~2170MHz和2300MHz~2655MHz频段,或者组合使用本小型化介质移相器实现覆盖2G~4G整个频段,实现全覆盖。5.台阶式介质块形状和渐变圆形贯穿孔的形状设计可组合使用,可以灵活应用于不同相位关系的基站电调天线中。6.结构简单,易于加工制造。【附图说明】图1为本技术的立体示意图。图2为图1的俯视图。图3为图2中介质块3的侧视图。图4为图2中传输线2的俯视图。图5为本技术第二个实施例的俯视图。图6为图5中介质块3的俯视图。图7为图5中介质块3的侧视图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例,对技术的细节进行更为详细的说明,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。参见图1,基于渐变孔的小型化介质移相器,包括盒体1、盖板、传输线2、介质块3和滑动机构。所述盒体I为一端开口的中空矩形块。在盒体I的开口处配有盖板。在盖板的外侧设有滑动机构和滑动孔。在盒体I的腔体内设有传输线2和介质块3,其中,传输线2与盒体I内壁绝缘连接,介质块3穿过盖板上的滑动孔后与外侧的滑动机构连接。此外:参见图1,介质块3为矩形块体。在与传输线2相邻的介质块3的侧面开有侧面凹槽4。传输线2的中部穿过介质块3的侧面凹槽4。传输线2与介质块3不接触。本小型化介质移相器的容积在30cm3?120cm 3之间。介质块3的体积在4cm 3?20 cm3之间,高度在之间。传输线2的总长度在100mm~320mm之间。本小型化移相器分别覆盖820MHz~960MHz、1710 MHz ~2170MHz和2300MHz~2655MHz,即可根据2G、3G乃至4G移相器的应用要求,适当缩放本小型化介质移相器,以便更好地用于2G、3G乃至4G电调基站天线中,同时可以组合使用本小型化介质移相器实现覆盖2G~4G整个频段,实现全覆盖,且在上述频带内的插损波动均小于0.2dB。在移动介质块3的过程中,输出相位呈线性变化,驻波比小于〈1.25,移相器产生的相位输出在50度~120度之间。参见图4,在本实施例中,传输线2设计为蛇形线结构,蛇形弯折处进行倒角设计,减少能量反射,蛇形线折弯的个数并不限于图中所示,介质块3设计成台阶形式,用作阻抗匹配,没有介质覆盖部分的传输线2的特性阻抗为Z0,为50欧姆,介质全覆盖时的传输线特性阻抗为Z2,Z2的大小与介质的节电常数有关,当介质材料确定后,Z2为确定量,通过改变本技术的介质块3台阶的长度和宽度,从而改变Z1,实现ZO和Z2的阻抗匹配,保证移相器的驻波起伏较小,相移线性度提高。参见图4,传输线2为蛇形线。蛇形线的弯曲个数在I个以上,记弯曲部分的长度为LI,当LI在24mm~26mm之间时,所述小型化介质移相器工作在2300MHz~2655MHz频段,当LI在27.5-28.5mm之间时,所述小型化介质移相器工作在1710MHz~2170MHz频段,当LI在54.5mm~55.5mm之间时,所述小型化介质移相器工作在820MHz~960MHz频段。实施例1参见图2,进一步说,在盒体I内设有一个传输线2和一个介质块3。含有一个侧面凹槽4的介质块3的纵剖面呈η形,参见图3。在靠近传输线2 —侧的介质块3的顶部边缘设有I组以上的贯穿孔组7。贯穿孔组7内包含2个以上的圆孔。每组贯穿孔组7内的圆孔的半径由内而外的逐级增大。相邻2组贯穿孔组7之间的间距在之间。本结构通过改变圆孔的大小,改变覆盖在传输线2上的介质块3面积,从而改变相应位置的等效节电常数,进而改变传输线的特性阻抗,最终实现阻抗匹配,保证介质块3在移动的过程中,驻波比始终小于1.25,插损起伏〈0.2dB,相位呈线性变化。参见图当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于渐变孔的小型化介质移相器,包括盒体(1)、盖板、传输线(2)、介质块(3)和滑动机构;所述盒体(1)为一端开口的中空矩形块;在盒体(1)的开口处配有盖板;在盖板的外侧设有滑动机构和滑动孔;在盒体(1)的腔体内设有传输线(2)和介质块(3),其中,传输线(2)与盒体(1)内壁绝缘连接,介质块(3)穿过盖板上的滑动孔后与外侧的滑动机构连接;其特征在于:介质块(3)为矩形块体;在与传输线(2)相邻的介质块(3)的侧面开有侧面凹槽(4);传输线(2)的中部穿过介质块(3)的侧面凹槽(4);传输线(2)与介质块(3)不接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:季宏红朱小三胡卫东
申请(专利权)人:安徽四创电子股份有限公司
类型:新型
国别省市:安徽;34

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