移相装置制造方法及图纸

本发明专利技术所提出的移相装置主要包括：一个呈现为铝板的刚性机架，它可以形成印刷在一个安装在机架上的印刷电路板（１６）上的馈线（１２）的接地面；一个刚性的对ＲＦ透明的部件，它固定在一个致动器的臂；以及一些安装螺栓，用来将部件和致动器可滑动地安装到机架上。一个柔性的电路或等效件（１８）附着在部件上，印刷有一些大体呈Ｃ形的导电条（２３）。这些导电条在馈线的开路部分形成连接，使得移动部件可以改变馈线（１２）的有效长度，从而改变这些馈线馈给各天线元的信号的相对相位。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与用于由一些天线元组成的阵列的移相装置(phaseshifting device)有关，特别但不只是与包括这样的阵列的向地倾斜的天线有关。
技术介绍
由于种种原因可能希望引入和调整一个阵列内多个天线元发射的信号之间的相位差，一个具体的例子是在这个阵列要形成一个向地倾斜的天线时。如移动电话网之类的无线小区网络的设计人员所周知，需要不断地在覆盖范围、容量和质量之间进行折衷。发射一个水平波束可以获得最大的覆盖范围，但是人们发现在高峰期采用这样的方案通常会有干扰甚至呼叫失落。因此，通常将天线向下倾斜5°左右。然而，可以看到，倾斜一直不变并不理想，因为没有考虑小区内短期或长期使用率的改变。因此，许多天线安装在可以机械改变天线倾斜的系统上，但是这需要工程师来到现场，而且在调整期间通常要将天线断开。因此，业已提出了一些建议，通过沿阵列的长度引入与各倾斜角度相应的相位改变以电的方式改变辐射波束的倾角。然而，这造成机械和控制的复杂化。例如，在WO 01/03233中揭示了一种移相系统，通过将处在形成馈线一部分的折叠导体内而不与之接触的大体呈C形的导体插入或抽出来改变任何给定天线的馈线长度，从而改变相位。这需要制造和装配非常精细，而在阵列的不同部分内以一致的方式实现在不同方向上的相位连续调整的机械装置是很复杂的。其他解决途径诸如在US-A-2002/0003458中所揭示的采用可移动的介质体和诸如在US-A-5801600中所揭示的采用可滑动的T形连接装置。在所有情况下，结构都很复杂，很难获得一致改变的相移。
技术实现思路
从一个方面来看，本专利技术提供了一种用于天线元阵列的移相装置，每个天线元具有在一个印刷电路板上形成的并带有在其上形成的开路电路的天线馈线，所述装置包括一个可相对印刷电路板滑动的主体，它携有多个导电条，用来形成横跨相应开路电路的RF连接，这些导电条形成为使得任何给定的馈线在将主体向一个方向移动时伸长而在将主体向相反方向移动时缩短。方便的是，这些导电条大体是C形的，可以有一组导电条与另一组导电条朝向相反，使得在向一个方向移动时，一组导电条移动成使它们相应的馈线伸长而另一组导电条移动成使它们相应的馈线缩短。优选的是，所述导电条与相应馈线容性连接。优选的是，所述主体是一个刚性的对RF透明的部件，而导电条可以印刷在该部件的表面上或者可以形成在一个固定在该部件上的电路上，电路的主体插在该部件与印刷电路板之间，因此没有摩擦力作用在导电条上损害导电条。可以采用叠合处理。或者，也可以插入一个薄的介质片或涂层。本专利技术还包括一种相位改变组合件，所相位改变组合件包括一个用于一天线元阵列的印刷电路板，所述印刷电路板上形成一些相应的天线馈线，每个馈线具有在其上形成的一个开路电路；一个如上所述的移相装置，带有相对印刷电路板可滑动安装的部件；以及一个致使可滑动移动的致动器。优选的是，所述印刷电路板是细长的，所述主体可在纵向轴路径内移动，包括由纵向轴路径所限定的向一个方向和另一个方向的移动。本专利技术还提出了一种包括一个如以上所述的组合件的向地倾斜的天线阵列，其中所述天线元安装在一个垂直伸展的阵列内，上部天线连接到在所述主体向一个方向移动时长度伸长的馈线上，而下部天线连接到在所述主体向这个方向移动时长度缩短的馈线上，从而可以使得沿阵列的长度引起相移。虽然以上给出了本专利技术的简要情况，但可以理解本专利技术包括以上或在以下说明中所提出的这些特色的任何创造性的组合件。附图说明本专利技术可以用多种方式实现，下面将结合附图举例说明一些具体实施例，在这些附图中图1为相位改变组合件的主要操作部分的顶视图；图2为该组合件的一侧放大视图；图3为该组合件的印刷电路板的顶视图；图4为该组合件的滑动电路板的顶视图；以及图5为天线阵列的原理图。具体实施例方式来看图5，图中原理性地例示了形成一个双极性阵列(dual polararray)的天线元1至10。在双极性阵列辐射另一个极化的方向上配置有相应的一组天线元(未示出)。元1至10成对布置，每对(例如1，2)以同相辐射。天线元1至10由分叉馈线12接到输入端11上。分叉馈线12包括配置在馈线12内的移相装置13，使得在各对天线元内可以引入相对天线元对5、6的各个相应相移。因此，在图5所示的配置中，如果天线元5、6取为具有零相位，天线元3、4就负向移动了一个相位单位，而天线元1、2负向移动了两个相位单位。相反，天线元7、8正向移动了一个相位单位，而天线元9、10正向移动了两个相位单位。通过沿阵列引入这种相位分布，可以使通常被以电的方式(通过调整移相电缆长度)预置下倾角5°的向地倾斜天线的实际下倾角在从0°到+10°之间改变。下面结合图1至4说明本申请人所提出的能达到这样的相移的优选结构。从图1和2可见，标为14的移相装置主要包括一个呈现为铝板的刚性机架15，它可以形成钉(pinned)在一个安装在机架15上的印刷电路板16上的馈线12的接地面；一个刚性的对RF透明的例如用聚碳酸酯制成的部件或电路基片17，它固定在一个致动器的臂19上；以及一些安装螺栓20，用来将部件17和致动器臂19可滑动地安装到机架15上。一个可以刚好看到的柔性的电路18附着在部件17上，这个电路也可以蚀刻在部件17的下表面上。来看图3，馈线12在图中示为以传统的方式印刷在印刷电路板上。它们可以是如图所示的微带，也可以是带状线或同面波导，或者是任何其他适当的传输线。这些馈线可以是印刷、蚀刻或形成在板16上。可以看到，这些馈线的图案12是完全对称的，以适应双极性天线阵，这种配置的情况将就阵列的一侧进行说明。如图5所示，成对的一组在相对极化上工作的天线元将接到另一组馈线12a的相应点上。如可以看到的那样，每个天线元接到一个连接点上，这些连接点分别标为字母a至e，在图5中也标出了这些相应的连接点。点a、b、d和e的上游分别为由在印刷线的两个平行段22之间的间隙构成的开路电路21。要注意的是，接到点a和b上的平行印刷线22在相反方向上指向接到点a和e上的印刷线，而在所有情况下它们与细长的印刷电路板16的纵向轴平行。来看图4，滑动电路18带有一些大体呈C形的导电条23。要注意的是，每个导电条23指向滑动电路18的中心，因此左侧的与右侧的朝向相反。如图2所示，电路18附着在刚性部件17的下表面上。因此它保持在使导电条23盖在臂22上的适当位置，形成横跨开路电路21的容性RF连接，还可以理解导电条23的臂覆盖臂22的程度确定了在这个特定点处的馈线的长度，从而确定了馈线产生的相移。因此，通过滑动刚性部件17从而使电路18相对印刷电路板轴向滑动，按照移动的程度和方向可以使接到点a、b、d和e上的馈线的长度伸长或缩短。因此，如果部件17从右向左移动，使接到点a和b上的馈线随着导电条23相对臂22以在长号上拉出滑管的方式移动而伸长，而同时，由于电路18右侧的导电条23朝向相反，从而实际上使接到点d和e上的馈线缩短，如在滑管推入管道时长号内的气路那样。因此在有移动时出现图5所示的相移。由于这移动只是用单个部件进行，因此对于馈线12各部分来说相位改变是一致的，从而很容易和规则地得到图5所示的这些步进的相位改变。或者，也可以使相位改变是连续的。可以看到，唯一需要移动的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于天线元阵列的移相装置，每个天线元具有在一个印刷电路板上形成的并带有在其上形成的开路电路的天线馈线，所述装置包括一个可相对印刷电路板滑动的主体，它携有多个导电条，用来形成横跨各自的开路电路的ＲＦ连接，这些导电条形成为使得任何给定的馈线在将主体向一个方向移动时伸长而在将主体向相反方向移动时缩短。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维斯克里斯托弗，
申请(专利权)人：爱伦迪克有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]