提供用于基站天线的移相器的同步相移的制造技术

提供适用于基站天线的

【技术实现步骤摘要】
提供用于基站天线的移相器的同步相移的RET组件

技术介绍

[0001]本专利技术大体上涉及无线电通信，且更具体地涉及用于蜂窝通信系统的基站天线
。
[0002]蜂窝通信系统是本领域中众所周知的
。
在蜂窝通信系统中，一个地理区域被划分成由相应的宏小区基站提供服务的一系列区域或“小区”。
每个宏小区基站可包括一个或多个基站天线，这些基站天线被配置成提供与由基站提供服务的小区内的用户的双向射频
(“RF”)
通信
。
在许多情况下，每个基站都被划分为“扇区”。
在一种常见的配置中，六角形形状的小区在方位角平面中被划分成三个
120
°
扇区，并且每个扇区由一个或多个宏小区基站天线提供服务，这些基站天线具有近似
65
°
的方位角半功率束宽
(HPBW)。
所谓的小区基站可用于在小区各部分内的高流量区域中提供服务
。
通常，基站天线安装在塔架或其它升高的结构上，并且辐射方向图由向外指向的基站天线生成
。
[0003]用于无线通信系统的基站天线用于将
RF
信号传输到蜂窝通信服务的固定和移动用户，并且从蜂窝通信服务的固定和移动用户接收
RF
信号
。
基站天线通常包括辐射元件
(
例如偶极子或交叉偶极子辐射元件
)
的线性阵列或二维阵列
。
为了改变辐射元件阵列产生的辐射方向图或“天线束”的下倾角，可以将相位锥度施加到馈送到阵列的辐射元件的
RF
信号的子分量
。
可以通过调整可调移相器上的设置来施加这样的相位锥度，所述可调移相器沿着无线电设备和基站天线的各个辐射元件之间的
RF
传输路径定位
。
[0004]一种已知类型的移相器是机电旋转“接帚
(wiper)”弧移相器，其包括主印刷电路板
(PCB)
和可以在主
PCB
上方旋转的“接帚”PCB。
这样的旋转接帚弧移相器
(wiper arc phase shifter)
通常将在主
PCB
处接收的输入
RF
信号分为多个子分量，然后将这些子分量中的至少一些处电容耦合到接帚
PCB。RF
信号的这些子分量可以沿着多个弧形迹线从接帚
PCB
电容耦合回到主
PCB
，其中每个弧具有不同的半径
。
每个弧形迹线的每个端部可以连接到辐射元件或辐射元件的子组
。
通过在主
PCB
上方物理旋转接帚
PCB
，可以改变
RF
信号的子分量电容耦合回到主
PCB
的位置，由此改变
RF
信号的子分量在从无线电设备传递到辐射元件时横穿的路径长度
。
这些路径长度的变化导致
RF
信号的相应子分量的相位变化，并且由于弧具有不同的半径，因此沿着每个路径经历的相位变化将不同
。
[0005]通常，通过向
RF
信号的一些子分量施加各种幅度
(
例如，
+X
°
，
+2X
°
和
+3X
°
)
的正相移并通过向
RF
信号的其他子分量施加相同幅度
(
例如，
‑
X
°
，
‑
2X
°
和
‑
3X
°
)
的负相移而施加相位锥度
。
因此，上述旋转接帚弧移相器可以用于将相位锥度施加到
RF
信号的子分量，所述
RF
信号通过相应辐射元件
(
或辐射元件的子组
)
传输
。
在授予
Timofeev
的美国专利号
7,907,096
中讨论了该变型的示例性移相器，该专利的公开内容在此全文引入
。
通常使用致动器移动接帚
PCB
，所述致动器包括经由机械连杆连接到接帚
PCB
的直流
(DC)
电机
。
这些致动器通常称为“RET”致动器，原因是它们用于施加远程电子下倾斜
。
[0006]关于现有技术接帚移相器的实例的额外论述，参见美国专利号
11,081,789
，其内容在此以引用方式并入本文中，如同全文叙述一样
。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的实施例，
RET
组件设置有齿轮板，所述齿轮板具有多个横向间隔的臂，所述多个横向间隔的臂提供具有齿轮齿的相应齿轮轨道，所述齿轮齿被配置成联接到馈电板的背侧上的多个横向间隔的齿轮
。
齿轮与所述馈电板的前侧上的接帚同时通信，从而允许同步地调整移相器
(
例如，移相器的接帚
)
，以便同步地调整由辐射元件的多列阵列产生的天线束的电子倾斜角
。
[0008]RET
组件可以占据更少的空间和
/
或为基站天线的辐射元件阵列提供向下倾斜同步，特别是对于大型多输入多输出
(mMIMO)
天线阵列
。
[0009]本专利技术的实施例涉及一种远程电子倾斜
(RET)
组件，其包括具有多个臂的齿轮板，所述多个臂在纵向方向上延伸并且横向间隔开
。
所述多个臂中的至少一些限定包括齿轮齿的线性齿轮轨道
。
所述
RET
组件还包括多个齿轮，所述多个齿轮中的每个齿轮可旋转地联接到所述线性齿轮轨道中的一个或两个；以及电机，所述电机联接到导螺杆，所述导螺杆联接到所述齿轮板
。
所述电机和所述导螺杆被配置成向上和向下驱动所述齿轮板
。
所述
RET
组件还包括多个移相器，每个移相器包括位于所述齿轮板前方的相应接帚
。
每个齿轮联接到所述多个移相器中的一个或多个
。RET
组件还包括多个辐射元件，所述多个辐射元件在所述齿轮板前方且联接到所述移相器，由此响应于所述齿轮板的平移而改变由所述辐射元件的相应子集产生的天线束的下倾角
。
[0010]所述齿轮板可以是单个整体构件并且可以由介电材料形成
。
[0011]所述齿轮板可以是平面的
。
[0012]RET
组件还可以包括在所述辐射元件与所述齿轮板之间的反射器
。
[0013]所述
RET
组件还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种远程电子倾斜
(RET)
组件，其包括：齿轮板，所述齿轮板包括多个臂，所述多个臂在纵向方向上延伸并且横向间隔开，其中所述多个臂中的至少一些限定包括齿轮齿的线性齿轮轨道；多个齿轮，所述多个齿轮中的每个齿轮可旋转地联接到所述线性齿轮轨道中的一个或两个；电机，所述电机联接到导螺杆，所述导螺杆联接到所述齿轮板，其中所述电机和所述导螺杆被配置成向上和向下驱动所述齿轮板；多个移相器，每个移相器包括位于所述齿轮板前方的相应接帚，其中每个齿轮联接到所述多个移相器中的一个或多个；以及多个辐射元件，所述多个辐射元件在所述齿轮板前方并且联接到所述移相器，由此响应于所述齿轮板的平移而改变由所述辐射元件的相应子集产生的天线束的下倾角
。2.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述齿轮板是单个整体构件并且由介电材料形成
。3.
根据权利要求2所述的
RET
组件，其中所述齿轮板是平面的
。4.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其还包括在所述辐射元件与所述齿轮板之间的反射器
。5.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其还包括多个印刷电路板，其中所述移相器中的两个在所述印刷电路板中的每一个中实施，并且其中所述辐射元件从所述印刷电路板向前突出
。6.
根据权利要求5所述的
RET
组件，其中每个移相器包括相应的接帚印刷电路板
。7.
根据权利要求6所述的
RET
组件，其中所述多个印刷电路板布置成多个列和行
。8.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述齿轮板配置有框架部分，并且其中所述多个臂被布置成具有从所述齿轮板的所述框架部分纵向向上延伸的第一多个臂，并且具有从所述框架部分纵向向下延伸的第二多个臂
。9.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述多个辐射元件以行和列设置，其中所述多个臂设置为十六个臂，其中所述多个齿轮是十六或三十二个，并且其中所述齿轮板和所述多个齿轮被配置成同步地调整所述多个移相器的设置
。10.
根据权利要求9所述的
RET
组件，其中所述列包括八列，所述八列堆叠在对准的第二组另一八列上方，以限定十六列
。11.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其还包括多个引导构件，所述多个引导构件横向和纵向间隔开，并且布置在所述辐射元件后方，并且被配置成与所述齿轮板滑动地协作以在平移期间提供对准，其中所述引导构件由介电材料形成
。12.
根据权利要求8所述的
RET
组件，其中所述电机被布置成位于所述框架部分外部
。13.
根据权利要求8所述的
RET
组件，其中所述电机被布置成位于所述框架部分中的开口内
。14.
根据权利要求4所述的
RET
组件，其还包括校准板，所述校准板位于所述齿轮板上方或下方，与所述反射器平行和
/
或共面
。15.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述多个臂中的第一臂配置有第一和第二横向间隔开的线性齿轮轨道，以限定所述齿轮轨道中的一些，并且其中所述多个齿轮中的第
一齿轮联接到所述第一线性齿轮轨道并且所述多个齿轮中的第二齿轮联接到所述第二线性齿轮轨道
。16.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述多个齿轮中的单个齿轮联接到所述多个臂中的对应单个臂
。17.
根据权利要求
16
所述的
RET
组件，其中所述单个齿轮联接到可旋转驱动器齿轮，所述可旋转驱动器齿轮被配置成接合位于印刷电路板前方的一对相邻定位的接帚的齿轮齿
。18.
根据权利要求1所述的
RET
组件，其中所述多个接帚布置成两个纵向间隔开的行
。19.
一种基站天线，包括：天线罩；多个印刷电路板，所述多个印刷电路板在所述天线罩后方；反射器，所述反射器在所述多个印刷电路板后方；安装成从所述印刷电路板向前延伸的多个辐射元件；在所述天线罩后方的远程电子倾斜
(RET)
组件，所述
RET
组件包括联接到由电机驱动的导螺杆的齿轮板和可旋转地联接到所述齿轮板的多个齿轮，其中所述齿轮板
、
导螺杆和电机以及所述多个齿轮位于所述反射器后面；以及多个移相器，所述多个移相器在所述齿轮板的前方，其中所述多个移相器中的每一个联接到所述多个齿轮中的一个或多个
。20.
根据权利要求
19
所述的基站天线，其中所述齿轮板包括框架部分，并且其中所述多个臂布置为从所述框架部分纵向向上延伸的第一多个臂和从所述框架部分纵向向下延伸的第二多个臂
。21.
根据权利要求
19
所述的基站天线，其中所述
RET
组件设置在有源天线模块中
。22.
一种调整基站天线的辐射元件的倾斜的方法，所述方法包括：驱动远程电子倾斜
(RET)
组件的齿轮板，所述齿轮板包括多个臂，所述多个臂在纵向方向上延伸，其中所述多个臂限定线性齿轮轨道；响应于所述驱动而旋转联接到所述齿轮板的齿轮；以及响应于所述驱动和旋转而同时调整多个移相器
。23.
根据权利要求
22
所述的方法，其中进行所述旋转使得所有齿轮同步旋转，并且其中，所述多个臂被布置成具有纵向向上延伸的第一多个臂，并且具有纵向向下延伸的第二多个臂
。24.
根据权利要求
22
所述的方法，其中所述多个辐射元件以多个列设置，其中所述齿轮板和所述多个齿轮被配置成同时移动所述移相器的接帚以向馈送到所述多个辐射元件中的对应辐射元件的相应
RF
信号的子分量赋予相位级数，从而同时调整所述相位
。25.
根据权利要求
22
所述的方法，其中所述多个辐射元件从布置成列的多个印刷电路板向前突出，每个印刷电路板在其上包括
RF
传输路径
。26.
根据权利要求
22
所述的方法，其中所述基站天线包括在所述辐射元件后方和所述齿轮板前方的反射器，并且其中所述辐射元件联接到与所述齿轮直接或间接联接的移相器
。27.
一种基站天线，其包括：多个馈电板，每个馈电板包括一对移相器；
多列辐射元件，每列辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凡，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：