本实用新型专利技术改进了传统的移动通信天线的移相器，提出一种同轴介质移相系统、移相器及移相驱动装置及其相关应用，该移相器用于调整流经其中的信号的相位，包括内导体和外导体，该内导体一体成型定义出至少两个相平行的传导臂，该外导体为每个传导臂设有同轴腔体，传导臂套设于同轴腔体中，外导体与传导臂之间套设有用于沿同轴腔体轴向运动以改变所述信号相位的介质元件。通过介质元件沿轴向的直线往返运动可以改变经过该移相器的射频信号的传播速率，从而改变信号的相位，达到移相的目的。本实用新型专利技术克服了定势思维，改变了传统的同轴移相器的结构，通过介质元件相对于同轴腔体的移动实现调相，使移相器的电气和物理特性均得以大大优化，作为基础元件，具有乐观的应用前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
同轴介质移相系统、移相器及移相驱动装置
本技术涉及移动通信天线领域，尤其涉及其中所应用的用于改变信号相位的同轴介质移相器，包括同轴介质移相器、同轴介质合成移相器等，还涉及由该种移相器组成的同轴介质移相系统，以及涉及对该移相器实施移相操作的移相驱动装置。
技术介绍
在移动通信网络覆盖中，电调基站天线是覆盖网络的关键设备之一，而移相器又是电调基站天线的最核心部件，移相器性能的优劣直接决定了电调天线性能，进而影响到网络覆盖质量，故移相器在移动基站天线领域的重要性是不言而喻的。现有技术中，在1950 年的美国US2，502，359号专利中提出了这样一种相位可连续变化的移相器，如图1所示。该移相器具有同轴结构特性，参见图1 “U”型同轴传输线由11、12、13、14、15组成，其中采用金属空心圆柱结构的11、12为固定部分，采用金属实心圆柱结构的“U”型线14、13、15分别插入11和12右端空心体内。通过一个机械传动杆21、联动体16以及17和18，进而推动 14、13、15左右运动，其中17、18为非导电的绝缘件。由于11、14、13、15、12组成的“U”型传输线的总长度的连续变化，导致二个同轴线接头M之间传输信号的相位出现相应的连续变化，即实现了移相功能。上述移相器的缺点之一在于在反复的使用中，难以确保固定的传输线11或12与可移动传输线14、13、15之间的良好接触，而且两个金属之间的这种非紧固连接方式在高功率情况下可能出现打火现象，同时难以避免由于不良接触引起的无源互调产物。上述移相器的缺点之二在于圆柱状的传输线11、14、13、15、12为了满足一定的阻抗特性，相应的腔体19的厚度尺寸H更大。上述移相器的缺点之三在于当移相器应用于类似连续可调的波束电下倾基站天线时，通常需要同时采用多个移相器一体化，如此，由于结构布局的关系，圆柱状的传输线 11和12的空心环不便于机械加工，采用模具生产也不便于脱模工艺。随后1988年的美国US4，755，778号专利对上述可连续变化的同轴移相器进行了改进，使其进一步实用。请继续参见图2，改进之处在于增加介质支承结构302 ；增加补偿环300以补偿固定的传输线397或398与可移动传输线396之间过渡的阻抗不连续性跳变； 增加一个传动引导轨394，由394定位和引导传动块392的运动；增加一个终端含有弹簧 332的螺钉330，当传动块392运动接近左端极限位置时，弹簧332被压缩而逐步积聚应力， 以防止318的过度运动而损坏移相器；在导孔322左侧增加一个弹簧328，当传动块392的右端310运动接近右端极限位置时，弹簧3 被314压缩而逐步积聚应力，以防止318的过度运动而损坏移相器，在固定的传输线397或398的末端增加多个纵向开缝388，开缝388 可以产生一定弹性，从而使得固定的传输线397或398与可移动传输线396之间处于更好的接触状态。美国US4，755，778号专利所描述的改进点难以从根本上解决其固有问题，原因在于其一尽管开缝388可以产生一定弹性，然而，反复的使用中，难以确保固定的传输线397或398与可移动传输线396之间的良好接触，而且两个金属之间的这种非紧固连接方式在高功率情况下可能出现打火现象，同样难以避免由于不良接触引起的无源互调产物。其二 通过直接移动传输线导体方式实现移相，而这样结构在移动基站天线领域难以实现电路指标的稳定性，此一缺陷同理适用于US2，502，359号专利所披露的技术方案。
技术实现思路
本技术的首要目的在于提供一类同轴介质移相器，包括同轴介质移相器、同轴介质合成移相器，以克服上述的不足，从电气性能、物理特征、生产组装工艺等诸多方面对现有技术进行优化。本技术的目的之二在于提供一种同轴介质移相系统，使前述首要目的的移相器得以系统化应用。本技术的目的之三在于提供一种移相驱动装置，使前述首要目的中的同轴介质移相器更为可控。为实现本技术的首要目的，本技术采用如下技术方案一种同轴介质移相器，用于调整流经其中的信号的相位，包括内导体和外导体，该内导体一体成型定义出至少两个相平行的传导臂，该外导体为每个传导臂设有同轴腔体， 传导臂套设于同轴腔体中，外导体与传导臂之间套设有用于沿同轴腔体轴向运动以改变所述信号相位的介质元件。具体的，所述外导体一体成型设有多个所述的同轴腔体以供多个传导臂分别容纳其中。进一步的，所述内导体呈迂回式绕折状，可以形成多于两个的传导臂。一个或多个所述的介质元件与一外力致动元件相连接。通过致动元件带动介质元件，或直接拖动介质元件移动，可以改变信号在移相器中的传播速率，由此可使流经移相器输出的信号形成连续的线性相位差，从而实现移相的目的。所述内导体的相邻两个传导臂之间形成有折弯部，所述介质元件形成有套设传导臂的通孔，还沿其轴向设有与该通孔连通的主缺口槽以使介质元件轴向运动时与所述折弯部无接触。由此，内导体的折弯便不影响介质元件在轴向上的自由活动。为便于移相器与外部连接部件连接，所述内导体的两端分别与所述外导体在对应位置处形成连接端口，以供外部连接件在每个连接端口处与外导体和内导体分别相连接。 对应该外部连接件与内导体相连接的部位，位于该处的所述介质元件沿轴向设置有次缺口槽以使该介质元件轴向运动时与所述外部连接件的该部件无接触。所述外导体外壁、内壁，所述介质元件外壁以及所述内导体传导臂的外壁的轴向截面形状可以灵活设计，可呈圆形、三角形、方形、矩形、椭圆形、梯形及正六边形中任意一种，也不排除不规则形状的采用。所述外导体内壁、内导体外壁及介质元件外壁，其中至少之一形成有阻抗变换器， 以便形成单节或多节阻抗变换效果。形成该阻抗变换器的形式，主要表现在两方面，其一是使外导体内壁、内导体传导臂外壁及介质元件外壁至少之一的轴向截面大小表现出至少两处不一致；另一是使介质元件由具有不同介电常数的至少两个区段构成。5较佳的，所述介质元件的介电常数> 1.0。作为本技术的一种改型，所述介质元件由两片状件平行设置形成，两片状件间供置入所述内导体。一种同轴介质合成移相器，其包括前述首要目的所述的同轴介质移相器，两个或两个以上所述同轴介质移相器并排设置，且两者的外导体一体成型。此一方案可用于满足双极化天线移相需求。由此原理进一步扩展的合成移相器甚至可以用于满足双频或多频双极化天线移相需求。为实现本技术的目的之二，本技术采用如下技术方案一种同轴介质移相系统，其包括前述首要目的所述的同轴介质移相器和至少一个功分器，进入该功分器的信号所分配的多路信号中，有至少一路信号被所述移相器移相后输出，以将未被移相的各路信号和被移相的至少一路信号分配到不同的辐射单元。为实现本技术的目的之三，本技术采用如下技术方案一种移相驱动装置，其包括前述各目的中设置了外力致动元件的移相器、与所述移相器的外力致动元件相配合的力矩转换单元以及用于产生外力的驱动部件，由该驱动部件产生的外力经过力矩转换单元转换为作用于该外力致动元件轴向的力，使外力致动元件带动所述移相器的介质元件做轴向运动，通过介质元件的移入或移出，以实现对流经该移相器的信号的相位移动。在本技术的一实施例中，所述外力致动元件为齿条，力矩转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种同轴介质移相器，用于调整流经其中的信号的相位，包括内导体和外导体，其特征在于，该内导体一体成型定义出至少两个相平行的传导臂，该外导体为每个传导臂设有同轴腔体，传导臂套设于同轴腔体中，外导体与传导臂之间套设有用于沿同轴腔体轴向运动以改变所述信号相位的介质元件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘培涛，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81
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