智能天線的校準網絡裝置的製作方法

2023-07-08 07:08:11 2

專利名稱：智能天線的校準網絡裝置的製作方法
技術領域：
智能天線的校準網絡裝置
技術領域：
本實用新型涉及移動通信天線領域，尤其涉及一種智能天線的校準網絡 裝置。
技術背景
智能天線作為TD - SCDMA系統的關鍵技術之一，已成為天線行業的研 究熱點。在TD-SCDMA系統中，通過使用智能天線，可以大大提高系統性 能。在已有的智能天線系統中，由於陣列單元加工誤差、幾何位置安裝誤差、 單元互耦、方向圖邊緣效應、饋線及分配網絡誤差、連接器的不一致性等誤 差;以及射頻收發通道隨環境溫度、時間、工作頻率變化時，放大器的相位和 增益發生變化；混頻器件特性漂移、濾波器件時延及幅/相失真、1/Q通道的 非完全正交、天線陣列在室外隨環境的形變等因素，都會造成整個智能天線 系統性能惡化，嚴重時甚至造成無法正常工作。因此校準天線陣列的誤差成 為智能天線的關鍵技術之一。
2003年2月19日公告的題為"無線通信系統智能天線陣的耦合校準網 絡及耦合校準方法"的CN1398124號專利，詳細描述了智能天線陣的電路耦 合校準及電路耦合校準方法的實現情況，同時分析了電場耦合校準的優劣。 雖然電場耦合校準方式在理論上能夠校準包括收/發通道及天線陣列在內的 所有誤差。但電場耦合模型依賴於校準天線與被校陣列之間的對稱性。圓環 陣具有天然的對稱結構，但耦合模型容易受到幹擾;定向陣耦合模型需要特別 設計。同時，在實際應用中校準耦合天線模型受安裝環境的影響很大，校準 精度難以得到保證。電路校準雖然無法校準天線陣列的誤差，但卻可以簡單 可靠的校準收發通道的誤差，滿足了智能天線系統的校準要求。
目前智能天線陣列的校準方式絕大多數都是以電路耦合校準為主，且電 路耦合校準網絡大都為電路印製板形式。但這些電路耦合校準網絡均為開放 式結構，容易受到來自外界的電磁幹擾，大大降低了電路耦合校準網絡對天
線陣列的收發通道幅度、相位校準的精確性。
實用新型內容
本實用新型的目的就是要解決開放式結構的校準網絡易受外界電磁幹擾 這一問題，而提出一種智能天線的校準網絡裝置。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的
本實用新型智能天線的校準網絡裝置，包括校準電路板，該校準電路板 設有至少具有兩個分路埠的功率分配器，和若干個定向耦合器，每個定向 耦合器用於在功率分配器的一個分路埠與智能天線的一個子陣列輻射單元 之間實現信號耦合；其還包括屏蔽盒，屏蔽盒上設有供與校準電路板與天線 子陣列電性連接的埠，所述校準電路板封裝在屏蔽盒中，屏蔽盒內設有用
於調諧電磁場幹擾的調諧裝置。
該調諧裝置設於屏蔽盒的至少一個內壁面上。調諧裝置包含至少一個調 諧單元。調諧單元可呈圓柱狀、多邊形柱狀或片狀或者其它幾何體。調諧單 元與屏蔽盒相鉚接、螺鎖或焊接以實現固定安裝。
根據本實用新型的一個實施例，所述屏蔽盒包括端蓋和腔體，所述校準
電路板固定在腔體底面上，所述調諧裝置固定在由端蓋所形成的內壁面上， 端蓋與腔體蓋合以對校準電路板實施屏蔽。所述端蓋與腔體之間為滑動抽拉 安裝結構。
根據本實用新型的另一實施例，所述屏蔽盒包括端蓋和託板，所述校準 電路板固定在託板上，端蓋四邊設有安裝部，所述調諧裝置固定在由端蓋所 形成的內壁面上，端蓋通過其安裝部與託板螺鎖或鉚接以對校準電路板實施 屏蔽。
與現有技術相比，本實用新型具備如下優點
1、 屏蔽了外界電磁場對耦合校準網絡的幹擾；
2、 具有去諧振功能，避免耦合校準網絡諧振自激；
3、 封閉的金屬屏蔽盒保護了耦合校準電路免受外力沖擊破壞，工作穩定 可靠。


圖1為本實用新型第一實施例的組裝結構立體示意圖，屏蔽盒的端蓋與
託板之間採用螺鎖或鉚接方式組裝；
圖2基於第一實施例，表達具有片狀調諧單元的屏蔽盒的端蓋的底面立 體示意圖3基於第一實施例，表達具有柱狀調諧單元的屏蔽盒的端蓋的底面立 體示意圖4基於第一實施例，表達柱狀和片狀調諧單元組合成調諧裝置時的屏 蔽盒的端蓋底面立體示意圖；.
圖5為本實用新型第二實施例的組裝結構立體示意圖，屏蔽盒的端蓋與 腔體之間採用抽拉方式組裝；
圖6至圖9為調諧單元可採用的其它幾種調諧單元輪廓的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明 根據電磁場理論，本實用新型智能天線的校準網絡裝置所採用的金屬屏 蔽盒能夠起到屏蔽外界電磁場千擾的作用。但簡單的引入金屬屏蔽盒屏蔽校 準電路，雖然解決了割斷外界電磁幹擾的問題，但由於屏蔽盒本身是一個封 閉式金屬腔體，特定形狀的金屬腔體有著固定的諧振頻率f 。和品質因數)2。
值，當諧振頻率f。恰好在校準網絡的工作頻帶之內時，就會引起耦合校準電 路的諧振自激，嚴重破壞了校準網絡幅度和相位的精度。為了解決上述問題， 本實用新型在設計上通過採用金屬屏蔽盒裝配若干金屬調諧柱、金屬調諧片 或其他任意形狀的金屬調諧體，可以改變諧振頻率f。，使得諧振頻率f。不在 校準網絡的工作頻帶之內，從而達到防止外界電磁幹擾和耦合校準電路自激 諧振的目的。
請參閱圖1，本實用新型的校準網絡裝置包括金屬屏蔽盒(11, 12)調 諧裝置和校準電路板4。
校準電路板4上印製校準網絡，用於對智能天線進行信號校準。其包括 一分為n的功率分配器2和n個相應的定向耦合器3, —個定向耦合器3與 功率分配器2的一個分路埠電性連接，用於從功率分配器2中耦合一部分 信號傳輸至智能天線的輻射單元。
在圖1所示的優選實施例中，所述金屬屏蔽盒(ll, 12)包括端蓋11
和託板12,端蓋ll具有一槽，該槽提供了調諧裝置在金屬屏蔽盒(11， 12) 內的存放空間，端蓋11的四邊還設有帶螺孔的安裝部110;而託板12為平 板狀，校準電路板4固定在金屬託板12表面。所述調諧裝置固定在由端蓋 11 (參閱圖2至圖4)所形成的內壁面上，端蓋11的安裝部110與託板12 可以鉚接或螺鎖的方式相結合，實現穩固連接。
需要指出的是，金屬屏蔽盒(ll， 12)的形狀以及結構並不局限於本實 用新型所列舉的實施例，只要屏蔽盒(ll, 12)不影響所述調諧裝置的裝設， 便應視為不超出本實用新型的精神框架之內。如在圖5所示的另一實施例中， 所述金屬屏蔽盒(ll'， 12')包括端蓋ll'和腔體12',與前一實施例不同的是， 本實施例的端蓋ll'呈平板狀，而腔體12'狀如前一實施例的端蓋11,即具有
一槽可供收容所述調諧裝置，端蓋ir與腔體12'相對的面上設置所述調諧裝 置，為便於維護，所述端蓋ir與腔體12'之間採用公知的滑動抽拉安裝結構。
為便於與外部電路連接，金屬屏蔽盒(ll， 12)設有供與其內的校準電 路板4與外部智天線子陣列電性連接的埠 。
請參閱圖2至圖4,本實用新型優選實施例中的端蓋11在圖1的朝向被 反轉，其底面已朝上，揭示了所述調諧裝置的結構。調諧裝置通常包括有一 個至多個調諧單元。如
圖2中，僅設置一個調諧單元61,該調諧單元61呈薄片狀，沿所述端 蓋ll的縱長方向設置；圖3所示的3個調諧單元62則呈柱狀，截面呈六邊 形，在端蓋11的縱長方向上間隔設置；圖4中，則採用兩種調諧單元61和 62相結合的方式，也即，在端蓋11的縱長方向上，除了設置片狀調諧單元 61外，還設置柱狀調諧單元62。眾所周知地，所述調諧單元61， 62應採用 金屬材料製作，調諧單元61， 62與端蓋ll之間可採用鉚接、焊接或螺鎖等 方式進行固定。
所述調諧單元61, 62的幾何尺寸及幾何形狀以及其放置在端蓋11上的 具體位置，均並未受本實用新型實施例的限制，其可適應具體的電磁場環境 進行調節，如圖6至圖9中，顯出了另外四種優選的調諧單元形狀的示意圖， 其中露天6和圖7為柱狀調諧單元，而圖8和圖9為片狀調諧單元。
本實用新型中的金屬屏蔽盒(11， 12)可以起到屏蔽外界電磁波的作用， 避免了校準電路板4受外部電磁輻射的幹擾。同時，金屬屏蔽盒(ll, 12) 在物理結構上也起到保護校準電路板4免受外力衝擊破壞的作用。再通過調
整金屬調諧單元61、 62、 63的大小、尺寸以及在金屬屏蔽盒(11， 12)空腔 內的位置，可以避免校準電路板4在腔體內諧振，達到調諧目的。由於，在 金屬屏蔽盒(ll， 12)空腔內安裝任何形狀尺寸的金屬調諧單元，以及找到 合適的尺寸和位置，都能達到改變金屬屏蔽盒(11, 12)空腔內的諧振頻率 和品質因數的值，從而避免耦合校準網絡在空腔內諧振自激。
綜上所述，本實用新型已經解決了開放式結構的校準網絡易受外界電磁 幹擾這一問題，使該領域的技術有了明顯的進步。
如上所述，儘管參照特定的優選實例已經表示和描述了本實用新型，但 其不得解釋為對本實用新型自身的限制，本領域的技術人員應該明白，在不 脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和範圍的前提下，可對其在形式 上和細節上做出各種變化。所附的權利要求書覆蓋了本實用新型精神和範圍 內的所有這些改變和修改。
權利要求1、一種智能天線的校準網絡裝置，包括校準電路板，該校準電路板設有至少具有兩個分路埠的功率分配器，和若干個定向耦合器，每個定向耦合器用於在功率分配器的一個分路埠與智能天線的一個子陣列輻射單元之間實現信號耦合，其特徵在於其還包括屏蔽盒，屏蔽盒上設有供與校準電路板與天線子陣列電性連接的埠，所述校準電路板封裝在屏蔽盒中，屏蔽盒內設有用於調諧電磁場幹擾的調諧裝置。
2、 根據權利要求1所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於該 調諧裝置設於屏蔽盒的至少 一 個內壁面上。
3、 根據權利要求2所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於所 述調諧裝置包含至少一個調諧單元。
4、 根據權利要求3所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於至 少 一個調諧單元呈圓柱狀。
5、 根據權利要求3所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於至 少 一 個調諧單元呈多邊形柱狀。
6、 根據權利要求3所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於至 少一個調諧單元呈片狀。
7、 根據權利要求3所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於所 述調諧單元與屏蔽盒相鉚接、螺鎖或焊接以實現固定安裝。
8、 根據權利要求1至7中任意一項所述的智能天線的校準網絡裝置， 其特徵在於所述屏蔽盒包括端蓋和腔體，所述校準電路板固定在腔體底面 或中間位置上，所述調諧裝置固定在由端蓋所形成的內壁面上，端蓋與腔體 蓋合以對校準電路板實施屏蔽。
9、 根據權利要求8所述的智能天線的校準網絡裝置，其特徵在於所 述端蓋與腔體之間為滑動抽拉安裝結構。
10、 根據權利要求1至7中任意一項所述的智能天線的校準網絡裝置， 其特徵在於所述屏蔽盒包括端蓋和託板，所述校準電路板固定在託板上， 端蓋四邊設有安裝部，所述調諧裝置固定在由端蓋所形成的內壁面上，端蓋 通過其安裝部與託板螺鎖或鉚接以對校準電路板實施屏蔽。
專利摘要本實用新型公開一種智能天線的校準網絡裝置，包括校準電路板，該校準電路板設有至少具有兩個分路埠的功率分配器，和若干個定向耦合器，每個定向耦合器用於在功率分配器的一個分路埠與智能天線的一個子陣列輻射單元之間實現信號耦合；其還包括屏蔽盒，屏蔽盒上設有供與校準電路板與天線子陣列電性連接的埠，所述校準電路板封裝在屏蔽盒中，屏蔽盒內設有用於調諧電磁場幹擾的調諧裝置。與現有技術相比，本實用新型具備如下優點1.屏蔽了外界電磁場對耦合校準網絡的幹擾；2.具有去諧振功能，避免耦合校準網絡諧振自激；3.封閉的金屬屏蔽盒保護了耦合校準電路免受外力衝擊破壞，工作穩定可靠。
文檔編號H04B7/04GK201188677SQ20082004437
公開日2009年1月28日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者劉培濤, 卜斌龍, 賴展軍, 郭建江 申請人:京信通信系統(中國)有限公司