基站天線饋電網絡的製作方法
2023-12-01 14:35:41 4
基站天線饋電網絡的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種基站天線饋電網絡，其包括至少兩個功分器和至少三個移相器，其前一移相器的輸出端連接到功分器的輸入端，功分器的一個輸出端作為整個饋電網絡的一個輸出端，另一路輸出端相連到下一移相器的輸入端，該移相器包括固定傳輸線和滑動傳輸線，所述移相器和功分器均置於一體化整體成型金屬腔結構內，各饋電點沿其長邊方向分布。本發明實現靈活的功分比設計、性能穩定、較低功率損耗，使饋電網絡結構緊湊，尺寸較小，易於加工，成本降低，容易實現寬頻帶，整體性能和一致性更加穩定，並可靈活組合以增加輸出端數。
【專利說明】基站天線饋電網絡
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及移動通信領域，尤其是指一種應用於電調基站天線的饋電網絡。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信技術的發展，對基站天線的電性能和機械性能要求也越來越高，其高性能和小型化逐漸成為發展趨勢，如更大的電下傾角、更高的效率、更寬頻帶、更小的體積等，這對基站天線饋電網絡的性能提出了更高的要求。
[0003]傳統技術上的一種移相裝置，採用金屬導體棒在金屬導體管中前後運動來改變傳輸路徑的實際長度，以達到相位改變的目的，但實際使用時必須外加功分器進行功率分配，並且為得到較大的移相量，一般需要增大移相器的體積，這樣導致饋電網絡結構複雜，產品的電氣性能和一致性也會變差。另外一種現有技術的等相差分多路複合移相器，全部採取微帶型的功分器和移相器，尤其是移相器的線長調節機構，存在損耗大，性能不穩定等明顯不足，在產品量產時使用較少。
[0004]因此，現有技術的饋電網絡存在結構裝配繁瑣、焊點較多、功率損耗大、一致性差、體積大、製造成本聞等缺點和問題。
[0005]所以，提供一種功分比設計靈活、結構緊湊、性能穩定、工作頻帶寬、一致性好、功率損耗低、結構簡單、體積變小、成本降低、便於量產的基站天線饋電網絡實為必要。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種結構緊湊、功分比設計靈活、性能穩定的基站天線饋電網絡。
[0007]為實現本發明目的，提供以下技術方案:
本發明提供一種基站天線饋電網絡，其包括至少兩個功分器和至少三個移相器，其中至少一個所述功分器為一分三功分器，饋電口輸入連接該一分三功分器的輸入端，該一分三功分器的輸出端之一用以對陣列中心單元饋電，另外兩輸出端連接到左右兩端的移相器，相鄰移相器通過一分二功分器級聯，其前一移相器的輸出端連接到功分器的輸入端，功分器的一個輸出端作為整個饋電網絡的一個輸出端，另一路輸出端相連到下一移相器的輸入端，該移相器包括固定傳輸線和滑動傳輸線，該固定傳輸線為空心圓金屬管，該滑動傳輸線是表面塗覆絕緣層並插入在空心圓金屬管中的U形金屬杆，所述移相器和功分器均置於一體化整體成型金屬腔結構內，各饋電點沿其長邊方向分布。
[0008]本發明將各功分器和移相器分布式級聯，實現靈活的功分比設計、性能穩定、較低功率損耗，並對移相器和功分器及饋電網絡的整體結構進一步優化，使饋電網絡結構緊湊，尺寸較小，易於加工，成本降低，容易實現寬頻帶，整體性能和一致性更加穩定，並可靈活組合以增加輸出端數，很好地解決了電調基站天線寬帶饋電網絡的需求。移相器則基於金屬管嵌套耦合的原理，可實現良好的一致性、靈活的功分比設計、性能穩定、較低功率損耗。
[0009]本發明將各功能部件裝配在一體成型的窄長金屬腔內，各饋電埠沿其長邊分布，功能組件也分布設置在腔體內，克服了以往結構繁瑣、焊點較多、功率損耗大等缺點，使饋電網絡結構緊湊，尺寸較小，易於加工，成本降低，容易實現寬頻帶，整體性能和一致性更加穩定，相比其他結構，可有效避免信號外洩，避免諧振點。
[0010]優選的，該金屬腔結構的截面形狀為單矩形，或一邊開口單矩形，或上下雙矩形，或上下一邊開口雙矩形，或左右雙矩形，或左右一邊開路雙矩形，或前述兩種或兩種以上組合而成的多腔結構。可靈活組合以增加輸出端數，很好地解決了電調基站天線寬帶饋電網絡的需求。
[0011]優選的，該功分器為空氣帶狀線採取分支型形式構成。
[0012]優選的，該帶狀線為扁平形或圓形或方形或其他幾何形狀及其組合。
[0013]優選的，單列饋電結構通過平鋪和/或層疊方式組合，可以構成更多輸出端的移相饋電網路。
[0014]優選的，各移相器都相同，可以實現等差相位變化。
[0015]對比現有技術，本發明具有以下優點:
本發明公開了一種結構緊湊、性能穩定、組合靈活和損耗極小的基站天線饋電網絡。本發明將各功分器和移相器分布式級聯，移相器則基於金屬管嵌套耦合的原理，實現良好的一致性、靈活的功分比設計、性能穩定、較低功率損耗，並對移相器和功分器及饋電網絡的整體結構進一步優化，再將各功能部件裝配在一體成型的窄長金屬腔內，各饋電埠沿其長邊分布，功能組件也分布設置在腔體內，克服了以往結構繁瑣、焊點較多、功率損耗大等缺點，使饋電網絡結構緊湊，尺寸較小，易於加工，成本降低，容易實現寬頻帶，整體性能和一致性更加穩定，相比其他結構，可有效避免信號外洩，避免諧振點，並可靈活組合以增加輸出端數，很好地解決了電調基站天線寬帶饋電網絡的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明饋電網絡的原理圖；
圖2a?2f是本發明一體化成型金屬腔實施例的截面形狀示意圖；
圖3a?3b是本發明饋電網絡中所用功分器的結構圖；
圖4是本發明饋電網絡中所用移相器的結構圖；
圖5是本發明第一實施例的饋電網絡結構圖；
圖6是本發明第二實施例的饋電網絡結構圖；
圖7是本發明第三實施例的饋電網絡結構圖；
圖8a?8d是本發明饋電網絡的單層、雙層、三層及多層組合方式示意圖；
圖9是本發明饋電網絡與天線單元連接的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1，本發明基站天線饋電網絡包括一分三功分器，饋電口輸入的功率經該一分三功分器等分為三路，其中一路用以對陣列中心單元饋電，另外兩輸出端連接到左右兩端的移相器，相鄰移相器通過一分二功分器級聯，分別對陣列左右兩邊單元饋電，圖1中的一分三功分器兩側分別設有N個移相器、N-1個一分二功分器，以及N』個移相器、N』 -1個一分二功分器。前一移相器的輸出端連接到功分器的輸入端，功分器的一個輸出端作為整個饋電網絡的一個輸出端，另一路輸出端相連到下一移相器的輸入端。功分比也可根據要求設定，各移相器是相同的，只是當滑動杆沿線移動時，左右兩邊對應輸出口相移反向，以形成階梯式相位分布，控制方向圖在垂直面內的下傾角。實施例中，各移相器都相同，可以實現等差相位變化。
[0018]所述移相器和功分器均置於一體化整體成型金屬腔結構內，各饋電點沿其長邊方向分布。將各功能部件裝配在一體成型的窄長金屬腔內，各饋電埠沿其長邊分布，功能組件也分布設置在腔體內，克服了以往結構繁瑣、焊點較多、功率損耗大等缺點，使饋電網絡結構緊湊，尺寸較小，易於加工，成本降低，容易實現寬頻帶，整體性能和一致性更加穩定。
[0019]請參閱圖2a?2f，該金屬腔結構的截面形狀為單矩形(如圖2d)，或一邊開口單矩形(如圖2e)，或上下雙矩形(如圖2a)，或上下一邊開口雙矩形，或左右雙矩形，或左右一邊開路雙矩形，或前述兩種或兩種以上組合而成的多腔結構，等等。
[0020]請參閱圖3a?3b，該功分器為空氣帶狀線採取分支型形式構成。該帶狀線為扁平形或圓形或方形或其他幾何形狀及其組合。圖3a?3b為空氣帶狀線功分器的中心導帶結構圖,其中a為輸入端，b、C、d為輸出端。圖3a為一分三功分器，圖3b為一分二功分器。
[0021]請參閱圖4，是一種變形帶狀線的移相器結構圖，其中200與300為固定傳輸線空心圓金屬管，表面塗覆了絕緣介質層的可移動U形金屬杆100為滑動傳輸線，其插入到空心圓金屬管2和3中，通過移動U形金屬杆100以改變傳輸線的實際長度來調整相位。
[0022]單列饋電結構通過平鋪和/或層疊方式組合，可以構成更多輸出端的移相饋電網路。
[0023]圖5是本發明第一個實施例的層疊二入八出的饋電網絡，每層包括七個功分器和八個移相器，構成一入九出的饋電子系統(本說明及附圖只取其中一部分說明)，其中2-1為輸入功分器，功分器2-2連接移相器3-1和3-2，它們都裝配在金屬腔體I內。對於上面一層，採用同軸電纜將信號從4-a端輸入到功分器2-1的輸入端2-1-a，被分成三路2_l_b、
2-1-c和2-1-d，其中2-1-b路連接同軸電纜4-c作為一個輸出端，而2-1-c連接到移相器
3-2的輸入端3-2-a，移相後由其輸出3-2-b連接到功分器2_2的輸入端2_2_a，被分為兩路，其輸出2-2-b路連接同軸電纜4-e作為饋電網絡的一個輸出，2-2-c路連接到移相器
3-1的輸入端3-1-a,移相後經其輸出端3-1-b連接同軸電纜4-g作為一個輸出。另一邊或下一層的原理與前述類似。這樣當移相裝置移動時，上層或下一層各輸出端就獲得相位等差變化的相位分布。
[0024]圖6是本發明的第二個實施例二層二入十齣的饋電網絡，每層包括三個功分器和四個移相器構成一輸入五輸出饋電子網絡，其中2-1為輸入一分三功分器,2-2為一分二功分器，該一分二功分器2-2連接移相器3-1和3-2。對上一層左邊饋電子網絡，信號從同軸輸入端4-f輸入，經功分器2-1分為三路2-l-b、2-l-c、2-l-d，2-1-b連接同軸線內導體形成輸出端4-h，2-l-c連接到另一移相器的輸入端3-1-a，移相後輸出端3_l_b連接到功分器2-2的輸入端2-2-a，分為二路，2-2-b連接到同軸線內導體形成輸出埠 4_j，而2_2_c連接到另一移相器的輸入端3-2-a，經移相，其輸出3-2-b連接到同軸線內導體形成輸出口
4-1。上層右邊及下層的饋電子網絡結構與原理與前面敘述的相似。
[0025]圖7是本發明的第三個實施例平鋪二入十齣的饋電網絡，其工作原理與圖5所示實施例的分層結構相同，只是兩組子網絡的排列方式不同。[0026]圖Said為本發明饋電網絡的單層、雙層、三層及多層組合方式示意圖，給出了由一列饋電子網絡層疊組合構成更多埠饋電網絡的示例，另外，還可採取將其平鋪的方式進一步增加饋電網絡的埠數。
[0027]圖9為饋電網絡與天線單元的連接示意圖。
[0028]以上所述僅為本發明的較佳實施例，本發明的保護範圍並不局限於此，任何基於本發明技術方案上的等效變換均屬於本發明保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基站天線饋電網絡，其特徵在於，其包括至少兩個功分器和至少三個移相器，其中至少一個所述功分器為一分三功分器，饋電口輸入連接該一分三功分器的輸入端，該一分三功分器的輸出端之一用以對陣列中心單元饋電，另外兩輸出端連接到左右兩端的移相器，相鄰移相器通過一分二功分器級聯，其前一移相器的輸出端連接到功分器的輸入端，功分器的一個輸出端作為整個饋電網絡的一個輸出端，另一路輸出端相連到下一移相器的輸入端，該移相器包括固定傳輸線和滑動傳輸線，該固定傳輸線為空心圓金屬管，該滑動傳輸線是表面塗覆絕緣層並插入在空心圓金屬管中的U形金屬杆，所述移相器和功分器均置於一體化整體成型金屬腔結構內，各饋電點沿其長邊方向分布。
2.如權利要求1所述的基站天線饋電網絡，其特徵在於，該金屬腔結構的截面形狀為單矩形，或一邊開口單矩形，或上下雙矩形，或上下一邊開口雙矩形，或左右雙矩形，或左右一邊開路雙矩形，或前述兩種或兩種以上組合而成的多腔結構。
3.如權利要求1或2所述的基站天線饋電網絡，其特徵在於，該功分器為空氣帶狀線採取分支型形式構成。
4.如權利要求3所述的基站天線饋電網絡，其特徵在於，該帶狀線為扁平形或圓形或方形或其他幾何形狀及其組合。
5.如權利要求1或2所述的基站天線饋電網絡，其特徵在於，單列饋電結構通過平鋪和/或層疊方式組合，以構成更多輸出端的移相饋電網路。
6.如權利要求1或2所述的基站天線饋電網絡，其特徵在於，各移相器都相同以實現等差相位變化。
【文檔編號】H01Q23/00GK103975485SQ201380004165
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】方鋒明 申請人:廣東通宇通訊股份有限公司