具有並行分配圖案構造的n埠饋電系統及其饋電元件的製作方法
2023-06-17 13:19:01
專利名稱：具有並行分配圖案構造的n埠饋電系統及其饋電元件的製作方法
技術領域：
本發明的示例實施方式涉及一種饋電系統以及包括在其中的饋電元件，更具體地說涉及一種採用導電圖案來供電的饋電系統以及包括在其中的導電元件，導電圖案例如是被並行分配的U形圖案。
背景技術：
饋電系統(feeding system)通過其輸出端子將由外部電源輸入的電能供給至其他設備，可以是圖1所示的用於天線中的移相器。圖1示出了通常的天線。如圖1所示，天線包括反射部件100，形成於反射部件100 —側的多個移相器以及形成於反射部件100另一側的多個輻射部件104。移相器102改變供給至輻射部件104的電能(RF信號)相位，由此調節由輻射部件104輸出的波束角度，即傾角。由於通常採用三個移相器104連接至一個移相器102，因此需要五個移相器102對十五個輻射部件104供電，即具有十五個埠。由此，需要在反射部件100上串聯五個移相器102，從而增大了天線的尺寸。移相器102被單獨控制，因此要達到所需的天線傾角顯得困難而不便。
發明內容
技術問題本發明的示例實施方式提供了一種減小天線尺寸並使用簡單的饋電系統以及包括於其中的饋電元件。技術方案根據本發明一種實施方式的饋電系統，包括第一基板；置於第一基板上的第一圖案；置於第一基板上且以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案；與第一基板隔開的第二基板；置於第二基板上的至少一個第三圖案，構造為與第一圖案相對應；以及置於第二基板上的一個或多個第四圖案，構造為與第二圖案相對應。此處，第三圖案將相應的第一圖案電連接，第四圖案將相應的第二圖案電連接。根據本發明的一種實施方式的饋電兀件，包括第一基板；置於第一基板上的第一圖案；以及置於第一基板上並以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案。此處，第一圖案通過位於第二基板上的第三圖案彼此電連接，而第二圖案通過位於第二基板上的第四圖案彼此電連接，第二基板與第一基板隔開。根據本發明的另一實施方式的饋電系統包括第一基板；置於第一基板上的第一圖案；置於第一基板上且以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案；置於第一基板上的分配系統，構造為供電至第一圖案和第二圖案；與第一基板隔開的第二基板；置於第二基板上的至少一個第三圖案，構造為與第一圖案相對應；置於第二基板上的一個或多個第四圖案，構造為與第二圖案相對應。此處，第一圖案和第二圖案通過電纜電連接至輻射部件，各個電纜長度不同，並且由第一圖案最遠處的圖案至相應的輻射部件的電氣長度等於由第二圖案最遠處的圖案至相應的輻射部件的電氣長度。有益效果本發明的饋電系統可以採用第三圖案來電連接圖案組中的設置為例如U形的第一圖案，採用第四圖案來電連接第二圖案，通過合適地設定第一圖案數目和第二圖案數目來實現多埠，例如十五個埠。此處，第二圖案與第一圖案並行配置。例如，本發明可以通過一個饋電系統一次供電至十五個輻射部件。因此，採用該饋電系統的天線尺寸會減小。本發明可通過僅控制一個饋電系統來實現多埠，從而使得饋電系統使用更為簡單便利。特別地，本發明僅通過線性移動第一基板和第二基板來調節天線傾角，從而使得控制饋電系統更為各易。圖案在第一基板上被分為圖案組，由此減小了電纜長度，電纜將圖案電連接至輻射部件。因此，該天線在成本，複雜性和美觀等方面均具有優勢。饋電系統延遲或分配由外部電源輸送的電能，因此其可以作為移相器，功率分配器，延遲設備等。
通過參照如下附圖詳細描述本發明的示例實施方式，本發明的示例實施方式將變得更加清楚，其中:圖1示出了通常的天線；圖2示出了根據本發明第一實施方式的饋電系統；圖3示出了圖2中饋電系統的運行方式；圖4示出了根據本發明一種實施方式的一個圖案組中的圖案和兩個圖案組中的圖案；圖5示出了根據本發明的一種實施方式的饋電系統的運行方式；圖6示出了根據本發明的一種實施方式的圖5中放大的「A」部分；圖7和圖8示出了採用根據本發明一種實施方式的饋電系統控制相位的過程；圖9示出了根據本發明的一種實施方式的第一圖案或第二圖案；圖10示出了採用本發明饋電系統的天線的輻射方向圖；圖11示出了採用本發明饋電系統的天線中對應於傾角的回波損耗；圖12示出了採用本發明饋電系統的天線傾角為0°的輻射方向圖案；圖13示出了天線傾角為35°的輻射方向圖案；以及圖14示出了天線傾角為15°的輻射方向圖案。
具體實施例方式下文將參照附圖詳細描述本發明的具體實施方式
。圖2示出了根據本發明第一實施方式的饋電系統，圖3示出了圖2的饋電系統的運行方式。本發明的饋電系統表示用於分配由外部電源輸入的電能或通過其輸出端將電能輸送至其他設備的各設備，例如移相器，功率分配器，延遲設備等。下文中，將詳細描述移相器作為饋電系統時饋電系統的結構和運行。在圖2中，饋電系統可包括彼此隔開的第一饋電元件200和第二饋電元件202。第一饋電元件200可包括第一絕緣基板210，至少一個第一圖案214，一個或多個第二圖案216，輸入圖案218，分配圖案220，222，至少一個第五圖案224以及一個或多個第六圖案226。第一饋電元件200還可包括用於防止第一圖案214之間耦合的第一防耦合元件(未示出)，以及用於防止第二圖案216之間耦合的第二防耦合元件(未示出)。防耦合元件可以是導體。第二饋電元件202可包括第二絕緣基板212，至少一個第三圖案228和一個或多個第四圖案230。第一絕緣基板210置於諸如反射部件(未示出)的一個側面，由具有特定介電常數的絕緣材料製成。接地板可以形成在第一絕緣基板210的背面，如下文所述。第一圖案214是導體，形成在第一絕緣基板210上。在本發明的一種實施方式中，第一圖案214可以是反U形，如圖2所示。但是，第一圖案214可能由於視角不同表示為U形。在此，U形表示如下文所述的包括左側圖案，中間圖案以及右側圖案的形狀。在圖2中，第一圖案214具有基本相同的形狀和尺寸。但是，一些第一圖案可能具有不同的形狀和尺寸。第二圖案216是導體，置於第一絕緣基板210上，與第一圖案214相對，如圖2所示。在本發明的一種實施方式中，第二圖案216為U形。也就是說，圖案214和216可具有基本相同的形狀並彼此相對。在圖2中，第二圖案216具有基本相同的形狀和尺寸。但是，一些第二圖案216也可具有不同的形狀和尺寸。輸入圖案218表示電能由外部電源輸入至其的圖案。例如，傳輸電能的電纜(未示出)的內部導體可以電連接至輸入圖案218的端部。分配圖案220和222電連接至輸入圖案218，第一圖案214和第二圖案216，如圖2所示，將通過輸入圖案218供給的電能輸送至第一圖案214和第二圖案216。在圖2中，分配圖案220和222電連接至最左邊的第一圖案214和最左邊的第二圖案216。但是，分配圖案220和222也可電連接至其他圖案，例如214和216。分配圖案220和222直接連接至圖案214和216，但是它們可通過耦合方式電連接至圖案214和216。第五圖案224是導體,形成於第一絕緣基板210上,並將相應的第一圖案214電連接至相應的輻射部件232。由此，通過第一圖案214輸入的電能通過第五圖案224傳送至輻射部件232，從而輻射部件232形成特定方向的波束。第六圖案226是導體,形成於第一絕緣基板210上,並將相應的第二圖案216電連接至相應的輻射部件232。由此，通過第二圖案216輸入的電能通過第六圖案226傳送至輻射部件232，從而輻射部件232形成特定方向的波束。在本發明的一種實施方式中，流過第五圖案224和第六圖案226的電能(RF信號)的相位可能不同。這些相位最好能如後文所述根據特定的規則變化。在本發明的一種實施方式中,第五圖案224和第六圖案226中的至少一個會具有與其他圖案224和226不同的阻抗。例如，一個或多個圖案224和226可具有與其他圖案224和226不同的尺寸(寬度或長度)。由此，輸入各個輻射部件232的電能不同。圖案224和226的阻抗或尺寸可以根據所需的波束特性設定。第二絕緣基板212由具有特定介電常數的絕緣材料製成，並可具有與第一絕緣基板210相同的介電常數或與第一絕緣基板210不同的介電常數。第三圖案228是導體，形成於第二絕緣基板212上，例如有規則地排列。在本發明的一種實施方式中，第二圖案228可以是U形,如圖2所不。第三圖案228將第一圖案214彼此電連接。第四圖案230是導體，並與第二絕緣基板212上的第三圖案228相對。在本發明的一種實施方式中，第四圖案230可以是反U形，如圖2所示。第四圖案230將第二圖案216彼此電連接。圖案228和230的結構可以進行各種改變，只要第三圖案228和第四圖案230分別將第一圖案214彼此電連接和將第二圖案216彼此電連接。饋電元件200和202的運行如下。第二饋電元件202位於第一饋電元件200上與第一饋電元件200隔開，如圖3所示，並且在改變相位時例如如圖3所示線性移動。在另一實施方式中，第一饋電元件200可以在第二饋電元件202固定的情況下移動。此外，饋電元件200或202也可非線性移動，例如，沿曲線移動。在這種情況下，饋電元件200和202中的圖案可以是曲線形狀。簡言之，本實施方式的饋電系統通過第二絕緣基板212上的第三圖案228將第一絕緣基板210上的第一圖案214電連接，並通過第二絕緣基板212上的第四圖案230將第二圖案216電連接。特別地，第一圖案214和第二圖案216在第一絕緣基板210上並行設置。下文中，將並行設置的圖案布局作為圖案組。圖2中的饋電系統將圖案214和216分為兩個圖案組。但是，圖案214和216可置於三個圖案組中。在這種情況下，輸入圖案和分配圖案的結構可以改變，輸入圖案和分配圖案形成一個分配系統。也就是說，本發明的饋電系統具有兩個或多個圖案組。然而，饋電系統可具有一個圖案組。如下文所述，根據電纜長度來確定兩個或多個圖案組，是可取的。下文中，將比較具有一個圖案組的饋電系統和具有兩個圖案組的饋電系統。圖4不出了根據本發明的一種實施方式的一個圖案組的圖案和兩個圖案組的圖案。更具體地，圖4(A)示出了一個圖案組，圖4(B)示出了兩個圖案組。假定饋電系統將電能輸送至八個輻射部件。在圖4(A)中，第一圖案400通過第二圖案402彼此電連接。第一圖案400通過電纜406電連接至輻射部件404，由第一圖案400的最左邊圖案到各個輻射部件404的電氣長度在初始饋電系統中設定為具有相同的長度。更具體地，由最左邊第一圖案400-1到第一輻射部件404-1的電氣長度，由第一圖案400-1到第二輻射部件404-2的電氣長度，由第一圖案400-1到第三輻射部件404-3的電氣長度，由第一圖案400-1到第四輻射部件404-4的電氣長度，由第一圖案400-1到第五輻射部件404-5的電氣長度，由第一圖案400-1到第六輻射部件404-6的電氣長度，由第一圖案400-1到第七輻射部件404-7的電氣長度，由第一圖案400-1到第八輻射部件404-8的電氣長度，設定為具有相同的長度。由此，由第一圖案400-1到第一輻射部件404-1的電氣長度，即(1/2+L1)基本等於第一圖案400-1到第八輻射部件404-8的電氣長度，即(li+Ι/ +12+12' +13+13/ +14+14/+15+15/ +I6+V +17+1/ +l8/2+L8)。由此，第一電纜406-1的長度LI遠大於第八電纜406-8的長度 L8。因此，LI > L2 > L3 > L4 > L5 > L6 > L7 > L8。在圖4(B)中，由第一圖案214-1到第一輻射部件232_1的電氣長度，即(1/2+L1)基本等於第一圖案214-1到第四輻射部件232-4的電氣長度，即(I1+!/ +12+12/ +13+13' +l4/2+L4)，或者基本等於由第二圖案216-1到第八輻射部件232-8 的電氣長度，即(15+15' +16+16/ +17+1/ +l8/2+L8)。由此，第一電纜 410-1 的長度LI大於第四電纜410-4的長度L4或第八電纜410-8的長度L8。但是，包括圖4 (B)所示的圖案組的饋電系統中對應於最左邊的第一圖案214的第一電纜410-1的長度，可以遠小於包括圖4(A)所示的僅有一個圖案組的饋電系統中的第一電纜406-1的長度。也就是說，第一絕緣基板210上的圖案被分為圖案組時，饋電系統中的電纜長度小於僅包括一個圖案組的饋電系統中的電纜長度。下文中，將比較饋電系統的效果。由於包括一個圖案組的饋電系統中的電纜長度較長，因此該饋電系統的成本增力口。此外，由於電纜的原因，饋電系統變得複雜且不美觀。由於包括多個圖案組的饋電系統中的電纜長度較短，因此饋電系統的成本減小。進而饋電系統可以簡化並更具美觀性。包括多個圖案組的饋電系統的尺寸可小於包括一個饋電組的饋電系統的尺寸。下文中，將參照附圖詳述通過移相器改變相位的過程。圖5示出了根據本發明的一種實施方式的饋電系統的運行，圖6示出了根據本發明的一種實施方式的圖5中放大的「A」部分。為了便於描述，僅示出第一絕緣基板210上的第一圖案214，以及第二絕緣基板212上的第三圖案228。如果第二饋電元件202如圖3所示位於第一饋電元件200上，第一圖案214和第三圖案228將重疊，如圖5和圖5(A)所示。更具體地，例如，第三圖案228左側圖案228A與第一圖案214C的右側圖案重疊，而第三圖案228的右側圖案228C與第一圖案214D左側圖案重疊。因此，第一圖案214C通過第三圖案228電連接至第一圖案220D。也就是說，第一圖案214通過相應的第三圖案228彼此電連接。考慮到電能，輸入第一圖案214C的電能通過第三圖案228供給至第一圖案214D。假定第一圖案214C和214D的側圖案(右側圖案或左側圖案)的長度為Inil，而第三圖案228的側圖案(右側圖案或左側圖案)的長度為Im2。這種情況下，第一圖案214C或214D以及第三圖案228可以由Iml和Im2中較小的值最大化地重疊。通常，第一圖案214C或214D的一部分與第三圖案228的一部分重疊，如圖6(A)所示。如果第一圖案214C或 214D中不重疊圖案的長度為ls，Iml和Im2相等，則O彡Is
《Iml。由於第二饋電元件202如上所述在第一饋電元件200上移動，第一圖案214C或214D與第三圖案228重疊的區域尺寸會發生改變。因此，Is和電氣長度L會根據移動而改變。由此，輸出至第一圖案214D的電能的相位φ根據長度Is，即電氣長度L改變，如下述公式I所示。公式I
權利要求
1.一種饋電系統，包括: 第一基板； 置於第一基板上的第一圖案； 置於第一基板上並以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案； 與第一基板隔開的第二基板； 置於第二基板上的至少一個第三圖案，構造為與第一圖案相對應；以及 置於第二基板上的一個或多個第四圖案，構造為與第二圖案相對應； 其中第三圖案將相應的多個第一圖案電連接，第四圖案將相應的多個第二圖案電連接。
2.如權利要求1所述的饋電系統，其中至少一個第一圖案為反U形，一個或多個第二圖案為U形，第三圖案將指定的第一圖案的右側圖案電連接至與該指定的第一圖案相鄰的第一圖案的左側圖案，第四圖案將指定的第二圖案的右側圖案電連接至與該指定的第二圖案相鄰的第二圖案的左側圖案。
3.如權利要求1所述的饋電系統，還包括: 置於第一基板上的輸入圖案； 由該輸入圖案分出並電連 接至一個第一圖案的第一分配圖案； 由該輸入圖案分出並電連接至一個第二圖案的第二分配圖案。
4.如權利要求1所述的饋電系統，還包括: 置於第一基板上的分配系統，構造為為第一圖案和第二圖案供電。
5.如權利要求1所述的饋電系統，其中至少一個第一圖案為反U形，一個或多個第二圖案為U形， 且其中指定的第一圖案的左側圖案與指定的第一圖案的右側圖案尺寸不同，指定的第二圖案的左側圖案和指定的第二圖案的右側圖案尺寸不同，每個第一圖案和第二圖案電連接至相應的輻射部件，並且傳送至輻射部件的RF信號具有順序相位。
6.如權利要求1所述的饋電系統，其中至少一個第一圖案為反U形，指定的第一圖案的左側圖案或右側圖案的一部分的寬度與該左側圖案或右側圖案其他部分的寬度不同。
7.如權利要求1所述的饋電系統，其中該饋電系統為移相器， 且其中在改變傳送至輻射部件的射頻信號的相位時第二基板在第一基板固定的情況下移動，第一圖案的一部分與第三圖案的一部分重疊，在改變相位時第一圖案和第三圖案的重疊區域的電氣長度變化。
8.如權利要求1所述的饋電系統，還包括: 置於第一基板上的第五圖案，構造為將第一圖案連接至相應的輻射部件， 其中若干第五圖案的尺寸與其它第五圖案不同，若干第一圖案直接連接至相應的第五圖案，其它第一圖案通過電耦合方式電連接至相應的第五圖案。
9.如權利要求1所述的饋電系統，其中第一圖案和第二圖案通過相應的電纜電連接至輻射部件， 且其中各個電纜長度不同，由第一圖案最遠處圖案至相應輻射部件的電氣長度等於由第二圖案最遠處圖案至相應輻射部件的電氣長度。
10.一種饋電元件,包括:第一基板； 置於第一基板上的第一圖案；以及 置於第一基板上並且以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案； 其中多個第一圖案通過位於第二基板上的第三圖案彼此電連接，多個第二圖案通過位於第二基板上的第四圖案彼此電連接，第二基板與第一基板隔開。
11.如權利要求10所述的饋電元件，其中至少一個第一圖案為反U形，一個或多個第二圖案為U形， 且其中在改變傳送至輻射部件的RF信號的相位時第一圖案和第三圖案的重疊區域的電氣長度變化，在改變相位時第二圖案和第四圖案的重疊區域的電氣長度變化。
12.如權利要求10所述的饋電元件,還包括: 置於第一基板上的輸入圖案； 由該輸入圖案分出並電連接至一個第一圖案的第一分配圖案； 由該輸入圖案分出並電連接至一個第二圖案的第二分配圖案。
13.如權利要求10所述的饋電元件，其中至少一個第一圖案為反U形，指定的第一圖案的左側圖案或右側圖案的一部分的寬度與該左側圖案或右側圖案其他部分的寬度不同。
14.如權利要求10所述的饋電元件,還包括: 置於第一基板上的第五圖案，構造為將第一圖案連接至相應的輻射部件， 其中若干第五圖案與其他第五圖案尺寸不同。
15.—種饋電系統,包括: 第一基板； 置於第一基板上的第一圖案； 置於第一基板上且以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案； 置於第一基板上的分配系統，構造為供電至第一圖案和第二圖案； 與第一基板隔開的第二基板； 置於第二基板上且構造為與第一圖案相對應的至少一個第三圖案； 置於第二基板上且構造為與第二圖案相對應的一個或多個第四圖案； 其中，第一圖案和第二圖案通過電纜電連接至輻射部件，各個電纜長度不同，並且由第一圖案最遠處的圖案至相應的輻射部件的電氣長度等於由第二圖案最遠處的圖案至相應的輻射部件的電氣長度。
全文摘要
提供一種饋電系統，其採用被分為圖案組的導電圖案，例如U形圖案來供電。該饋電系統包括第一基板；置於第一基板上的第一圖案，置於第一基板上並以並行方式與第一圖案電連接的第二圖案，與第一基板隔開的第二基板，置於第二基板上且構造為與第一圖案相對應的至少一個第三圖案，以及置於第二基板上且構造為與第二圖案相對應的一個或多個第四圖案。此處，第三圖案將相應的第一圖案電連接，第四圖案將相應的第二圖案電連接。
文檔編號H01Q21/00GK103081222SQ201180040214
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月18日 優先權日2010年8月19日
發明者巴塔洛夫·伊利納爾, 鄭民錫, 金浩龍, 樸哲槿, 金珍鎬 申請人:Ace技術株式會社