一種腔體式移相器的製造方法

2023-04-30 16:31:36 2

一種腔體式移相器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種腔體式移相器，包括一體成型的腔體、設於腔體內的饋電網絡、設於饋電網絡和腔體之間的介質元件及至少一個傳輸線轉換裝置；所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述腔體焊接固連，用於腔體與傳輸線纜的外導體連接，並供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。通過所述介質元件受力沿腔體的縱長方向做直線運動，從而實現移相的目的。本實用新型通過將移相器分成一體成型的腔體和傳輸線轉換裝置兩部分設計，從而降低了設計、加工的難度要求，並且由於本實用新型的移相器不需要通過螺釘等固定件連接，避免了由於螺釘失效所致的可靠性問題及互調問題的隱患。
【專利說明】【【技術領域】】
[0001] 本實用新型涉及移動通信天線領域，特別涉及一種移相器。 一種腔體式移相器 【【背景技術】】
[0002] 在移動通信網絡覆蓋中，電調基站天線是覆蓋網絡的關鍵設備之一，而移相器又 是電調基站天線的最核心部件，移相器性能的優劣直接決定了電調天線性能，進而影響到 網絡覆蓋質量，故移相器在移動基站天線領域的重要性是不言而喻的。現有技術中，主要採 用兩種技術來實現，一是通過改變移相器內信號通過路徑的電長度來實現；另一種是通過 移動移相器內的介質，改變信號在移相器中的傳播速率，由此可使流經移相器輸出的信號 形成連續的線性相位差，從而實現移相的目的。
[0003] 在現有的移相器中，主要存在如下問題：
[0004] 1、移相器腔體和傳輸線轉換裝置設計複雜，難以通過簡單的壓鑄或拉擠工藝成 型。
[0005] 2、為了避免移相器電路出現諧振，移相器腔體採用較多螺釘緊固，容易導致生產 效率的降低，同時，螺釘失效時容易引起無源互調產物。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型的目的在於提供一種腔體式移相器，以克服現有技術的不足，從電氣 性能、物理特徵、生產組裝工藝等諸多方面對現有技術進行優化。
[0007] 為實現該目的，本實用新型採用如下技術方案：
[0008] -種腔體式移相器，包括腔體、饋電網絡、介質元件及至少一個傳輸線轉換裝置； 所述腔體具有多個封裝壁和由多個封裝壁限定的空腔，並且所述腔體沿縱長方向的兩端至 少一端不設有封裝壁以預留開口端；所述饋電網絡設於所述空腔內；所述介質元件設於所 述封裝壁和所述饋電網絡之間，可受力沿腔體的縱長方向做直線運動；所述腔體沿縱長方 向的其中一個端部或者所述腔體側壁封裝壁上靠近腔體端部的位置處設有安裝部，用於安 裝所述傳輸線轉換裝置；所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述封裝壁連接，用於與傳輸線 纜的外導體連接，並供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。
[0009] 所述傳輸線轉換裝置包括至少一個用於與傳輸線纜外導體連接的傳輸線連接端 和多個與所述傳輸線連接端連接的固定柱，所述安裝部開設有用於將所述固定柱卡於其內 的卡口。
[0010] 所述傳輸線轉換裝置中的所述至少一個傳輸線連接端與所述多個固定柱一體成 型。
[0011] 所述傳輸線轉換裝置通過其固定柱被焊接在所述卡口中的方式固定在所述安裝 部處。其中，焊接方式為自動化焊接或半自動化焊接，以保證焊接的質量及一致性。
[0012] 所述饋電網絡為由金屬導體根據移相電路的原理組成的電路，所述金屬導體通過 絕緣固定件固定於所述腔體內。
[0013] 所述饋電網絡為基於PCB板印刷而成的具有移相功能的電路，所述腔體一對相對 沿縱長方向的封裝壁內壁上設有卡槽，用於將所述PCB板卡於其內。
[0014] 所述腔體式移相器還包括設於所述腔體的開口端並與所述介質元件連接的介質 驅動元件，用於驅動所述介質元件沿腔體的縱長方向做直線運動。
[0015] 與現有技術相比，本實用新型具備如下優點：
[0016] 1、本實用新型的腔體式移相器中，所述腔體和所述傳輸線轉換裝置分體設計成型 後，通過自動化焊接或半自動化焊接的方式焊接組裝，並且腔體通過拉擠或壓鑄等方式成 型，因而本實用新型的腔體式移相器具有設計和加工簡單的特點，大大降低了移相器的加 工難度，利於批量生產。
[0017] 2、本實用新型的腔體式移相器具有體積小、重量輕、成本低廉的特點。
[0018] 3、本實用新型的腔體式移相器無需任何金屬螺釘緊固，傳輸線轉換裝置與腔體通 過焊接固定，可以避免由於螺釘失效可靠性問題，也可避免引入的互調產物。此外，傳輸線 轉換裝置通過自動化或半自動化焊接的方式與腔體焊接在一起，有助於保證焊接的質量和 一致性。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019] 圖1為本實用新型的一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0020] 圖2為圖1所示的腔體式移相器的A- A向示意圖；
[0021] 圖3為圖1所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖；
[0022] 圖4為本實用新型的另一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0023] 圖5為圖4所示的腔體式移相器的A- A向示意圖；
[0024] 圖6為圖4所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖；
[0025] 圖7本實用新型的又另一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0026] 圖8為圖7所示的腔體式移相器的A- A向示意圖；
[0027] 圖9為圖7所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖。 【【具體實施方式】】
[0028] 下面結合附圖和示例性實施例對本實用新型作進一步地描述，其中附圖中相同的 標號全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對於示出本實用新型的特徵 是不必要的，則將其省略。
[0029] 本實用新型所稱的腔體式移相器，包括一體成型的腔體、饋電網絡、多個傳輸線轉 換裝置及介質元件，所述饋電網絡置於所述腔體內，所述多個傳輸線轉換裝置均與所述腔 體連接，所述介質元件設於所述腔體與所述饋電網絡之間。為了更好地說明本實用新型的 結構及原理，本實用新型還揭示了與所述腔體式移相器相組裝的傳輸線纜。
[0030] 所述腔體為由拉擠成型工藝或壓鑄成型工藝一體成型的腔體，其包括多個封裝壁 和由所述多個封裝壁限定的、用於容置所述饋電網絡及其他相關組件的空腔，並且所述腔 體沿縱長方向的兩端至少一端不設有封裝壁以預留開口端。
[0031] 本領域技術人員可以根據操作需要，將所述多個封裝壁設為環繞腔體的縱長方向 設置的四個封裝壁，或者將所述多個封裝壁設為包括圍繞腔體的縱長方向設置的四個封裝 壁在內的五個封裝壁，即腔體縱長方向的兩個端面至少有一個端面未設封裝壁以預留所述 開口端，以便安裝饋電網絡、介質元件及對所述介質元件進行操作。
[0032] 所述饋電網絡可以為基於PCB之類的基板印製的具有移相電路功能的電路。所述 腔體的一對相對的封裝壁內壁上各設有卡槽，用於將所述饋電網絡的基板卡於其內。所述 饋電網絡也可以為由金屬導體根據移相電路功能組成的電路，所述金屬導體由絕緣固定件 固定於所述腔體的空腔內。
[0033] 所述饋電網絡具有輸入埠和輸出埠，簡稱"饋電埠"，所述多個饋電埠分 別對應連接一條傳輸線纜的內導體。本實用新型中，為了方便饋電埠與傳輸線纜的內導 體的連接，封裝壁上與所述輸入輸出埠相對應的位置處開設有操作孔。所述操作孔的數 目可以與饋電埠相等，也可以略少於所述饋電埠的數目，可由本領域技術人員根據需 要靈活設置。
[0034] 所述傳輸線轉換裝置均與所述封裝壁連接，用於焊接傳輸線纜的外導體，並可供 傳輸線纜的內導體穿越到腔體內與饋電網絡的饋電埠連接。每個所述傳輸線轉換裝置均 包括至少一個傳輸線連接端和若干個與所述傳輸線連接端連接的固定柱，所述傳輸線連接 端用於實現傳輸線纜的外導體與封裝壁連接、傳輸線纜的內導體穿過傳輸線連接端與饋電 網絡連接，傳輸線轉換裝置的所述固定柱用於將所述傳輸線轉換裝置固定於所述腔體上。 由於每個饋電埠與一條傳輸線纜的內導體連接，因而所述傳輸線連接端的數目應當與該 腔體式移相器的饋電埠的數目一致。
[0035] 為了適應所述傳輸線轉換裝置安裝到所述腔體上，所述腔體設有至少一個安裝 部，並且所述安裝部設有用於將所述傳輸線轉換裝置的固定柱卡於其內的卡口，所述傳輸 線轉換裝置通過其固定柱被焊接在所述卡口中的方式固定于于所述安裝部處。所述至少一 個安裝部設於所述腔體端部和/或所述至少一個安裝部設於腔體側壁的封裝壁上靠近腔 體的端部的位置處。所謂腔體端部，指的是腔體沿縱長方向的兩個端面中的至少一個端面， 其與所述腔體側壁是一對相對的概念。
[0036] 所述安裝部可由本領域技術人員根據布線的需要靈活設置。例如，當所述安裝部 設有一個時，所述安裝部可設於腔體端部上，其也可以設於腔體側壁的封裝壁上靠近腔體 端部的位置處。當所述安裝部設有多個時，所述多個安裝部可以分設於多個封裝壁上，其也 可以分設於同一個側壁封裝壁上靠近腔體兩端的位置處。
[0037] 所述介質元件為長條狀，設於所述饋電網絡與所述封裝壁之間。所述介質元件通 過受力沿腔體的縱長方向做直線運動，從而改變移相器中的信號傳播速率，進而改變該信 號的相位，形成相位差，達到移相的目的。
[0038] 實施例一
[0039] 如圖1至圖3所示，本實用新型的腔體式移相器1，包括腔體11、饋電網絡12、介質 元件14及一個傳輸線轉換裝置13。所述饋電網絡12設於所述腔體11內，所述介質元件 14設於所述饋電網絡12與所述腔體11之間，所述傳輸線轉換裝置13設於所述腔體11的 一端。
[0040] 所述腔體11為腔體，採用拉擠或壓鑄工藝一體成型，其包括環繞腔體縱長方向的 四個封裝壁110和由所述四個封裝壁110限定的空腔（未標號，下同）。該腔體11的兩端 不設封裝壁110,其中一端為了方便傳輸電纜15的內導體152與饋電網絡12進行電連接； 另外一端用於安裝所述介質元件14並方便操縱所述介質元件14沿腔體11的縱長方向做 直線運動。
[0041] 所述饋電網絡12為由金屬導體根據移相電路原理組成的電路，被絕緣固定件（未 圖示）固定於所述腔體11中。所述饋電網絡12具有輸入埠和輸出埠各一個，饋電網絡 的所述輸入埠和所述輸出埠統稱饋電埠，用於與外部元件連接，實現信號的轉換傳 輸。在其他實施例中，所述饋電網絡12也可以是基於PCB板之類的基板（未圖示）印刷而 成的具有移相功能的電路，通過在所述腔體11內一對相對的封裝壁上設有將所述基板（未 圖示）卡於其內的卡槽（未圖示）固定於所述空腔內。
[0042] 如前所述，為了實現本實用新型的饋電網絡12與外部元件的連接，本實施方式的 腔體式移相器1還包括一個傳輸線轉換裝置13。所述傳輸線轉換裝置13包括一對傳輸線 連接端130和與該對傳輸線連接端130 -體成型的三個固定柱131。所述傳輸線連接端130 用於焊接傳輸線纜15的外導體151，並供傳輸線纜15的內導體152穿越至所述空腔內與饋 電網絡12連接。所述三個固定柱131用於將該傳輸線轉換裝置13安裝到所述腔體11上。
[0043] 基於本實用新型的傳輸線轉換裝置13的設置，適於採用同軸電纜15作為傳輸線 纜15與腔體11和饋電網絡12連接實現信號的轉換傳輸。具體而言，傳輸線連接埠處， 饋入信號的同軸電纜15的外導體151剛好與本實用新型的腔體式移相器1的傳輸線轉換 裝置13的傳輸線連接端130相牴觸焊接，而同軸電纜15的內導體152則與所述移相器1 的饋電網絡12的饋電埠相連接，同軸電纜15的外導體151與其內導體152之間的絕緣 介質剛好將饋電網絡12與腔體11的封裝壁110相互絕緣。
[0044] 為了適應傳輸線轉換裝置13在腔體11上的安裝，所述腔體11上的一個端部設有 一個用於安裝傳輸線轉換裝置13的安裝部（未標號）。所述安裝部上（未標號）與固定柱 131相應的位置處設有用於將傳輸線轉換裝置13的所述固定柱131卡於其內的卡口 111。 裝配時，將傳輸線轉換裝置13的所述固定柱131卡合在腔體11的卡口 111上，再通過焊接 固定。進一步地，焊接方式優選採用自動化或半自動化焊接，以保證焊接的質量和一致性。
[0045] 如前可知，所述介質元件14設於所述封裝壁110與所述饋電網絡12之間，並且所 述介質元件14由腔體11內傳輸線轉換裝置13所在的一端向另一端延伸並延伸至所述腔 體11外。為了得到較高的等效介電常數，所述介質元件14包括分別設於所述饋電網絡12 上方和下方的上層介質元件142和下層介質元件141，以使空腔內的空隙儘可能多地由所 述介質元件14填充。另外，所述介質元件14所選用的材料的介電常數1.0。其材料 可以是一種或多種，除要求有高介電常數外，最好還要求具有低損耗正切角特性。
[0046] 所述介質元件14通過受力沿腔體11的縱長方向做直線運動，從而改變移相器1 的信號傳播速率，由此導致該信號的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的。
[0047] 為了方便操縱介質元件14在腔體內做直線運動，所述腔體式移相器1還包括與所 述介質元件14連接的介質驅動元件17,該介質驅動元件17設於所述腔體11上與安裝部 (未標號）相對的一端。為了保持上層介質元件142與下層介質元件141的同步移動，所述 介質元件14還包括用於連接所述上層介質元件142和所述下層介質元件141的介質元件 連接件143。
[0048] 本領域的技術人員可以推導並將本實施例的一些結構用於其他實施方式中，例 如，介質元件的材料、結構，饋電網絡可以由金屬導體根據已知電路原理組成的電路或基於 PCB板之類的基板印製的已知的實現特定電路功能的電路、饋電網絡在腔體內的固定方式 等均可適用於本實用新型的各個實施例。因此，請注意，以下的個別實施方式中如果不對某 個結構進行說明，並不意味著本實用新型的移相器不具備或不能具備該結構。此外，下述實 施例的個別結構也可以適用於本實施例。即本實用新型的腔體式移相器應可以由本領域的 技術人員靈活設置。
[0049] 實施例二
[0050] 如圖4至圖6所示，所述腔體式移相器2為合成移相器，為二個移相器上下並排的 方式共用一個腔體21組成，可適用於單頻雙極化的移動通信天線應用領域。
[0051] 腔體21採用拉擠或壓鑄方式一體成型，內部形成沿腔體21縱長方向貫通的上下 兩個空腔（未標號），所述空腔（未標號）用於安裝饋電網絡22、介質元件24及其他組件。
[0052] 腔體21上開設有若干操作孔212,以方便傳輸電纜25的內導體與饋電網絡22的 饋電埠電連接。所述操作孔212的數量與饋電網絡22的饋電埠數大致一致，即所述操 作孔212的數量與饋電埠數相等或所述操作孔212略少於饋電埠數，可由本領域技術 人員根據需要靈活設置。
[0053] 腔體21的一端設有一個安裝部（未標號，下同），所述傳輸線轉換裝置23設於所 述安裝部處。所述傳輸線轉換裝置23設有若干固定柱231，所述安裝部設有用於將所述固 定柱231卡於其內的卡口 211，所述固定柱231的數量與卡口 211數量一致。裝配時，將傳 輸線轉換裝置23的固定柱231卡合在腔體21上的卡口 211上，再通過焊接固定。為了保 證焊接的質量和一致性，焊接方式優選採用自動化焊接或者半自動化焊接。
[0054] 本實用新型的腔體式移相器的每個空腔中均設有饋電網絡22,並且所述饋電網絡 22通過絕緣固定件66固定於腔體21中。
[0055] 依照本優選實施例對傳輸線轉換裝置23的設置，適於採用同軸電纜25與腔體21 和饋電網絡22連接，以實現信號的轉換傳輸。具體而言，饋入信號的同軸電纜25的外導體 剛好與本實用新型腔體式移相器2的傳輸線轉換裝置23的連接埠 230相牴觸連接，而同 軸電纜25的內導體則與所述移相器2的饋電網絡22的饋電埠相連接，同軸電纜25的外 導體與其內導體之間的絕緣介質剛好將饋電網絡22與腔體21相絕緣。
[0056] 本實用新型的腔體式移相器的每個空腔中均在腔體21的封裝壁210與所述饋電 網絡22之間設有介質元件24,並且所述介質元件24包括上層介質元件242和下層介質元 件241，以使該移相器2獲得較大的等效介電常數。
[0057] 通過所述介質元件24受力沿腔體21的縱長方向做直線運動，從而改變移相器2 的信號傳播速率，由此導致該信號的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的，而且，此一 改變相位過程是線性漸變的。
[0058] 為了使上層介質元件242和下層介質元件241同步移動，所述介質元件24還包括 用於將所述上層介質元件242與下層介質元件241連接在一起的介質元件連接件243。
[0059] 此外，為了方便對所述介質元件24的操作，本實用新型的腔體式移相器2還包括 介質驅動元件27,並且該介質元件27還設有用於與電機等外部設備連接的附件272,使得 本實用新型的介質元件24能受電機等外部設備驅動沿腔體21的縱長方向做直線運動。
[0060] 本領域技術人員可以由本實施例推導知道，本實用新型的移相器可以在其腔體21 中形成多個或上下並排，或左右並排的空腔，並且所述空腔中可以裝設相同的饋電網絡22， 使該移相器適用於單頻天線；所述空腔中也可以裝設不同的饋電網絡22,使該移相器2適 用於多頻天線。
[0061] 實施例三
[0062] 如圖7至圖9所示，本實施方式中，所述饋電網絡32大致呈L型，其兩端通過絕緣 固定件（未圖示，下同）固定於所述腔體31內。適應此一變化，所述腔體31的兩端各設有 一個安裝部（未標號，下同），並且兩個安裝部分別設有一個傳輸線轉換裝置33。其中，一 個安裝部設於該移相器3的縱長方向的一端，另一個安裝部設置於移相器3 -個側面靠近 該移相器另一端的位置處，以使介質元件34滑動時能夠不受絕緣固定件和同軸電纜35的 阻礙。
[0063] 所述傳輸線轉換裝置33上設有一個通孔332,並且該通孔332的孔徑稍大於所述 腔體31的軸向截面，以方便腔體31插接在所述通孔332中。優選地，所述腔體31插置在 所述通孔332後，通過自動化或半自動化焊接的方式將二者固定連接。
[0064] 所述傳輸線轉換裝置33還包括傳輸線連接端330,同軸電纜35的外導體與傳輸線 轉換裝置33的傳輸線連接端330相連接，內導體352則與所述移相器3的饋電網絡32的 饋電埠 320相連接，同軸電纜35的外導體與其內導體352之間的絕緣介質剛好將饋電網 絡32與移相器3的腔體31相絕緣，從而實現饋電的目的。
[0065] 所述腔體31的封裝壁310上對應於饋電網絡32的饋電埠 320處開設有操作孔 312,以方便同軸電纜35的內導體352與所述移相器3的饋電網絡32的饋電埠 320電連 接。
[0066] 所述介質元件34設於所述腔體31的封裝壁310與所述饋電網絡33之間，通過受 力沿腔體31的縱長方向做直線運動，從而改變移相器3的信號傳播速率，由此導致該信號 的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的。
[0067] 為了方便對所述介質元件34的操作，本實用新型的腔體式移相器還包括與所述 介質元件34連接的介質驅動元件37,可以通過電機等外部元件來實現所述介質元件34在 腔體31內做直線運動的目的。
[0068] 綜上所述，本實用新型的腔體式移相器，通過將移相器分成易於加工的腔體和傳 輸線轉換裝置兩個部件，再通過焊接相連，大大降低了移相器的加工難度。同時，本實用新 型的腔體式移相器不需螺釘緊固，可以避免由於螺釘失效所致的可靠性問題及互調問題的 隱患，使移相器的電氣特性和物理特性均得以大大優化。本實用新型的腔體式移相器作為 一基礎元件，具有樂觀的應用前景。
[0069] 雖然上面已經示出了本實用新型的一些示例性實施例，但是本領域的技術人員將 理解，在不脫離本實用新型的原理或精神的情況下，可以對這些示例性實施例做出改變，本 實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1. 一種腔體式移相器，其特徵在於，包括一體成型的腔體、饋電網絡、介質元件及至少 一個傳輸線轉換裝置； 所述腔體具有多個封裝壁和由多個封裝壁限定的空腔，並且所述腔體沿縱長方向的兩 端中至少一端不設有封裝壁以預留開口端； 所述饋電網絡設於所述空腔內； 所述介質元件設於所述封裝壁和所述饋電網絡之間，可受力沿腔體的縱長方向做直線 運動； 所述腔體沿縱長方向的其中一個端部或者所述腔體側壁封裝壁上靠近腔體端部的位 置處設有安裝部，用於安裝所述傳輸線轉換裝置； 所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述封裝壁連接，用於與傳輸線纜的外導體連接，並 供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。
2. 根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特徵在於，每個所述傳輸線轉換裝置均包 括至少一個用於與傳輸線纜外導體連接的傳輸線連接端和多個與所述傳輸線連接端連接 的固定柱，所述安裝部上開設有用於將所述固定柱卡於其內的卡口。
3. 根據權利要求2所述的腔體式移相器，其特徵在於，所述傳輸線轉換裝置中的所述 至少一個傳輸線連接端與所述多個固定柱一體成型。
4. 根據權利要求2或3所述的腔體式移相器，其特徵在於，所述傳輸線轉換裝置通過其 固定柱被焊接在所述卡口中的方式安裝在所述安裝部處。
5. 根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特徵在於，所述饋電網絡為由金屬導體根 據移相電路的原理組成的電路，所述金屬導體通過絕緣固定件固定於所述腔體內。
6. 根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特徵在於，所述饋電網絡為基於PCB板印刷 而成的具有移相功能的電路，所述腔體一對沿縱長方向的相對封裝壁內壁上設有卡槽，用 於將所述PCB板卡於其內。
7. 根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特徵在於，所述腔體式移相器還包括設於 所述腔體的開口端並與所述介質元件連接的介質驅動元件，用於驅動所述介質元件沿腔體 的縱長方向做直線運動。
【文檔編號】H01P1/18GK203910942SQ201420272829
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】劉培濤, 蘇國生, 陳禮濤, 卜斌龍, 薛峰章, 孫善球 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司