[發明專利]等相差分波束形成裝置

無效

• 申請號: 201210546668.7
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103050764A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 吳壁群;劉玉
• 申請（專利權）人: 廣東博緯通信科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/00
• 分類號: H01Q1/00;H01Q1/38;H01Q19/185
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 劉新年

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技術領域

本發明涉及基站天線技術領域，更具體地說，涉及一種等相差分波束形成裝置。

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背景技術

傳統的可調諧天線元件由功率分配器、變壓器和相位調整器組成，在高性能的天線中，這些部件是互相緊密聯系的，由于這些部件強力地相互作用，有時難以形成理想的波束形狀，因此需要規范的波束形成網絡來解決這些問題。

在現有技術一，美國發明專利US5949303中，公開了一種可調整天線陣列的波束俯角的網絡，該波束形成網絡包括固定基板、帶狀線網絡和可移動的絕緣體，絕緣體放置在固定基板及帶狀線之間，帶狀線沿著絕緣體活動的同一方向延伸，且部分帶狀線被絕緣體覆蓋。信號分量的傳播速率由位于帶狀線及固定基板之間的絕緣體的作用而減小，因此網絡的不同輸出的相位差距就能得到控制。此技術有如下缺點：首先，輸出中斷的相對位置對分布造成約束，在某些實際應用中與波束形成網絡的物理實現相矛盾；其次，這種方法不適用于包含奇數輸出端口的線性天線陣列。

在現有技術二，歐洲發明專利WO?03/019723中，公開了一種帶有集成移相器的天線饋送網絡。該裝置包括帶有多個端口的公共饋線的分支網絡和安裝在網絡附近的絕緣片，絕緣片可移動以便同步地調整公共饋線與一個或多個端口之間的相位關系。

圖1為現有技術二所提供實施例中的一種10端口裝置圖，帶狀線18位于絕緣體47a與絕緣體47b之間，當絕緣體47a?與絕緣體47b以相同的方向同步移動時，各相鄰輸出端口間的相位差同步地改變，且相鄰輸出端口的最大相位差由絕緣體47a、47b可移動的最大距離決定，即由帶狀線18的長度決定。相鄰輸出端口的相位差與天線陣列的下傾角成正比，帶狀線18呈直線形狀，適合應用在小下傾角（如10度下傾角）的天線陣列中；如果該裝置應用在大下傾角（如大于15度下傾角）的天線陣列中，就需要大幅度地增加帶狀線18的長度，這將使整個裝置的長度遠遠大于天線陣列的長度，增加天線的長度、成本和復雜程度。對應的，絕緣體47a、47b的長度也要大大增加，由于絕緣體47a、47b一般使用PVC材料制成，當長度過大時，絕緣體47a、47b容易彎曲變形，影響了裝置的整體性能。此外，絕緣體47a、47b大面積地覆蓋了帶狀線18和功率分配器，增大了裝置的損耗。

綜上所述，現有技術中的波束形成裝置的應用具有局限性，不適合應用在大下傾天線陣列中。波束形成裝置中絕緣體的面積較大，增加了絕緣體的加工精度、難度和成本，并且容易彎曲變形；絕緣體與大部分傳輸線有交迭，增大了損耗。

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發明內容

本發明的目的在于提供一種等相差分波束形成裝置，減小絕緣介質片造成的不必要損耗，同時降低絕緣介質片的制造難度和成本，并提高等相差分波束形成裝置在大下傾天線陣列中的適用性。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種等相差分波束形成裝置，包括第一金屬反射板、第二金屬反射板、絕緣介質片、滑動裝置、介質基板和蝕刻于介質基板上的饋線網絡；所述饋線網絡包括相互串聯的固定傳輸線和功率分配子單元，每段固定傳輸線與兩個絕緣介質片構成一個移相器子單元，所述兩個絕緣介質片分別設置在介質基板的上底面和下底面，并且正對所述固定傳輸線設置；所述介質基板和絕緣介質片夾在第一金屬反射板和第二金屬反射板之間；所述第一金屬反射板和介質基板上設有限位滑槽，所述滑動裝置依次穿過第一金屬反射板和介質基板上的限位滑槽，與介質基板兩側面的絕緣介質片連接，用于在限位滑槽的始末位置之間，帶動多個絕緣介質片在各自對應的固定傳輸線上同步移動，所述絕緣介質片在移動過程中僅與饋線網絡中的固定傳輸線有交迭。

所述滑動裝置包括拉桿、拉桿導軌和插銷，拉桿導軌固定于第一金屬反射板背向介質基板的一側，所述拉桿可滑動地安裝于拉桿導軌上，所述插銷一端固定連接于拉桿上，另一端依次穿過第一金屬反射板和介質基板上的限位滑槽，且與介質基板兩側面的絕緣介質片固定連接。

所述絕緣介質片上開設有定位孔，所述插銷穿過定位孔，與絕緣介質片固定連接。

所述第二金屬反射板上也設有限位滑槽，所述插銷還穿過第二金屬反射板上的限位滑槽。

每個絕緣介質片至少具有一個阻抗變換部分，在每個移相器子單元中，兩個絕緣介質片上的阻抗變換部分均與對應的固定傳輸線有交迭。

所述固定傳輸線為曲折傳輸線，所述曲折傳輸線包括多段直線傳輸線和連接傳輸線；所述多段直線傳輸線相互平行排列，沿絕緣介質片的移動方向延伸；所述多段直線傳輸線通過連接傳輸線依次首尾相連。