專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及基站電調(diào)天線設(shè)備技術(shù)，具體是指一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng) 弧臂移相器。
背景技術(shù)：
基站是移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。天線是基站的"耳目"，是基 站前端關(guān)鍵部件，起著接收和發(fā)射信號(hào)載波的作用。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，天線 直接決定著基站網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和信號(hào)傳輸，對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量至關(guān)重
要。隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)2. 5G和3G系統(tǒng)的發(fā)展和普及，城市內(nèi)基站分布越來(lái)越 密集，通信頻段越來(lái)越多，這些直接帶來(lái)了基站之間干擾等問(wèn)題。同時(shí)，隨著 城市建設(shè)的發(fā)展，高樓大廈不斷崛起，造成無(wú)線電波多重反射和遮擋，使得通 信網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)頻污染、越區(qū)覆蓋、多徑效應(yīng)日益嚴(yán)重。如何解決上述問(wèn)題已成為 基站網(wǎng)絡(luò)分布與優(yōu)化的關(guān)鍵問(wèn)題。
研究和試驗(yàn)已經(jīng)表明，采用多頻電調(diào)天線是解決上述問(wèn)題的一個(gè)最佳方 案。電調(diào)天線通過(guò)移相器改變天線陣中單元的相位分布，實(shí)現(xiàn)天線波束下傾角 連續(xù)可調(diào)，因此，可以有效地控制基站覆蓋區(qū)域，減少基站間的干擾，降低電 波傳輸損耗，消除導(dǎo)頻污染。作為電調(diào)天線的關(guān)鍵部件，移相器必須具有成本 低、可靠性高且復(fù)雜度低的特點(diǎn)。
信號(hào)相移的方法有多種，如使用諸如PIN 二極管之類(lèi)的半導(dǎo)體裝置的電調(diào) 移相器，但這類(lèi)移相器容易引起相互調(diào)制，而且功率容量有限，需要復(fù)雜的控 制電路、成本高。因此在基站電調(diào)天線中很少使用。另一種方法是改變天線陣 各個(gè)單元饋線之間的電長(zhǎng)度以形成各單元間相位差可調(diào)。目前，應(yīng)用于電調(diào)天 線中的移相器主要有三種類(lèi)型 一種是介質(zhì)移相器，通過(guò)改變饋線材料的介電 常數(shù)，介電常數(shù)的改變導(dǎo)致波長(zhǎng)變化，進(jìn)而導(dǎo)致饋線電長(zhǎng)度的變化；第二種是 滑動(dòng)式移相器，通過(guò)滑動(dòng)的方式，改變饋線的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)饋線電長(zhǎng)度的變化；第 三種是指針式移相器，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于功率分配器，只是采用了指針式的懸置T 型接頭，隨著指針的旋轉(zhuǎn)，功分器的各輸出端口相位差發(fā)生變化，各輸出端口 接天線陣單元，因此可以改變各單元間相位差。1、 介質(zhì)移相器
(1-1)圓形帶狀線介質(zhì)移相器(1971年IEEE Trans MTT) 其通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)不均勻的介質(zhì)圓盤(pán)，帶狀線的介電常數(shù)發(fā)生變化，于是線 性相位變化，而特性阻抗將保持不變，因此不會(huì)產(chǎn)生大的反射。這種移相器構(gòu) 造比較巧妙，但是造價(jià)過(guò)高。如要實(shí)現(xiàn)5個(gè)單元的電調(diào)天線的相位變化，需要 移相器個(gè)數(shù)較多，不利于工程應(yīng)用。
(l-2)三角介質(zhì)移相器 (2001年日本Naoki H0麗A)
其通過(guò)三角狀的介質(zhì)板在微帶線上滑動(dòng)，所覆蓋的各條饋線的有效介電常 數(shù)發(fā)生不同的變化，造成其電長(zhǎng)度不同變化，于是，各條饋線產(chǎn)生不同的相位 延遲。這種移相器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是不夠穩(wěn)定，三角形的切斜邊和對(duì)基片的契合 程度都嚴(yán)重影響移相器的特性。
(1-3)集成多線移相器(KMW公司)
其隨著轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，覆蓋各傳輸線的介質(zhì)將不同，因此，各路的相位發(fā)生 變化。這種移相器能夠同時(shí)集成多條傳輸線，并且保持很低的插入損耗和駐波 比。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要特殊的介質(zhì)材料，成本高。
2、 滑動(dòng)式移相器
(2-1) T型滑動(dòng)式移相器(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2139334.6,2003.1.22) 其通過(guò)控制滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連續(xù)移動(dòng)的路徑長(zhǎng)度，控制輸出信號(hào)分量的相位差。 該移相器包括介質(zhì)片、滑片、耦合片、傳輸線板，通過(guò)改變滑片的長(zhǎng)度獲得不 同范圍的波束掃描角度，用該移相器可對(duì)多元天線陣的輻射波束調(diào)節(jié)。
但是，這種結(jié)構(gòu)對(duì)介質(zhì)板滑動(dòng)中對(duì)上下層的連接要求很高。介質(zhì)板的移動(dòng) 將導(dǎo)致各相關(guān)傳輸線的阻抗變化，對(duì)于功率分配有影響。而且這種裝置的尺寸 較大，限于電調(diào)天線尺寸所能進(jìn)行介電常數(shù)變化的傳輸線不能很長(zhǎng)，導(dǎo)致整個(gè) 相移量有限。
(2-2) U型滑動(dòng)式移相器(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00815637.9， 2003.1.8， 國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/IB00/00739 2000.5.22)
這種移相器由固定傳輸線和滑動(dòng)傳輸線組成，固定傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體由一端 短路另一端開(kāi)路的平行導(dǎo)體臂組成，滑動(dòng)傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體嵌入在固定傳輸線內(nèi) 導(dǎo)體平行臂之間，可以滑動(dòng)，如圖5所示。這樣，通過(guò)滑動(dòng)內(nèi)導(dǎo)體，改變傳輸 線長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)移相。內(nèi)導(dǎo)體可以配置成了分支結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)等功率的分配。這種 移相器的缺點(diǎn)是尺寸較大。3、指針式移相器
(3-1) —進(jìn)二出指針式移相器(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2803184. 9) 在這種天線裝置中使用了兩個(gè)移相器分別控制至少兩組天線輻射單元，如 圖6所示。移相器通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的傳輸線(指針)把輸入傳輸線(饋線)與弧形 輸出傳輸線(弧臂)通過(guò)縫隙耦合連接為一體，構(gòu)成懸置T形分支等功率分配 器。隨著指針的旋轉(zhuǎn)，從饋線到兩個(gè)輸出端口的路徑長(zhǎng)度發(fā)生變化，產(chǎn)生相位 變化，但功率分配保持不變。這種移相器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但要實(shí)現(xiàn)多路 移相，需要多個(gè)移相器。
(3-2) —進(jìn)四出指針式移相器(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0802132. 5) 這種移相器是上述兩個(gè)一進(jìn)二出移相器的組合。一條指針與兩條同心等弧 的弧臂耦合，形成一進(jìn)四出的功分器，大弧和小弧的半徑之比為2:1，保證了 四個(gè)端口的等相位差輸出，如圖7所示。隨著指針的旋轉(zhuǎn)，從饋線到四個(gè)輸出 端口的路徑長(zhǎng)度發(fā)生變化，產(chǎn)生相位變化。雙弧臂都被安裝在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的同一側(cè)， 這樣設(shè)計(jì)的好處是可以節(jié)省安裝空間，但是也有其弊端。由于第二條弧臂的耦 合電流必須先經(jīng)過(guò)第一條弧臂，而此兩者之間的功率分配僅僅依靠中段的匹配 電路實(shí)現(xiàn)等分，因此非常難實(shí)現(xiàn)，對(duì)于電調(diào)天線的傳輸特性和駐波比都有比較 大的影響。
(3-3) —進(jìn)五出指針式移相器(美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朥S20050001778A1) 這種移相器是上述一進(jìn)四出移相器與一個(gè)固定的一分二 T形分支的組合，
形成一進(jìn)五出。固定分支的功率分配為1: 4，如圖8所示。這種移相器的結(jié)
構(gòu)更加緊湊，但設(shè)計(jì)難度也更大，更難以實(shí)現(xiàn)等功率分配。
總而言之，現(xiàn)有的指針式移相器的缺陷在于對(duì)于多路輸出雖然可以實(shí)現(xiàn)各
路的等差相移，但難以保證各輸出端口的等功率分配，因而可能造成電調(diào)天線
方向圖的畸變。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提出一種電調(diào) 天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在使用多個(gè)輻射單元的天線陣情況 下，可以有效地控制和調(diào)整各輻射單元間的相位差，并保證各輸出端口的等 功率輸出；同時(shí)，使移相器旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保持結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，從而保證移 相器性能的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，包括弧臂、旋轉(zhuǎn)臂、饋線，大、小兩條弧臂對(duì)稱(chēng)地位于兩個(gè)同心圓上， 圓心為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，大弧臂與小弧臂的半徑比為2: 1，旋轉(zhuǎn)臂懸置在饋線和兩條 弧臂的上方，旋轉(zhuǎn)臂包括直段、拐角段，所述拐角段一端與直段的中心對(duì)稱(chēng) 位置處呈T型連接，拐角段另一端與饋線在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處懸置連接，旋轉(zhuǎn)臂的直 段兩端部與兩條弧臂分別采用T型懸置連接；所述旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)臂兩端部位 于同一直線上；饋線輸入端口與饋源連接，兩條弧臂的四個(gè)輸出端口分別與 天線陣輻射單元相應(yīng)連接。
旋轉(zhuǎn)臂是所實(shí)用新型的移相器的關(guān)鍵部件，它是實(shí)現(xiàn)把輸入信號(hào)等功率 地分配給四個(gè)輸出端口同時(shí)又保持各輸出端口信號(hào)之間的相位能夠等差變化
的橋梁。本實(shí)用新型中的旋轉(zhuǎn)臂是一種特殊結(jié)構(gòu)的T型分支，這種結(jié)構(gòu)的T 型分支把旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與分支接頭點(diǎn)分離，使得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)臂始終保持為直角T型
接頭，保證了旋轉(zhuǎn)時(shí)從饋線來(lái)的功率始終保持對(duì)稱(chēng)分配到兩個(gè)弧臂，形成等 弧反向?qū)ΨQ(chēng)饋電結(jié)構(gòu)。如果旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與分支接頭點(diǎn)重合，饋線與旋轉(zhuǎn)臂的角度 必然會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，造成的功率分配的變化。為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí) 用新型，所述旋轉(zhuǎn)臂的各部分還兼具阻抗匹配的作用，可以通過(guò)調(diào)節(jié)各部分 的寬度和長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)寬帶阻抗匹配。
所述旋轉(zhuǎn)臂的各部分分別由傳輸線組成，傳輸線可以是帶狀線、微帶線， 也可以是同軸線或共面波導(dǎo)。
所述拐角段另一端與饋線在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處懸置連接，包括間隙耦合(邊饋式) 或同軸激勵(lì)(中饋式)。邊饋式采用帶狀線或微帶線從移相器邊緣饋電方式。
饋源臂采用u形設(shè)計(jì)，使得在旋轉(zhuǎn)臂圍繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)臂與饋線之間
的夾角不會(huì)太小，使得旋轉(zhuǎn)過(guò)程中輸入阻抗特性變化不大，容易實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂 大范圍旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻抗匹配。
中饋式采用同軸線直接從旋轉(zhuǎn)點(diǎn)饋電的方式，這種結(jié)構(gòu)的好處是不管旋 轉(zhuǎn)臂處于何種角度，對(duì)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)都是一樣的，有利于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂大范 圍旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻抗匹配。
所述T型懸置連接是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠有效地把信號(hào)從旋轉(zhuǎn) 臂耦合到弧臂的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。為了保證旋轉(zhuǎn)臂靈活轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)避免產(chǎn)生無(wú)源三階 交調(diào)，接頭處旋轉(zhuǎn)臂與弧臂不能直接接觸，必須釆用懸置結(jié)構(gòu)。為了能夠有 效地耦合能量，本實(shí)用新型中的T型懸置連接是指旋轉(zhuǎn)臂直段端部與弧臂為 上、下兩層垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn)臂直段端部與弧臂之間設(shè)有介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)臂直段端部通過(guò)該介質(zhì)在弧臂上滑動(dòng)連接。旋轉(zhuǎn)臂和弧臂可以采取帶狀線或微帶，這 樣兩部分的金屬導(dǎo)帶都具有平面狀表面，便于旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)。旋轉(zhuǎn)臂和弧 臂之間由介質(zhì)片或縫隙相隔開(kāi)，形成導(dǎo)體電容耦合，這樣可將可能由金屬之 間直接接觸引起地相互調(diào)制減至最小。
所述T型懸置連接可以采用帶狀線U型雙片T型懸置連接、帶狀線單片 T型懸置連接或微帶T型懸置連接。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器的輸入、輸出端口通過(guò)同軸-微帶轉(zhuǎn)化接 頭與同軸線相連接。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器設(shè)置在一塊金屬母板上，該金屬母板由 天線的反射器構(gòu)成，另外再通過(guò)一塊金屬蓋板屏蔽，上、下兩塊金屬母板之 間用金屬封閉。防止信號(hào)能量的外泄。
本實(shí)用新型的工作原理是本實(shí)用新型的技術(shù)關(guān)鍵是采用了由三個(gè)T型 分支構(gòu)成的雙側(cè)對(duì)稱(chēng)功分饋電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了一端口輸入信號(hào)，四端口輸出信 號(hào)的多端口移相器。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器由一個(gè)直臂T型分支和二個(gè)弧臂懸置T 型分支組成。輸入信號(hào)從輸入端口 (端口 1)輸入，沿饋線傳輸，通過(guò)直臂T 型分支將信號(hào)等功率地分配到兩個(gè)弧臂T型分支，最后通過(guò)兩個(gè)弧臂一分四 地從四個(gè)輸出端口 (端口2、 3、 4、 5)等功率輸出。在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和T型懸置連 接結(jié)構(gòu)位置，信號(hào)通過(guò)間隙耦合傳輸，這樣既保證了機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，也避免了產(chǎn) 生無(wú)源三階交調(diào)。各輸出端口連接電調(diào)天線陣的各個(gè)輻射單元。兩條弧臂對(duì) 稱(chēng)地位于兩個(gè)同心圓上，圓心為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，大弧臂與小弧臂的半徑比為N，這 樣當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從T型懸置連接結(jié)構(gòu)到大弧臂、小弧臂輸出端口之間的 長(zhǎng)度差變化始終保持為N，這樣就保證了旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)時(shí)電調(diào)天線各單元間的 相位始終保持等差變化，以實(shí)現(xiàn)電調(diào)天線下傾角的連續(xù)可調(diào)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
(1) 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用對(duì)稱(chēng)雙側(cè)弧臂結(jié)構(gòu)，形成由三 個(gè)T型分支構(gòu)成的對(duì)稱(chēng)功分饋電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)端口輸入四個(gè)端口等功率 輸出同時(shí)各輸出端口間相位差等差變化的移相器結(jié)構(gòu)，保證了寬頻帶大旋轉(zhuǎn) 角度情況下的良好阻抗匹配。將所實(shí)用新型的移相器與天線陣列單元適當(dāng)連 接可以實(shí)現(xiàn)電調(diào)天線下傾角的較大幅度變化。
(2) 除了弧形輸出臂外，本實(shí)用新型的T型旋轉(zhuǎn)臂和U型饋線更有利于信號(hào)功率的等分和旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出信號(hào)幅度的穩(wěn)定。由于物理結(jié)構(gòu)基本 完全對(duì)稱(chēng)，從旋轉(zhuǎn)點(diǎn)延伸到不同輸出端口的路徑和耦合結(jié)構(gòu)基本相等，因此 功率很容易形成四等分，并且隨著旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)形成各端口輸出信號(hào)相位差 的等差變化。


圖1是本實(shí)用新型一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器(邊饋式)的結(jié)構(gòu) 俯視圖。
圖2是本實(shí)用新型一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器(中饋式)的結(jié)構(gòu) 俯視圖。
圖3是帶狀線U型雙片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是帶狀線U型雙片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。 圖5是帶狀線單片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是帶狀線單片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。 圖7是微帶T型懸置連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新 型的實(shí)施方式不限于此。 實(shí)施例
如圖l、 2所示，本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，包括弧臂、旋轉(zhuǎn)臂、 饋線9，大、小兩條弧臂14、 13對(duì)稱(chēng)地位于兩個(gè)同心圓上，圓心為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)6， 大弧臂14與小弧臂13的半徑比為2: 1，旋轉(zhuǎn)臂懸置在饋線9和兩條弧臂14、 13的上方，旋轉(zhuǎn)臂包括直段IO、拐角段7，拐角段7—端與直段的中心對(duì)稱(chēng) 位置處8呈T型連接，拐角段7另一端與饋線9在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)6處采用間隙耦合 (邊饋式)或同軸激勵(lì)(中饋式)懸置連接，旋轉(zhuǎn)臂的直段10兩端部11、 12與兩條弧臂13、 14分別采用T型懸置連接；所述旋轉(zhuǎn)點(diǎn)6與旋轉(zhuǎn)臂11、 12兩端部位于同一直線上；饋線輸入端口 l與饋源連接，兩條弧臂的輸出端 口2、 3、 4、 5分別與天線陣輻射單元相應(yīng)連接。
對(duì)于邊饋式移相器，饋線9和旋轉(zhuǎn)臂拐角段7之間用介質(zhì)螺釘固定在旋 轉(zhuǎn)點(diǎn)6處。其中旋轉(zhuǎn)臂的一端可以用介質(zhì)條延伸至一條拉桿上，通過(guò)拉動(dòng)拉 桿改變旋轉(zhuǎn)臂的角度。在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)6，饋線9的端點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)臂拐角段7的端點(diǎn) 都做成半圓形，避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)棱角而造成不連續(xù)性。旋轉(zhuǎn)臂的各部分還兼具阻抗匹配的作用，可以通過(guò)調(diào)節(jié)各部分的寬度和 長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)寬帶阻抗匹配。旋轉(zhuǎn)臂的各部分分別由傳輸線組成，傳輸線可以是 帶狀線、微帶線，也可以是同軸線或共面波導(dǎo)。
T型懸置連接是指旋轉(zhuǎn)臂直段端部與弧臂為上、下兩層垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn) 臂直段端部與弧臂之間設(shè)有介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)臂直段端部通過(guò)該介質(zhì)在弧臂上滑動(dòng)
連接。T型懸置連接可以采用帶狀線U型雙片T型懸置連接、帶狀線單片T 型懸置連接或微帶T型懸置連接。
其中，帶狀線U型雙片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，上下兩 層為金屬板組成的地15，中間為上、下層設(shè)置并互相垂直的兩根帶狀線，分 別為旋轉(zhuǎn)臂IO和弧臂16;其中上層的旋轉(zhuǎn)臂10的端部做成雙片U型結(jié)構(gòu)17， 將下層的帶狀線16卡在中間。但它們彼此之間并不接觸，而是通過(guò)一個(gè)也為 U型結(jié)構(gòu)的介質(zhì)片18進(jìn)行信號(hào)能量的耦合，避免金屬的直接接觸。通過(guò)旋轉(zhuǎn) 臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)臂端部和弧臂的耦合位置發(fā)生變化，從而改變了移相器各個(gè) 端口的傳送路徑的實(shí)際長(zhǎng)度，進(jìn)而達(dá)到改變各端口輸出相位變化的目的。
帶狀線單片T型懸置連接的結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，與帶狀線U型雙片 T型懸置連接的結(jié)構(gòu)所不同的是旋轉(zhuǎn)臂10端部和弧臂16之間僅僅由介質(zhì)片 19隔離，避免兩者直接接觸。
微帶T型懸置連接的結(jié)構(gòu)如圖7所示，它由上下兩層介質(zhì)基片20和23 (即分別為旋轉(zhuǎn)臂和弧臂)構(gòu)成，上層介質(zhì)基片上有T型金屬導(dǎo)帶分布21、 24，下層介質(zhì)基片上表面分布有與21垂直與24平行的金屬導(dǎo)帶22，下層介 質(zhì)基片的下表面為金屬構(gòu)成的地25。導(dǎo)帶24是為了加強(qiáng)導(dǎo)帶21與22的耦 合。上層介質(zhì)基片可以滑動(dòng)。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器的輸入、輸出端口通過(guò)同軸-微帶轉(zhuǎn)化接 頭與同軸線相連接。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器設(shè)置在一塊金屬母板上，該金屬母板由 天線的反射器構(gòu)成，另外再通過(guò)一塊金屬蓋板屏蔽，上、下兩塊金屬母板之 間用金屬封閉，防止信號(hào)能量的外泄。
本電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器的工作過(guò)程是如圖1、 2所示，輸入 信號(hào)從輸入端口 l輸入，沿饋線9傳輸，在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)6通過(guò)間隙耦合(邊饋式) 或同軸激勵(lì)(中饋式)，再經(jīng)過(guò)拐角7，傳輸至旋轉(zhuǎn)臂直段的中心對(duì)稱(chēng)位置 處8，將信號(hào)功率一分為二，通過(guò)直段10傳至直段兩端部11、 12，直段兩端部1K 12與兩條弧臂13、 14分別通過(guò)T型懸置連接進(jìn)行間隙耦合，分別把 信號(hào)功率再一分為二地耦合到小弧臂13和大弧臂14，最后通過(guò)大小兩個(gè)弧 臂14、 13輸入信號(hào)功率一分為四地從四個(gè)輸出端口 2、 3、 4、 5等功率輸出， 最終分別傳送給天線陣的相應(yīng)輻射單元。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的 較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容 所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1、一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于包括弧臂、旋轉(zhuǎn)臂、饋線，大、小兩條弧臂對(duì)稱(chēng)地位于兩個(gè)同心圓上，圓心為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，大弧臂與小弧臂的半徑比為2∶1，旋轉(zhuǎn)臂懸置在饋線和兩條弧臂的上方，旋轉(zhuǎn)臂包括直段、拐角段，所述拐角段一端與直段的中心對(duì)稱(chēng)位置處呈T型連接，拐角段另一端與饋線在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處懸置連接，旋轉(zhuǎn)臂的直段兩端部與兩條弧臂分別采用T型懸置連接；所述旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)臂兩端部位于同一直線上；饋線輸入端口與饋源連接，兩條弧臂的四個(gè)輸出端口分別與天線陣輻射單元相應(yīng)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)臂的各部分的寬度和長(zhǎng)度可調(diào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)臂的各部分分別由傳輸線組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述傳輸線為帶狀線、微帶線、同軸線或者共面波導(dǎo)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述拐角段另一端與饋線在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處懸置連接，所述懸置連接為間隙耦合或同 軸激勵(lì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述T型懸置連接，是指旋轉(zhuǎn)臂直段端部與弧臂為上、下兩層垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn) 臂直段端部與弧臂之間設(shè)有介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)臂直段端部通過(guò)該介質(zhì)在弧臂上滑動(dòng)連 接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于所述T型懸置連接包括帶狀線U型雙片T型懸置連接、帶狀線單片T型懸置連 接或微帶T型懸置連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于所述輸入、輸出端口通過(guò)同軸-微帶轉(zhuǎn)化接頭與同軸線相連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，其特征在于 所述電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器設(shè)置在一塊金屬母板上，該金屬母板由天線 的反射器構(gòu)成，另外再通過(guò)一塊金屬蓋板屏蔽，上、下兩塊金屬母板之間用金 屬封閉。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電調(diào)天線雙側(cè)對(duì)稱(chēng)弧臂移相器，包括弧臂、旋轉(zhuǎn)臂、饋線，大、小兩條弧臂對(duì)稱(chēng)地位于兩個(gè)同心圓上，圓心為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，大弧臂與小弧臂的半徑比為2∶1，旋轉(zhuǎn)臂懸置在饋線和兩條弧臂的上方，旋轉(zhuǎn)臂包括直段、拐角段，所述拐角段一端與直段的中心對(duì)稱(chēng)位置處呈T型連接，拐角段另一端與饋線在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處懸置連接，旋轉(zhuǎn)臂的直段兩端部與兩條弧臂分別采用T型懸置連接；所述旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)臂兩端部位于同一直線上；饋線輸入端口與饋源連接，兩條弧臂的四個(gè)輸出端口分別與天線陣輻射單元相應(yīng)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可以有效地控制和調(diào)整天線陣各輻射單元間的相位差，并保證各輸出端口的等功率輸出。
文檔編號(hào)H01Q3/30GK201146243SQ200720058649
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者周競(jìng)科, 褚慶昕 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)