本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及通信技術(shù)中有關(guān)阻抗匹配的相關(guān)技術(shù)，尤其涉及一種介質(zhì)移相單元、介質(zhì)移相器及基站天線。

背景技術(shù)：

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋中，基站天線是覆蓋網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備之一，而移相器又是電調(diào)基站天線的最核心部件，移相器性能的優(yōu)劣直接決定了電調(diào)基站天線的性能，進(jìn)而影響到網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量，故移相器在移動(dòng)基站天線領(lǐng)域的重要性是不言而喻的。

現(xiàn)有一類移相器主要是通過移動(dòng)其腔體內(nèi)的介質(zhì)來調(diào)節(jié)輸入端口至輸出端口的相位大小，以改變輸入到天線陣列的相位，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)基站天線的波束下傾角。其中，介質(zhì)移相器中的與阻抗匹配相關(guān)的技術(shù)對移相器各方面的性能影響較大。

請參見附圖1，現(xiàn)有移相器中皆是將介質(zhì)板6a上的阻抗匹配部(3a,4a)設(shè)在介質(zhì)板6a上遠(yuǎn)離所述饋電網(wǎng)絡(luò)上的輸入端口2a的一端，且介質(zhì)板6a覆蓋饋電網(wǎng)絡(luò)中的支路交點(diǎn)，該類移相器至少存在以下缺陷：1.其工作時(shí)，由于必須使信號輸出端口(1a,5a)的阻抗與介質(zhì)板6a覆蓋的線路阻抗相同，因而阻抗匹配時(shí)需要進(jìn)行2～3次不連續(xù)的匹配過程，進(jìn)而不僅會導(dǎo)致阻抗變化節(jié)增加，且會造成更大的阻抗失配及較大的回波損耗；2.在功分器的枝節(jié)上，由于其上覆蓋介質(zhì)板6a而導(dǎo)致阻抗較小，工作時(shí)，需要先將阻抗變大再并聯(lián)，否則會因線路阻抗過小而需將線路尺寸加大，進(jìn)而導(dǎo)致部件安裝困難；3.由于其工作時(shí)阻抗頻繁變化，且阻抗的變化手段皆具有一定帶寬限制，因而其必然導(dǎo)致阻抗匹配特性變差，進(jìn)而由于匹配特性的不良而導(dǎo)致功分器的輸出信號在不同頻率的非線性較明顯、一致性較差。

因此，現(xiàn)有的介質(zhì)移相器結(jié)構(gòu)技術(shù)在實(shí)際使用中顯然存在以上不便和缺陷，有調(diào)整介質(zhì)移相器中的阻抗匹配相關(guān)方式的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在解決上述至少一個(gè)問題，提供了一種介質(zhì)移相單元、介質(zhì)移相器及基站天線。

為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種介質(zhì)移相單元，包括饋電網(wǎng)絡(luò)及用于阻抗匹配且可沿預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng)的介質(zhì)板，所述介質(zhì)板上的阻抗匹配部設(shè)于所述介質(zhì)板上靠近所述饋電網(wǎng)絡(luò)上的輸入端口的一端。

可選的，所述阻抗匹配部包括至少一個(gè)匹配孔。

可選的，所述介質(zhì)板還包括與所述阻抗匹配部一體成型的延伸部，所述阻抗匹配部的厚度小于延伸部的厚度。

進(jìn)一步的，所述饋電網(wǎng)絡(luò)還包括至少一個(gè)輸出端口。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種介質(zhì)移相器，包括腔體、設(shè)于所述腔體內(nèi)的上述任一種技術(shù)方案中所述的介質(zhì)移相單元，所述介質(zhì)板設(shè)于所述腔體與饋電網(wǎng)絡(luò)之間。

可選的，所述介質(zhì)移相單元設(shè)有多個(gè)，各所述介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成至少一個(gè)串聯(lián)組或并列設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述串聯(lián)組中的各相鄰兩介質(zhì)移相單元采用“Z”字形或反“Z”字形錯(cuò)位設(shè)置，以使所述介質(zhì)板移動(dòng)時(shí)不交叉覆蓋所述饋電網(wǎng)絡(luò)。

可選的，所述串聯(lián)組包括多個(gè)，各所述串聯(lián)組并列設(shè)置。

較佳的，所述串聯(lián)組中的各所述介質(zhì)移相單元串聯(lián)時(shí)，對應(yīng)的所述介質(zhì)板間及饋電網(wǎng)絡(luò)間皆通過一體化成型實(shí)現(xiàn)連接。

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)板與饋電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成帶狀線結(jié)構(gòu)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基站天線，包括上述任一種技術(shù)方案所述的介質(zhì)移相器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的介質(zhì)移相單元中，由于所述介質(zhì)板上的阻抗匹配部設(shè)于所述介質(zhì)板上靠近所述饋電網(wǎng)絡(luò)上的輸入端口的一端，其在移相過程中，相關(guān)線路段只需進(jìn)行一次不連續(xù)的阻抗匹配，不僅可減少阻抗變化節(jié)，且可減少阻抗失配及回波損耗，進(jìn)而有便于實(shí)現(xiàn)移相器中的饋電網(wǎng)絡(luò)一體化。當(dāng)然，將所述介質(zhì)移相單元應(yīng)用至本發(fā)明的介質(zhì)移相器中，其同樣具備該些優(yōu)點(diǎn)。

另外，在本發(fā)明的介質(zhì)移相器中，所述介質(zhì)移相單元設(shè)有多個(gè)，各所述介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成至少一個(gè)串聯(lián)組或并列設(shè)置，由于單個(gè)所述介質(zhì)移相單元只需進(jìn)行一次阻抗匹配，其較現(xiàn)有技術(shù)減少了阻抗匹配次數(shù)及網(wǎng)絡(luò)損耗，而且，當(dāng)多個(gè)所述介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成串聯(lián)組或并列設(shè)置于介質(zhì)移相器中，其可極大的減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效電長度及網(wǎng)絡(luò)損耗，進(jìn)而有效地節(jié)約成本、提高移相器的性能。同時(shí)，由于所述介質(zhì)移相單元不僅其本身結(jié)構(gòu)中的饋電網(wǎng)絡(luò)較簡單，且其應(yīng)用至本發(fā)明中的介質(zhì)移相器中時(shí)，可降低相關(guān)部件的安裝復(fù)雜程度，以節(jié)省出所述腔體中的有限空間，便于在所述腔體中的有限空間中盡可能多的安裝所述介質(zhì)移相單元，進(jìn)而有便于提升天線的賦形指標(biāo)。

相應(yīng)的，所述串聯(lián)組中的各相鄰兩介質(zhì)移相單元采用“Z”字形或反“Z”字形錯(cuò)位設(shè)置，以使所述介質(zhì)板移動(dòng)時(shí)不交叉覆蓋所述饋電網(wǎng)絡(luò)，該設(shè)置方式可確保各輸出端口之間具有等差的相位關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)天線的賦形電調(diào)。

進(jìn)一步的，所述串聯(lián)組中的各所述介質(zhì)移相單元串聯(lián)時(shí)，對應(yīng)的所述介質(zhì)板間及饋電網(wǎng)絡(luò)間皆通過一體化成型實(shí)現(xiàn)連接，其不僅可降低所述介質(zhì)移相單元的拆裝復(fù)雜程度，便于提高拆裝效率，且可有效確保阻抗匹配及介質(zhì)移相器相關(guān)性能的穩(wěn)定性。

綜上，本發(fā)明不僅可減少阻抗匹配次數(shù)及網(wǎng)絡(luò)損耗，進(jìn)而減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效電長度、有效地節(jié)約成本、降低相關(guān)部件的拆裝復(fù)雜程度及提高拆裝效率，且有便于在所述腔體中的有限空間中盡可能多的安裝所述介質(zhì)移相單元及可確保各輸出端口之間具有等差的相位關(guān)系，進(jìn)而提高介質(zhì)移相器及電調(diào)基站天線各方面的性能。

【附圖說明】

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的介質(zhì)移相單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中一種介質(zhì)移相單元的一個(gè)典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中一種介質(zhì)移相器的一個(gè)典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中一種介質(zhì)移相器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，是將兩個(gè)介質(zhì)移相單元串聯(lián)成一個(gè)串聯(lián)組。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述，其中附圖中相同的標(biāo)號全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術(shù)的詳細(xì)描述對于示出本發(fā)明的特征是不必要的，則將其省略。

請參見附圖2，本發(fā)明中一種介質(zhì)移相單元的一個(gè)典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述介質(zhì)移相單元包括饋電網(wǎng)絡(luò)及用于阻抗匹配且可沿預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng)的介質(zhì)板6b，所述介質(zhì)板6b上的阻抗匹配部設(shè)于所述介質(zhì)板6b上靠近所述饋電網(wǎng)絡(luò)上的輸入端口2b的一端。

需要說明的是，所述介質(zhì)板6b還包括有與所述阻抗匹配部一體成型的延伸部；所述饋電網(wǎng)絡(luò)還包括至少一個(gè)輸出端口，優(yōu)選的，所述饋電網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)輸出端口(1b,5b)，該兩個(gè)輸出端口(1b,5b)通過饋電網(wǎng)絡(luò)上的功分器形成1分2的移相網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)輸出端口1b設(shè)于靠近所述輸入端口2b的一端且其分支網(wǎng)絡(luò)不被介質(zhì)板6b覆蓋，另一個(gè)輸出端口5b設(shè)于遠(yuǎn)離所述輸入端口2b的一端且其分支網(wǎng)絡(luò)被所述介質(zhì)板6b覆蓋，以便通過移動(dòng)介質(zhì)板6b來調(diào)整蓋住其分支網(wǎng)絡(luò)的長度來實(shí)現(xiàn)相位的連續(xù)變化。

其中，所述阻抗匹配部包括至少一個(gè)匹配孔，或者阻抗匹配部可采用厚度比延伸部薄的方式來代替匹配孔來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配功能，具體匹配孔的數(shù)量或者阻抗匹配部的厚度可根據(jù)頻帶的寬度而定；優(yōu)選的，所述阻抗匹配部包括兩個(gè)匹配孔(3b,4b)。

該介質(zhì)移相單元工作過程中，當(dāng)增大下傾角時(shí)，控制介質(zhì)板6b向遠(yuǎn)離輸入端口2b的方向移動(dòng)，此時(shí)靠近輸入端口2b一端的輸出端口1b所處的分支網(wǎng)絡(luò)及匹配孔區(qū)域不會被介質(zhì)板6b覆蓋住，且由于阻抗匹配部處于靠近輸入端口2b的一端，因此，遠(yuǎn)離所述輸入端口2b的輸出端口5b的阻抗與被介質(zhì)板6b所覆蓋的網(wǎng)絡(luò)線路段的阻抗相同，其無需再進(jìn)行阻抗變換，由此可知，信號從輸入端口2b傳輸至遠(yuǎn)離所述輸入端口2b的輸出端口5b只需進(jìn)行一次不連續(xù)的阻抗匹配，與現(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行2～3次相比，本介質(zhì)移相單元不僅可減少阻抗變化節(jié)，且可減少阻抗失配及回波損耗。

將上述實(shí)施例所述的介質(zhì)移相單元應(yīng)用于介質(zhì)移相器中，以此將所述介質(zhì)移相單元所具有的特點(diǎn)在介質(zhì)移相器進(jìn)一步充分應(yīng)用；其中，所述介質(zhì)移相器包括腔體及設(shè)于所述腔體內(nèi)的所述介質(zhì)移相單元，所述介質(zhì)板設(shè)于所述腔體與饋電網(wǎng)絡(luò)之間。

請參見附圖3，本發(fā)明中一種移相介質(zhì)的一個(gè)典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該介質(zhì)移相器中的饋電網(wǎng)絡(luò)通過饋電網(wǎng)絡(luò)中的功分器形成1分2的移相網(wǎng)絡(luò)線路，所述介質(zhì)板4與饋電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成帶狀線結(jié)構(gòu)，該整個(gè)帶狀線結(jié)構(gòu)處在金屬腔體7中。

其中，所述饋電網(wǎng)絡(luò)包括輸入端口1、靠近所述輸入端口1設(shè)置的第一輸出端口5及遠(yuǎn)離所述輸入端口1設(shè)置的第二輸出端口6，介質(zhì)板4上包括大匹配孔2及小匹配孔3。另外，可通過將同軸電纜與饋電網(wǎng)絡(luò)上對應(yīng)的輸入輸出端口的內(nèi)芯焊接來實(shí)現(xiàn)信號的輸入和輸出。

由圖3可知，第二輸出端口6的輸入阻抗與介質(zhì)板4所覆蓋住電路段的阻抗相同，從第二輸出端口6到介質(zhì)板4覆蓋住電路段之間不需要經(jīng)過阻抗變換，而是采用未覆蓋有介質(zhì)板4的電路段與覆蓋有介質(zhì)板4的電路段的線寬不同來達(dá)到其相互之間阻抗相同的，信號通過介質(zhì)板4上的大匹配孔2和小匹配孔3的阻抗調(diào)整變換，將阻抗變大到與未覆蓋有介質(zhì)板4的電路段的阻抗相同，以此來降低回波損耗；同時(shí)，在該過程中，可調(diào)節(jié)介質(zhì)板4覆蓋電路段的長度來實(shí)現(xiàn)調(diào)整輸出端口1至第二輸出端口6之間的相位大小，并且阻抗在經(jīng)過匹配孔后會變大，進(jìn)而使得同第一輸出端口5并聯(lián)后的阻抗也一并變大，因此，其有便于減小饋電網(wǎng)絡(luò)上功分器的電路寬度，避免因過小的阻抗而導(dǎo)致電路布局困難及因電路之間的距離過小而導(dǎo)致信號的嚴(yán)重耦合。

在上述實(shí)施例所述的介質(zhì)移相器的基礎(chǔ)上，可將多個(gè)介質(zhì)移相單元設(shè)置于腔體中，具體的，可將各介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成至少一個(gè)串聯(lián)組或并列設(shè)置，從而形成1分N(N≥3)的移相網(wǎng)絡(luò)電路；其中，所述串聯(lián)組中的各所述介質(zhì)移相單元串聯(lián)時(shí)，對應(yīng)的所述介質(zhì)板間及饋電網(wǎng)絡(luò)間皆可通過一體化成型實(shí)現(xiàn)連接。

例如，請參見附圖4，本發(fā)明中一種介質(zhì)移相器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中是將兩個(gè)上述實(shí)施例所述的介質(zhì)移相單元串聯(lián)成一個(gè)串聯(lián)組，然后將該串聯(lián)組安裝于腔體7中，其形成1分3的移相網(wǎng)絡(luò)線路。

其中，該介質(zhì)移相器中是通過連接部8將兩個(gè)介質(zhì)移相單元中的介質(zhì)板4連接成一體，該兩個(gè)介質(zhì)移相單元為首尾連接，即在后(以與附圖4右側(cè)的輸入端口1的遠(yuǎn)近為標(biāo)準(zhǔn))的介質(zhì)移相單元中的阻抗匹配部(在后介質(zhì)移相單元上的大匹配孔2及小匹配孔3)處于靠近連接部8的一端；所述串聯(lián)組中的兩介質(zhì)移相單元采用“Z”字形錯(cuò)位設(shè)置，以使所述介質(zhì)板移動(dòng)時(shí)不交叉覆蓋所述饋電網(wǎng)絡(luò)。另外，本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中的饋電網(wǎng)絡(luò)包括三個(gè)輸出端口，即靠近所述輸入端口1設(shè)置的近輸出端口6及兩個(gè)遠(yuǎn)離該輸入端口1設(shè)置的遠(yuǎn)輸出端口5，當(dāng)介質(zhì)板4移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)遠(yuǎn)輸出端口5之間及近輸出端口6與中間那個(gè)遠(yuǎn)輸出端口5之間皆只需進(jìn)行一次不連續(xù)的阻抗匹配即可形成等差的相位關(guān)系，進(jìn)而有便于實(shí)現(xiàn)天線的賦形電調(diào)。

相應(yīng)的，上述只是一個(gè)示例性說明，本發(fā)明當(dāng)然還可以根據(jù)實(shí)際需要將M(M>2)個(gè)介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成一個(gè)串聯(lián)組設(shè)置于腔體內(nèi)，或者將多個(gè)介質(zhì)移相單元并列設(shè)置于腔體內(nèi)，再或者將多個(gè)串聯(lián)組并列設(shè)置于腔體內(nèi)；其中，各串聯(lián)組中的各相鄰兩介質(zhì)移相單元采用“Z”字形或反“Z”字形錯(cuò)位設(shè)置，以使所述介質(zhì)板移動(dòng)時(shí)不交叉覆蓋所述饋電網(wǎng)絡(luò)且充分利用腔體內(nèi)的空間。

綜上，本發(fā)明所述的介質(zhì)移相器不僅可繼承上述實(shí)施例中介質(zhì)移相單元的全部特點(diǎn)，并將所述介質(zhì)移相單元的特點(diǎn)進(jìn)一步充分利用，即由于單個(gè)所述介質(zhì)移相單元只需進(jìn)行一次阻抗匹配，其較現(xiàn)有技術(shù)減少了阻抗匹配次數(shù)及網(wǎng)絡(luò)損耗，而當(dāng)多個(gè)所述介質(zhì)移相單元依次串聯(lián)成串聯(lián)組或并列設(shè)置于介質(zhì)移相器中，其可極大的減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效電長度及網(wǎng)絡(luò)損耗，從而有效地節(jié)約成本及確保阻抗匹配，進(jìn)而提高移相器的性能，同時(shí)，由于所述介質(zhì)移相單元不僅其本身結(jié)構(gòu)中的饋電網(wǎng)絡(luò)較簡單及所述介質(zhì)板與饋電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成帶狀線結(jié)構(gòu)，且多個(gè)介質(zhì)移相單元可通過一體成型后安裝于腔體內(nèi)，其可降低相關(guān)部件的拆裝復(fù)雜程度，以提高拆裝效率、節(jié)省出所述腔體中的有限空間及便于在所述腔體中的有限空間中盡可能多的安裝所述介質(zhì)移相單元，進(jìn)而進(jìn)一步提高移相器的相關(guān)性能。

另外，將上述實(shí)施例所述的介質(zhì)移相器應(yīng)用于基站天線中，以此將所述介質(zhì)移相器所具有的特點(diǎn)在基站天線中進(jìn)一步充分利用，其不僅可減少基站天線中的網(wǎng)絡(luò)損耗，有效的確保阻抗匹配，提高基站天線相關(guān)性能的穩(wěn)定性，且可在所述腔體中的有限空間中盡可能多的安裝所述介質(zhì)移相單元，進(jìn)而提升基站天線的賦形指標(biāo)。

雖然上面已經(jīng)示出了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的原理或精神的情況下，可以對這些示例性實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。