[发明专利]一种基于介质加载的移相器模块

说明书

技术领域：

本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其涉及一种应用于基站电调天线的移相器 模块。

背景技术：

移相器是基站电调天线的核心部件，现有移相器设计，一般采用以下两种方式： 一，改变移相器内信号通过路径的电长度。如专利号为ZL200520065549.5以及专利号为 ZL200520121325.1的专利文献所述的相位连续可变的移相器，都是通过改变铜（铝）管套 的相对接触长度，来改变通过路径的电长度。这种方法为了降低滑动阻力以及保证较低的无 源互调产物，往往需要通过耦合方式实现信号能量的传递，耦合段的管套长度一般不能过 短，而且在需要较大移相量时，铜（铝）管套的位移长度需要很长，因此使得移相器的体积 也较大。又如专利ZL00802132.5的专利文献所述的移相器，其至少存在两段同心的带状导 体圆弧，通过输入臂的转动，改变同心圆弧两输出端信号的路径差，继而产生相位差。但该 设计存在体积大、成本高以及幅度控制难等问题。

第二种设计是介质片加载方法，如专利号为ZL200520063505.9以及 ZL200620053705.0中国专利文献所述的基站电调天线移相器，采用了介质片对空气介质的 加载。通过改变介质片的插入程度来改变移相量，但该设计中采用了形状简单的介质片设 计，无法保证移相量与介质移相量的线性关系，在大移相量下该设计也难以保证良好的驻 波；而且该设计与功分网络一体化，与本发明所提出的移相器模块相比，成本较高，布局灵 活度不够。

发明内容：

本发明的目的在于提供了相移量与介质滑动量间线性度性能好、移相量大、布局方 便、体积小巧以及成本较低的一种基于介质加载的移相器模块。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于介质加载的移相器模块，以 空气为传输介质，基本传输模式为TEM模或准TEM模的传输线结构，如带状线或微带线，以 带状线为例，其结构包括上盖板、下底板及其间的空气带状线，其特征在于：还包括设置在 上、下底板之间至少一个活动的介质片，所述的介质片开有缝隙供带状线置入，并随介质片 的滑动，空气带状线沿缝隙与介质片间作相对位移。

上述介质片缝隙内壁紧贴着带状线，沿与带状线垂直的方向滑动，各介质片面积沿 滑动方向作阶梯性的变化，且介质片的面积随插入方向逐渐变小。

上述的一种基于介质加载的移相器模决，其特征在于：还设有限制介质片滑动行程 的限位装置。

上述的一种基于介质加载的移相器模块，其特征在于：所述的限位装置为上盖板或 下底板上设置的滑槽以及设置在介质片的导行柱，安装时，该导行柱插入滑槽中并可沿滑槽 滑行。

上述的一种基于介质加载的移相器模块，其特征在于：介质片连接有拉杆，用于操 纵介质片。

上述一种基于介质加载的移相器模块，其特征在于：介质片选用高介电常数、低损 耗正切角的材料制作。

上述一种介质加载移相器，其特征在于：所述介质片共有三块，沿信号传输方向， 该三块介质片一体成型或采用塑料结构件连接，位于中间的介质片面积较大，两旁介质片面 积较小，各介质片面积沿运行方向作阶梯性的变化，整体结构左右对称。调节两旁介质片与 中间介质片之间的距离实现阻抗匹配，三个臂在形状上都逐渐增大，但不是连续的线性增 大，而是分段的接近线性增大，这使得介质片移动时可以保持移相量△θ与介质片移动距离 d成线性关系，即

△θ=κd     (l)

其中κ为常数。(1)式所表达的线性关系，将便于电遥控方式实现天线下倾角的调 节。本发明的移相器设计可实现△θ为60度～120度的相移，实现了在较小的尺寸下获得 较大的移相量。

为实现上述目的，本发明采用的另一技术方案是：提供一种基于介质加载的移相器 模块，所述微带线结构包括下底板及其上的空气微带线，其特征在于：还包括设置在微带线 与下底板之间至少一个活动的介质片，并随介质片的移动，空气微带线与介质片做相对位 移，其中，所述介质片面积沿滑动方向作阶梯性的变化，且介质片的面积随向微带线插入的 方向逐渐变小。

本发明的优点是：

l、本发明中介质片与基本传输模式为TEM模或准TEM模的空气传输线结合使用， 介质片插入到传输线间电场密度区，通过改变介质片与传输线的重合面积来改变相位延迟， 从而实现移相。移相器工作时，介质片沿与传输线垂直的方向滑动。