[发明专利]包括具有不同传输速度的RF传输线的基站天线馈电板

说明书

提供了基站天线馈电板。基站天线馈电板包括移相器和耦合到移相器的混合射频传输线。混合射频传输线包括共面波导和微带线。还提供了相关的基站天线。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2020年12月16日提交的美国临时专利申请第63/126,215号的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及无线通信系统，且更具体地涉及基站天线馈电板上的射频(“RF”)传输线。

背景技术

用于无线通信系统的基站天线用于将RF信号传输到蜂窝通信服务的固定和移动用户，并且从蜂窝通信服务的固定和移动用户接收RF信号。基站天线通常包括辐射元件(例如，交叉偶极子或贴片辐射元件)的线性阵列或二维阵列。为了改变由辐射元件的线性阵列产生的天线波束的下倾斜角，可以在辐射元件上施加相位锥度。可以通过调整可调移相器的设置来施加这样的相位锥度，所述可调移相器沿着无线电设备与基站天线的各个辐射元件之间的RF传输路径(包括RF传输线)定位。

一种已知类型的移相器是机电旋转“接帚(wiper)”式移相器，其包括主印刷电路板(PCB)和可以在主PCB上方旋转的“接帚”PCB。这样的旋转接帚式移相器(wiper-typephase shifter)通常将在主PCB处接收到的输入RF信号分成多个子分量，然后将这些子分量中的至少一些电容耦合到接帚PCB。RF信号的这些子分量可以沿着多个弧形迹线从接帚PCB电容耦合回到主PCB，其中每个弧具有不同的半径。每个弧形迹线的每个端部可以连接到辐射元件或辐射元件的子组。通过在主PCB上方物理旋转接帚PCB，可以改变RF信号的子分量电容耦合回到主PCB的位置，由此改变RF信号的子分量在从无线电设备传递到辐射元件时横穿的路径长度。这些路径长度的变化导致RF信号的相应子分量的相位变化，并且由于弧具有不同的半径，因此沿着每个路径经历的相位变化将不同。

通常，通过向RF信号的一些子分量施加各种幅度(例如，+X°，+2X°和+3X°)的正相移并通过向RF信号的其他子分量施加相同幅度(例如，-X°，-2X°和-3X°)的负相移而施加相位锥度。因此，上述旋转接帚式移相器可以用于将相位锥度施加到RF信号的子分量，所述RF信号的子分量通过相应的辐射元件(或辐射元件的子组)传输。在美国专利号7,907,096中讨论了此类型的示例性移相器，该专利的公开内容据此以全文引入的方式并入本文中。通常使用致动器移动接帚PCB，所述致动器包括经由机械连杆连接到接帚PCB的直流(“DC”)电机。这些致动器通常称为“RET”致动器，原因是它们用于施加远程电下倾斜。RET致动器还可以将下倾斜施加到非旋转移相器，例如可调U形波导节(trombone)或滑动介质移相器。

基站天线的馈电板(例如，PCB)可以由包括移相器、辐射元件和RF传输线的各种部件共享。馈电板通常制造得尽可能小，以降低成本。结果，馈电板可能相对拥挤。此外，为了确保馈电板上的在移相器的输出与辐射元件之间延伸的RF传输线具有匹配的相位延迟，RF传输线可以是长的蜿蜒线，从而加剧了馈电板的拥挤。因此，RF传输线可以彼此非常接近，这可能引起高相互耦合。

发明内容

根据本发明的实施例，基站天线可包括PCB，所述PCB具有移相器和耦合到所述移相器的多个RF传输线。此外，所述基站天线可以包括多个辐射元件，所述多个辐射元件在所述PCB上且耦合到所述RF传输线。所述RF传输线中的第一RF传输线可以包括耦合到所述辐射元件中的第一辐射元件的共面波导(“CPW”)。所述辐射元件中的第二辐射元件可以耦合到所述RF传输线中的第二RF传输线，所述RF传输线中的第二RF传输线比所述RF传输线中的第一RF传输线短。

在一些实施例中，所述辐射元件中的第一辐射元件可以比所述辐射元件中的第二辐射元件离所述移相器更远。