一種腔體式移相器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種腔體式移相器，包括一體成型的腔體、設于腔體內的饋電網絡、設于饋電網絡和腔體之間的介質元件及至少一個傳輸線轉換裝置；所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述腔體焊接固連，用于腔體與傳輸線纜的外導體連接，并供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。通過所述介質元件受力沿腔體的縱長方向做直線運動，從而實現移相的目的。本發(fā)明通過將移相器分成一體成型的腔體和傳輸線轉換裝置兩部分設計，從而降低了設計、加工的難度要求，并且由于本發(fā)明的移相器不需要通過螺釘等固定件連接，避免了由于螺釘失效所致的可靠性問題及互調問題的隱患。
【專利說明】一種腔體式移相器
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信天線領域，特別涉及一種移相器。
【【背景技術】】
[0002]在移動通信網絡覆蓋中，電調基站天線是覆蓋網絡的關鍵設備之一，而移相器又是電調基站天線的最核心部件，移相器性能的優(yōu)劣直接決定了電調天線性能，進而影響到網絡覆蓋質量，故移相器在移動基站天線領域的重要性是不言而喻的?，F有技術中，主要采用兩種技術來實現，一是通過改變移相器內信號通過路徑的電長度來實現；另一種是通過移動移相器內的介質，改變信號在移相器中的傳播速率，由此可使流經移相器輸出的信號形成連續(xù)的線性相位差，從而實現移相的目的。
[0003]在現有的移相器中，主要存在如下問題:
[0004]1、移相器腔體和傳輸線轉換裝置設計復雜，難以通過簡單的壓鑄或拉擠工藝成型。
[0005]2、為了避免移相器電路出現諧振，移相器腔體采用較多螺釘緊固，容易導致生產效率的降低，同時，螺釘失效時容易引起無源互調產物。
【
【發(fā)明內容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種腔體式移相器，以克服現有技術的不足，從電氣性能、物理特征、生產組裝工藝等諸多方面對現有技術進行優(yōu)化。
[0007]為實現該目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]一種腔體式移相器，包括腔體、饋電網絡、介質元件及至少一個傳輸線轉換裝置；所述腔體具有多個封裝壁和由多個封裝壁限定的空腔，并且所述腔體沿縱長方向的兩端至少一端不設有封裝壁以預留開口端；所述饋電網絡設于所述空腔內；所述介質元件設于所述封裝壁和所述饋電網絡之間，可受力沿腔體的縱長方向做直線運動；所述腔體沿縱長方向的其中一個端部或者所述腔體側壁封裝壁上靠近腔體端部的位置處設有安裝部，用于安裝所述傳輸線轉換裝置；所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述封裝壁連接，用于與傳輸線纜的外導體連接，并供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。
[0009]所述傳輸線轉換裝置包括至少一個用于與傳輸線纜外導體連接的傳輸線連接端和多個與所述傳輸線連接端連接的固定柱，所述安裝部開設有用于將所述固定柱卡于其內的卡口。
[0010]所述傳輸線轉換裝置中的所述至少一個傳輸線連接端與所述多個固定柱一體成型。
[0011]所述傳輸線轉換裝置通過其固定柱被焊接在所述卡口中的方式固定在所述安裝部處。其中，焊接方式為自動化焊接或半自動化焊接，以保證焊接的質量及一致性。
[0012]所述饋電網絡為由金屬導體根據移相電路的原理組成的電路，所述金屬導體通過絕緣固定件固定于所述腔體內。
[0013]所述饋電網絡為基于PCB板印刷而成的具有移相功能的電路，所述腔體一對相對沿縱長方向的封裝壁內壁上設有卡槽，用于將所述PCB板卡于其內。
[0014]所述腔體式移相器還包括設于所述腔體的開口端并與所述介質元件連接的介質驅動元件，用于驅動所述介質元件沿腔體的縱長方向做直線運動。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點:
[0016]1、本發(fā)明的腔體式移相器中，所述腔體和所述傳輸線轉換裝置分體設計成型后，通過自動化焊接或半自動化焊接的方式焊接組裝，并且腔體通過拉擠或壓鑄等方式成型，因而本發(fā)明的腔體式移相器具有設計和加工簡單的特點，大大降低了移相器的加工難度，利于批量生產。
[0017]2、本發(fā)明的腔體式移相器具有體積小、重量輕、成本低廉的特點。
[0018]3、本發(fā)明的腔體式移相器無需任何金屬螺釘緊固，傳輸線轉換裝置與腔體通過焊接固定，可以避免由于螺釘失效可靠性問題，也可避免引入的互調產物。此外，傳輸線轉換裝置通過自動化或半自動化焊接的方式與腔體焊接在一起，有助于保證焊接的質量和一致性。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1為本發(fā)明的一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0020]圖2為圖1所示的腔體式移相器的A— A向示意圖；
[0021]圖3為圖1所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖； [0022]圖4為本發(fā)明的另一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0023]圖5為圖4所示的腔體式移相器的A— A向示意圖；
[0024]圖6為圖4所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖；
[0025]圖7本發(fā)明的又另一個實施例的腔體式移相器的立體圖；
[0026]圖8為圖7所示的腔體式移相器的A— A向示意圖；
[0027]圖9為圖7所示的腔體式移相器的傳輸線轉換裝置的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0028]下面結合附圖和示例性實施例對本發(fā)明作進一步地描述，其中附圖中相同的標號全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對于示出本發(fā)明的特征是不必要的，則將其省略。
[0029]本發(fā)明所稱的腔體式移相器，包括一體成型的腔體、饋電網絡、多個傳輸線轉換裝置及介質元件，所述饋電網絡置于所述腔體內，所述多個傳輸線轉換裝置均與所述腔體連接，所述介質元件設于所述腔體與所述饋電網絡之間。為了更好地說明本發(fā)明的結構及原理，本發(fā)明還揭示了與所述腔體式移相器相組裝的傳輸線纜。
[0030]所述腔體為由拉擠成型工藝或壓鑄成型工藝一體成型的腔體，其包括多個封裝壁和由所述多個封裝壁限定的、用于容置所述饋電網絡及其他相關組件的空腔，并且所述腔體沿縱長方向的兩端至少一端不設有封裝壁以預留開口端。
[0031]本領域技術人員可以根據操作需要，將所述多個封裝壁設為環(huán)繞腔體的縱長方向設置的四個封裝壁，或者將所述多個封裝壁設為包括圍繞腔體的縱長方向設置的四個封裝壁在內的五個封裝壁，即腔體縱長方向的兩個端面至少有一個端面未設封裝壁以預留所述開口端，以便安裝饋電網絡、介質元件及對所述介質元件進行操作。
[0032]所述饋電網絡可以為基于PCB之類的基板印制的具有移相電路功能的電路。所述腔體的一對相對的封裝壁內壁上各設有卡槽，用于將所述饋電網絡的基板卡于其內。所述饋電網絡也可以為由金屬導體根據移相電路功能組成的電路，所述金屬導體由絕緣固定件固定于所述腔體的空腔內。
[0033]所述饋電網絡具有輸入端口和輸出端口，簡稱“饋電端口”，所述多個饋電端口分別對應連接一條傳輸線纜的內導體。本發(fā)明中，為了方便饋電端口與傳輸線纜的內導體的連接，封裝壁上與所述輸入輸出端口相對應的位置處開設有操作孔。所述操作孔的數目可以與饋電端口相等，也可以略少于所述饋電端口的數目，可由本領域技術人員根據需要靈活設置。
[0034]所述傳輸線轉換裝置均與所述封裝壁連接，用于焊接傳輸線纜的外導體，并可供傳輸線纜的內導體穿越到腔體內與饋電網絡的饋電端口連接。每個所述傳輸線轉換裝置均包括至少一個傳輸線連接端和若干個與所述傳輸線連接端連接的固定柱，所述傳輸線連接端用于實現傳輸線纜的外導體與封裝壁連接、傳輸線纜的內導體穿過傳輸線連接端與饋電網絡連接，傳輸線轉換裝置的所述固定柱用于將所述傳輸線轉換裝置固定于所述腔體上。由于每個饋電端口與一條傳輸線纜的內導體連接，因而所述傳輸線連接端的數目應當與該腔體式移相器的饋電端口的數目一致。
[0035]為了適應所述傳輸線轉換裝置安裝到所述腔體上，所述腔體設有至少一個安裝部，并且所述安裝部設有用于將所述傳輸線轉換裝置的固定柱卡于其內的卡口，所述傳輸線轉換裝置通過其固定柱被焊接在所述卡口中的方式固定于于所述安裝部處。所述至少一個安裝部設于所述腔體端部和/或所述至少一個安裝部設于腔體側壁的封裝壁上靠近腔體的端部的位置處。所謂腔體端部，指的是腔體沿縱長方向的兩個端面中的至少一個端面，其與所述腔體側壁是一對相對的概念。
[0036]所述安裝部可由本領域技術人員根據布線的需要靈活設置。例如，當所述安裝部設有一個時，所述安裝部可設于腔體端部上，其也可以設于腔體側壁的封裝壁上靠近腔體端部的位置處。當所述安裝部設有多個時，所述多個安裝部可以分設于多個封裝壁上，其也可以分設于同一個側壁封裝壁上靠近腔體兩端的位置處。
[0037]所述介質元件為長條狀，設于所述饋電網絡與所述封裝壁之間。所述介質元件通過受力沿腔體的縱長方向做直線運動，從而改變移相器中的信號傳播速率，進而改變該信號的相位，形成相位差，達到移相的目的。
[0038]實施例一
[0039]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的腔體式移相器I，包括腔體11、饋電網絡12、介質元件14及一個傳輸線轉換裝置13。所述饋電網絡12設于所述腔體11內，所述介質元件14設于所述饋電網絡12與所述腔體11之間，所述傳輸線轉換裝置13設于所述腔體11的一端。
[0040]所述腔體11為腔體，采用拉擠或壓鑄工藝一體成型，其包括環(huán)繞腔體縱長方向的四個封裝壁110和由所述四個封裝壁110限定的空腔(未標號，下同)。該腔體11的兩端不設封裝壁110，其中一端為了方便傳輸電纜15的內導體152與饋電網絡12進行電連接；另外一端用于安裝所述介質元件14并方便操縱所述介質元件14沿腔體11的縱長方向做
直線運動。
[0041]所述饋電網絡12為由金屬導體根據移相電路原理組成的電路，被絕緣固定件(未圖示)固定于所述腔體11中。所述饋電網絡12具有輸入端口和輸出端口各一個，饋電網絡的所述輸入端口和所述輸出端口統(tǒng)稱饋電端口，用于與外部元件連接，實現信號的轉換傳輸。在其他實施例中，所述饋電網絡12也可以是基于PCB板之類的基板(未圖示)印刷而成的具有移相功能的電路，通過在所述腔體11內一對相對的封裝壁上設有將所述基板(未圖示)卡于其內的卡槽(未圖示)固定于所述空腔內。
[0042]如前所述，為了實現本發(fā)明的饋電網絡12與外部元件的連接，本實施方式的腔體式移相器I還包括一個傳輸線轉換裝置13。所述傳輸線轉換裝置13包括一對傳輸線連接端130和與該對傳輸線連接端130 —體成型的三個固定柱131。所述傳輸線連接端130用于焊接傳輸線纜15的外導體151，并供傳輸線纜15的內導體152穿越至所述空腔內與饋電網絡12連接。所述三個固定柱131用于將該傳輸線轉換裝置13安裝到所述腔體11上。
[0043]基于本發(fā)明的傳輸線轉換裝置13的設置，適于采用同軸電纜15作為傳輸線纜15與腔體11和饋電網絡12連接實現信號的轉換傳輸。具體而言，傳輸線連接端口處，饋入信號的同軸電纜15的外導體151剛好與本發(fā)明的腔體式移相器I的傳輸線轉換裝置13的傳輸線連接端130相抵觸焊接，而同軸電纜15的內導體152則與所述移相器I的饋電網絡12的饋電端口相連接，同軸電纜15的外導體151與其內導體152之間的絕緣介質剛好將饋電網絡12與腔體11的封裝壁110相互絕緣。
[0044]為了適應傳輸線轉換裝置13在腔體11上的安裝，所述腔體11上的一個端部設有一個用于安裝傳輸線轉換裝置13的安裝部(未標號)。所述安裝部上(未標號)與固定柱131相應的位置處設有用于將傳輸線轉換裝置13的所述固定柱131卡于其內的卡口 111。裝配時，將傳輸線轉換裝置13的所述固定柱131卡合在腔體11的卡口 111上，再通過焊接固定。進一步地，焊接方式優(yōu)選采用自動化或半自動化焊接，以保證焊接的質量和一致性。
[0045]如前可知，所述介質元件14設于所述封裝壁110與所述饋電網絡12之間，并且所述介質元件14由腔體11內傳輸線轉換裝置13所在的一端向另一端延伸并延伸至所述腔體11外。為了得到較高的等效介電常數，所述介質元件14包括分別設于所述饋電網絡12上方和下方的上層介質元件142和下層介質元件141，以使空腔內的空隙盡可能多地由所述介質元件14填充。另外，所述介質元件14所選用的材料的介電常數~>1.0。其材料可以是一種或多種，除要求有高介電常數外，最好還要求具有低損耗正切角特性。
[0046]所述介質元件14通過受力沿腔體11的縱長方向做直線運動，從而改變移相器I的信號傳播速率，由此導致該信號的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的。
[0047]為了方便操縱介質元件14在腔體內做直線運動，所述腔體式移相器I還包括與所述介質元件14連接的介質驅動元件17，該介質驅動元件17設于所述腔體11上與安裝部(未標號)相對的一端。為了保持上層介質元件142與下層介質元件141的同步移動，所述介質元件14還包括用于連接所述上層介質元件142和所述下層介質元件141的介質元件連接件143。
[0048]本領域的技術人員可以推導并將本實施例的一些結構用于其他實施方式中，例如，介質元件的材料、結構，饋電網絡可以由金屬導體根據已知電路原理組成的電路或基于PCB板之類的基板印制的已知的實現特定電路功能的電路、饋電網絡在腔體內的固定方式等均可適用于本發(fā)明的各個實施例。因此，請注意，以下的個別實施方式中如果不對某個結構進行說明，并不意味著本發(fā)明的移相器不具備或不能具備該結構。此外，下述實施例的個別結構也可以適用于本實施例。即本發(fā)明的腔體式移相器應可以由本領域的技術人員靈活設置。
[0049]實施例二
[0050]如圖4至圖6所示，所述腔體式移相器2為合成移相器，為二個移相器上下并排的方式共用一個腔體21組成，可適用于單頻雙極化的移動通信天線應用領域。
[0051]腔體21采用拉擠或壓鑄方式一體成型，內部形成沿腔體21縱長方向貫通的上下兩個空腔(未標號)，所述空腔(未標號)用于安裝饋電網絡22、介質元件24及其他組件。
[0052]腔體21上開設有若干操作孔212，以方便傳輸電纜25的內導體與饋電網絡22的饋電端口電連接。所述操作孔212的數量與饋電網絡22的饋電端口數大致一致，即所述操作孔212的數量與饋電端口數相等或所述操作孔212略少于饋電端口數，可由本領域技術人員根據需要靈活設置。
[0053]腔體21的一端設有一個安裝部(未標號，下同)，所述傳輸線轉換裝置23設于所述安裝部處。所述傳輸線轉換裝置23設有若干固定柱231，所述安裝部設有用于將所述固定柱231卡于其內的卡口 211，所述固定柱231的數量與卡口 211數量一致。裝配時，將傳輸線轉換裝置23的固定柱231卡合在腔體21上的卡口 211上，再通過焊接固定。為了保證焊接的質量和一致性，焊接方式優(yōu)選采用自動化焊接或者半自動化焊接。
[0054]本發(fā)明的腔體式移相器的每個空腔中均設有饋電網絡22，并且所述饋電網絡22通過絕緣固定件66固定于腔體21中。
[0055]依照本優(yōu)選實施例對傳輸線轉換裝置23的設置，適于采用同軸電纜25與腔體21和饋電網絡22連接，以實現信號的轉換傳輸。具體而言，饋入信號的同軸電纜25的外導體剛好與本發(fā)明腔體式移相器2的傳輸線轉換裝置23的連接端口 230相抵觸連接，而同軸電纜25的內導體則與所述移相器2的饋電網絡22的饋電端口相連接，同軸電纜25的外導體與其內導體之間的絕緣介質剛好將饋電網絡22與腔體21相絕緣。
[0056]本發(fā)明的腔體式移相器的每個空腔中均在腔體21的封裝壁210與所述饋電網絡22之間設有介質元件24，并且所述介質元件24包括上層介質元件242和下層介質元件241，以使該移相器2獲得較大的等效介電常數。
[0057]通過所述介質元件24受力沿腔體21的縱長方向做直線運動，從而改變移相器2的信號傳播速率，由此導致該信號的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的，而且，此一改變相位過程是線性漸變的。
[0058]為了使上層介質元件242和下層介質元件241同步移動，所述介質元件24還包括用于將所述上層介質元件242與下層介質元件241連接在一起的介質元件連接件243。
[0059]此外，為了方便對所述介質元件24的操作，本發(fā)明的腔體式移相器2還包括介質驅動元件27，并且該介質元件27還設有用于與電機等外部設備連接的附件272，使得本發(fā)明的介質元件24能受電機等外部設備驅動沿腔體21的縱長方向做直線運動。
[0060]本領域技術人員可以由本實施例推導知道，本發(fā)明的移相器可以在其腔體21中形成多個或上下并排，或左右并排的空腔，并且所述空腔中可以裝設相同的饋電網絡22，使該移相器適用于單頻天線；所述空腔中也可以裝設不同的饋電網絡22，使該移相器2適用于多頻天線。
[0061]實施例三
[0062]如圖7至圖9所示，本實施方式中，所述饋電網絡32大致呈L型，其兩端通過絕緣固定件(未圖示，下同)固定于所述腔體31內。適應此一變化，所述腔體31的兩端各設有一個安裝部(未標號，下同)，并且兩個安裝部分別設有一個傳輸線轉換裝置33。其中，一個安裝部設于該移相器3的縱長方向的一端,另一個安裝部設置于移相器3 —個側面靠近該移相器另一端的位置處，以使介質元件34滑動時能夠不受絕緣固定件和同軸電纜35的阻礙。
[0063]所述傳輸線轉換裝置33上設有一個通孔332，并且該通孔332的孔徑稍大于所述腔體31的軸向截面，以方便腔體31插接在所述通孔332中。優(yōu)選地，所述腔體31插置在所述通孔332后，通過自動化或半自動化焊接的方式將二者固定連接。
[0064]所述傳輸線轉換裝置33還包括傳輸線連接端330，同軸電纜35的外導體與傳輸線轉換裝置33的傳輸線連接端330相連接，內導體352則與所述移相器3的饋電網絡32的饋電端口 320相連接，同軸電纜35的外導體與其內導體352之間的絕緣介質剛好將饋電網絡32與移相器3的腔體31相絕緣，從而實現饋電的目的。
[0065]所述腔體31的封裝壁310上對應于饋電網絡32的饋電端口 320處開設有操作孔312，以方便同軸電纜35的內導體352與所述移相器3的饋電網絡32的饋電端口 320電連接。
[0066]所述介質元件34設于所述腔體31的封裝壁310與所述饋電網絡33之間，通過受力沿腔體31的縱長方向做直線運動，從而改變移相器3的信號傳播速率，由此導致該信號的相位的改變，形成相位差，達到移相的目的。
[0067]為了方便對所述介質元件34的操作，本發(fā)明的腔體式移相器還包括與所述介質元件34連接的介質驅動元件37，可以通過電機等外部元件來實現所述介質元件34在腔體31內做直線運動的目的。
[0068]綜上所述，本發(fā)明的腔體式移相器，通過將移相器分成易于加工的腔體和傳輸線轉換裝置兩個部件，再通過焊接相連，大大降低了移相器的加工難度。同時，本發(fā)明的腔體式移相器不需螺釘緊固，可以避免由于螺釘失效所致的可靠性問題及互調問題的隱患，使移相器的電氣特性和物理特性均得以大大優(yōu)化。本發(fā)明的腔體式移相器作為一基礎元件，具有樂觀的應用前景。
[0069]雖然上面已經示出了本發(fā)明的一些示例性實施例，但是本領域的技術人員將理解，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施例做出改變，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種腔體式移相器，其特征在于，包括一體成型的腔體、饋電網絡、介質元件及至少一個傳輸線轉換裝置； 所述腔體具有多個封裝壁和由多個封裝壁限定的空腔，并且所述腔體沿縱長方向的兩端中至少一端不設有封裝壁以預留開口端； 所述饋電網絡設于所述空腔內； 所述介質元件設于所述封裝壁和所述饋電網絡之間，可受力沿腔體的縱長方向做直線運動； 所述腔體沿縱長方向的其中一個端部或者所述腔體側壁封裝壁上靠近腔體端部的位置處設有安裝部，用于安裝所述傳輸線轉換裝置； 所述至少一個傳輸線轉換裝置與所述封裝壁連接，用于與傳輸線纜的外導體連接，并供傳輸線纜的內導體穿越至所述腔體的空腔內與所述饋電網絡連接。
2.根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特征在于，每個所述傳輸線轉換裝置均包括至少一個用于與傳輸線纜外導體連接的傳輸線連接端和多個與所述傳輸線連接端連接的固定柱，所述安裝部上開設有用于將所述固定柱卡于其內的卡口。
3.根據權利要求2所述的腔體式移相器，其特征在于，所述傳輸線轉換裝置中的所述至少一個傳輸線連接端與所述多個固定柱一體成型。
4.根據權利要求2或3所述的腔體式移相器，其特征在于，所述傳輸線轉換裝置通過其固定柱被焊接在所述卡口中的方式安裝在所述安裝部處。
5.根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特征在于，所述饋電網絡為由金屬導體根據移相電路的原理組成的電路，所述金屬導體通過絕緣固定件固定于所述腔體內。
6.根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特征在于，所述饋電網絡為基于PCB板印刷而成的具有移相功能的電路，所述腔體一對沿縱長方向的相對封裝壁內壁上設有卡槽，用于將所述PCB板卡于其內。
7.根據權利要求1所述的腔體式移相器，其特征在于，所述腔體式移相器還包括設于所述腔體的開口端并與所述介質元件連接的介質驅動元件，用于驅動所述介質元件沿腔體的縱長方向做直線運動。
【文檔編號】H01P1/18GK104037474SQ201410225659
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】劉培濤, 蘇國生, 陳禮濤 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司