用于操纵天线辐射波瓣的装置制造方法及图纸

一种用于在不转动阵列天线本身的情况下操纵阵列天线的辐射波瓣的装置。所述阵列天线的辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）位于一行中，与该行的中点等距离的两个辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）形成辐射器对（３７１，３７２，３７３，３７４）。为了操纵隔射器波瓣，所述对（３７１，３７２，３７３，３７４）中的一个辐射器的信号相位例如被提前并且另一个辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）的信号相位被滞后相等的量。出于这个目的，每个辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）都通过包括至少一条反射线（３４１，３４３）和分离元件（３５１，３５２，３５３，３５４）的相移器来馈电。用于辐射器对（３７１，３７２，３７３，３７４）的反射线（３４１，３４３）通过它们间共享的传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）来实现。将要引导至一个辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）的信号被馈送到这条传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）的一端，而将要引导至另一辐射器（３７１，３７２，３７３，３７４）的信号被馈送到相同线的相反端。在该传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）中存在着反射点（３３１，３３２），它的位置能够被移动。所述相位的改变是通过沿着传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）移动反射点（３３１，３３２）来实现的。为了移动反射点（３３１，３３２），传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）具有一个可移动的或若干固定的反射电路。在前一种情况下，不同传输线（３２１，３２２，３２３，３２４）的反射电路（３３１，３３２）是被附于同一可移动臂（３６１）的滑动件。在后一种情况下，一次激活每条传输线的一条反射电路。如果辐射器对（３７１，３７２，３７３，３７４）的数目多于一个，则通过共同的控制同时实现对所有辐射器对（３７１，３７２，３７３，３７４）的相位调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在不,阵列^*身的情况下,车列，的辐肿 。所操^S用于移动通信网络的基站天线，尤其;M于发射方向的垂直调整。w;f周知，可以ii3i将一w鹏区域分为戶;n胃的小区并Mii在不同小区内同 时4OT相同的载波频率以提髙，电网络的通信业务容量。能{顿相同载波频率的小区越小、彼jiW^5:，贝iJ网络容lf繊高。在小区的基站中经常iOT多个在 不同的扇区中辐射可控的織，耐一一佳向織。在这种情况下，j柳相同载 波频率，彼此间隔一定距离的基站相互间mt信号的干搬小。逸 *可以减 小频率的重新^ffi距离，进而提高网络容量。在某一扇区中天线辐射的垂直平面内的，功率和发射方向fc者都必须 ^t择，从而保il^够的鶴范围，且另一方耐目邻扇区中的干手膨响足够小。，主瓣的中间方向与7jC平方向之间的角度被称作，厄斜角"。如果环境中没有发生变化，贝iJ慨斜角育滩不用调^Dt鹏叵定。然而，实际上，小区中的通信业务 密度波动很大。将通信业务较小时的慨斜角{，小于通^大时的慨斜角是有利 的，因为在这种情况下，在小区的边界区域内的3i^质量会变得比l^子，而殆 使相邻小区中的总干涉量显著增长。另外，小区中的构造环境的^l^会有很多改 变，因此需要改對喊斗角。当应用辐射器阵列时，育辦在不禾/Wk糊織的情况下^i力地^^g 射波瓣的方向。公知的是，当微^^行中,射器的载波的相位被^S皿有合 适的不同值时，波瓣的方向从该行的法线方向转数iJ所需的方向。要鹏喊斗角， 进一步需要辐射器的嫩合路^h具WW调整的相移器，并且3^^射 于基本 上垂直的行中。辐射器的行倉鹏离垂鼓向的角度与在没有樹可相移的情况下 获得的典型的慨斜角一样多。御l3之后育辦Mai相移的方式向i^向下^^f鹏斗 角。可调天线的馈电中所需的相移最大可达到如fe大以致于在实际中只讨论 传输线 的解决方案作为相移器。传输线的物理长度^少电长^^、须育嫩通 过电控制来改变。当传输线的长戯生变化时，例如iiil位于^^线中劍专播的空间中的二极管开关或铁氧体片，实现了完全电可调的相移器。^一种情况中铁氧体的磁导率会发生变似人而导致^M^if线的有效相皿数的变化。iffi种 类的,决方案的缺点是它们所产生的损耗，当，二极管时，还有非线性的缺 点。如果制成的相移器育,满足功^W量的鄉4柳，贝咜们也是非常昂贵的。 因雌站的鄉机中4鲷的相移徵际上是机电的，这样它们包括肖^由传动装置移动的结构部分，该部分的健决定了^i^的(电)长度。在本说明书和权 禾腰求书中将这种育娜^*^移动的鍋部分称作"、胸件"。一种简单的机电相移器具有直附鳓线以及tl^牛，舰该胸件在劍纖 线上形成抽头。无线电频率信号被m^i喊^ir^^并綠头中取出。当需要例如225度的相移时，该^lT^^与、胸件之间的距离的值被调整为0.625入。入为传输线中的波长，它取决于传输线导体之间的介质的介电性和磁导率。当然， 传输线的长度必须直接与所需的最大相移相对应。当禾佣^^线中的颇时，传输线的长度被减小，进而电路所需的空间被减小。在这种情况下，fflii可移动的 、Mj件在传输线中形成短路，而不JiW头。Mf周知，至u达m点的信号或电磁场向相反方向湖。当信号返回至'胞点时，它E^封彌了双倍的距离，因此与该结构(其中信号被从位于同样距离的抽头取出)相比，相移也是双倍的。为了达 到某一最大相移，具有一半长度的传输统t^够了。那种鄉的短接的传输线需要一个分离元件作为附加结构，i^;件将与输入信号在同一条线上的g信号分 离到它自己的传输路^h以馈燈^^。例如环^H京jyi合作为这样的分离元件。 短接线连同环職一起形成了相移器。一mitk说，在本说明书和权利要求书中使用信号娜的相移器也包括分离元件。在本说明书和权利要求书中，术语"皿线"指的是，端具有引起g的 电路的传输线，以使,始端的信号也濕台端输出。使用两条平行的反射线和一个四端口的混合制戈l条娜线和环^l作为分离元件肯獬获得更高的功^W量和更好的统性。附图说明图1示出了根据US 6,333,683 的公开已知的这种鄉的翻^^电鹏的相移器的例子。该鍋包含第一 湖线141、第二颇线142和具有四个端口 Pl-P4的混織150。该繊的输入 线101雜到第一端口 Pl ，输出线102连接到第四端口 P4。第一娜线3^到 第1口P2，第二g^i^接到第三端口P3。 mi條一端口的，电频率信号 ,多M:第1嗨三端口传播到这两条湖线；这两个局部信号之间有90度的相4腫。由于鄉线的长度相同，所以綠一颇线至iJ达第1口的^S^信号与从第二娜线至IJ綠三端口的娜信号相位也相差90度。至IJ达混織的第一端口的 反射的局部信号相位相反，到鄉四端口的颇的局部信号相位相同。于是，反 射信号育辦只M31第四端口P4传播到输出线102。 i^^Aa输出辦n廳线在 结构上都是相似的。传输线娜,纖面的方狄图在图1的上船卜充附图中示出。 每条线都包括两转状的挪导体GND，一个在另一个顶部上，还包括位于舰 导体之间的一稍窄的中心导体CEC。介质大多为空气。湖线被平，TW 置，并且横跨在它们之间有共享的介电胸件130。诙滑 动件的一端^一^线141中实1^1珞，，目对的另一端，二，线142中 实现短路。该,件在其，处几乎填满了在这两条线的接地导体之间的，空 间。对于每条线的中心导体，、胸件在该线方向上具有平孔。可以看到，该繊 不是电流的。该电介质仅是将该，件处的中心导体和接地导体之间的电 高 到可以在^^^作频率± 本上^ 力实1^的禾號。当移^it^件130时，由于上面描述的结构的缘故，g线同样多地变得或 长或短。它们在长度上总是相等的，在这种情况下它们的相移总是相等的。为了使具有相同相位的局部信号至腿混合器150的第四端口以进行求和并m^妖线，这是必要的。图2所示的是根据W098/21779的公开已知的关于如何安排織阵的辐射器 的相位差以操纵辐射波瓣的例子。^^括三愧射器，它《l、腔于同^^竿的 不同高度。来自发辦几的功率放大器的，电频率信号IN被分配器210分成两部 分。一部分!W:接弓I导至中央辐射器。另一部分被弓l导至相移器200并ffi3i它， 一半到最顶端的辐射器，一半到* 的辐射器。该相移^J与根据图1的， 有所不同。它的传输线220为圆^^，、胸件230 3iMJ鬼^t动来移动。为此该 >胸<愤于臂215的端部，它的相反端部W1M"^由。同时该臂用作传繊220 的馈线。该轴由电动机转动。传输线的第一端，淑目移器的第"""tf出被雜到所皿顶端的辐射器，第二端淑瞎器的第二输出被，到戶;M^端的辐射器。当该滑动件处于其中间錢时，所有^H愧射器的信号的相位都相同，在这种 情况下織的主 直于^^魏射器引出的直线方向。当、胸件230更^￡传 输线220的第一端而不是第1时，最顶端的辐射器相位令跌于中央辐射器的相 位，而驗端辐射器的相位滞后于中央辐射TO相位。在这种瞎况下繊的主瓣已l^h3t垂直^S向下糊。相fflk，当^m^i牛更^S^^的第1而不 是第一端时，纖主瓣已,腐垂直錢向上糊。图2中的相移器可称作是微分型的，这是因为移动1^J件对两个渝出信号的 相位的改变是等量但反向的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操纵阵列天线的辐射波瓣的装置，所述阵列天线包括至少一个辐射器行，所述行具有至少一个辐射器对（３７１，３７２；３７３，３７４），当通过所述装置调整天线时，所述对的辐射器的信号的相位被设置成向相反的方向改变，所述装置包括用于将发射信号（ＩＮ）分为要被引导至不同辐射器的分信号（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）的分配器（３１０），对于每个辐射器对，至少　　　　一个第一反射型相移器，包括长度可调整的、用于对所述对的第一分信号（Ｅ１；Ｅ３）进行延迟的第一反射线（３４１），和用于将从所述第一反射线返回的所述对的第一分信号分离到一路径的第一分离元件（３５１；３５３），所述路径通向所述对的第一辐射器（３７１；３７３），以及　　　　一个第二反射型相移器，包括长度可调整的、用于对所述对的第二分信号（Ｅ２；Ｅ４）进行延迟的第二反射线，和用于将从所述第二反射线返回的所述对的第二分信号分离到一路径的第二分离元件（３５２；３５４），所述路径通向所述对的第二辐射器（３７２；３７４），　　　　这两个分离元件都具有用于输入分信号的第一端口（Ｐ１）、用于将该分信号引导至所述相移器的反射线的第二端口（Ｐ２）和用于将该分信号引导至一个辐射器的第四端口（Ｐ４），其特征在于：对于每个辐射器对　　　　所述第一和第二反射线形成整体的第一传输线（３２１；３２３），所述第一传输线的第一端连接到第一分离元件的第二端口，其第二端连接到第二分离元件的第二端口，　　　　第一传输线具有至少一个用于形成单个反射点的反射电路（３３１），所述反射电路在第一和第二反射线之间共享，在这种情况下第一反射线从这个反射点延伸到第一分离元件（３５１；３５３）的第二端口，而第二反射线从所述反射点向反方向延伸到第二分离元件（３５２；３５４）的第二端口，并且　　　　所述装置进一步包括用于移动所述反射点并进而调整所述反射线的长度的部件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V斯托亚诺夫，
申请(专利权)人：电力波科姆特克公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]