基站天线及其移相器

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种移相器和采用所述移相器的基站天线。

背景技术

随着移动通信技术的高速发展，第五代移动通信时代的到来，天线站点资源紧张已成为天线厂商必须要解决的难题。对此，需要在有限的空间内尽可能地提高天线的整体增益，从而提升辐射信号的覆盖范围，减少站点及降低网络布局成本。

然而，在当前多网共存的环境下，传统移相器的电缆较多、介质覆盖电路较多，导致移相器的能量传输效率低下，并不利于提高天线增益。

发明内容

本发明的首要目的旨在提供一种占用空间小且移相效率高的移相器。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述移相器的基站天线。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

作为第一方面，本发明涉及一种移相器，包括腔体、电路板、介质板和拉杆，所述腔体开设有收容腔，所述电路板和介质板均设于所述收容腔内，所述拉杆用于带动所述介质板相对所述电路板移动，所述移相器还包括与所述腔体连接并可相对所述腔体旋转的摆动块，所述摆动块可在所述拉杆沿腔体的长度方向移动时被驱动转动并带动所述介质板沿腔体的宽度方向移动。

优选地，所述摆动块包括转轴、与所述拉杆连接的驱动端和与所述介质板连接的传动端，所述腔体开设有转轴孔，所述转轴穿设于所述转轴孔内并可相对所述转轴孔转动，所述传动端与所述转轴的连线垂直于所述驱动端与所述转轴的连线。

优选地，所述移相器还包括与所述拉杆连接的推动块，所述推动块上设有第一推动销，所述摆动块包括第一驱动孔，所述第一推动销穿设于所述第一驱动孔内并可在所述拉杆沿腔体的长度方向移动时带动所述摆动块转动。

进一步地，所述拉杆上开设有限位孔，所述推动块还包括穿设于所述限位孔内的限位柱。

更进一步地，所述推动块还包括分设于所述拉杆长度方向的两侧并钩设于所述拉杆上的一对卡钩。

优选地，所述电路板和/或所述腔体上设有用于限定所述介质板沿腔体的宽度方向移动的限位结构，所述摆动块包括第二推动销，所述介质板上开设有第二驱动孔，所述第二推动销穿设于所述第二驱动孔内并可在所述摆动块转动时带动所述介质板沿腔体的宽度方向移动。

更优地，所述拉杆和所述摆动块均设于所述腔体外，所述腔体开设有弧形导向孔，所述第二推动销通过所述弧形导向孔穿入所述收容腔内与所述第二驱动孔连接，所述第二推动销可沿所述弧形导向孔滑动。

优选地，所述限位结构包括开设于所述电路板上并沿腔体的宽度方向延伸的限位滑槽，所述电路板沿腔体厚度方向的两面均设有所述介质板，所述介质板上设有限位凸台和固定孔，分设于所述电路板的两面并相对的两个介质板中，一个所述介质板上的限位凸台穿过所述限位滑槽并插接于另一介质板的固定孔内。

更优地，所述介质板上还设有卡扣和卡槽，分设于所述电路板的两面并相对的两个介质板中，一个所述介质板上的卡扣穿过所述限位滑槽并扣合于另一介质板的卡槽内。

作为第二方面，本发明还涉及一种基站天线，包括上述移相器。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.本发明提供的移相器通过摆动块的转动动作可将拉杆沿腔体长度方向的驱动力转换为沿腔体宽度方向的传动力，从而可驱动介质板沿腔体宽度方向移动，能够更大范围地调整电路板被介质板所覆盖的面积，提高移相效率，有利于扩大天线信号的覆盖范围。

2.本发明提供的移相器中，摆动块的传动端与转轴的连线垂直于驱动端与转轴的连线，实现换向传动的同时，传动端与驱动端的摆动幅度成线性比例，通过调整传动端与转轴之间的距离或者驱动端与转轴之间的距离，可调整摆动块的传动精度和传动效率，方便满足不同的移相要求，结构简单且传动效果好。

3.本发明提供的移相器中，将拉杆和摆动块均设于腔体外，便于缩减腔体体积，其次，还可使拉杆无需延伸超过腔体的端部，有效减少移相器整体在长度方向上的占用空间，方便实现天线的小型化设计。

4.本发明提供的移相器中，推动块通过限位柱和一对卡钩与拉杆连接，相对拉杆实现多方位的限位固定，实现推动块与拉杆的紧密连接，避免推动块相对拉杆发生晃动或者转动，进而使拉杆上的驱动力可精准传递至所述推动块上，保证移相调节的稳定性和准确性。

5.本发明提供的移相器中，电路板相对两面的均设有介质板，通过两个介质板提高移相效率，使介质板移动较短距离便能实现较大的移相调节，从而可缩减腔体的宽度，实现小型化。

6.本发明提供的移相器中，介质板上设有限位凸台和固定孔，通过限位凸台穿设于电路板上的限位滑槽可实现移动方向上的限位，还可通过限位凸台插接于另一介质板的固定孔内实现两个介质板的连接固定，一个结构实现两个功能，能够简化介质板并降低成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的移相器的端面结构示意图；

图2为图1所示的移相器去除腔体状态的立体图；

图3为图2所示的移相器另一角度的立体图；

图4为图2所示的移相器中的电路板与介质板的连接结构图；

图5为图2所示的移相器中的摆动块的立体图；

图6为图2所示的移相器中的推动块的立体图；

图7为图2所示的移相器中的介质板的立体图；

图8为图1所示的移相器中的腔体的立体图；

图9为图1所示的移相器中关于摆动块的传动几何原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

图1至图9共同示出了本发明实施例提供的移相器，其用于设置在基站天线内实现天线信号的相位调节，由于结构简单、体积较小且装配方便，可实现低损耗、高增益的信号传输，能够有效提升基站天线的信号覆盖范围，降低基站网络的布局成本，保证用户体验。

如图1和图2所示，所述移相器1000包括腔体1、电路板2、介质板3和拉杆4，所述腔体1开设有收容腔11，所述电路板2和介质板3均设于所述收容腔11内，所述拉杆4与所述介质板3连接并可带动所述介质板3相对所述电路板2移动。其中，所述电路板2包括基板21和布设于所述基板21上的移相电路22，通过驱动所述拉杆4移动调整所述介质板3的位置，可改变所述移相电路22被所述介质板3所覆盖的面积，从而调节所述移相电路22的介电常数，实现相位调节。

请结合图3，所述移相器1000还包括摆动块5，所述摆动块5包括转轴51、驱动端52和传动端53，所述腔体1开设有转轴孔12(在图8中示出)，所述转轴51穿设于所述转轴孔12内并可相对所述转轴孔12转动，即所述摆动块5可沿所述转轴51相对所述腔体1旋转，使所述驱动端52和传动端53能够进行摆动动作，所述驱动端52与所述拉杆4连接，所述传动端53与所述介质板3连接，所述摆动块5可在所述拉杆4沿所述腔体1的长度方向移动时被驱动转动并带动所述介质板3沿所述腔体1的宽度方向移动。

因此，通过所述摆动块5的转动动作可将所述拉杆4沿所述腔体1长度方向的驱动力转换为沿所述腔体1宽度方向的传动力，从而可驱动所述介质板3沿所述腔体1的宽度方向移动，相比沿所述腔体1的长度方向移动所述介质板3，能够更大范围地调整所述移相电路22被所述介质板3所覆盖的面积，提高移相效率，有利于扩大天线信号的覆盖范围。

如图4所示，优选地，所述基板21上设有用于限定所述介质板3沿所述腔体1的宽度方向移动的限位结构211，通过所述限位结构211对所述介质板3的移动方向进行限位，避免所述传动端53带动所述介质板3进行不规则的曲线摆动，提升所述介质板3的移相调节精度。

请结合图5和图6，所述移相器1000还包括推动块6，所述推动块6与所述拉杆4连接，所述推动块6上设有第一推动销61，所述驱动端52包括第一驱动孔521，所述第一驱动孔521沿朝向所述转轴51的方向延伸，以形成供所述第一推动销61错位滑动的空间，所述第一推动销61穿设于所述第一驱动孔521内并可相对所述第一驱动孔521滑动，使所述拉杆4与所述摆动块5形成一个曲柄滑块机构，从而可在所述拉杆4沿所述腔体1的长度方向移动时带动所述驱动端52转动。

请结合图7，所述传动端53包括第二推动销531，所述介质板3上开设有第二驱动孔31，所述第二驱动孔31沿所述腔体1的长度方向延伸以形成供所述第二推动销531错位滑动的空间，所述第二推动销531穿设于所述第二驱动孔31内并可相对所述第二驱动孔31滑动，从而使所述摆动块5与所述介质板3形成另一个曲柄滑块机构，可在所述传动端53转动时带动所述介质板3沿所述腔体1的宽度方向移动。

优选地，所述传动端52与所述转轴51的连线垂直于所述驱动端53与所述转轴51的连线，实现换向传动的同时，所述传动端53与所述驱动端52的摆动幅度成线性比例，通过调整所述传动端53与所述转轴51之间的距离或者调整所述驱动端52与所述转轴51之间的距离，可调整所述摆动块5的传动精度和传动效率，方便满足不同的移相要求，结构简单且传动效果好。关于所述摆动块5的具体传动原理如下：

如图9所示，图中示出了所述拉杆4、摆动块5和介质板3之间的传动几何原理，设定O点为所述摆动块5的旋转原点(所述转轴51)，AB表示所述拉杆4的移动行程，AN表示所述拉杆4的移动距离，CD表示所述介质板3的移动行程，CM表示所述介质板3的移动距离。其中，AB、CD到原点O的距离分别为ON、OM，并且∠AOC为直角，△AON和△COM为相似三角形。因此，所述介质板3的移动距离CM＝AN＊OM/ON,由于OM和ON均为固定值，设定OM/ON的值为K，则CM＝AN＊K。

从关系式中可看出，所述介质板3的移动距离CM和所述拉杆4的移动距离AN呈线性关系，可通过改变ON或者OM的距离来调整K值，从而调整CM与AN的比例关系，在提升K值时可实现传动行程的放大，提高传动效率，在降低K值时可实现传动行程的缩小，提高传动精度。

如图1所示，优选地，所述拉杆4、摆动块5和推动块6均设于所述腔体1外，所述腔体1上还开设有弧形导向孔13(在图8中示出)，所述弧形导向孔13对应所述第二推动销531的摆动行程设置，所述摆动块5上的第二推动销531通过所述弧形导向孔13穿入所述收容腔11内与所述第二驱动孔31连接，并且所述第二推动销531可沿所述弧形导向孔13滑动，通过所述弧形导向孔13提升所述第二推动销531的传动精度。

由于所述拉杆4、摆动块5和推动块6均设于所述腔体1外，便于缩减所述腔体1的体积。其次，相比将所述拉杆4设于所述腔体1前端的结构，可避免所述拉杆4在相位调节时被拉出超过所述腔体1过长的距离，进而使所述拉杆4无需延伸超过所述腔体1的端部，整体结构更加合理紧凑，有效减少所述移相器1000整体在其长度方向上的占用空间。

如图6所示，优选地，所述推动块6还包括限位柱62和一对卡钩63，所述拉杆4上开设有限位孔(图未示，下同)，所述限位柱62穿设于所述限位孔内，一对所述卡钩63分设于所述拉杆4长度方向的两侧并钩设于所述拉杆4上。由此，所述推动块6通过所述限位柱62和一对所述卡钩63与所述拉杆4连接，相对所述拉杆4实现多方位的限位固定，实现所述推动块6与所述拉杆4的紧密连接，避免所述推动块6相对所述拉杆4发生晃动或者转动，进而使所述拉杆4上的驱动力可精准传递至所述推动块6上，保证移相调节的稳定性和准确性。

请结合图3和图7，所述限位结构211包括开设于所述基板21上并沿所述腔体1的宽度方向延伸的限位滑槽2111，所述介质板3上设有限位凸台32，所述限位凸台32嵌设于所述限位滑槽2111内并可沿所述限位滑槽2111滑动，从而实现所述介质板3移动方向上的限位。

优选地，所述电路板2沿所述腔体1厚度方向的两面均设有所述介质板3，所述介质板3还开设有固定孔33，在分设于所述电路板2的两面并相对的两个介质板3中，其中一个所述介质板3上的限位凸台32穿过所述限位滑槽2111并插接于另一介质板3的固定孔33内。通过所述限位凸台32实现所述介质板3移动方向上的限位，还可实现相对另一介质板3的连接固定，一个结构实现两个功能，能够简化所述介质板3并降低成本。

其次，由于所述电路板2相对两面的均设有所述介质板3，通过两个所述介质板3提高移相效率，使所述介质板3移动较短距离便能实现较大的移相调节，从而可缩减所述腔体1的宽度，实现小型化。

应当理解的是，在其他实施方式中，所述限位结构211也可设于所腔体1上，例如所述限位结构211包括开设于所述腔体1的顶壁上并沿腔体宽度方向延伸的第二限位滑槽，所述介质板3通过所述限位凸台32嵌设于所述第二限位滑槽内，同样能够实现对所述介质板3的移动限位。

优选地，所述介质板3上还设有卡扣34和卡槽35，在分设于所述电路板2的两面并相对的两个介质板3中，其中一个所述介质板3上的卡扣34穿过所述限位滑槽2111并扣合于另一介质板3的卡槽35内，通过所述卡扣34和卡槽35的配合进一步提升相邻两个介质板3的连接强度，避免相邻两个介质板3发生松脱而导致移位不同步，保证移相调节的精准度。

在图3和图4中示出，所述基板21对应所述转轴孔12的位置处开设有基板转轴孔212，对应所述弧形导向孔13的位置处开设有基板导向孔213。所述摆动块5的转轴51在穿过所述转轴孔12后穿设于所述基板转轴孔212内，通过所述基板21进一步提升所述摆动块5的转动稳定性，并且，所述摆动块5的第二推动销531可穿过所述基板导向孔213后同时与相对的两个介质板3连接，进而更好地同步驱动两个介质板3移动。如图1所示，所述腔体11内还设有适配所述电路板2的凹槽111，所述电路板2的边缘嵌设于所述凹槽111内，使所述电路板2相对所述腔体1固定连接，提升所述电路板2的稳定性，避免所述介质板3相对所述限位滑槽2111移动时导致所述电路板2发生跳动或者出现翘曲现象。

进一步地，所述电路板2和对应的介质板3共同构成一个移相单元，所述腔体1沿其厚度方向开设有两个所述收容腔11，每个所述收容腔11内均设有一个所述移相单元，可实现更多相位调节。

作为第二方面，本发明还涉及一种基站天线(图未示，下同)，所述基站天线包括上述移相器1000，由于所述移相器1000的结构简单并可实现低损耗、高增益的信号传输，使所述基站天线具备较广的信号覆盖范围，有效降低基站网络的布局成本，提升产品竞争力。其次，由于所述移相器1000中的拉杆4、摆动块5和推动块6均设于腔体1外，可减少所述移相器1000在其长度方向上的占用空间，在保证性能良好的同时结构更加合理紧凑，进而能够简化所述基站天线的整机布局，提高天线设计集成度以实现天线小型化，并保证天线性能。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。