合路移相器及天线的制作方法

1.本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种合路移相器及天线。


背景技术：

2.随着2g、3g、4g、5g天线的不断演进，由于设备、技术和需求的原因，有时需要把两个频段的信号合路输入和输出，这就需要一种双频合路器来实现。为实现双频电调天线轻量化，将超宽带辐射单元通过双频合路器分为两个独立工作频段的天线技术成为解决基站天线重复建设的重要方法。
3.现有的基站天线上常用的双频独立电调天线所使用的合路器和移相器独立设计，具有较大的重量和体积，使得天线的重量和成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种合路移相器及天线，以降低天线的重量和成本。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种合路移相器，所述合路移相器包括：
6.介质基板；
7.设置于所述介质基板一侧的第一移相器和第二移相器，所述第一移相器与所述第二移相器共面；
8.合路器单元，所述合路器单元设置于所述介质基板的另一侧，且与所述第一移相器及所述第二移相器通过贯穿所述介质基板的通孔电连接。
9.可选地，所述第一移相器与所述第二移相器在所述介质基板上呈中心对称排布。
10.可选地，所述第一移相器包括第一传输线、第二传输线、第三传输线和第一耦合划片；所述第二移相器包括与所述第一传输线中心对称的第四传输线、与所述第二传输线中心对称的第五传输线、与所述第三传输线中心对称的第六传输线和与所述第一耦合划片中心对称的第二耦合划片。
11.可选地，所述第一传输线、所述第二传输线、所述第三传输线、所述第六传输线、所述第五传输线及所述第四传输线均沿第一方向延伸，且沿第二方向依次排布；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
12.可选地，所述合路器单元包括第一合路器、第二合路器、第三合路器、第四合路器和第五合路器；
13.每个所述合路器均包括高通滤波传输线和低通滤波传输线；
14.所述第一传输线的第一端与第一合路器的高通滤波传输线通过第一通孔电连接；所述第一传输线的第二端与第五合路器的高通滤波传输线通过第二通孔电连接；所述第二传输线的第一端与所述第二合路器的高通滤波传输线通过第三通孔电连接；所述第二传输线的第二端与所述第四合路器的高通滤波传输线通过第四通孔电连接；所述第三传输线的第一端与所述第三合路器的高通滤波传输线通过第五通孔电连接；
15.所述第四传输线的第一端与所述第一合路器的低通滤波传输线通过第六通孔电
连接；所述第四传输线的第二端与所述第五合路器的低通滤波传输线通过第七通孔电连接；所述第五传输线的第一端与所述第二合路器的低通滤波传输线通过第八通孔电连接；所述第五传输线的第二端与所述第四合路器的低通滤波传输线通过第九通孔电连接；所述第六传输线的第一端与所述第三合路器的低通滤波传输线通过第十通孔电连接。
16.可选地，所述第一合路器、所述第二合路器、所述第三合路器、所述第四合路器及所述第五合路器沿所述第一方向排布。
17.可选地，所述第一合路器、所述第二合路器、所述第四合路器和所述第五合路器均沿所述第二方向延伸；
18.所述第三合路器的高通滤波传输线及低通滤波传输线沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列。
19.可选地，每个所述合路器的高通滤波传输线采用蛇形走线、回型走线或螺旋走线；
20.和/或，每个所述合路器的低通滤波传输线采用蛇形走线、回型走线或螺旋走线。
21.可选地，每个所述合路器的高通滤波传输线还包括第一高通开路枝节和第二高通开路枝节，每个所述合路器的低通滤波传输线还包括第一低通开路枝节和第二低通开路枝节。
22.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种天线，所述天线包括第一方面所述的合路移相器和辐射单元，所述辐射单元与所述合路移相器电连接。
23.本实用新型实施例的技术方案，采用的合路移相器包括：介质基板；设置于介质基板一侧的第一移相器和第二移相器，第一移相器与第二移相器共面；合路器单元，合路器单元设置于介质基板的另一侧，且与第一移相器及第二移相器通过贯穿介质基板的通孔电连接。第一移相器和第二移相器设置于介质基板的一侧，而合路器单元设置于介质基板的另一侧，移相器和合路器单元之间通过贯穿介质基板的金属化通孔实现电连接，一方面能够充分利用介质基板的空间，将合路器单元和移相器分布于不同的电路层，集成度更高，且更便于加工；另一方面，通过金属化通孔将合路器单元和移相器一体化设计，使得合路移相器结构紧凑，有利于装配和大批量生产，还有利于降低采用该合路移相器的天线的重量和成本。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的一种合路移相器的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的一种第一移相器和第二移相器的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的一种合路器单元的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.图1为本实用新型实施例提供的一种合路移相器的结构示意图，参考图1，合路移相器1000包括：介质基板1；设置于介质基板一侧的第一移相器3和第二移相器4，第一移相器3和第二移相器4共面；合路器单元2，合路器单元2设置于介质基板1的另一侧，且与第一
移相器3及第二移相器4通过贯穿介质基板1的通孔电连接。
29.具体地，介质基板1用于为移相器和合路器提供支撑，介质基板1可以是pcb(printed circuit board，印刷电路板)。介质基板1包括相对的两侧，例如分别设为第一侧和第二侧，合路器单元2设置于第一侧，合路器单元2中包括多个合路器，合路器单元2用于与天线的辐射单元连接，从而将辐射单元上接收的信号经过合路单元分别传送给第一移相器3和第二移相器4；第一移相器3和第二移相器4设置于介质基板1的第二侧，第一移相器3和第二移相器4通过通孔分别与合路器单元2电连接，从而分别将从合路器单元接收到的信号经过移相后输出，使得第一移相器3和第二移相器4分别输出不同频段的信号。在本实施例中，第一移相器3和第二移相器4设置于介质基板1的一侧，而合路器单元2设置于介质基板1的另一侧，移相器和合路器单元2之间通过贯穿介质基板1的金属化通孔实现电连接，一方面能够充分利用介质基板1的空间，将合路器单元和移相器分布于不同的电路层，集成度更高，且更便于加工；另一方面，通过金属化通孔将合路器单元和移相器一体化设计，使得合路移相器结构紧凑，有利于装配和大批量生产，还有利于降低采用该合路移相器的天线的重量和成本。
30.本实施例的技术方案，采用的合路移相器包括：介质基板；设置于介质基板一侧的第一移相器和第二移相器，第一移相器与第二移相器共面；合路器单元，合路器单元设置于介质基板的另一侧，且与第一移相器及第二移相器通过贯穿介质基板的通孔电连接。第一移相器和第二移相器设置于介质基板的一侧，而合路器单元设置于介质基板的另一侧，移相器和合路器单元之间通过贯穿介质基板的金属化通孔实现电连接，一方面能够充分利用介质基板的空间，将合路器单元和移相器分布于不同的电路层，集成度更高，且更便于加工；另一方面，通过金属化通孔将合路器单元和移相器一体化设计，使得合路移相器结构紧凑，有利于装配和大批量生产，还有利于降低采用该合路移相器的天线的重量和成本。
31.可选地，图2为本实用新型实施例提供的一种第一移相器和第二移相器的结构示意图，结合图1和图2，第一移相器3和第二移相器4在介质基板1上呈中心对称排布；第一移相器3包括第一传输线31、第二传输线32、第三传输线33和第一耦合划片34；第二移相器4包括与第一传输线31中心对称的第四传输线41、与第二传输线32中心对称的第五传输线42、与第三传输线33中心对称的第六传输线43和与第一耦合划片34中心对称的第二耦合划片44。
32.具体地，本实施例中设置第一移相器3和第二移相器4中心对称，使得两种频带的传输线共面，更加便于设计和布线；示例性地，本实施例中以第一移相器3和第二移相器4均包括三条传输线和一个耦合划片为例进行说明，当然在其它一些实施方式中，移相器还可以包括其它数量的传输线，且传输线和耦合划片的材质以及作用为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
33.优选地，如图2所示，第一传输线31、第二传输线32、第三传输线33、第六传输线43、第五传输线42及第四传输线41均沿第一方向x延伸，且沿第二方向y依次排布；其中，第一方向x与第二方向y垂直。
34.具体地，在本实施例中，传输线沿第一方向x延伸并不是代表沿直线延伸，而是传输线的两端在第一方向x上位于不同的位置；如图2中所示，为了充分利用介质基板1上的空间，第一传输线31、第二传输线32、第四传输线41和第五传输线42均采用弧形走线，使得介
质基板1上的空间利用率更高，移相器中传输线的排列更为紧凑，从而能够进一步提高合路移相器的集成度，降低采用该合路移相器的天线的尺寸和成本。
35.可选地，继续参考图2，第一传输线31、第二传输线32和第三传输线33中的至少一个采用蛇形走线。
36.具体地，蛇形走线能够在更小的空间内布置更长的走线，从而能够提高移相器的性能，因此可优选第一传输线31、第二传输线32和第三传输线33均采用蛇形走线。需要说明的是，由于第四传输线41和第一传输线31呈中心对称，因此第四传输线41和第一传输线31的走线方式相同；由于第五传输线42与第二传输线32呈中心对称，因此第五传输线42和第二传输线32走线方式相同；由于第六传输线43与第三传输线33呈中心对称，因此，第六传输线43和第三传输线33走线方式相同。
37.示例性地，图3为本实用新型实施例提供的一种合路器单元的结构示意图，结合图2和图3，合路器单元2包括第一合路器21、第二合路器22、第三合路器23、第四合路器24和第五合路器25；每个合路器均包括高通滤波传输线和低通滤波传输线；第一传输线31的第一端与第一合路器21的高通滤波传输线通过第一通孔311电连接；第一传输线31的第二端与第五合路器25的高通滤波传输线通过第二通孔312电连接；第二传输线32的第一端与第二合路器22的高通滤波传输线通过第三通孔321电连接；第二传输线32的第二端与第四合路器24的高通滤波传输线通过第四通孔322电连接；第三传输线331的第一端与第三合路器23的高通滤波传输线通过第五通孔331电连接；
38.第四传输线41的第一端与第一合路器21的低通滤波传输线通过第六通孔411电连接；第四传输线41的第二端与第五合路器25的低通滤波传输线通过第七通孔412电连接；第五传输线42的第一端与第二合路器22的低通滤波传输线通过第八通孔421电连接；第五传输线42的第二端与第四合路器24的低通滤波传输线通过第九通孔422电连接；第六传输线431的第一端与第三合路器23的低通滤波传输线通过第十通孔431电连接。
39.具体地，本实施例中，第一通孔至第十通孔均为贯穿介质基板1的金属化通孔；图3中仅示例性的标记出第五合路器25的高通滤波传输线251和低通滤波传输线252；每个合路器的高通滤波传输线的一端与对应的通孔电连接，另一端与该合路器的合路点电连接；且每个合路器的低通滤波传输线的一端与对应的通孔电连接，另一端与该合路器的合路点电连接；合路器经两个滤波传输线传输的信号在合路点合路，该合路点用于连接天线的辐射单元。合路器的数量与移相器中传输线的数量相匹配。在本实施例中，如图2中所示，第三传输线33的第二端330和第六传输线43的第二端430用于将经过移相器移相后的信号发送给后续的电路。
40.优选地，如图3中所示，第一合路器21、第二合路器22、第三合路器23、第四合路器24及第五合路器25沿第一方向x排布。
41.具体地，在本实施例中，第一传输线31的第一端与第四传输线41的第一端均需要连接第一合路器；第二传输线32的第一端与第五传输线42的第一端均需要连接第二合路器；第三传输线33的第一端与第六传输线43的第一端均需要连接第三合路器；第二传输线32的第二端与第五传输线42的第二端均需要连接第四合路器；第一传输线31的第一端和第四传输线41的第二端均需要连接第五合路器；而结合第一传输线至第六传输线是沿第二方向排布，因此可设置第一合路器至第五合路器沿第一方向排布，从而能够进一步提高合路
移相器中各个传输线的紧凑型，进一步降低采用该合路移相器的天线的重量和成本。
42.可选地，如图3所示，第一合路器21、第二合路器22、第四合路器24和第五合路器25均沿第二方向y延伸；第三合路器23的高通滤波传输线及低通滤波传输线沿第一方向x延伸且沿第二方向y排列。
43.具体地，第一传输线31的第一端和第四传输线41的第一端之间的距离较长，设置第一合路器21沿第二方向y延伸，即可使得第一合路器21中传输线的长度满足合路器的性能要求，因此可设置第一合路器21沿第二方向y延伸；同理，第二传输线32的第一端和第五传输线42的第一端之间距离较长，设置第二合路器22沿第二方向y延伸，即可使得第二合路器22中传输线的长度满足合路器的性能要求，因此可设置第二合路器22沿第二方向y延伸；第一传输线31的第二端和第四传输线41的第二端之间的距离较长，设置第五合路器25沿第二方向y延伸，即可使得第五合路器25中传输线的长度满足合路器的性能要求，因此可设置第五合路器25沿第二方向y延伸；第二传输线32的第二端和第五传输线42的第二端之间距离较长，设置第四合路器24沿第二方向y延伸，即可使得第四合路器24中传输线的长度满足合路器的性能要求，因此可设置第四合路器24沿第二方向y延伸；由于第三传输线33的第一端与第六传输线43的第一端之间距离较近，可设置第三合路器23中的低通滤波传输线和高通滤波传输线分别沿第一方向x延伸，并沿第二方向y排列，从而可以使得第三合路器23的长度满足合路器的性能要求，并且不需要占用介质基板上较多的空间。
44.可选地，每个合路器的高通滤波采用蛇形走线、回型走线或螺旋走线；和/或，每个合路器的低通滤波传输线采用蛇形走线、回型走线或螺旋走线。
45.具体地，蛇形走线、回形走线和螺旋走线能够在更小的空间内布置更长的走线，从而能够提高合路器的性能，因此可优选每个合路器中的高通滤波传输线和低通滤波传输线均采用蛇形走线、回形走线或螺旋走线。
46.可选地，继续参考图3，每个合路器的高通滤波传输线还包括第一高通开路枝节和第二高通开路枝节，每个合路器的低通滤波传输线还包括第一低通开路枝节和第二低通开路枝节。
47.具体地，如图3中所示，图3中仅标识出第五合路器25的第一高通开路枝节2511、第二高通开路枝节2512、第一低通开路枝节2521和第二低通开路枝节2522；开路枝节起滤波作用，从而提高合路器的带外抑制能力，降低合路器的损耗；本实施例中对开路枝节的位置以及长度不作具体限制。
48.本实用新型实施例还提供了一种天线，天线包括本实用新型任意实施例提供的合路移相器和辐射单元，辐射单元与合路移相器电连接。
49.具体地，辐射单元与合路移相器中合路器的合路点电连接，天线例如可以是将超宽带辐射单元通过双频合路器分为两个独立工作频段的天线；因本实用新型实施例提供的天线包括本实用新型任意实施例提供的合路移相器，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。
50.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离
本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。