本實用新型涉及移動通信基站電調天線技術領域,具體而言,本實用新型涉及一種電調天線饋電裝置。
背景技術:
在移動通信網(wǎng)絡覆蓋中,基站天線是覆蓋網(wǎng)絡的關鍵設備之一,隨著用戶和網(wǎng)絡規(guī)模的高速發(fā)展,電調天線已經(jīng)是普遍的應用,但現(xiàn)有的遠程電調控制設備普遍與基站天線獨立存在,用戶在使用時需要在另外基站天線上外接電調控制器和電調控制線。電調控制線同時也用于傳輸天線信號,天線信號為射頻信號,因此,電調控制線可能同時存在兩種信號,即射頻信號和控制信號。為解決上述問題,需要將電調控制器與天線一體化設計,這不僅需要將射頻信號輸入到天線,也同時需要將控制信號輸入到內置電調控制器的裝置中。
現(xiàn)有技術中,將電調控制器內置于天線,同時采用射頻饋線同時傳輸射頻信號和控制信號,簡化了電調控制系統(tǒng)的設置。雖此技術有諸多的好處,但是大規(guī)模的應用產品卻少之又少,其主要是饋電器的設計難度較大,內置饋電器交調的穩(wěn)定性差。
基于以上問題,提出一種解決射頻信號與控制信號同時傳輸和隔離,并且能有效解決內置饋電器交調穩(wěn)定性的技術是非常迫切的。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的旨在提供一種新的低互調的射頻信號和控制信號混合輸入饋電裝置及饋電方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供以下技術方案:
一種電調天線饋電裝置,包括腔體和容置在所述腔體內的饋電電路,以及與所述饋電電路各末端連接的輸入端口和輸出端口,所述饋電電路包括形成微波濾波器的第一分路和形成隔直電容的第二分路。
進一步地,所述饋電電路還包括在第一分路和第二分路上游進行合路輸入的第三分路;且所述第三分路的輸入端與所述輸入端口相連接,所述第一分路的輸出端連接第一輸出端口,第二分路的輸出端連接第二輸出端口。
其中,所述輸入端口和輸出端口伸出到腔體以外。
進一步地所述饋電電路由帶狀線結構電路實現(xiàn)。
更進一步地,所述饋電電路由雙面覆銅PCB板實現(xiàn)。
其中,所述雙面覆銅PCB板上設有導通雙面銅層的過孔。
其中,所述第一分路包括主支路和若干從所述主支路向兩側延伸出的開路支節(jié),所述開路支節(jié)的末段與所述主支路平行以實現(xiàn)耦合。
其中,所述開路支節(jié)為L型開路支節(jié)。
其中,所述第一分路還包括相對于所述開路支節(jié)上下布設的介質塊。
其中,形成所述第二分路的雙面覆銅PCB板包括上銅層和下銅層;所述上銅層開設第一隔斷,所述下銅層開設第二隔斷,所述第一隔斷和第二隔斷的間距為λ/4,其中為射頻信號的波長。
其中,所述第一隔斷遠離所述輸出端口;所述第二隔斷靠近所述輸出端口;并在所述第一隔斷遠離所述輸出端口的一側設置過孔,以及在所述第二隔斷靠近所述輸出端口的一側設置過孔。
進一步地,所述第一分路與第二分路位于同一平面上,并且設置在所述腔體的兩側。
本實用新型還提供一種方法,其技術方案如下:
一種電調天線饋電的方法,包括以下步驟:獲取包含射頻信號和機電控制信號的混合信號;濾除所述混合信號中的高頻射頻信號以輸出包含低頻射頻信號和機電控制信號的第一分離信號;隔離所述混合信號中的機電控制信號和低頻射頻信號以輸出包含高頻射頻信號的第二分離信號;所述第一分離信號下行至天線的移相控制模塊;所述第二分離信號下行至天線的射頻模塊。
還包括步驟:向饋電模塊饋入混合信號。
其中,所述混合信號中的高頻射頻信號的濾除方法為:設置第一分路,所述第一分路包括用于抑制所述高頻射頻信號通過的微波濾波器。
優(yōu)選地,所述微波濾波器通過微帶線實現(xiàn)。
其中,所述混合信號中的機電控制信號和低頻射頻信號的隔離方法為:設置第二分路,所述第二分路包括用于隔離直流信號和低頻信號的隔直電容。
優(yōu)選地,所述隔直電容通過微帶線實現(xiàn)。
其中,所述第一分離信號和第二分離信號分別通過饋電線進行下行傳輸。
相比現(xiàn)有技術,本實用新型的方案具有以下優(yōu)點:
(1)本實用新型將電調控制器內置于天線,同時采用射頻饋線同時傳輸射頻信號和控制信號,一方面節(jié)省了電調控制電纜,降低了工程成本;另一方面簡化了電調控制系統(tǒng)的設置。
(2)本實用新型內置電調控制模塊可以在生產時將天線的相關信息提前設置好,如頻段、型號、下傾角范圍等的信息,這可以減少了在實際使用中因為調節(jié)帶來的誤差,而致使天線穩(wěn)定性差等問題。
(3)本實用新型采用雙面覆銅PCB板來實現(xiàn)整個電路,一方面使電調天線小型化,另一方面可以做到在很寬的頻段內獲得良好的匹配;更進一步地,解決了內置饋電器交調穩(wěn)定性的問題。
本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1為本實用新型電調天線饋電裝置的饋電部分結構示意圖。
圖2為本實用新型電調天線饋電裝置的饋電部分其中一種實施例的結構示意圖。
圖3為本實用新型電調天線饋電裝置的饋電部分其中一種實施例的帶狀線結構部分示意圖,并示出第二分路的隔斷部分。
圖中:1 第一輸入端口 2 過孔
3 第三分路 4 L型開路支節(jié)
5 L型開路支節(jié) 6 L型開路支節(jié)
7 第一輸出端口 8 介質塊
9 并排過孔 10 隔斷
11 第二輸出端口 12 腔體
13 小孔 14 第一分路
15 第二分路
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能解釋為對本實用新型的限制。
參考圖1,圖1是本實用新型電調天線饋電裝置的饋電部分結構示意圖,如圖1所示,包括設置在腔體12外部的第一輸入端口1、第一輸出端口7和第二輸出端口11,設置在腔體12內部的第一分路14、第二分路15以及第三分路3。
上述各部分的結構分布方式如下:
第一分路14、第二分路15以及第三分路3分別懸空設置于腔體12內部,并分別電連通至腔體12上的信號傳輸端口,第一分路14與第一輸出端口7電連通、第二分路15與第二輸出端口11電連通、第三分路3與第一輸入端口1電連通,其中,電連通為電連接。
第三分路3為第一分路14、第二分路15在上游合路輸入部分,通過第一分路14與第二分路15并聯(lián)連接實現(xiàn)。
其中,第一分路14用于實現(xiàn)微波濾波,第二分路15用于實現(xiàn)容性耦合連接。
其中,第一輸入端口1、第一輸出端口7及第二輸出端口11分別用于插入饋線。
參考圖2,圖2是本實用新型電調天線饋電裝置的饋電部分其中一種實施例的結構示意圖。如圖2所示,包括布設于第一分路14上的L型開路支節(jié)4、5、6和設計有小孔13的介質塊8;布設于第二分路15上的隔斷10、并排過孔9;容置于腔體12內的第一分路14、第二分路15、第三分路3;設置于腔體12外部的第一輸入端口1、第一輸出端口7、第二輸出端口11。
在本實施例中,所有饋電電路為帶狀線結構電路,實現(xiàn)了與天線結構的一體化設計。
優(yōu)選地,本實施例中利用雙面覆銅PCB板設計饋電電路,進一步減少了饋電電路所占的體積,更使工程成本控制在可接受的范圍,解決了內置饋電器交調穩(wěn)定性的問題。
進一步地,所述雙面覆銅PCB板上設有導通雙面銅層的過孔2,所述過孔2分布的間距根據(jù)基站天線的電氣性能要求而設定,其可有效降低回波損耗和增強器件的耐功率能力。
其中,第一分路14包括主支路和若干從所述主支路向兩側延伸出的開路支節(jié),所述開路支節(jié)的末段與所述主支路平行以實現(xiàn)耦合。其中,所述開路支節(jié)包括L型開路支節(jié)4、5、6。按照特定的應用情況,在適應不同頻段的應用下,所述L型開路支節(jié)4、5、6的長度可以不盡相同,且其所述L型開路枝節(jié)的數(shù)量及分布位置不定,均由相對于開路支節(jié)上下布設的介質塊8決定。其中,L型開路支節(jié)4、5、6為高頻開路線。
上述的L型開路支節(jié)4、5、6以及介質塊8在第一分路1上構成了微波濾波器,用于濾除高頻射頻信號。優(yōu)選地,所述微波濾波器為低通濾波器。
具體實施時,介質塊8可采用單層的或雙層的。具體的,單層的介質塊8可分布并全覆蓋在第一分路14的上方或可分布并全托盤在第一分路14的下方;雙層的介質塊8中包括了上層介質塊與下層介質塊,所述第一分路14夾置在上層介質塊和下層介質塊之間。
更進一步地,由于所述第一分路14所處的環(huán)境中既有微波介質材料又有空氣,電磁波在第一分路14上傳輸時會在兩種不同介質的交界面上產生反射波,從而影響第一分路14的阻抗匹配。在所述介質塊8上開設特定的小孔13,使得不同介質交界面上產生的反射波互相抵消,從而實現(xiàn)阻抗匹配。所述小孔13的分布位置、形狀及個數(shù)可根據(jù)實際情況進行調整,本領域技術人員能夠依據(jù)其所需的目的而確定相應的小孔13的個數(shù)、形狀及分布的位置,盡管此處未明細給出,但不影響本領域技術人員依據(jù)此處的解釋進行技術實現(xiàn)。
其中,介質塊8為第一分路14的耦合介質,其所分布的位置或選用的材料將影響信號傳輸?shù)南辔?,而對介質塊8的設計根據(jù)天線原理,本領域技術人員能夠依據(jù)其所需的目的進行相應的設計,盡管此處未明細給出,但不影響本領域技術人員依據(jù)此處的解釋進行技術實現(xiàn)。優(yōu)選的,介質塊8是介質常數(shù)大于1的低損耗微波介質材料塊。
需要說明的是,附圖2中介質塊8的形狀規(guī)則是優(yōu)選的實施方式,其還可以采用其他規(guī)則或不規(guī)則的形狀。
其中,第二分路15由包括上銅層和下銅層的雙面覆銅PCB板形成。參考圖3,其中,在所述上銅層開設第一隔斷101,在所述下銅層開設第二隔斷102。所述第一隔斷101與第二隔斷102之間的電路長度(即兩個隔斷的距離)不同便可應用在不同的頻段,該長度一般為L=λ/4,其中λ為射頻信號的波長,在實際應用上可根據(jù)射頻信號頻段來確定其尺寸;其中,所述第一隔斷101布設在遠離所述輸出端口一側,所述第二隔斷102布設在靠近所述輸出端口一側。
具體實施時,所述第二分路15通過在饋電電路上布設隔斷10而形成隔直電容,其利用了容性耦合的性質,但是,在實際上容性耦合會造成過高的回波損耗,本實施例中,為了降低回波損耗和增強器件的耐功率能力,分別在第一隔斷101及第二隔斷102任意一側布設了并排過孔9,所述并排過孔9與隔斷10的斷口平行。優(yōu)選地,所述第一隔斷101的并排過孔9設置在遠離所述輸出端口的一側,所述第二隔斷102的并排過孔9設置在靠近所述輸出端口一側。
上述設計的兩處隔斷10使所述第二分路形成了隔直電容,隔離了機電控制信號和低頻射頻信號。
其中,第三分路3為第一分路14及第二分路15上游合路輸入的部分?;旌闲盘枏牡谝惠斎攵丝?輸入,通過所述第三分路3之后,分路分別進入所述第一發(fā)路14和第二分路15,信號經(jīng)過第一分路14與第二分路15可實現(xiàn)射頻信號和機電控制信號的同時傳輸和隔離。
其中,所述射頻信號與機電控制信號將同步或不同步饋入至所述饋電裝置,所述射頻信號通常分為高頻射頻信號和低頻射頻信號,所述高頻射頻信號主要運用于通信,所述低頻射頻信號運用到通信的頻段較少,一般為基本的控制信號;所述機電控制信號由直流信號產生。
優(yōu)選地,本實施例中,形成微波濾波器的第一分路14與形成隔直電容的第二分路15位于同一平面上,并且設置在腔體12的兩側,可有效減小了腔體12的尺寸及體積大小。本實施例饋電裝置可對由集成在基站里的電調中心控制單元驅動的電調天線,尤其是內置電調控制器的電調天線,進行饋電,其饋電方式如下:
上述應用場景中,基站可向饋電裝置饋入包括射頻信號及機電控制信號的混合信號。
第三分路3所連通的第一輸入端口1用于通行混合信號;第一分路14所連通的第一輸出端口7用于通行分離后的第一分離信號;第二分路15所連通的第二輸出端口11用于通行分離后的第二分離信號。
具體的,第三分路3可傳輸與其連通的第一輸入端口1所輸入的射頻信號及機電控制信號,該輸入信號可通過不同的途徑傳輸。
第一分路14經(jīng)由L型開路支節(jié)4、5、6及介質塊8構成的微波濾波器濾除高頻射頻信號,獲得第一分離信號,即低頻射頻信號和機電控制信號,所述第一分離信號最終由與第一分路14連通的第一輸出端口輸出。
第二分路15經(jīng)過隔直電容耦合隔離低頻射頻信號和機電控制信號,得出第二分離信號,即高頻射頻信號,所述第二分路15的射頻信號最終由與其連通的第二輸出端口11輸出。
第一輸出端口7輸出的信號傳輸至相應的移相控制模塊,第二輸出端口11輸出的信號傳輸至射頻模塊,所述第一分離信號和第二分離信號分別通過饋電線進行下行傳輸。本實施例饋電電路實現(xiàn)多種信號的分離。
更進一步的是,電調控制器和本實施例的饋電裝置可內置于天線中,饋電裝置和電調控制器一體化集成設計。
此一體化設計可大大節(jié)省電調控制線,降低工程安裝費用,簡化電調控制系統(tǒng)的設置,將原有的電調天線的安裝簡化為非電調天線的安裝。其中,內置的電調控制器可在天線生產時,將天線的相關信息提前設置好,如:頻段、型號、下傾角范圍等。
以上所述僅是本實用新型的部分實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。