ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ВЫВОДА И АНТЕННА Российский патент 2024 года по МПК H01Q3/32 H01P1/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области антенн подвижной связи и, в частности, к фазовращателю с возможностью регулирования режима вывода и антенне.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Будучи важной частью системы беспроводной связи, антенна базовой станции играет важную роль в передаче и приеме сигнала беспроводной связи, при этом качество ее работы имеет непосредственное отношение к качеству связи, обеспечиваемому системой связи в целом. В условиях быстрого развития технологии подвижной связи, к электронно-настраиваемой антенне базовой станции стали применять такие базовые технические решения, как многополосная решетка и большая решетка. При этом, для решения задач в ряде особых ситуаций к эксплуатационным характеристикам антенны предъявляются дополнительные требования, в частности - обеспечение перекрытия в высотных зданиях и усиление в зонах прекращения приема сигнала базовой станции, при этом электронно-настраиваемая антенна должна быть выполнена с возможностью переключения в рабочий режим широкого луча для соблюдения требований к перекрытию в особых ситуациях.

Ширина луча известной антенны в вертикальной плоскости является фиксированной, что не позволяет удовлетворить потребность в коммутировании луча. С учетом вышесказанного, существует потребность в создании нового фазовращателя с функцией регулирования режима вывода.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С целью решения вышеуказанных задач, в настоящем изобретении предложен фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода, выполненный с возможностью реализации функции переключения режима вывода известной антенны в вертикальной плоскости, а также предложена антенна с фазовращателем с возможностью регулирования режима вывода.

Согласно техническому решению по настоящему изобретению, предложен фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода, содержащий:

неподвижную диэлектрическую пластину, при этом на неподвижной диэлектрической пластине расположены неподвижные цепи; и

подвижную скользящую пластину, при этом подвижная скользящая пластина расположена на поверхности неподвижной диэлектрической пластины, на которой расположены неподвижные цепи, при этом на подвижной скользящей пластине расположено множество скользящих цепей, соответствующих каждой из неподвижных цепей, при этом неподвижная цепь выполнена с возможностью соединения с по меньшей мере одной соответствующей скользящей цепью и образования, совместно с ней, фазосдвигающей цепи, при этом подвижная скользящая пластина выполнена с возможностью скольжения относительно неподвижной диэлектрической пластины для переключения скользящей цепи, соединенной с неподвижной цепью, и регулирования фазы выходного сигнала фазосдвигающей цепи.

Кроме того, фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода также содержит скользящий ограничительный механизм, при этом скользящий ограничительный механизм включает в себя скользящую листовую пряжку, при этом на подвижной скользящей пластине расположен предохранительный паз, при этом скользящая листовая пряжка расположена с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз для соединения с неподвижной диэлектрической пластиной, при этом скользящая листовая пряжка расположена на подвижной скользящей пластине с тугой посадкой, вследствие чего, когда неподвижная цепь и скользящая цепь соединены, неподвижная цепь и скользящая цепь пребывают в контакте в сопряженном соединении.

Кроме того, на скользящей листовой пряжке расположен зажимной крюк, при этом в неподвижной диэлектрической пластине соответствующим образом расположено отверстие крепления скользящей листовой пряжки, при этом зажимной крюк расположен с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз для вступления во взаимодействие с отверстием крепления скользящей листовой пряжки с целью крепления скользящей листовой пряжки к неподвижной диэлектрической пластине, при этом на скользящей листовой пряжке также расположен прижимной лист, при этом прижимной лист поджат к подвижной скользящей пластине, благодаря чему неподвижная цепь и скользящая цепь пребывают в контакте в указанном сопряженном соединении.

Кроме того, на скользящей листовой пряжке также расположен установочный столбик, при этом в неподвижной диэлектрической пластине расположено отверстие установки скользящей листовой пряжки под установочный столбик, при этом установочный столбик совмещают с отверстием установки скользящей листовой пряжки для установки скользящей листовой пряжки в нужное положение.

Кроме того, фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода также содержит передаточный элемент, при этом передаточный элемент связан с подвижной скользящей пластиной, при этом приведение подвижной скользящей пластины в движение происходит посредством передаточного элемента.

Кроме того, передаточный элемент включает в себя передаточный столбик, при этом в подвижной скользящей пластине расположено передаточное отверстие под передаточный столбик, при этом передаточный элемент связан с подвижной скользящей пластиной за счет взаимодействия передаточного столбика с передаточным отверстием, при этом на неподвижной диэлектрической пластине соответствующим образом расположен направляющий паз, при этом передаточный столбик расположен с возможностью прохождения сквозь передаточное отверстие для прохождения в направляющий паз.

Кроме того, неподвижная цепь включает в себя входную линию, первую выходную линию, линию раздела мощности и вторую выходную линию, расположенные с образованием незамкнутой цепи, при этом линия раздела мощности включает в себя входной участок раздела мощности, первый выходной участок раздела мощности и второй выходной участок раздела мощности, связанные друг с другом, при этом скользящая цепь включает в себя одностороннюю соединительную линию, соединяющую входную линию с первой выходной линией, входную соединительную линию раздела мощности, соединяющую входную линию с входным участком раздела мощности, первую выходную соединительную линию, соединяющую первую выходную линию с первым выходным участком раздела мощности, и вторую выходную соединительную линию, соединяющую вторую выходную линию с вторым выходным участком раздела мощности.

Кроме того, входная линия расположена параллельно незамкнутому концу первой выходной линии на некотором расстоянии, при этом входной участок раздела мощности расположен параллельно направлению перемещения подвижной скользящей пластины, входной участок раздела мощности расположен параллельно первому выходному участку раздела мощности на некотором расстоянии, а незамкнутый конец второго выходного участка раздела мощности расположен параллельно второй выходной линии на некотором расстоянии.

Кроме того, если на неподвижной диэлектрической пластине расположены две или более неподвижных цепей, между двумя соседними вторыми выходными линиями расположена разобщающая линия.

Кроме того, на входном участке раздела мощности расположена линия преобразования входного сопротивления, на первом выходном участке раздела мощности расположена первая линия преобразования сопротивления, на втором выходном участке раздела мощности расположена вторая линия преобразования сопротивления, при этом входной участок раздела мощности, первый выходной участок раздела мощности, второй выходной участок раздела мощности, линия преобразования входного сопротивления, первая линия преобразования сопротивления, вторая линия преобразования сопротивления и вторая выходная линия могут быть подогнаны по ширине линии и длине линии.

Кроме того, односторонняя соединительная линия, первая выходная соединительная линия, вторая выходная соединительная линия и входная соединительная линия раздела мощности могут быть подогнаны по форме, ширине и длине линии.

Кроме того, неподвижная цепь разведена на неподвижной диэлектрической пластине способом травления платы печатной схемы (ППС), при этом скользящая цепь разведена на подвижной скользящей пластине способом травления ППС.

Кроме того, одна поверхность подвижной скользящей пластины, на которой расположена скользящая цепь, покрыта политетрафторэтиленовой (ПТФЭ-) пленкой, изолирующей ее от скользящей цепи.

Кроме того, когда входная линия соединена с первой выходной линией посредством скользящей цепи, фазовращатель находится в рабочем режиме одноканального вывода; при этом, когда входная линия соединена и с первой выходной линией, и со второй выходной линией посредством скользящей цепи, фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, при этом фаза выходного сигнала первой выходной линии остается без изменений, при этом под действием перемещения подвижной скользящей пластины происходит изменение фазы выходного сигнала второй выходной линии.

Предложена антенна с раскрытым выше фазовращателем с возможностью регулирования режима вывода, при этом, когда фазовращатель находится в рабочем режиме одноканального вывода, антенна находится в рабочем режиме широкого луча в вертикальной плоскости, когда фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, антенна находится в рабочем режиме узкого луча в вертикальной плоскости, при этом под действием перемещения подвижной скользящей пластины происходит изменение фазы выходного сигнала второй выходной линии, при этом антенна выполнена с возможностью регулирования ее ориентации путем перемещения подвижной скользящей пластины.

Предложенный фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода имеет два режима: одноканального вывода и двухканального вывода и выполнен с возможностью переключения из одного в другой из указанных двух режимов, при этом режим двухканального вывода включает в себя функцию фазового сдвига. Антенна с фазовращателем имеет рабочий режим широкого луча и рабочий режим узкого луча с возможностью регулирования ориентации в вертикальной плоскости. Фазовращатель выполнен с возможностью не только реализации функция переключения известной антенны из режима широкого луча в режим узкого луча в вертикальной плоскости и наоборот, но и позволяет соблюсти современные требования к компоновке большой антенной решетки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 - принципиальная схема общего строения фазовращателя с возможностью регулирования режима вывода по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 2 - перспективное изображение общего строения фазовращателя по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 3 - принципиальная схема топологии неподвижной цепи на неподвижной диэлектрической пластине по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 4 - принципиальная схема топологии скользящей цепи на подвижной скользящей пластине по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 5 - принципиальная схема расположения линий фазовращателя в режиме одноканального вывода по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 6 - принципиальная схема расположения линий фазовращателя в режиме двухканального вывода по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 7 - принципиальная схема топологии линии раздела мощности по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

ФИГ. 8 - принципиальная схема строения скользящей листовой пряжки по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Номера позиций: 1 - неподвижная пластина; 100 - неподвижная цепь; 110 - входная линия; 111 - линия раздела мощности; 112 - первая выходная линия; 113 - вторая выходная линия; 120 - металлическое базовое заземление; 130 - направляющий паз; 140 - отверстие крепления скользящей листовой пряжки; 141 - отверстие установки скользящей листовой пряжки; 150 - входной конец; 151 - первый выходной конец; 152 - второй выходной конец; 160 - входной участок раздела мощности; 161 - первый выходной участок раздела мощности; 162 - второй выходной участок раздела мощности; 170 - линия преобразования входного сопротивления; 171 - первая линия преобразования сопротивления; 172 - вторая линия преобразования сопротивления; и 180 - разобщающая линия;

2 - подвижная скользящая пластина; 200 - подвижная диэлектрическая пластина; 210 - входная соединительная линия раздела мощности; 211 - первая выходная соединительная линия; 212 - вторая выходная соединительная линия; 213 - одноканальная соединительная линия; 220 - предохранительный паз; 230 - передаточное отверстие; и 240 - ПТФЭ-пленка;

300 - скользящая листовая пряжка; 310 - установочный столбик; 320 - зажимной крюк; и 330 - прижимной лист; и

400 - передаточный элемент; и 410 - передаточный столбик.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническое решение по настоящему изобретению будет ясно и полностью раскрыто ниже с отсылкой к чертежам. Следует отметить, что чертежи в вариантах осуществления приведены исключительно для того, чтобы схематически проиллюстрировать основную идею настоящего изобретения, и изображают только те компоненты, которые относятся к настоящему изобретению, но не выполнены с учетом количества, формы и размера компонентов при фактической реализации. Тип, количество и масштаб компонентов при фактической реализации могут быть произвольно изменены, при этом компоновка компонентов может быть более сложной.

В варианте осуществления настоящего изобретения на ФИГ. 1 - ФИГ. 8 предложен фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода, который может найти применение для однорядной антенны с двойной поляризацией и содержит:

неподвижную диэлектрическую пластину 1, при этом на неподвижной диэлектрической пластине 1 расположены неподвижные цепи 100. Вариант осуществления на ФИГ. 3 содержит две неподвижные цепи 100, при этом каждая неподвижная цепь 100 включает в себя входную линию 110, первую выходную линию 112, линию 111 раздела мощности и вторую выходную линию 113, расположенные с образованием незамкнутой цепи, при этом линия 111 раздела мощности включает в себя входной участок 160 раздела мощности, первый выходной участок 161 раздела мощности и второй выходной участок 162 раздела мощности, связанные друг с другом. Вторая выходная линия 113 соответствует второму выходному участку 162 раздела мощности, а первая выходная линия 112 соответствует первому выходному участку 161 раздела мощности.

В варианте осуществления на ФИГ. 3 линия 111 раздела мощности эквивалентна двухходовому делителю мощности, при этом один конец входной линии 110 представляет собой входной конец 150, а другой конец входной линии незамкнут. Один конец первой выходной линии 112 представляет собой первый выходной конец 151, а другой конец первой выходной линии незамкнут. И входной, и выходной концы линии 111 раздела мощности незамкнуты. Один конец второй выходной линии 113 представляет собой второй выходной конец 152, а другой конец второй выходной линии незамкнут.

В варианте осуществления на ФИГ. 3 входная линия 110 расположена параллельно незамкнутому концу первой выходной линии 112 на некотором расстоянии, входной участок 160 раздела мощности расположен параллельно первому выходному участку 161 раздела мощности на некотором расстоянии, а незамкнутый конец второй выходной линии 113 расположен параллельно второму выходному участку 162 раздела мощности на некотором расстоянии. Расстояние между параллельными линиями в каждой из трех групп параллельных линий может быть подогнано в зависимости от фактической компоновки.

Кроме того, в одном из вариантов осуществления, на линии 111 раздела мощности также расположены линия 170 преобразования входного сопротивления, первая линия 171 преобразования сопротивления и вторая линия 172 преобразования сопротивления.

Фазовращатель также содержит подвижную скользящую пластину 2, при этом подвижная скользящая пластина 2 расположена на поверхности неподвижной диэлектрической пластины 1, на которой расположены неподвижные цепи 100, при этом на подвижной скользящей пластине 2 расположены множество скользящих цепей 200, соответствующих каждой из неподвижных цепей 100, при этом неподвижная цепь 100 выполнена с возможностью соединения с по меньшей мере одной соответствующей скользящей цепью 200 и образования, совместно с ней, фазосдвигающей цепи, при этом подвижная скользящая пластина 2 выполнена с возможностью скольжения относительно неподвижной диэлектрической пластины 1 для переключения скользящей цепи 200, соединенной с неподвижной цепью 100, и регулирования фазы выходного сигнала фазосдвигающей цепи.

В одном из вариантов осуществления на ФИГ. 4 скользящая цепь 200 включает в себя входную соединительную линию 210 раздела мощности, соединяющую входную линию 110 с входным участком 160 раздела мощности, первую выходную соединительную линию 211, соединяющую первую выходную линию 112 с первым выходным участком 161 раздела мощности, вторую выходную соединительную линию 212, соединяющую вторую выходную линию 113 с вторым выходным участком 162 раздела мощности, и одностороннюю соединительную линию 213, соединяющую входную линию 110 с первой выходной линией 112.

В одном из вариантов осуществления на ФИГ. 4 и входная соединительная линия 210 раздела мощности, и первая выходная соединительная линия 211 являются прямолинейными, и вторая соединительная линия 212 фазового сдвига и одноканальная соединительная линия 213 являются П-образными.

На ФИГ. 5 показано, что в одном из вариантов осуществления, в режиме одноканального вывода подвижная скользящая пластина 2 уже не может скользить относительно неподвижной диэлектрической пластины 1. В данном случае, одноканальная соединительная линия 213 выполнена с возможностью соединения с входной линией 110 и первой выходной линией 112, при этом входная линия 110 и первая выходная линия 112 переключены из состояния незамкнутой цепи в проводящее состояние. После ввода от входного конца 150 входной линии, сигнал может быть выведен только через первый выходной конец 151, тем самым реализуя режим одноканального вывода. Кроме того, данное состояние антенны фазовращателя позволяет реализовать рабочий режим широкого луча.

В одном из вариантов осуществления на ФИГ. 6, в режиме двухканального вывода возможно перемещение подвижной скользящей пластины 2 относительно неподвижной диэлектрической пластины 1, входная соединительная линия 210 раздела мощности соединена с входной линией 110 и входным участком 160 раздела мощности, первая выходная соединительная линия 211 может быть соединена с первой выходной линией 112 и с первым выходным участком 161 раздела мощности, а вторая выходная соединительная линия 212 может быть соединена с второй выходной линией 113 и вторым выходным участком 162 раздела мощности. Входная линия 110, линия 111 раздела мощности, первая выходная линия 112 и вторая выходная линия 113 переключены из состояния незамкнутой цепи в проводящее состояние. В данном случае, одноканальная соединительная линия 213 расположена за пределами области соединения соответствующих линий неподвижной цепи и находится в незанятом состоянии. После ввода от входного конца 150, сигнал проходит по входной соединительной линии 210 раздела мощности, после чего происходит его деление на два сигнала делителем мощности. Вывод одного сигнала происходит посредством первого выходного конца 151 по первой выходной соединительной линией 211, а вывод другого сигнала происходит посредством второго выходного конца 152 по второй выходной соединительной линии 212, тем самым реализуя режим двухканального вывода. При этом, при перемещении подвижной скользящей пластины 2 также происходит изменение фазы сигнала, выводимого посредством второго выходного конца 152. Таким образом, в данном случае применение антенны фазовращателя позволяет реализовать рабочий режим узкого луча с возможностью регулирования ориентации. Положение подвижной скользящей пластины на ФИГ. 6 показано исключительно в иллюстративных целях, при этом на практике перемещение подвижной скользящей пластины 2 может происходить в определенном диапазоне слева направо относительно указанного положения с возможностью, тем самым, регулирования фазы сигнала, выводимого посредством второго выходного конца 152, в режиме двухканального вывода.

Кроме того, на ФИГ. 6 показано, что в одном из вариантов осуществления, в режиме двухканального вывода, расстояние между двумя вторыми выходными участками 162 раздела мощности относительно мало, при этом разобщающая линия 180 расположена с возможностью сокращения соединения между указанными двумя вторыми выходными участками 162 раздела мощности и, тем самым, повышения степени разобщения каналов.

На ФИГ. 2 показано, что в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения одна поверхность подвижной скользящей пластины 2, на которой расположена скользящая цепь 200, покрыта слоем ПТФЭ-пленки 240 для уменьшения силы трения, создаваемого подвижной скользящей пластиной 2 в процессе перемещения, и предохранения скользящей цепи на подвижной скользящей пластине 2 от истирания в процессе указанного перемещения.

На ФИГ. 1 и ФИГ. 2 показано, что в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения диэлектрические слои и слои линий неподвижной диэлектрической пластины 1 и подвижной скользящей пластины 2 расположены относительно друг друга в следующем порядке сверху вниз: подвижная скользящая пластина 2→ входная соединительная линия 210 раздела мощности, первая выходная соединительная линия 211, вторая выходная соединительная линия 212 и одноканальная соединительная линия 213→ входная линия 110, линия 111 раздела мощности, первая выходная линия 112, выходная линия 113 сдвига фаз и разобщающая линия 180→ неподвижная диэлектрическая пластина 1→ металлическое базовое заземление 120.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, подгонка таких параметров, как очертание, длина и ширина одноканальной соединительной линии 213 позволяет улучшить согласование сопротивлений для режима одноканального вывода.

Подгонка линии 170 преобразования входного сопротивления, первой линии 171 преобразования сопротивления и второй линии 172 преобразования сопротивления на линии 111 раздела мощности по длине и ширине линии позволяет не только оптимизировать согласование сопротивлений в режиме двухканального вывода, но и регулировать мощность на выходе первого выходного конца 151 и второго выходного конца 152. Подгонка таких параметров, как форма, ширина и длина входной соединительной линии 210, первой выходной соединительной линии 211 и второй выходной соединительной линии 212 позволяет эффективно оптимизировать согласование сопротивлений в режиме двухканального вывода. Кроме того, подгонка линий вблизи входного участка 160 раздела мощности, первого выходного участка 161 раздела мощности и второго выходного участка 162 раздела мощности и выходной линии 113 сдвига фаз позволяет оптимизировать согласование сопротивлений.

На ФИГ. 1, ФИГ. 2, ФИГ. 3 и ФИГ. 4В показано, что в одном из вариантов осуществления фазовращатель также содержит скользящий ограничительный механизм, при этом скользящий ограничительный механизм включает в себя скользящую листовую пряжку 300, при этом подвижная скользящая пластина 2 расположена между неподвижной диэлектрической пластиной 1 и скользящей листовой пряжкой 300, при этом на подвижной скользящей пластине 2 расположен предохранительный паз 220, при этом скользящая листовая пряжка 300 расположена с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз 220 для соединения с неподвижной диэлектрической пластиной 1, при этом скользящая листовая пряжка 300 расположена на подвижной скользящей пластине 2 с тугой посадкой, вследствие чего, когда неподвижная цепь 100 и скользящая цепь 200 соединены, неподвижная цепь 100 и скользящая цепь 200 пребывают в контакте в сопряженном соединении.

В частности, на скользящей листовой пряжке 300 расположен зажимной крюк 320, при этом в неподвижной диэлектрической пластине соответствующим образом расположено отверстие 140 крепления скользящей листовой пряжки, при этом зажимной крюк 320 на скользящей листовой пряжке 300 расположен с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз 220 на подвижной скользящей пластине и отверстие 140 крепления скользящей листовой пряжки в неподвижной цепи для зацепления неподвижной диэлектрической пластины 1, при этом на скользящей листовой пряжке 300 также расположен прижимной лист 330, при этом прижимной лист 330 поджат к подвижной скользящей пластине 2, благодаря чему неподвижная цепь 100 и скользящая цепь 200 пребывают в контакте в указанном сопряженном соединении. Благодаря этому, сила трения подвижной скользящей пластины при ее перемещении относительно неподвижной цепи не выходит за пределы приемлемого диапазона с одновременным обеспечением соединения подвижной скользящей пластины с неподвижной цепью и, тем самым, предотвращения невозможности перемещения подвижной скользящей пластины из-за чрезмерной силы трения.

На скользящей листовой пряжке 300 также расположен установочный столбик 310, при этом в неподвижной диэлектрической пластине 1 расположено отверстие 141 установки скользящей листовой пряжки под установочный столбик 310, при этом установочный столбик 310 совмещают с отверстием 141 установки скользящей листовой пряжки для установки скользящей листовой пряжки 300 в нужное положение и, тем самым, препятствования вращению скользящей листовой пряжки. При этом установочный столбик 310 также позволяет избежать отклонения подвижной скользящей пластины в вертикальном направлении на пути перемещения и, тем самым, предотвратить рассогласование сопротивлений из-за отклонения подвижной скользящей пластины. В других вариантах осуществления настоящего изобретения для выполнений указанной функции возможно применение множества зажимных крюков вместо установочного столбика 310.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода также содержит передаточный элемент 400, при этом передаточный элемент 400 связан с подвижной скользящей пластиной 2, при этом приведение подвижной скользящей пластины 2 в движение происходит посредством передаточного элемента 400.

Передаточный элемент 400 включает в себя передаточный столбик 410, при этом в подвижной скользящей пластине 2 расположено передаточное отверстие 230 под передаточный столбик, при этом передаточный элемент 400 связан с подвижной скользящей пластиной 2 за счет взаимодействия передаточного столбика 410 с передаточным отверстием 230, при этом на неподвижной диэлектрической пластине 1 соответствующим образом расположен направляющий паз 130, при этом направляющий паз 130 сформирован вдоль направления перемещения подвижной скользящей пластины, при этом передаточный столбик 410 расположен с возможностью прохождения сквозь передаточное отверстие 230 для прохождения в направляющий паз 130.

Перемещение передаточного столбика 410 обеспечено приложением внешнего тянущего усилия к передаточному элементу 400, при этом передаточный столбик 410 расположен с возможностью прохождения сквозь передаточное отверстие 230 в подвижной скользящей пластине для перемещения в направляющий паз 130 для более точного регулирования перемещения подвижной скользящей пластины. Предохранительный паз 220 на подвижной скользящей пластине сформирован вдоль направления перемещения подвижной скользящей пластины 2, что позволяет предотвратить нежелательный контакт подвижной скользящей пластины с зажимным крюком 320 на скользящей листовой пряжке 300 в процессе перемещения, а также предотвратить ослабление скользящей листовой пряжки 300 и, тем самым, возникновение таких проблем, как рассогласование сопротивлений из-за ослабления подвижной скользящей пластины, вызванного ослаблением скользящей листовой пряжки 300.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения скользящая листовая пряжка изготовлена механическим способом путем литья под давлением и содержит жаропрочный изоляционный материал, при этом в число ее функций входят создание пределов для подвижной скользящей пластины и соединение подвижной скользящей пластины с неподвижной цепью. Передаточный элемент изготовлен механическим способом путем литья под давлением, содержит жаропрочный изоляционный материал, при этом в число его функций входит приведение подвижной скользящей пластины в движение.

Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода в данном варианте осуществления имеет простое строение, допускает возможность изменения компоновки, имеет относительно небольшой габаритный размер и соответствует требованию к компактной компоновке большой антенной решетки. Фазовращатель выполнен с возможностью реализации двух режимов вывода: одноканального вывода или двухканального вывода, при этом режим двухканального вывода также включает в себя функцию фазового сдвига. Подвижную скользящую пластину регулируют для реализации указанных двух режимов вывода с последующей реализацией двух режимов излучения вибратора антенны: широкого луча и узкого луча. Для фазовращателя применяют традиционный способ травления ППС, при этом фазовращатель имеет простое строение, что упрощает монтаж и выполнение разводки, а также имеет низкую себестоимость, что делает его пригодным для массового производства.

Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает следующие преимущества перед известным техническим решением.

1. Возможность изменения компоновки. Могут быть выбраны подходящие топологии для одноканальной соединительной линии и второй выходной соединительной линии в зависимости от фактических вариантов применения, что позволяет эффективно предотвратить возникновение проблем, связанных с конкретной длиной линии.

2. Низкая сложность согласования. Подгонка таких параметров, как форма и длина соединительных линий, позволяет эффективно регулировать стоячие волны у входных каналов одноканального вывода и двухканального вывода и, тем самым, снизить сложность выявления и устранения стоячих волн в устройстве в целом.

3. Малое затухание. Соединение и неподвижной цепи, и скользящей цепи по принципу прямой соединительной линии передачи обеспечивает относительно небольшое затухание по сравнению с известным режимом реализации с незамкнутым участком цепи.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения также предложена антенна с раскрытым выше фазовращателем с возможностью регулирования режима вывода, при этом, когда фазовращатель находится в рабочем режиме одноканального вывода, антенна находится в рабочем режиме широкого луча в вертикальной плоскости, когда фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, антенна находится в рабочем режиме узкого луча в вертикальной плоскости, при этом под действием перемещения подвижной скользящей пластины происходит изменение фазы выходного сигнала второй выходной линии, при этом антенна выполнена с возможностью регулирования ее ориентации путем перемещения подвижной скользящей пластины.

Вышеуказанный вариант осуществления является только одним из вариантов реализации настоящего изобретения, которое не ограничено им. Любые другие изменения, доработки, замены, комбинации и упрощения без отступления от существа и принципа изобретения следует рассматривать, как входящие в объем охраны настоящего изобретения.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено признаками раскрытых выше примеров осуществления, а также то, что настоящее изобретение может быть реализовано в иных частных формах без отступления от существа или основных признаков настоящего изобретения. Поэтому указанные варианты осуществления следует рассматривать в качестве примеров, имеющих неограничивающий характер с любой точки зрения, при этом подразумевается, что объем настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, и включает в себя все изменения без отступления от смысла и в пределах решений, эквивалентных элементам по пунктам формулы настоящего изобретения.

Также следует понимать, что, несмотря на то, что изобретение описано согласно вариантам его осуществления, ни один из вариантов осуществления не содержит только одно отдельное техническое решение. Описание изложено таким образом исключительно для цели разъяснения, при этом специалистам в данной области техники следует рассматривать описание как единое целое. Технические решения по каждому из вариантов осуществления можно соответствующим образом комбинировать для создания иных вариантов осуществления, которые могут быть понятны специалистам в данной области техники.

Изобретение относится к области антенн беспроводной связи. Сущность: фазовращатель для использования с антенной включает неподвижную диэлектрическую пластину и подвижную скользящую пластину. На неподвижной диэлектрической пластине расположены неподвижные цепи. Подвижная скользящая пластина расположена на поверхности неподвижной диэлектрической пластины. На подвижной скользящей пластине расположено множество скользящих цепей, соответствующих каждой из неподвижных цепей. Неподвижная цепь выполнена с возможностью соединения с по меньшей мере одной соответствующей скользящей цепью и образования совместно с ней фазосдвигающей цепи. Неподвижная цепь содержит входную линию, первую выходную линию, линию раздела мощности и вторую выходную линию, расположенные с образованием незамкнутой цепи. Линия раздела мощности содержит входной участок раздела мощности, первый выходной участок раздела мощности и второй выходной участок раздела мощности, связанные друг с другом. При этом скользящая цепь содержит одностороннюю соединительную линию, соединяющую входную линию с первой выходной линией, входную соединительную линию раздела мощности, соединяющую входную линию с входным участком раздела мощности, первую выходную соединительную линию, соединяющую первую выходную линию с первым выходным участком раздела мощности, и вторую выходную соединительную линию, соединяющую вторую выходную линию со вторым выходным участком раздела мощности. Когда фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, антенна находится в рабочем режиме узкого луча в вертикальной плоскости. Антенна выполнена с возможностью регулирования ориентации путем перемещения подвижной скользящей пластины. Технический результат: обеспечение возможности регулирования режима вывода фазовращателя для реализации функции переключения режима вывода антенны в вертикальной плоскости. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода, содержащий:

неподвижную диэлектрическую пластину, при этом на неподвижной диэлектрической пластине расположены неподвижные цепи; и

подвижную скользящую пластину, при этом подвижная скользящая пластина расположена у одной поверхности неподвижной диэлектрической пластины, на которой расположены неподвижные цепи, при этом на подвижной скользящей пластине расположено множество скользящих цепей, соответствующих каждой из неподвижных цепей, при этом неподвижная цепь выполнена с возможностью соединения с по меньшей мере одной соответствующей скользящей цепью и образования, совместно с ней, фазосдвигающей цепи, при этом подвижная скользящая пластина выполнена с возможностью скольжения относительно неподвижной диэлектрической пластины для переключения скользящей цепи, соединенной с неподвижной цепью, и регулирования фазы выходного сигнала фазосдвигающей цепи;

при этом неподвижная цепь содержит входную линию, первую выходную линию, линию раздела мощности и вторую выходную линию, расположенные с образованием незамкнутой цепи, при этом линия раздела мощности содержит входной участок раздела мощности, первый выходной участок раздела мощности и второй выходной участок раздела мощности, связанные друг с другом, при этом скользящая цепь содержит одностороннюю соединительную линию, соединяющую входную линию с первой выходной линией, входную соединительную линию раздела мощности, соединяющую входную линию с входным участком раздела мощности, первую выходную соединительную линию, соединяющую первую выходную линию с первым выходным участком раздела мощности, и вторую выходную соединительную линию, соединяющую вторую выходную линию со вторым выходным участком раздела мощности.

2. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, дополнительно содержащий скользящий ограничительный механизм, при этом скользящий ограничительный механизм содержит скользящую листовую пряжку, при этом на подвижной скользящей пластине расположен предохранительный паз, при этом скользящая листовая пряжка расположена с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз для соединения с неподвижной диэлектрической пластиной, при этом скользящая листовая пряжка расположена на подвижной скользящей пластине с тугой посадкой, вследствие чего, когда неподвижная цепь и скользящая цепь соединены, неподвижная цепь и скользящая цепь пребывают в контакте в сопряженном соединении.

3. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 2, отличающийся тем, что на скользящей листовой пряжке расположен зажимной крюк, при этом в неподвижной диэлектрической пластине соответствующим образом расположено отверстие крепления скользящей листовой пряжки, при этом зажимной крюк расположен с возможностью прохождения сквозь предохранительный паз для вступления во взаимодействие с отверстием крепления скользящей листовой пряжки с целью крепления скользящей листовой пряжки к неподвижной диэлектрической пластине, при этом на скользящей листовой пряжке также расположен прижимной лист, при этом прижимной лист поджат к подвижной скользящей пластине, благодаря чему неподвижная цепь и скользящая цепь пребывают в контакте в указанном сопряженном соединении.

4. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 2, отличающийся тем, что на скользящей листовой пряжке также расположен установочный столбик, при этом в неподвижной диэлектрической пластине расположено отверстие установки скользящей листовой пряжки под установочный столбик, при этом установочный столбик совмещают с отверстием установки скользящей листовой пряжки для установки скользящей листовой пряжки в нужное положение.

5. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, дополнительно содержащий передаточный элемент, при этом передаточный элемент связан с подвижной скользящей пластиной, при этом приведение подвижной скользящей пластины в движение происходит посредством передаточного элемента.

6. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 5, отличающийся тем, что передаточный элемент содержит передаточный столбик, при этом в подвижной скользящей пластине расположено передаточное отверстие под передаточный столбик, при этом передаточный элемент связан с подвижной скользящей пластиной за счет взаимодействия передаточного столбика с передаточным отверстием, при этом на неподвижной диэлектрической пластине соответствующим образом расположен направляющий паз, при этом передаточный столбик расположен с возможностью прохождения сквозь передаточное отверстие для прохождения в направляющий паз.

7. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что входная линия расположена параллельно незамкнутому концу первой выходной линии на некотором расстоянии, при этом входной участок раздела мощности расположен параллельно направлению перемещения подвижной скользящей пластины, при этом входной участок раздела мощности расположен параллельно первому выходному участку раздела мощности на некотором расстоянии, при этом незамкнутый конец второго выходного участка раздела мощности расположен параллельно второй выходной линии на некотором расстоянии.

8. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что, если на неподвижной диэлектрической пластине расположены две или более неподвижных цепей, между двумя соседними вторыми выходными линиями расположена разобщающая линия.

9. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что на входном участке раздела мощности расположена линия преобразования входного сопротивления, на первом выходном участке раздела мощности расположена первая линия преобразования сопротивления, на втором выходном участке раздела мощности расположена вторая линия преобразования сопротивления, при этом входной участок раздела мощности, первый выходной участок раздела мощности, второй выходной участок раздела мощности, линия преобразования входного сопротивления, первая линия преобразования сопротивления, вторая линия преобразования сопротивления и вторая выходная линия могут быть подогнаны по ширине линии и длине линии.

10. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что односторонняя соединительная линия, первая выходная соединительная линия, вторая выходная соединительная линия и входная соединительная линия раздела мощности могут быть подогнаны по форме, ширине и длине линии.

11. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что неподвижная цепь разведена на неподвижной диэлектрической пластине способом травления платы печатной схемы (ППС), а скользящая цепь разведена на подвижной скользящей пластине способом травления ППС.

12. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что одна поверхность подвижной скользящей пластины, на которой расположена скользящая цепь, покрыта политетрафторэтиленовой (ПТФЭ-) пленкой, изолирующей ее от скользящей цепи.

13. Фазовращатель с возможностью регулирования режима вывода по п. 1, отличающийся тем, что, когда входная линия соединена с первой выходной линией посредством скользящей цепи, фазовращатель находится в рабочем режиме одноканального вывода; причем, когда входная линия соединена и с первой выходной линией, и со второй выходной линией посредством скользящей цепи, фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, при этом фаза выходного сигнала первой выходной линии остается без изменений, при этом под действием перемещения подвижной скользящей пластины происходит изменение фазы выходного сигнала второй выходной линии.

14. Антенна с фазовращателем с возможностью регулирования режима вывода по п. 13, при этом, когда фазовращатель находится в рабочем режиме одноканального вывода, антенна находится в рабочем режиме широкого луча в вертикальной плоскости, когда фазовращатель находится в рабочем режиме двухканального вывода, антенна находится в рабочем режиме узкого луча в вертикальной плоскости, при этом под действием перемещения подвижной скользящей пластины происходит изменение фазы выходного сигнала второй выходной линии, при этом антенна выполнена с возможностью регулирования ее ориентации путем перемещения подвижной скользящей пластины.