JP2017528095A - 位相シフタ - Google Patents

Abstract

位相シフタは、キャビティ（１００）と、キャビティ（１００）の中に配置された、第１の固定伝送線路（３０１）、第２の固定伝送線路（３０２）、およびスライド可能な伝送線路（２０１）と、を含む。第１の固定伝送線路（３０１）には第１の開放スロット（３０１１）が設けられ、第２の固定伝送線路（３０２）には第２の開放スロット（３０２１）が設けられ、第１の開放スロット（３０１１）の開放方向と第２の開放スロット（３０２１）の開放方向とが互いに対向している。スライド可能な伝送線路（２０１）の２つの端部は、第１の開放スロット（３０１１）および第２の開放スロット（３０２１）の中にそれぞれクランプされ、その結果、スライド可能な伝送線路（２０１）は第１の固定伝送線路（３０１）および第２の固定伝送線路（３０２）に電気的に接続される。スライド可能な伝送線路（２０１）は、第１の固定伝送線路（３０１）および第２の固定伝送線路（３０２）に対してスライドする。位相シフタにおいて、スライド可能な伝送線路および固定伝送線路が、互いに効果的に結合され得る。位相シフタは、簡単な構造を含み、しかも伝送装置に対する要求が低い。

Description

本出願は、２０１４年９月９日に中国特許庁に出願され、全体を参照によって本明細書に組み込まれる「位相シフタ」と題する中国特許第２０１４１０４５５１９８．２号明細書の優先権を主張するものである。
本発明は、無線通信技術の分野に関し、特に位相シフタに関する。

位相シフタは、波の位相を調節することができる装置であり、基地局アンテナのコア部分である。位相シフタは、アレイアンテナのビーム走査角度を変化させて、アンテナパターンである、アンテナビームのカバーエリアを、柔軟に調節する。位相シフタの性能は、パターン、利得、規模、製造コストにも、および基地局アンテナのようなものに直接影響を及ぼす。したがって、位相シフタの設計および改良は、基地局アンテナの全体的な設計において重要である。

高い位相調節精度を有する費用効果の高い位相シフタを製造するため、従来技術において、２００７年における中国特許（中国特許第２００５２０１２１３２５．１号明細書）は、連続的な可変位相を含む位相シフタを開示する。図１を参照すると、固定伝送線路４１１の一端部および固定伝送線路４１３の一端部には、長手方向のスロットがそれぞれ設けられ、そのスロットの方向は「グランド」層の方に向き、「グランド」層は金属キャビティ４００である。可動伝送線路４１２の２つのアームが、固定伝送線路４１１のスロットおよび固定伝送線路４１３のスロットの中にそれぞれ配置されている。固定伝送線路４１１、固定伝送線路４１３、および可動伝送線路４１２によって形成される伝送線路の全長は、機械式伝送装置（図面の中に図示せず）を使用することによって変化し、それによって同軸コネクタ４０１と同軸コネクタ４０２との間の位相を連続的に変化させる。しかし、固定伝送線路と可動伝送線路との間のカップリング接続を確実にするために、機械式伝送装置は、スロットに向く方向へ、可動伝送線路上に更に圧力をかける必要がある。位相シフタは、作動が複雑であり、しかも機械式伝送装置に対して要求される性能は高い。

第２の中国特許（中国特許第２００５２００６５５４９．５号明細書）は、位相シフタを開示する。図２を参照すると、図２に示される位相シフタの構造は、図１に示される位相シフタの構造に類似している。相違点は、図２に示される固定伝送線路３および可動伝送線路６の構造が管状構造であるという点である。しかし、管状構造には組立ての垂直性に対して高い要求がある。組立て中に、固定伝送線路および可動伝送線路が互いに位置合わせされる必要があり、あるいはそうでない場合は、固定伝送線路と可動伝送線路との間の絶縁層が損傷を受けやすく、それによって通信システムに対する重大な干渉の原因となる。

加えて、可動伝送線路上の回路の特定の分配方法が、前述の２つの特許において言及されていない。したがって、製造工程の点から技術者のために何ら参照が提供されず、実用性が相対的に低い。

本発明の実施形態は、スライド可能な伝送線路および固定伝送線路が、互いに効果的に結合され得る位相シフタを提供する。位相シフタは、簡単な構造を含み、しかも伝送装置に対する要求が低い。

本発明の実施形態の第１の態様は、キャビティと、キャビティの中に配置された、第１の固定伝送線路、第２の固定伝送線路、およびスライド可能な伝送線路と、を備える位相シフタを提供し、
第１の固定伝送線路には第１の開放スロットが設けられ、第２の固定伝送線路には第２の開放スロットが設けられ、かつ第１の開放スロットの開放方向と第２の開放スロットの開放方向とが互いに対向しており、
スライド可能な伝送線路の２つの端部が、第１の開放スロットおよび第２の開放スロットの中にそれぞれクランプされ、その結果、スライド可能な伝送線路が、第１の固定伝送線路および第２の固定伝送線路に電気的に接続され、かつスライド可能な伝送線路が、第１の固定伝送線路および第２の固定伝送線路に対してスライドする。

本発明の実施形態の第１の態様の実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第１の可能な実装方法において、スライド可能な伝送線路が、誘電体基板および位相シフト回路を備え、かつ誘電体基板が、位相シフト回路を駆動して、第１の固定伝送線路および第２の固定伝送線路に対してスライドする。

本発明の実施形態の第１の態様の第１の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第２の可能な実装方法において、位相シフト回路が、誘電体基板の第１の面および誘電体基板の第２の面上に配置され、第１の面および第２の面が、誘電体基板ならびに第１の開放スロットおよび第２の開放スロットを接続する面であり、かつ第１の面および第２の面が、互いに対向して配置される。

本発明の実施形態の第１の態様の第１の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第３の可能な実装方法において、位相シフト回路がＵ字形であり、かつ位相シフト回路の２つのアームが、誘電体基板と第１の開放スロットとの接合部、および誘電体基板と第２の開放スロットとの接合部にそれぞれ配置される。

本発明の実施形態の第１の態様の第２の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第４の可能な実装方法において、誘電体基板には貫通孔が設けられ、貫通孔が位相シフト回路の中に配置され、貫通孔の内壁が金属層により被覆され、かつ金属層を使用することにより第１の面上の位相シフト回路が第２の面上の位相シフト回路に接続される。

本発明の実施形態の第１の態様の第４の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第５の可能な実装方法において、事前設定された幅の金属リングが、貫通孔の縁部に配置され、金属リングおよび貫通孔が、同心かつ同軸であり、かつ金属リングおよび位相シフト回路が、接続される。

本発明の実施形態の第１の態様の第２または第４の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第６の可能な実装方法において、第１の面が第１の配置エリアを含み、第２の面が第２の配置エリアを含み、第１の面上の位相シフト回路が第１の配置エリアの中に配置され、かつ第２の面上の位相シフト回路が第２の配置エリアの中に配置される。

本発明の実施形態の第１の態様の第６の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第７の可能な実装方法において、第１の配置エリアおよび第２の配置エリアの構造が、平滑構造である。

本発明の実施形態の第１の態様の第６の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第８の可能な実装方法において、第１の配置エリアおよび第２の配置エリアの構造が、遅波構造である。

本発明の実施形態の第１の態様または本発明の実施形態の第１の態様の第１の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第９の可能な実装方法において、スライド可能な伝送線路の面が、絶縁層により被覆される。

本発明の実施形態の第１の態様の実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第１０の可能な実装方法において、キャビティが第１の端部および第２の端部を備え、第１の端部には収容キャビティが設けられ、第２の端部にはカバーが設けられ、かつ収容キャビティおよびカバーがスプライスされる。

本発明の実施形態の第１の態様の第１０の可能な実装方法に関して、本発明の実施形態の第１の態様の第１１の可能な実装方法において、第１の固定伝送線路、第２の固定伝送線路、およびスライド可能な伝送線路が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を収容キャビティの中に形成する。

本発明の実施形態において提供される位相シフタは、キャビティと、キャビティの中に配置された、第１の固定伝送線路、第２の固定伝送線路、およびスライド可能な伝送線路と、を含む。第１の固定伝送線路には第１の開放スロットが設けられ、第２の固定伝送線路には第２の開放スロットが設けられ、かつ第１の開放スロットの開放方向と第２の開放スロットの開放方向とが互いに対向している。スライド可能な伝送線路の２つの端部が、第１の開放スロットおよび第２の開放スロットの中にそれぞれクランプされ、その結果、スライド可能な伝送線路が、第１の固定伝送線路および第２の固定伝送線路に電気的に接続され、かつスライド可能な伝送線路が、第１の固定伝送線路および第２の固定伝送線路に対してスライドする。固定伝送線路およびスライド可能な伝送線路が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を収容キャビティの中に形成する。位相シフタは、簡単な構造および小体積を有し、しかも位相を正確に調節することができる。伝送装置が、位相を調節するために必要なのは、スライド可能な伝送線路を引っ張ることだけであり、別の方向へ追加の圧力を加える必要がない。位相シフタは、作動が簡単であり、しかも機械式伝送装置に対して必要とされる性能は低い。

本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下で、実施形態を説明するために必要な添付の図面について簡潔に説明する。明らかに、以下の説明の中で添付の図面は本発明のいくつかの実施形態を示しており、当業者はこれら添付の図面から難なく他の図面を更に導出することができる。

従来技術の連続的な可変位相を用いた位相シフタの概略図である。 従来技術の位相シフタの概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの一部の第１の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタのスライド可能な伝送線路の一部の上面図である。 図４の一部の、Ｖ方向の断面図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの配置エリアの実施形態の第１の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの配置エリアの実施形態の第２の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの配置エリアの別の実施形態の第１の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの配置エリアの別の実施形態の第２の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの概略構成図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの一部の第２の概略図である。 本発明の実施形態にかかる位相シフタの固定伝送線路の一部の概略図である。

以下に、本発明の実施形態の中の添付の図面を参照して、本発明の実施形態の中の技術的解決策を明確にかつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全部ではなく、いくつかであるにすぎない。本発明の実施形態に基づいて、当業者によって難なく得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。

本発明の実施形態は、スライド可能な伝送線路および固定伝送線路が、互いに有効に結合され得る位相シフタを提供する。位相シフタは、簡単な構造を含み、しかも伝送装置に対する要求が低い。

図３を参照すると、図３は本発明の実施形態にかかる位相シフタの一部の第１の概略図である。

本発明の第１の実装方法において、図３に示されるように、位相シフタは、キャビティ１００と、キャビティ１００の中に配置された、第１の固定伝送線路３０１、第２の固定伝送線路３０２、およびスライド可能な伝送線路２０１と、を含む。第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２は、まっすぐなストリップの形状であることができ、Ｕ字形または他の形状に曲げられることが可能である。第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２は、同じ固定伝送線路に一体化させることができ、または２つの独立した固定伝送線路であることができる。

第１の固定伝送線路３０１には第１の開放スロット３０１１が設けられ、第２の固定伝送線路３０２には第２の開放スロット３０２１が設けられ、かつ第１の開放スロット３０１１の開放方向と第２の開放スロット３０２１の開放方向とが互いに対向している。第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２が２つの独立した固定伝送線路であることは、例として用いられる。２つの固定伝送線路には、長手方向に開放スロットがそれぞれ設けられ、開放スロットの開放方向が互いに反対であり、開放スロットの開放方向はキャビティ１００の底部に対して平行である。開放スロットの断面は、一方の側面だけが除去されている矩形フレームの形状である。

スライド可能な伝送線路２０１の２つの端部は、第１の開放スロット３０１１および第２の開放スロット３０２１の中にそれぞれクランプされ、その結果、スライド可能な伝送線路２０１は第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に電気的に接続される。スライド可能な伝送線路２０１は、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドする。スライド可能な伝送線路２０１は、全体にストリップ状である。スライド可能な伝送線路２０１は、第１の開放スロット３０１１および第２の開放スロット３０２１の中にクランプされ、開放スロットの中の固定回路に、より大きい範囲まで結合され得る。伝送装置は、スライド可能な伝送線路２０１にスライド方向だけに力を加える必要があり、スライド可能な伝送線路２０１に他の方向に力を加える必要がなく、その結果、スライド可能な伝送線路２０１は開放スロットの中の固定回路に緊密に結合される。

図４は、本発明のこの実施形態による位相シフタのスライド可能な伝送線路２０１の一部の上面図である。スライド可能な伝送線路２０１は、誘電体基板２０２および位相シフト回路２０３を含む。誘電体基板２０２は、位相シフト回路２０３を駆動して、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドする。図４に示されるように、誘電体基板２０２は、ＰＣＢ板であることができる。誘電体基板２０２は、位相シフト回路２０３を駆動して、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドし、その結果、誘電体基板２０２上の位相シフト回路２０３と、開放スロットの中の固定回路とが、互いに結合される。誘電体基板２０２は連続的にスライドして、第１の開放スロット３０１１のスロット、第２の開放スロット３０２１のスロット、および位相シフト回路２０３により形成される伝送線路の全長を変化させ、それにより連続的に位相を変化させる。

一実装方法において、位相シフト回路が、誘電体基板２０２の第１の面および誘電体基板２０２の第２の面上に配置され、第１の面および第２の面が、誘電体基板２０２ならびに第１の開放スロット３０１１および第２の開放スロット３０２１を接続する面であり、かつ第１の面および第２の面が、互いに対向して配置される。図４に示されるように、スライド可能な伝送線路２０１の上面図の中に提示される面は、第１の面であることができ、かつ第１の面に対向する面が第２の面である。図５に示されるように、位相シフト回路２０４が第２の面上にやはり配置される。加えて、第２の面の位相シフト回路２０４、および第１の面上の位相シフト回路２０３は互いに対して対称的である。しかし、図５に示される断面図において、２つの面上に配置される位相シフト回路および誘電体基板２０２が、全体に「十字」形を提示する。位相シフト回路は、エッチング処理を使用することにより、誘電体基板２０２上に実装され得る。

一実装方法において、第１の面上の位相シフト回路２０３は例として用いられる。位相シフト回路２０３は、Ｕ字形である。位相シフト回路２０３の２つのアームは、誘電体基板２０２と第１の開放スロット３０１１との接合部、および誘電体基板２０２と第２の開放スロット３０２１との接合部にそれぞれ配置され、その結果、位相シフト回路２０３の２つのアームと、第１の開放スロット３０１１および第２の開放スロット３０２１の中の固定回路とが、互いに結合される。

一実装方法において、図４および図５に示されるように、誘電体基板２０２には貫通孔２０５が設けられ、貫通孔２０５が位相シフト回路２０３の中に配置され、貫通孔２０５の内壁が金属層により被覆され、かつ金属層を使用することにより第１の面上の位相シフト回路２０３が第２の面上の位相シフト回路２０４に接続される。少なくとも１つの貫通孔２０５が存在する。図５に示されるように、第１の面の位相シフト回路２０３、第２の面上の位相シフト回路２０４、および貫通孔２０５は、全体に「Ｉ」字形を提示する。

一実装方法において、位相シフト回路２０３を貫通孔２０５の内壁上の金属層に完全に接続するために、事前設定された幅の金属リング２０６が貫通孔２０５の縁部に配置される。金属リング２０６および貫通孔２０５は、同心かつ同軸であり、金属リング２０６および位相シフト回路２０３が接続される。したがって、第１の面上の位相シフト回路２０３が、第２の面上の位相シフト回路２０４に、金属リング２０６および貫通孔２０５の内壁上の金属層を使用することにより、接続される。

一実装方法において、図６および図８に示されるように、誘電体基板２０２には、配置エリアが更に設けられ、配置エリアは、位相シフト回路２０３を配置するように構成される。第１の面が第１の配置エリア７０１を含み、第２の面が第２の配置エリア（図面の中に図示せず）を含み、第１の面上の位相シフト回路２０３が第１の配置エリア７０１の中に配置され、かつ第２の面上の位相シフト回路２０４が第２の配置エリア（図面の中に図示せず）の中に配置される。

一実装方法において、第１の配置エリア７０１および第２の配置エリア（図面の中に図示せず）の構造は、平滑構造である。図６は、配置エリアが平滑構造にある誘電体基板２０２である。図７は、誘電体基板２０２の配置エリアが平滑構造にある場合、位相シフタの組立体の斜視図である。図１０に示されるように、固定伝送線路は、第１の固定伝送線路３０１、第２の固定伝送線路３０２、第３の固定伝送線路３０３、・・・、第９の固定伝送線路３０９を含む。第２の固定伝送線路３０２は、第１の側部固定伝送線路および第２の側部固定伝送線路を含む。第３の固定伝送線路３０３は、第１の側部固定伝送線路および第２の側部固定伝送線路を含む。スライド可能な伝送線路２０１の２つの端部が、第１の固定伝送線路３０１と第２の固定伝送線路３０２の第１の側部固定伝送線路との間に、かつ第３の固定伝送線路３０３の第１の側部と第２の固定伝送線路３０２の第２の側部固定伝送線路との間にそれぞれクランプされる。図１０に示されるように、スライド可能な伝送線路２０１の第１の面には、８個の位相シフト回路（第２の面上の第２の面の配置は、第１の面の配置と同様であり、詳細はこの実施形態の中で説明されない）が設けられ得、それには、第１の位相シフト回路、第２の位相シフト回路、・・・、第８の位相シフト回路が含まれる。第１の位相シフト回路から第４の位相シフト回路までを含む４個の位相シフト回路は、第５の位相シフト回路から第８の位相シフト回路までを含む４個の位相シフト回路に対向して配置されて、伝送装置がスライド可能な伝送線路２０１を引っ張る場合、正相および逆相を実現するようにする。

一実装方法において、位相シフタは、ポート量に従って、４ポート位相シフタ、５ポート位相シフタ、７ポート位相シフタ、９ポート位相シフタ、１１ポート位相シフタ、などに分類され得る。９ポート位相シフタが、例として用いられる。図７および図１０を参照すると、位相シフタのポートは、アンテナアレイの放射要素に接続され、放射要素に対して調節された位相を提供するように構成される。伝送装置６０が、位相シフタの反対方向へ引っ張られる場合、スライド可能な伝送線路２０１が、第１の固定伝送線路３０１、第２の固定伝送線路３０２、第３の固定伝送線路３０３、・・・、第９の固定伝送線路３０９の開放スロットの間に相対的にスライドする。ポートＰ１、ポートＰ２、・・・、ポートＰ４による位相出力は遅れ、ポートＰ１、ポートＰ２、・・・、ポートＰ４による位相出力は逆相である。ポートＰ６、ポートＰ７、・・・、ポートＰ９による位相出力は進められ、ポートＰ６、ポートＰ７、・・・、ポートＰ９による位相出力は正相である。ポートＰ５に固定伝送線路がなく、位相シフト回路が、スライド可能な伝送線路２０１上のポートＰ５に相当する位置に配置されていないので、ポートＰ５の出力位相は不変である。

（Φは位相であり、λは波長であり、Ｌは、伝送装置６０がスライドする距離である）から、伝送装置６０がスライドする距離がＬである場合、スライドに起因して変化する位相シフト回路の位相が、固定伝送線路を使用することにより蓄積される。したがって、ポートＰ１の変化した位相量は、ポートＰ４の変化した位相量の４倍である。したがって、ポートＰ９の変化した位相量は、ポートＰ６の変化した位相量のやはり４倍である。したがって、ポートＰ１の位相対ポートＰ９の位相の比率は、Φを使用することにより、Ｐ１：Ｐ２：Ｐ３：Ｐ４：Ｐ５：Ｐ６：Ｐ７：Ｐ８：Ｐ９＝−４Φ：−３Φ：−２Φ：−Φ：０：Φ：２Φ：３Φ：４Φとして表される。

一実装方法において、図８に示されるように、第１の配置エリア７０１および第２の配置エリア（図面の中に図示せず）の構造は、遅波構造である。遅波構造は、非整数多重位相シフト比率を実施することができ、その結果、位相調節はより正確になる。加えて、位相の０％−５０％の増加が、遅波構造の異なる分布密度に従って実施され得る。すべての配置エリアが平滑構造にある位相シフタに比較すると、遅波構造を含む位相シフタは、体積が飛躍的に減少するが、一方で同じ位相シフト量を実施する。この実施形態の遅波構造は、位相が２０％増加する例を用いることにより説明される。加えて、位相シフタにおいて、いくつかの配置エリアの構造もやはり、遅波構造として配置され得る。この実施形態は、ポートＰ１およびポートＰ７に相当する配置エリアの構造が、遅波構造である例を使用いることにより説明される。図９に示されるように、７個のポート位相シフタが、例として用いられる。図８および図９を参照すると、伝送装置６０がスライドする距離はＬであり、ポートＰ１の変化した位相量は、ポートＰ３の変化した位相量の３．２倍である。したがって、Ｐ１：Ｐ２：Ｐ３：Ｐ４：Ｐ５：Ｐ６：Ｐ７＝−３．２Φ：−２Φ：−Φ：０：Φ：２Φ：３．２Φである。誘電体基板２０２がＰＣＢ板であるので、遅波構造が、エッチング処理を使用することにより実装され得る。

一実装方法において、スライド可能な伝送線路２０１の表面は、断熱層により被覆されて、スライド可能な伝送線路２０１の周囲の媒体の誘電率を変化させる。絶縁層は、スライド可能な伝送線路２０１および固定伝送線路が直接接触することを回避して、位相シフタの高い出力容量を達成し、位相シフタが高出力で作動することができることを確実にする。

一実装方法において、図１１に示されるように、キャビティ１００は、第１の端部および第２の端部を含む。第１の端部には収容キャビティ５０が設けられ、第２の端部はカバー１０であり、収容キャビティ５０およびカバー１０がスプライスされている。カバー１０および収容キャビティ５０が、ハンダを使用することにより接続されることができ、あるいはねじを使用することにより、または他の接続方法で接続され得る。

一実装方法において、第１の固定伝送線路３０１、第２の固定伝送線路３０２、およびスライド可能な伝送線路２０１が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を収容キャビティ５０の中に形成する。図１２に示されるように、スライド可能な伝送線路２０１（誘電体基板２０２および位相シフト回路２０３を含む）の２つの端部が、第２の固定伝送線路３０２（第２の固定伝送線路３０２は図１２の中に示されていない）と第１の固定伝送線路３０１との間にクランプされる。第１の固定伝送線路３０１は、第１の部分３０１ａ、第２の部分３０１ｂ、第３の部分３０１ｃ、および第４の部分３０１ｄを含む。第１の部分３０１ａの２つの端部が、第４の部分３０１ｄの一方の端部および第３の部分３０１ｃの一方の端部にそれぞれ接続される。第３の部分３０１ｃの他方の端部は、位相シフタのポートに接続されるように構成され、または第３の部分３０１ｃの他方の端部は、位相シフタのポートであることができる。第４の部分３０１ｄの中の開放スロットは、スライド可能な伝送線路２０１に接続される。第１の部分３０１ａおよび第３の部分３０１ｃの材料は、金属材料であることができる。第２の部分３０１ｂは非金属材料であることができ、第２の部分３０１ｂは、固定伝送線路をカバー１０と収容キャビティ５０との間に固定されるように構成され、その結果、固定伝送線路およびスライド可能な伝送線路２０１が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を収容キャビティ５０の中に形成する。第１の部分３０１ａ、第２の部分３０１ｂ、および第４の部分３０１ｄは一体に設計されることができ、または別個に加工されて一体に組み立てられることができる。

本発明のこの実施形態の中に設けられる位相シフタは、キャビティ１００と、キャビティ１００の中に配置された、第１の固定伝送線路３０１、第２の固定伝送線路３０２、およびスライド可能な伝送線路２０１と、を含む。第１の固定伝送線路３０１には第１の開放スロット３０１１が設けられ、第２の固定伝送線路３０２には第２の開放スロット３０２１が設けられ、かつ第１の開放スロット３０１１の開放方向と第２の開放スロット３０２１の開放方向とが互いに対向している。スライド可能な伝送線路２０１の２つの端部が、第１の開放スロット３０１１および第２の開放スロット３０２１の中にそれぞれクランプされ、その結果、スライド可能な伝送線路２０１が、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に電気的に接続され、かつスライド可能な伝送線路２０１が、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドする。固定伝送線路およびスライド可能な伝送線路２０１が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を収容キャビティ５０の中に形成する。位相シフタは、簡単な構造および小体積を有し、しかも位相を正確に調節することができる。伝送装置６０が、位相を調節するために必要なのは、スライド可能な伝送線路２０１を引っ張ることだけであり、別の方向へ追加の圧力を加える必要がない。位相シフタは、作動が簡単であり、しかも伝送装置６０のために必要とされる性能は低い。

最後に、前述の実施形態は、本発明の技術的解決策を説明することだけを意図されるにすぎず、本発明を限定するためのものではないことに留意すべきである。本発明は前述の実施形態に関連して詳細に説明されているが、当業者は、本発明の実施形態の精神および技術的解決策の範囲を逸脱することなく、前述の実施形態に記述されている技術的解決策にやはり改変を加え、あるいは、前述の実施形態のいくつかの技術的特徴に対する等価の置換を行うことができることを理解するべきである。

３ 固定伝送線路
６ 可動伝送線路
１０ カバー
５０ 収容キャビティ
６０ 伝送装置
１００ キャビティ
２０１ スライド可能な伝送線路
２０２ 誘電体基板
２０３ 位相シフト回路
２０４ 位相シフト回路
２０５ 貫通孔
２０６ 金属リング
３０１ 第１の固定伝送線路
３０１ａ 第１の部分
３０１ｂ 第２の部分
３０１ｃ 第３の部分
３０１ｄ 第４の部分
３０２ 第２の固定伝送線路
３０３ 第３の固定伝送線路
３０４ 第４の固定伝送線路
３０５ 第５の固定伝送線路
３０６ 第６の固定伝送線路
３０７ 第７の固定伝送線路
３０８ 第８の固定伝送線路
３０９ 第９の固定伝送線路
４００ 金属キャビティ
４０１ 同軸コネクタ
４０２ 同軸コネクタ
４１１ 固定伝送線路
４１２ 可動伝送線路
４１３ 固定伝送線路
７０１ 第１の配置エリア
３０１１ 第１の開放スロット
３０２１ 第２の開放スロット
Ｐ１ ポート
Ｐ２ ポート
Ｐ３ ポート
Ｐ４ ポート
Ｐ５ ポート
Ｐ６ ポート
Ｐ７ ポート
Ｐ８ ポート
Ｐ９ ポート

本発明は、無線通信技術の分野に関し、特に位相シフタに関する。

図４は、本発明のこの実施形態による位相シフタのスライド可能な伝送線路２０１の一部の上面図である。スライド可能な伝送線路２０１は、誘電体基板２０２および位相シフト回路２０３を含む。誘電体基板２０２は、位相シフト回路２０３を駆動して、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドする。図４に示されるように、誘電体基板２０２は、ＰＣＢであることができる。誘電体基板２０２は、位相シフト回路２０３を駆動して、第１の固定伝送線路３０１および第２の固定伝送線路３０２に対してスライドし、その結果、誘電体基板２０２上の位相シフト回路２０３と、開放スロットの中の固定回路とが、互いに結合される。誘電体基板２０２は連続的にスライドして、第１の開放スロット３０１１のスロット、第２の開放スロット３０２１のスロット、および位相シフト回路２０３により形成される伝送線路の全長を変化させ、それにより連続的に位相を変化させる。

一実装方法において、図８に示されるように、第１の配置エリア７０１および第２の配置エリア（図面の中に図示せず）の構造は、遅波構造である。遅波構造は、非整数多重位相シフト比率を実施することができ、その結果、位相調節はより正確になる。加えて、位相の０％−５０％の増加が、遅波構造の異なる分布密度に従って実施され得る。すべての配置エリアが平滑構造にある位相シフタに比較すると、遅波構造を含む位相シフタは、体積が飛躍的に減少するが、一方で同じ位相シフト量を実施する。この実施形態の遅波構造は、位相が２０％増加する例を用いることにより説明される。加えて、位相シフタにおいて、いくつかの配置エリアの構造もやはり、遅波構造として配置され得る。この実施形態は、ポートＰ１およびポートＰ７に相当する配置エリアの構造が、遅波構造である例を使用いることにより説明される。図９に示されるように、７個のポート位相シフタが、例として用いられる。図８および図９を参照すると、伝送装置６０がスライドする距離はＬであり、ポートＰ１の変化した位相量は、ポートＰ３の変化した位相量の３．２倍である。したがって、Ｐ１：Ｐ２：Ｐ３：Ｐ４：Ｐ５：Ｐ６：Ｐ７＝−３．２Φ：−２Φ：−Φ：０：Φ：２Φ：３．２Φである。誘電体基板２０２がＰＣＢであるので、遅波構造が、エッチング処理を使用することにより実装され得る。

Claims (12)

1. キャビティと、前記キャビティの中に配置された、第１の固定伝送線路、第２の固定伝送線路、およびスライド可能な伝送線路と、を備える位相シフタであって、
   前記第１の固定伝送線路には第１の開放スロットが設けられ、前記第２の固定伝送線路には第２の開放スロットが設けられ、かつ前記第１の開放スロットの開放方向と前記第２の開放スロットの開放方向とが互いに対向しており、
   前記スライド可能な伝送線路の２つの端部が、前記第１の開放スロットおよび前記第２の開放スロットの中にそれぞれクランプされ、その結果、前記スライド可能な伝送線路が、前記第１の固定伝送線路および前記第２の固定伝送線路に電気的に接続され、かつ前記スライド可能な伝送線路が、前記第１の固定伝送線路および前記第２の固定伝送線路に対してスライドする、位相シフタ。
2. 前記スライド可能な伝送線路が、誘電体基板および位相シフト回路を備え、かつ前記誘電体基板が、前記位相シフト回路を駆動して、前記第１の固定伝送線路および前記第２の固定伝送線路に対してスライドする、請求項１に記載の位相シフタ。
3. 前記位相シフト回路が、前記誘電体基板の第１の面および前記誘電体基板の第２の面上に配置され、前記第１の面および前記第２の面が、前記誘電体基板ならびに前記第１の開放スロットおよび前記第２の開放スロットを接続する面であり、かつ前記第１の面および前記第２の面が、互いに対向して配置されている、請求項２に記載の位相シフタ。
4. 前記位相シフト回路が、Ｕ字形であり、かつ前記位相シフト回路の２つのアームが、前記誘電体基板と前記第１の開放スロットとの接合部、および前記誘電体基板と前記第２の開放スロットとの接合部にそれぞれ配置されている、請求項２に記載の位相シフタ。
5. 前記誘電体基板には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記位相シフト回路の中に配置され、前記貫通孔の内壁が金属層により被覆され、かつ前記金属層を使用することにより前記第１の面上の前記位相シフト回路が前記第２の面上の前記位相シフト回路に接続されている、請求項３に記載の位相シフタ。
6. 事前設定された幅の金属リングが、前記貫通孔の縁部に配置され、前記金属リングおよび前記貫通孔が、同心および同軸であり、かつ前記金属リングおよび前記位相シフト回路が、接続されている、請求項５に記載の位相シフタ。
7. 前記第１の面が第１の配置エリアを含み、前記第２の面が第２の配置エリアを含み、前記第１の面上の前記位相シフト回路が前記第１の配置エリアの中に配置され、かつ前記第２の面上の前記位相シフト回路が前記第２の配置エリアの中に配置されている、請求項３または５に記載の位相シフタ。
8. 前記第１の配置エリアおよび前記第２の配置エリアの構造が、平滑構造である、請求項７に記載の位相シフタ。
9. 前記第１の配置エリアおよび前記第２の配置エリアの構造が、遅波構造である、請求項７に記載の位相シフタ。
10. 前記スライド可能な伝送線路の面が、絶縁層により被覆されている、請求項１または２に記載の位相シフタ。
11. 前記キャビティが第１の端部および第２の端部を備え、前記第１の端部には収容キャビティが設けられ、前記第２の端部がカバーであり、かつ前記収容キャビティおよび前記カバーがスプライスされている、請求項１に記載の位相シフタ。
12. 前記第１の固定伝送線路、前記第２の固定伝送線路、および前記スライド可能な伝送線路が、吊り下げ式マイクロストリップ構造を前記収容キャビティの中に形成している、請求項１１に記載の位相シフタ。

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