具体实施方式

下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

现在基站天线把控一个或多个辐射元件阵列。每个辐射元件阵列可以产生一个或多个辐射图(也称为天线波束)。为了改变由辐射元件阵列产生的天线波束的(下)倾角，绝大多数现在基站天线包括沿着RF传输路径插入在连接到天线的无线电装置和辐射元件阵列之间的移相器，以及驱动装置(通常称为远程电倾角或RET致动器)。移相器将RF信号分成多个子分量，并且向RF信号的各个子分量注入不同量的相移(即相位锥减)。RF信号的经过相移的子分量被传输给阵列中对应的辐射元件(或多组辐射元件)。RF信号的子分量上施加的相位锥减用于电子地改变由辐射元件阵列形成的天线波束的倾角。驱动装置可用于调节移相器向RF信号的子分量施加多少相位锥减，从而调节倾角的变化量。该技术可以用于，例如，调节基站覆盖的区域(或小区)的尺寸。但不幸的是，很多小型的小区基站无法提供足够的空间以容纳具有驱动装置的传统的移相器。小区运营商将经常要求小型的小区基站天线被配置成向天线辐射的RF信号施加一定量的电倾角。一种实现方式是将天线设计成向辐射元件阵列产生的辐射图施加规定的量的电下倾角。这可以通过例如在向辐射元件阵列馈电的RF传输线中设置固定量的相移来实现。但是，不同的应用场景需要不同量的电倾角，因此每个基站天线必须为可能的应用场景设计不同的版本，这增加了开发周期和设计成本。

图1-图3是根据本公开的实施例的移相器的示意图。如图1所示，移相器100可以包括基板101、输入端口103、输出端口102以及位于基板101上的馈电线路104。其中，RF信号可以在输入端口103输入移相器100中，经由馈电线路104传输到输出端口102并且在输出端口102输出。在经过馈电线路104传输的过程中，RF信号的相位发生变化。

如图2所示，移相器100还包括可更换的介电板105。介电板105由介电材料制成。例如由FR4制造的印刷电路板等。介电板105的尺寸(例如长度L、宽度H和厚度等)和介电常数可以根据实际需要进行选择。例如，在根据本公开的一些实施例中，小型的介电板105可用于像图3那样只覆盖馈电线路104的一部分，或者介电板105可以覆盖全部的馈电线路104。也就是说，根据本公开的实施例中，介电板105覆盖馈电线路104的至少一部分。

如图3所示，在移相器100中，介电板105覆盖了馈电线路104的一部分。RF传输线的电学长度以及输入到RF传输线中的RF信号的频率决定了当RF信号穿过RF传输线时将改变多少相位。微带线或带状线的传输线的电学长度是馈电线路104周围的介电材料的介电常数等的函数。馈电线路104的未被介电板105覆盖的各个部分被介电常数等于1的空气“覆盖”。馈电线路104的被介电板105覆盖的其它部分被介电常数大于1的介电材料覆盖。这样，对于具有恒定的介电常数的介电板105，穿过馈电线路104的RF信号的相移量是馈电线路104的被介电板105覆盖的部分的函数。这样，可以通过改变可更换的介电板105的尺寸，可以改变由移相器100施加的相移量。此外，还可以通过改变介电板105的介电常数来改变相移量。因此，如图4所示，根据移相器的设计需求，通过简单地将第一介电板105更换成具有不同尺寸和/或介电常数的不同的介电板105，可以向RF信号施加不同的相移，而不必改变基板101、输入端口103、输出端口102和馈电线路104。

图5是根据本公开的实施例的移相器100的RF信号的相位随着移相器100中使用的不同介电板的介电常数变化的图。在图5的示例中，所有介电板105的尺寸相同，但是采用了不同介电常数的介电材料。曲线101对应于未设置介电板105的情况，曲线102对应于介电板105的介电常数等于2.94的情况，曲线103对应于介电板105的介电常数等于5.8的情况，曲线104对应于介电板105的介电常数等于9.2的情况。

如图5所示，以RF信号的中心频率为2.2GHz为例，当移相器100不包含介电板105的情况下，相位等于-233.5度；当介电板105的介电常数等于2.94时，相位为-239.7度；当介电板105的介电常数等于5.8时，相位为-245.2度；当介电板105的介电常数等于9.2时，相位为-249.5度。

由图5可以看出，随着介电板105的介电常数的增加，RF信号的相位的绝对值逐渐增大。因此，根据本公开的实施例的移相器100可以通过简单地改变覆盖在馈电线路104上的介电板105的参数(例如尺寸、介电常数等，就能提供不同的相移。

此外，在根据本公开的一些实施例中，移相器中可以包括多个介电板。图6示出了包括第一介电板1051和第二介电板1052的移相器100的另一个实施例。这两个介电板可以根据实际需要分别设置在馈电线路104的不同部分上。在一些空间受限的小型基站中，采用多个介电板的方式，可以增加设计的灵活性，结合基站中其它部件的位置灵活地设置介电板。

图7是根据本公开的另一个实施例的移相器200的示意图。如图7所示，移相器200包括基板201、输入端口203、输出端口202、馈电线路2041和馈电线路2042。

RF信号可以在输入端口203输入移相器200，经由馈电线路2041和馈电线路2042传输到输出端口202。但是，馈电线路2041和馈电线路2042彼此并不电连接。

图15是图7所示的移相器200的截面图。如图15所示，移相器200的基板201包括介电材料层210和接地面220。接地面220和馈电线路2041、2042(也称为传输线、微带线、迹线)分别形成在介电材料层210的两侧。

此外，如图8所示，移相器200还包括可更换的介电板205。在介电板205上设置有馈电线路206。介电板205由介电材料制成，例如由FR4制造的印刷电路板等。介电板205的尺寸参数(例如长度L、宽度H和厚度等)和介电常数可以根据实际需要进行选择。

此外，馈电线路206的形状和长度可以根据实际需要进行选择。在图8所示的实施例中，馈电线路206的形状为方波。此外，在根据本公开的一些实施例中，馈电线路206的形状不受限制，可以为正弦波等周期曲线，也可以为其它形状，甚至可以为直线。

图9是其上安装有可更换的介电板205的图7的移相器200的示意图。图17是其上安装有可更换的介电板205的图7的移相器200沿水平方向的截面图。在图17中，介电板205上的馈电线路206的截面被简化表示为直线，应当理解，当馈电线路206为方波形时，其沿着水平方向的截面实际上应当表现为多段迹线。介电板205包括两个表面，即设置有馈电线路206的第二表面和与第二表面相对的第一表面。介电板205的第一表面面对基板201上的馈电线路2041和馈电线路2042，即介电板205的第一表面邻近馈电线路2041和馈电线路2042。这样，位于介电板205的第二表面上的馈电线路206的两端可以分别与馈电线路2041和馈电线路2042耦合。从输入端口203接收的RF信号可以依次经由馈电线路2041、馈电线路206和馈电线路2042传输到输出端口202。在RF信号的传输过程中，RF信号的相位发生变化。这样，从输出端口202输出了相位改变的RF信号。

当移相器200的设计要求发生变化时，可以不改变基板201、输入端口203、输出端口202和馈电线路2041，通过更换具有不同馈电线路206的介电板205，使得移相器200输出的RF信号的相移改变，从而符合新的设计要求。这样，可以节省设计成本和设计时间。

例如，图10示出了根据本公开的实施例的移相器的示意图。如图10所示，移相器200的介电板205进行了更换，在新的介电板2052上，设置有长度更大的馈电线路2062，即RF信号的传输路径变得更长，从而可以实现不同的相移量。

图11-图13是根据本公开的其它一些实施例的移相器的示意图。在移相器200中，分别设置有介电板2053、2054和2055。这三个介电板具有相同的尺寸，并且由相同的介电材料制成，但是介电板上的馈电线路不同。如图11所示，在介电板2053上的馈电线路2063为直线。如图12所示，在介电板2054上的馈电线路2064为方波形并且包含一个波谷。如图13所示，介电板2055上的馈电线路2065为方波形并且包含两个波谷。这三种介电板对RF信号相位的影响如图14所示。

在图14中，曲线2002对应于介电板2053，曲线2003对应于介电板2054，曲线2004对应于介电板2055。如图14所示，在RF信号的中心频率为2.2GHz的情况下，当移相器200中设置介电板2053时，移相器200输出的RF信号的相位为-239度；当移相器200中设置介电板2054时，移相器200输出的RF信号的相位为-263度；当移相器200中设置介电板2055时，移相器200输出的RF信号的相位为-288度。

此外，图14中还示出了没有设置介电板的情况下，移相器200输出的RF信号的相位(即曲线2001)。应当理解，这里所谓没有设置介电板，是指移相器200的馈电线路2041和馈电线路2042直接电连接的情况。

由此可见，通过在移相器200中设置具有不同形状、长度的馈电线路206，可以改变移相器200对RF信号的相移量。对于内部空间受限的小型无线通信基站，可以减小移相器的尺寸，充分利用内部空间，实现可变的倾角。

此外，采用根据本公开的实施例的移相器200，不会引入其它负面的效应，例如无源交调(PIM)、回波损耗(Return Loss)、隔离(Isolation)等。

图15是移相器200中使用图11-图13所示的三种介电板时的回波损耗的示意图。其中，曲线3002对应于介电板2053，曲线3003对应于介电板2054，曲线3004对应于介电板2055。此外，曲线3001为没有设置介电板的情况，移相器200输出的RF信号的回波损耗。

从图15可以看出，在移相器200中设置介电板并没有引入额外的回波损耗。

此外，在根据本公开的实施例中，介电板可以通过各种方式固定到移相器的基板上。例如，为了方便更换不同的介电板，可以采用铆接或螺接的方式固定介电板。或者，可以通过粘合剂将介电板粘接到移相器上。

此外，如上所述，本公开还提供了一种改变由辐射元件阵列产生的天线波束的电下倾角的量的方法，包括：使用第二介电板替换天线的移相器的第一介电板。通常，移相器包括微带线部分，微带线部分包括馈电线路和接地面。在根据本公开的一些实施例中，第二介电板位于馈电线路上，使得馈电线路位于介电板和接地面之间。

如上所述，第一介电板和第二介电板可以具有不同的介电常数，或者第一介电板和第二介电板可以覆盖移相器的传输线部分的不同长度，从而改变移相器对RF信号的相移量。

此外，如图7-图13所示，第一介电板可以包括第一迹线部分(例如馈电线路206)，第二介电板可以包括电学长度不同于第一迹线部分的第二迹线部分(例如馈电线路2062)。第一迹线部分和第二迹线部分可以各自被构造成容性耦合到移相器的一对传输线部分(例如馈电线路2041、2042)。

此外，除了容性耦合之外，也可以采用电连接的方式。例如，在使用第一介电板时，馈电线路(第一传输线路)2041和馈电线路2042(第二传输线路)可以分别电连接到第一介电板的馈电线路206的两端。在移相器中将第一介电板更换成第二介电板后，馈电线路(第一传输线路)2041和馈电线路2041(第二传输线路)可以分别电连接到第二介电板的馈电线路2062的两端。

图18是根据本公开示例性实施例的移相器的示意图。移相器1800具有输入端口1803和3个输出端口18021、18022和18023。3个馈电线路18041、18042和18043连接到输入端口1803，3个馈电线路18044、18045和18046分别连接到3个输出端口18021、18022和18023。在馈电线路18041和18044之间设置有介电板18051，在馈电线路18042和18045之间设置有介电板18052，在馈电线路18043和18045之间设置有介电板18053。介电板18051、18052和18053分别具有不同形状的馈电线路18061、18062和18063。

RF信号从输入端口1803输入移相器1800，可以选择从3个输出端口18021、18022和18023之一输出相位改变的RF信号。此外，如上所述，通过更换介电板18051、18052和18053中的一个或多个，可以灵活地改变移相器1800的各个输出端口输出的RF信号的相移量。。此外，应当理解，根据本公开的移相器可以具有任意数量的输出端口，而不限于上面各个实施例。例如，在一个示例性实施例中，移相器可以具有5个输出端口；在另一个示例性实施例中，移相器可以具有10个输出端口。

根据本公开的一些实施例，还可以采用以下技术方案：

1、一种移相器，包括：

输入端口，被构造成接收射频(RF)信号；

输出端口，被构造成输出相位改变的RF信号；

馈电线路，用于将所述RF信号从所述输入端口传输到所述输出端口以及改变所述RF信号的相位；以及

可更换的介电板，所述介电板由介电材料制成并且覆盖所述馈电线路的至少一部分。

2、根据1所述的移相器，其中，所述移相器包括多个所述介电板，不同的介电板覆盖不同量的所述馈电线路。

3、根据2所述的移相器，其中，所述多个介电板的介电材料具有不同的介电常数。

4、根据2所述的移相器，其中，所述多个介电板的厚度不同。

5、根据2所述的移相器，其中，所述多个介电板的尺寸不同。

6、根据1所述的移相器，其中，所述移相器包括承载所述馈电线路的基板，所述介电板通过铆接方式或螺接方式固定到所述基板上。

7、一种移相器，包括：

基板；

输入端口，被构造成接收射频(RF)信号；

输出端口，被构造成输出相位改变的RF信号；

位于所述基板上的馈电线路，用于将所述RF信号从所述输入端口传输到所述输出端口以及改变所述RF信号的相位；以及

可更换的介电板，所述介电板由介电材料制成并且包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，

其中，所述馈电线路包括彼此不连接的第一馈电线路、第二馈电线路和第三馈电线路，

第二馈电线路位于所述介电板的第二表面，所述介电板设置在所述基板上，使得所述介电板的第一表面邻近所述第一馈电线路和第三馈电线路，所述第二馈电线路的两端分别耦合到第一馈电线路和第三馈电线路。

8、根据7所述的移相器，其中，不同的介电板的介电材料具有不同的介电常数。

9、根据7所述的移相器，其中，所述介电板通过铆接方式或螺接方式固定到所述基板上。

10、根据7所述的移相器，其中，不同介电板上的第二馈电线路的长度不同。

11、根据7所述的移相器，其中，所述第二馈电线路为周期性曲线并且包含所述周期性曲线的至少一个周期。

12、根据11所述的移相器，其中，所述周期性曲线包括正弦曲线和方波曲线。

13、一种基站，包括1-12中任一项所述的移相器。

14、一种改变由辐射元件阵列产生的天线波束的电下倾角的量的方法，包括：

使用第二介电板替换天线的移相器的第一介电板。

15、根据14所述的方法，其中所述移相器包括微带线部分，所述微带线部分包括馈电线路和接地面，所述第二介电板位于所述馈电线路上，使得所述馈电线路位于所述介电板和所述接地面之间。

16、根据14所述的方法，其中第一介电板和第二介电板具有不同的介电常数。

17、根据14所述的方法，其中第一介电板和第二介电板被构造成覆盖所述移相器的传输线部分的不同长度。

18、根据14所述的方法，其中第一介电板包括第一迹线部分，第二介电板包括电学长度不同于第一迹线部分的第二迹线部分。

19、根据18所述的方法，其中第一迹线部分和第二迹线部分各自被构造成容性耦合到所述移相器的一对传输线部分。

20、根据14所述的方法，其中所述移相器包括第一传输线路部分和第二传输线路部分，第一介电板包括第三传输线路部分，第二介电板包括第四传输线路部分。

21、根据20所述的方法，其中第三传输线路部分被构造成当所述移相器中包括第一介电板时将第一传输线路部分电连接到第二传输线部分，当所述移相器中包括第二介电板时将第一传输线部分电连接到第二传输线部分。

在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。

如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

另外，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。