[發(fā)明專利]具有交錯(cuò)天線元的天線裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680026861.0
• 申請(qǐng)日: 2006-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101228665A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 比約恩·林德馬克;耶斯佩爾·烏丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 動(dòng)力波技術(shù)瑞典股份公司
• 主分類號(hào): H01Q21/08
• 分類號(hào): H01Q21/08
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 郭思宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于多頻帶工作特別是用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的具有交錯(cuò)天線元的天線裝置，如在權(quán)利要求1的導(dǎo)言中所述。本發(fā)明還涉及適合通過(guò)通信鏈路與基站通信的天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)當(dāng)前用來(lái)發(fā)送和接收RF(射頻)信號(hào)的天線陣通常專用于單個(gè)頻帶或者有時(shí)是兩個(gè)或更多個(gè)頻帶。單頻帶天線已經(jīng)使用了好長(zhǎng)時(shí)間，通常包括多個(gè)排列成垂直的行的天線元。如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商想要用單頻帶天線另增加一個(gè)頻帶，就需要在第一行天線元旁再增加一行第二行天線元。然而，這需要足夠的空間來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這種天線裝置還可能對(duì)不同頻帶的信號(hào)之間的干擾敏感。

這些缺點(diǎn)部分地已由附圖1A和1B示意性示出的現(xiàn)有技術(shù)的裝置10解決。

在圖1A中，示出了兩種天線元11、12交替地排列成一列。第一天線元11是可在兩個(gè)不同頻帶FB1和FB2內(nèi)工作的雙頻帶天線元，而第二天線元12是只能在一個(gè)頻帶FB1內(nèi)工作的天線元。

這種現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例的缺點(diǎn)是頻帶FB1和FB2由于構(gòu)成天線元11的部件很接近而相互耦合。

因此，這種配置只適用于頻帶間距大的情況，例如FB2的頻率近似為FB1的兩倍。如果頻帶太接近，就必須在非常接近天線元處使用高Q值的濾波器，例如使用占據(jù)不小空間和比較不經(jīng)濟(jì)和笨重的空腔濾波器。

圖1B所示的現(xiàn)有技術(shù)裝置，如US6,211,841(Nortel)所揭示的，由包括配置在兩個(gè)平行的列13a、14a內(nèi)的在較低的第一頻帶內(nèi)工作的第一天線元11a和交替地設(shè)置在兩個(gè)相鄰的列13a、15a內(nèi)的在較高的第二頻帶內(nèi)工作的第二天線元12a的陣列形成。這兩個(gè)相鄰列中的一個(gè)列(13a)與配置第一天線元11a的兩個(gè)列中的一個(gè)列是同一個(gè)列。由于將天線元11a、12a布置在平行、緊鄰并間隔開(kāi)的列中，因此可能實(shí)現(xiàn)甚至在頻帶相互比較接近(直至2/3左右)的頻帶之間的足夠低的耦合。

US6,844,863?B2(Andrew公司)揭示了一種具有交錯(cuò)的天線元陣列的裝置。這里，各個(gè)陣列在一個(gè)公共頻帶內(nèi)特意相互耦合。

因此，需要有一種能在兩個(gè)或更多個(gè)頻帶內(nèi)工作而頻帶之間的耦合得到減小的新的天線裝置，這種天線裝置不需要使用接近天線元的濾波器，或者如果需要使用濾波器，使用Q值小的濾波器，諸如微帶或帶狀線濾波器，這種濾波器尺寸小而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多頻帶天線裝置和天線系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)的天線相比，可以降低不同頻帶之間的耦合，同時(shí)還使所需空間減到最小。

這個(gè)目的是用一種可與收發(fā)機(jī)連接的用來(lái)發(fā)送和接收至少兩個(gè)分開(kāi)的頻率區(qū)域內(nèi)的RF信號(hào)的多頻帶天線裝置實(shí)現(xiàn)的。這種天線裝置具有至少兩組配置在反射器上的天線元。第一組天線元在第一頻率區(qū)域內(nèi)工作，排成一列，而第二組天線元在第二頻率區(qū)域內(nèi)工作，也排成一列。按照本發(fā)明，第一和第二組天線元交錯(cuò)配置在一條直線上，形成單個(gè)列，所述第一和第二頻率區(qū)域分別包括第一和第二頻帶，它們是分開(kāi)的而且基本上不相重疊，但相互比較接近，以及所述列內(nèi)在不同頻帶內(nèi)工作的相鄰天線元之間沿所述列的距離基本相同并小于所述第一和第二頻帶中最高頻帶的中心頻率的波長(zhǎng)λ。

這個(gè)目的也由一種適合通過(guò)通信鏈路與基站通信的天線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。這種天線系統(tǒng)包括天線裝置，以及控制發(fā)送給所述天線裝置內(nèi)的天線元的信號(hào)和從所述天線裝置內(nèi)的天線元接收到的信號(hào)的相位和振幅的裝置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得頻帶之間的隔離超過(guò)30dB，即使頻帶相互接近也不需要使用空腔濾波器。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很容易配置具有所希望的頻帶選擇的天線。

本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種天線裝置可以做得比現(xiàn)有技術(shù)的裝置小。

技術(shù)人員從以下詳細(xì)說(shuō)明中可以清楚地看到本發(fā)明的另一些目的和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1A示出了現(xiàn)有技術(shù)的雙頻帶天線裝置的示意圖；

圖1B示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)雙頻帶裝置；

圖2A示出了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的雙頻帶天線裝置的示意圖；

圖2B示出了圖2A的裝置的改進(jìn)型；

圖2C例示了用于雙頻帶天線裝置的兩個(gè)頻帶的分離情況；

圖3示出了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的雙頻帶天線裝置的第一實(shí)施例的透視圖；

圖4示出了雙頻帶天線裝置的第二實(shí)施例的透視圖；

圖5示出了雙頻帶天線裝置的第三實(shí)施例的透視圖；

圖6示出了多頻帶天線裝置的第一實(shí)施例的透視圖；

圖7示出了圖6所示的多頻帶天線裝置的示意圖；