[發(fā)明專利]天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680041379.4
• 申請日: 2006-09-01
• 公開（公告）號: CN101300715A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·基欽納爾;A·烏爾克哈特;D·亞當(dāng)斯
• 申請（專利權(quán)）人: 北電網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號: H01Q13/18
• 分類號: H01Q13/18;H01Q21/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李鎮(zhèn)江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陣列天線，并且在優(yōu)選實施例中涉及多極陣列。

背景技術(shù)

具有多個輻射元件的陣列天線在自適應(yīng)和/或多波束應(yīng)用中得到 越來越廣泛的使用。陣列天線預(yù)計是未來寬帶無線解決方案的重要元 件，這是因為這種天線使得能夠例如使用精確的波束控制和波束形成 產(chǎn)生很大的容量增益。

但是，由于需要精確控制陣列元件的幅值和相位權(quán)重以便生成希 望的波束圖，所以這種天線的饋電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，這意味著天線的生產(chǎn)通 常比較昂貴。另外，它們通常需要多行和多列，得到具有多個零件的 大型結(jié)構(gòu)，這會比較沉重。

隨著這種天線的使用日益增加，必須降低制造的復(fù)雜度以便降低 成本。為了使這種天線可容易地安裝并且降低安裝成本，還希望減小 這種天線的重量。

迄今為止，這種類型的天線通常使用安裝在平面反射器附近的離 散偶極天線形成。每個天線的饋電線已經(jīng)使用同軸電纜網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。還 存在可選擇的使用微帶貼片天線和微帶饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，本發(fā)明提供了一種天線，該天線包含導(dǎo)電管、覆蓋 管的正面以及兩個相對側(cè)面的至少一部分的導(dǎo)電外表面、位于管和外 表面之間的并且設(shè)置成承載導(dǎo)電軌道的饋電層、以及位于管和饋電層 之間以及外表面和饋電層之間的介電材料，天線還包括多個形成為由 相互對齊的、外表面的正面和管內(nèi)的不導(dǎo)電區(qū)域限定的槽的輻射元 件、以及大致與槽對齊的在饋電層上限定的相應(yīng)的導(dǎo)電軌道。

該部件例如可由具有導(dǎo)電涂層的塑料模制件制成。這提供了重量 非常輕的結(jié)構(gòu)。

應(yīng)注意，饋電層被夾在兩個導(dǎo)電部件之間，這樣形成三平板式饋 電網(wǎng)絡(luò)。這省去了對使用同軸電纜的復(fù)雜且笨重的饋電網(wǎng)絡(luò)的需求。

通過并排放置多個管，可提供另外一組輻射元件，從而可使用與 需求一樣多的管以模塊化方式構(gòu)成陣列。管可如下所述地共用外表面 的共用部分。

通過改變槽的朝向，可從相同的天線實現(xiàn)不同的極化和/或多個 極化。下文將對此進(jìn)行詳細(xì)說明。在優(yōu)選實施例中，槽被定向為正和 負(fù)45度并且被散置，從而陣列提供正和負(fù)45度極化輻射。

通過合適地選擇塑料，天線可構(gòu)造成不具有天線罩，從而進(jìn)一步 減少成本和重量。

外表面可具有曲線輪廓。這典型地增加了管的強度，并且還可用 于進(jìn)一步適合天線圖的空間變化。此結(jié)構(gòu)還具有饋電層不必轉(zhuǎn)過銳角 轉(zhuǎn)角的優(yōu)點。

在第二方面，本發(fā)明提供了一種多波束天線，該天線包含大致為 圓柱形的導(dǎo)電外層、圍繞該圓柱的中心軸線設(shè)置的多個導(dǎo)電管、形成 每個管的最外側(cè)壁的導(dǎo)電內(nèi)圓柱層、位于內(nèi)層和外層之間并且設(shè)置成 承載導(dǎo)電軌道的饋電層，以及位于外層和饋電層之間以及內(nèi)層和饋電 層之間的介電材料，天線還包括多個形成為由相互對齊的、在外層和 內(nèi)層內(nèi)的不導(dǎo)電區(qū)域限定的槽的輻射元件、以及大致與槽對齊的在饋 電層上限定的相應(yīng)的導(dǎo)電軌道，從而每個管大致對應(yīng)于天線的單個相 應(yīng)的波束。

此布置尤其應(yīng)用于蜂窩式網(wǎng)絡(luò)例如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)。管可設(shè)置成單 個陣列或多個陣列以提供例如圍繞圓柱體大致等間隔的三個波束。這 提供了一種尤其有效且經(jīng)濟的天線。

在第三方面，本發(fā)明提供了一種天線部件，該天線部件包含導(dǎo)電 管、覆蓋管的正面以及兩個相對側(cè)面的至少一部分的導(dǎo)電外表面、位 于管和外表面之間的并且設(shè)置成承載導(dǎo)電軌道的饋電層、以及位于管 和饋電層之間以及外表面和饋電層之間的介電材料，天線還包括形成 為由相互對齊的、在外表面的正面和管內(nèi)的不導(dǎo)電區(qū)域限定的槽的輻 射元件，該槽可被大致與槽對齊的在饋電層上限定的導(dǎo)電軌道激勵使 用。

此模塊可用作其它方面的天線的構(gòu)件塊。此模塊可與在一端或兩 端的擋板一起形成單個背面有空腔的槽部件。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在閱讀下文結(jié)合附圖對本發(fā)明的特定實 施例的說明時清楚地了解本發(fā)明的其它方面和特征。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實施例的具有六列的天線陣列的橫截面視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的陣列的可選擇實施例的橫截面視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的雙極化陣列的一部分的透視及部分切除視 圖；

圖4是示出雙極化陣列的輻射元件的一種可能的布置的示意圖；

圖5是示出雙極化陣列的一種可能的槽布置的另一個可選擇實 施例；