[發(fā)明專利]關(guān)于天線的改進(jìn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910149219.7
• 申請(qǐng)日: 2009-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN101626115A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·雷德;S·貝茨;G·多爾曼;D·阿達(dá)姆斯;W·瓦竇普;D·吉奇納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北電網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q13/08
• 分類號(hào): H01Q13/08;H01Q13/10;H01Q1/38
• 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: 屠長(zhǎng)存

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及寬帶天線結(jié)構(gòu)以及天線布置，所述天線布置包括該天 線結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備，并且特別地但是并非排它地適合于物理地在天線 外表面上連接電子設(shè)備，并且提供天線及其相關(guān)聯(lián)的控制電子設(shè)備之 間的電耦合。

背景技術(shù)

天線是設(shè)計(jì)為發(fā)射和接收電磁波的變換器。用于蜂窩通信基站的 天線通常位于塔、桅桿或建筑物的頂部，以便最大化或控制系統(tǒng)的地 理覆蓋面積。天線通常通過(guò)一個(gè)或多個(gè)同軸電纜與電子設(shè)備諸如放大 器、濾波器、收發(fā)器等等連接。為了便于維護(hù)并且在歷史上由于其大 小的原因，與天線連接的電子設(shè)備常規(guī)地被容納在遠(yuǎn)離天線的位置， 并且被安置在地面上或建筑物內(nèi)。這種布置具有若干缺點(diǎn)，包括此類 型的同軸電纜的高昂成本，能夠危害系統(tǒng)性能的由電纜引入的RF損 失，用于將它們連附于天線和裝置的電纜或連接器的可能的故障，由 于連接器內(nèi)的金屬間接觸引起的無(wú)源互調(diào)失真，與電纜占用的空間相 關(guān)的租金費(fèi)用，和與容納電子設(shè)備的建筑物或機(jī)殼的大的占地面積相 關(guān)的租金費(fèi)用。

如已知的，天線包括包含輻射部分和饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電層。常規(guī)布 置的饋電層位于天線殼體或天線罩內(nèi)以便保護(hù)饋電層不受包括雨、 風(fēng)、沙、UV、冰雪等等的環(huán)境暴露以及機(jī)械損壞的影響。在申請(qǐng)人 的描述背腔縫隙輻射式天線的共同待決專利申請(qǐng)US?11,966,501中 已知這樣的一種布置。在該布置中，導(dǎo)電罩具有開口或部分開放端以 及覆蓋物。覆蓋物配置有定位在由罩形成的共振腔上的縫隙。由此位 于罩和覆蓋物之間的饋電層激勵(lì)共振腔或被共振腔激勵(lì)，從而腔的體 積越大，可以實(shí)現(xiàn)的帶寬越寬。然而由于需要將罩中的腔保持為較小， 因此這種布置具有帶寬的限制，由此使得可以以多元件陣列天線所需 的大體上半波長(zhǎng)間隔在陣列內(nèi)布置子陣列。另外，這種縫隙天線設(shè)計(jì) 需要針對(duì)每個(gè)極化的單獨(dú)的縫隙。

希望提供一種具有降低的成本和重量的寬帶天線，其可以容易地 與電子設(shè)備連接(并且從其拆除)，并且優(yōu)選地，旨在避免如上所述的 與連接天線和位于遠(yuǎn)處的電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)中的至少一些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種天線布置，包括：

天線，所述天線包括天線殼體和饋電層，所述天線殼體具有表面， 并且所述表面包括開口；和

電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括電子設(shè)備罩，

其中所述饋電層的一部分通過(guò)所述開口突出所述天線殼體之外， 所述突出所述天線殼體之外的部分位于所述電子設(shè)備的電子設(shè)備罩 之內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備到天線的直接連接減少了所需 的同軸電纜的數(shù)量，或完全消除對(duì)同軸電纜的需要。結(jié)果可以極大地 減少或消除與同軸電纜相關(guān)聯(lián)的費(fèi)用，可能危及系統(tǒng)性能的由電纜引 入的RF損失，可能的電纜故障，電纜占用的空間的租金，和容納電 子設(shè)備的建筑物或機(jī)殼的大的占地面積的租金。

同時(shí)如上所述，通常不希望將饋電層的一部分延伸出天線罩殼， 以這種方式配置饋電層具有促進(jìn)饋電層和電子設(shè)備跡線之間的直接 耦合的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)將饋電層的外在部分定位在連接到 天線的電子設(shè)備的電子設(shè)備罩之內(nèi)，從而確保了饋電層保護(hù)。

在本發(fā)明的這個(gè)方面的實(shí)施例中，電子設(shè)備包括導(dǎo)電跡線，并且 所述導(dǎo)電跡線耦合到所述天線的饋電層。在一種布置中，電子設(shè)備跡 線借助于寬邊耦合而耦合到天線的饋電層，寬邊耦合優(yōu)選地為重疊耦 合。使用重疊耦合而不是常規(guī)的連接器消除了與連接器相關(guān)聯(lián)的可能 的故障，損失和費(fèi)用以及消除了由于連接器中的金屬間接觸引起的無(wú) 源互調(diào)失真。

在優(yōu)選的布置中，重疊耦合包括兩個(gè)電介質(zhì)襯底，饋電層被印刷 在一個(gè)電介質(zhì)襯底的表面上，并且電子設(shè)備跡線印刷在另一個(gè)電介質(zhì) 襯底的表面上，其中所述兩個(gè)襯底被定位為饋電層的一部分與電子設(shè) 備跡線的一部分配準(zhǔn)。

將饋電層和電子設(shè)備跡線印刷在兩個(gè)單獨(dú)的襯底上意味著天線 的饋電層和電子設(shè)備跡線不永久連接，并且因此可以容易地分開，這 簡(jiǎn)化了天線布置的維護(hù)和組裝。

借助于重疊耦合的饋電層和電子設(shè)備的上述耦合需要將天線的 饋電層和電子設(shè)備跡線緊密靠近。在實(shí)際中這可能難以實(shí)現(xiàn)。要克服 的第一個(gè)難點(diǎn)是由于電子設(shè)備通常組裝有電子組件，自然不能足夠緊 密地接近天線饋電層。第二，天線罩之外的天線饋電層可能與電子設(shè) 備跡線成直角。第三，天線可以使用三重結(jié)構(gòu)，而電子設(shè)備跡線很可 能在耦合區(qū)域中使用微帶結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的其他方面解決了這些問(wèn)題。