[發明專利]具有用于控制多個移相器的緊湊遠程電子傾斜致動器的基站天線

在審

• 申請號: 201980029276.3
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN112042050A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: P·D·愛娃李斯特;S·G·托馬斯;A·卡斯塔
• 申請（專利權）人: 康普技術有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q9/00;H04B7/0413
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 於菪珉

基站天線包括RET致動器、多個移相器和多個機械聯動裝置，其中每個機械聯動裝置連接在RET致動器與移相器中的相應的一個或多個之間。RET致動器包括驅動元件、可旋轉元件和機械聯動裝置選擇系統，機械聯動裝置選擇系統構造成將機械聯動裝置中的所選擇的一個移動到與驅動元件接合。驅動元件構造成響應于可旋轉元件的旋轉而線性地移動，以移動機械聯動裝置中的所選擇的一個。

技術領域

本發明涉及通信系統，特別涉及具有遠程電子傾斜(remote electronic tilt)能力的基站天線。

背景技術

蜂窩通信系統用于向固定和移動用戶(在本文中稱為“用戶”)提供無線通信。蜂窩通信系統可以包括多個基站，每個基站都為通常稱為“小區”的指定覆蓋區域提供無線蜂窩服務。每個基站可以包括一個或多個基站天線，所述基站天線用于向基站所服務的小區內的用戶發射射頻(“RF”)信號并從用戶接收RF信號。基站天線是定向裝置，其可以集中在特定方向上發射(或從那些方向接收)的RF能量?；咎炀€在給定方向上的“增益”是天線在該特定方向上集中RF能量的能力的度量。基站天線的“輻射方向圖”是天線在所有不同方向上的增益的匯編。基站天線的輻射方向圖通常設計成服務于預定覆蓋區域，例如小區或其一部分，通常稱為“扇區”?；咎炀€可以設計成在其預定覆蓋區域內具有最小的增益水平，并且通常期望基站天線在覆蓋區域之外具有低得多的增益水平以減少扇區/單元之間的干擾。早期的基站天線通常具有固定的輻射方向圖，意味著一旦安裝基站天線，其輻射方向圖就無法改變，除非技術人員物理重新配置天線。不幸的是，由于環境條件的改變或額外基站的安裝而可能變得必要的部署之后基站天線的這種手動重新配置通常是困難、昂貴和耗時的。

最近，已部署具有這樣的輻射方向圖的基站天線，所述輻射方向圖可以通過將控制信號傳輸到天線而從遠程位置重新配置。具有此類能力的基站天線通常稱為遠程電子傾斜(“RET”)天線。輻射方向圖的最常見變化是下傾斜角(即，仰角)和/或方位角的變化。RET天線允許無線網絡操作者通過將控制信號傳輸到天線來遠程調整天線的輻射方向圖，控制信號電子地改變由天線傳輸和接收的RF信號。

基站天線通常包括輻射元件的線性陣列或二維陣列，例如貼片、偶極或交叉偶極輻射元件。為了電子地改變這些天線的下傾斜角，可以在陣列的輻射元件上施加相位錐度，這是本領域技術人員眾所周知的。可以通過調整可調移相器上的設置來施加這樣的相位錐度，所述可調移相器沿著無線電設備和基站天線的各個輻射元件之間的RF傳輸路徑定位。一種廣泛使用的移相器類型是機電“電刷”移相器，其包括主印刷電路板和可以在主印刷電路板上方旋轉的“電刷”印刷電路板。這樣的電刷移相器通常將在主印刷電路板處接收的輸入RF信號分為多個子分量，然后將這些子分量中的至少一些電容耦合到電刷印刷電路板。RF信號的子分量可以沿著多個弧形跡線從電刷印刷電路板電容耦合回到主印刷電路板，其中每個弧具有不同的直徑。每個弧形跡線的每個端部可以連接到輻射元件或輻射元件的子組。通過在主印刷電路板上方物理地(機械地)旋轉電刷印刷電路板，可以改變RF信號的子分量電容耦合回到主印刷電路板的位置，因此改變RF信號的每個子分量從移相器到關聯輻射元件的相應傳輸路徑的長度。這些路徑長度的變化導致RF信號的相應子分量的相位變化，并且由于弧具有不同的半徑，因此沿著不同路徑的相位變化將不同。因此，上述電刷移相器可以用于將相位錐度施加到RF信號的子分量，所述RF信號的子分量被施加到每個輻射元件(或輻射元件的子組)。在授予Timofeev的美國專利No.7,907,096中討論了該變型的示例性移相器，該專利的公開內容在此全文引入。電刷印刷電路板通常使用經由機械聯動裝置連接到電刷印刷電路板的機電致動器(例如DC電機)來移動。這些致動器通常稱為RET致動器，原因是它們用于施加遠程電子下傾斜。

發明內容