[發明專利]具有帶三角形子陣列的稀疏陣列的雙波束基站天線

在審

• 申請號: 202010594652.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN112151943A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: K·S·卡薩尼;L·那拉加尼
• 申請（專利權）人: 康普技術有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q3/36;H01Q15/14;H01Q21/06;H01Q25/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 汪晶晶

本發明涉及具有帶三角形子陣列的稀疏陣列的雙波束基站天線。雙波束基站天線包括第一陣列和第二陣列，每個陣列具有多個輻射元件，這些輻射元件被安裝成從成角度的反射器的相應的第一面板和第二面板向前延伸。每個陣列中的輻射元件在三列中延伸，其中，中間列中的輻射元件相對于外部列中的輻射元件豎直偏移。天線還包括第一移相器和第二移相器。第一移相器的多于一半的輸出端連接到相應的第一子陣列，其中每個第一子陣列包括來自第一陣列中的三列中的每一列的一個輻射元件，并且第二移相器的多于一半的輸出端連接到相應的第二子陣列，其中每個第二子陣列包括來自第二陣列中的三列中的每一列的一個輻射元件。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年6月28日提交的印度申請序列No.201921025801和2019年11月15日提交的美國臨時申請序列No.62/935,663的優先權，每個申請的全部內容都通過引用并入本文。

技術領域

本發明一般而言涉及無線電通信，并且更具體而言，涉及在蜂窩和其它通信系統中使用的雙波束基站天線。

背景技術

蜂窩通信系統是本領域眾所周知的。在典型的蜂窩通信系統中，地理區域被劃分為稱為“小區”的一系列區域，并且每個小區由基站服務?；究梢园ū慌渲脼榕c位于整個小區內的訂戶提供雙向射頻(“RF”)通信的基帶裝備、無線電收發裝置和基站天線。在許多情況下，小區可以被劃分為多個“扇區”，并且分開的基站天線為每個扇區提供覆蓋?；咎炀€常常安裝在塔或其它凸起的結構上，由每個天線生成的輻射波束(“天線波束”)向外指向以服務于相應的扇區。通常，基站天線包括一個或多個輻射元件的相控陣列，當安裝天線以進行使用時，輻射元件布置成一個或多個豎直列。在本文中，“豎直”是指相對于由地平線限定的平面垂直的方向。

常見的基站配置是“三扇區”配置，其中小區在方位平面中被劃分為三個120°扇區，并且基站包括為三個相應扇區提供覆蓋的三個基站天線。方位平面是指將基站天線二等分的與由地平線限定的平面平行的水平面。在三扇區配置中，由每個基站天線生成的天線波束通常在方位平面中具有約65°的半功率波束寬度(“HPBW”)，以便天線波束在整個120°扇區中提供良好的覆蓋。通常，每個基站天線將包括輻射元件的豎直延伸的列，這些輻射元件一起生成天線波束。列中的每個輻射元件可以具有大約65°的HPBW，以便由該列輻射元件生成的天線波束將為方位平面中的120°扇區提供覆蓋?；咎炀€可以包括在相同或不同頻帶中操作的多列輻射元件。

大多數現代基站天線還包括沿著通過天線的RF傳輸路徑的遠程控制移相器/功率分配器電路，這些電路允許將相位錐度施加于被供應給陣列中的輻射元件的RF信號的子分量。通過調節所施加的相位錐度的量，可以在豎直或“仰角”平面中使所得的天線波束電下傾至期望的程度。這項技術可以用于調節天線波束從天線向外延伸多遠，因此可以用于調節基站天線的覆蓋區域。

扇區拆分是指一種技術，其中將基站的覆蓋區域在方位平面中劃分為多于三個扇區，諸如六個、九個或甚至十二個扇區。六扇區基站在方位平面中將具有六個60°扇區。將每個120°扇區拆分為兩個子扇區增加了系統容量，因為每個天線波束都為更小的區域提供覆蓋，因此可以提供更高的天線增益和/或允許120°扇區內的頻率重用。在六扇區的扇區拆分應用中，每個120°扇區通常使用單個雙波束天線。雙波束天線生成兩個分開的天線波束，每個天線波束在方位平面中的尺寸減小，并且每個天線波束指向方位平面中的不同方向，從而將扇區拆分為兩個較小的子扇區。由在六扇區配置中使用的雙波束天線生成的天線波束優選地具有例如約27°-39°之間的方位HPBW值，并且第一和第二扇區拆分天線波束在方位平面中的指向方向通常分別處于大約-27°和大約27°。