[發(fā)明專利]具有改進(jìn)的增益和/或頻帶間隔離度的多頻帶基站天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011071845.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN112635966A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·S·拉吉;K·詹姆斯;K·S·卡薩尼;L·那拉加尼;吳利剛;R·K·R·塔迪帕西;Y·蘇塔;V·R·珀利納尼;李虹慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康普技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01Q1/24
• 分類號(hào): H01Q1/24;H01Q1/52;H01Q1/00;H01Q15/14;H01Q19/10
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 馬景輝

本公開涉及具有改進(jìn)的增益和/或頻帶間隔離度的多頻帶基站天線。一種多頻帶基站天線，包括第一陣列和第二陣列。第一陣列具有被布置成多個(gè)列和行的多個(gè)輻射元件，其中第一陣列的最上邊的行和最下邊的行二者都包括第一數(shù)量的輻射元件，并且第一陣列的其他行中的至少一行包括更大的第二數(shù)量的輻射元件。第二陣列包括彼此垂直偏移的多個(gè)輻射元件。第一陣列的最上邊的行中的至少一個(gè)輻射元件不與第一陣列的最下邊的行中的任何輻射元件垂直對(duì)齊。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)根據(jù)35 U.S.C.§119要求于2019年10月9日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)62/912,745的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及無線電通信，更具體地涉及在蜂窩和其他通信系統(tǒng)中利用的多頻帶基站天線。

背景技術(shù)

蜂窩通信系統(tǒng)在本領(lǐng)域是眾所周知的。在典型的蜂窩通信系統(tǒng)中，地理區(qū)域被劃分為一系列被稱為“小區(qū)”的地區(qū)，每個(gè)小區(qū)由基站服務(wù)?；究梢园ɑ鶐гO(shè)備、無線電以及被配置為提供與遍及小區(qū)安置的訂戶的雙向射頻(RadioFrequency，“RF”)通信的基站天線。在許多情況下，小區(qū)可以被劃分為多個(gè)“扇區(qū)”，并且單獨(dú)的基站天線為每個(gè)扇區(qū)提供覆蓋?；咎炀€通常被安裝在塔或其他凸起的結(jié)構(gòu)上，每個(gè)天線產(chǎn)生的輻射波束(“天線波束”)指向外以服務(wù)相應(yīng)扇區(qū)。通常，基站天線包括輻射元件的一個(gè)或多個(gè)相控陣列，其中，當(dāng)天線被安裝以供使用時(shí)，輻射元件被布置成一個(gè)或多個(gè)垂直的列。本文中，“垂直”指的是相對(duì)于由地平線定義的平面總體上垂直的方向。

常見的基站配置是“三扇區(qū)”配置，其中小區(qū)在方位角平面中被劃分為三個(gè)120°扇區(qū)，并且基站包括為三個(gè)相應(yīng)扇區(qū)提供覆蓋的三個(gè)基站天線。方位角平面指的是與由地平線定義的平面平行的、平分基站天線的水平面。在三扇區(qū)配置中，每個(gè)基站天線產(chǎn)生的天線波束通常在方位角平面中具有大約65°的半功率波束寬度(Half Power Beam Width，“HPBW”)，使得天線波束提供遍及120°扇區(qū)的良好的覆蓋。通常，每個(gè)基站天線會(huì)包括輻射元件的幾個(gè)垂直延伸的列，垂直延伸的列經(jīng)常被稱為“線性陣列”。每個(gè)線性陣列產(chǎn)生天線波束，或者如果使用雙極化輻射元件形成線性陣列，則在兩個(gè)正交極化的每個(gè)處形成天線波束。用于形成線性陣列的輻射元件通常具有大概65°的HPBW，使得每個(gè)線性陣列產(chǎn)生的天線波束會(huì)為方位角平面中120°的扇區(qū)提供覆蓋?；咎炀€可以包括在不同頻帶中操作的線性陣列。具有在兩個(gè)或更多個(gè)不同頻帶中操作的輻射元件的陣列的基站天線被稱為“多頻帶天線”。

基站天線可以包括輻射元件的一個(gè)或多個(gè)二維陣列，每個(gè)陣列具有多行和多列輻射元件。例如，目前使用的基站天線包括具有三列或四列輻射元件的陣列。兩個(gè)RF端口(每極化)通過諸如巴特勒矩陣(ButlerMatrix)之類的波束形成網(wǎng)絡(luò)耦合到輻射元件的所有列。波束形成網(wǎng)絡(luò)基于在兩個(gè)RF端口(每極化)處輸入的RF信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)單獨(dú)的天線波束(每極化)。由輻射元件的二維陣列產(chǎn)生的天線波束可以具有例如大約27°—39°之間的方位角HPBW值，并且方位角平面中兩個(gè)天線波束的指向方向通常分別為大約-27°和大約27°。輻射元件的這些二維陣列可以用來在方位角平面中將120°扇區(qū)分裂成兩個(gè)60°扇區(qū)，其中陣列(在每個(gè)極化處)產(chǎn)生的第一天線波束和第二天線波束被用于覆蓋相應(yīng)的第一60°扇區(qū)和第二60°扇區(qū)。因?yàn)槊總€(gè)天線波束為較小的區(qū)域提供覆蓋，所以將每個(gè)120°扇區(qū)分裂成兩個(gè)子扇區(qū)增加了系統(tǒng)容量，并且因此能夠提供更高的天線增益和/或允許120°扇區(qū)內(nèi)的頻率復(fù)用。

發(fā)明內(nèi)容