[實用新型]具有集成波束成形網(wǎng)絡(luò)的雙光束基站天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021623662.1
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN212783781U
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·S·卡薩尼;L·那拉加尼;K·葉杜拉;L·珀拉伊;吳利剛
• 申請（專利權(quán)）人: 康普技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/24;H01Q3/30;H01Q9/04;H01Q15/14;H01Q19/10;H01Q21/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 於菪珉

本發(fā)明提供了基站天線。基站天線包括反射器，所述反射器具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面。所述天線包括第一饋送板和第二饋送板，所述第一饋送板和所述第二饋送板分別具有在所述反射器的第一表面上的第一集成波束成形網(wǎng)絡(luò)和第二集成波束成形網(wǎng)絡(luò)。所述天線包括第一多個高帶輻射元件，所述第一多個高帶輻射元件從所述第一饋送板向前延伸。所述天線包括第二多個高帶輻射元件，所述第二多個高帶輻射元件從所述第二饋送板向前延伸。而且，所述天線包括在所述反射器的第一表面上的多個低帶輻射元件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及無線電通信，且更具體地涉及在蜂窩和其它通信系統(tǒng)中使用的雙光束基站天線。

背景技術(shù)

蜂窩通信系統(tǒng)是本領(lǐng)域中眾所周知的。在典型的蜂窩通信系統(tǒng)中，一個地理區(qū)域被劃分成稱作“蜂窩”的一系列區(qū)域，每個蜂窩由基站提供服務(wù)。基站可包括基帶設(shè)備、無線電和基站天線，該基站天線被配置成提供與位于整個蜂窩中的用戶的雙向射頻(“RF”)通信。在許多情況下，蜂窩可被劃分成多個“扇區(qū)”，并且單獨的基站天線提供對每個扇區(qū)的覆蓋。基站天線通常安裝在塔架或其它升高結(jié)構(gòu)上，其中，由每個天線生成的輻射束 (“天線束”)向外指向以為相應(yīng)扇區(qū)提供服務(wù)。通常，基站天線包括輻射元件的一個或多個相控陣列，其中，當(dāng)天線被安裝使用時，輻射元件布置在一個或多個豎直列中。本文中“豎直”是指相對于由地平線限定的平面垂直的方向。

常見的基站配置為“三扇區(qū)”配置，其中，蜂窩在方位面中被劃分成三個120°扇區(qū)，且基站包括提供對三個相應(yīng)扇區(qū)的覆蓋的三個基站天線。方位面是指將基站天線一分為二并且與地平線限定的平面平行的水平面。在三扇區(qū)配置中，由每個基站天線生成的天線束通常在約65°的方位面中具有半功率束寬(“HPBW”)，使得天線束提供對整個120°扇區(qū)的良好覆蓋。通常，每個基站天線將包括輻射元件的豎直延伸列，這些輻射元件一起生成天線束。所述列中的每個輻射元件可以具有近似65°的HPBW，使得由輻射元件的所述列生成的天線束將提供對方位面中120°扇區(qū)的覆蓋。基站天線可包括多列輻射元件，這些輻射元件在相同頻帶或不同頻帶中操作。

大多數(shù)現(xiàn)代基站天線也包括沿通過天線的RF傳輸路徑遠程控制的移相器/功率分配器電路，該RF傳輸電路允許將相位斜度施加到提供至陣列中的輻射元件的RF信號的子分量。通過調(diào)節(jié)所施加的相位斜度的量，所產(chǎn)生的天線束可以在豎直平面或“升高”平面中電下傾到期望程度。此技術(shù)可用來調(diào)節(jié)天線束從天線向外延伸的距離，因此可用來調(diào)整基站天線的覆蓋區(qū)域。

扇區(qū)分裂是指這樣一種技術(shù)，其中，基站的覆蓋區(qū)域在方位面中被劃分成多于三個扇區(qū)，諸如，六個、九個或甚至十二個扇區(qū)。六扇區(qū)基站將在方位面中具有六個60°扇區(qū)。將每個120°扇區(qū)分成兩個子扇區(qū)增加了系統(tǒng)容量，因為每個天線束提供對更小區(qū)域的覆蓋，因此可提供較高天線增益和/或允許120°扇區(qū)內(nèi)的頻率復(fù)用。在六扇區(qū)扇區(qū)分裂應(yīng)用中，單個雙光束天線通常用于每個120°扇區(qū)。雙光束天線生成兩個單獨的天線束，所述兩個單獨的天線束各自在方位面中具有減小的尺寸，并且各自指向方位面中的不同方向，由此將扇區(qū)分成兩個更小的子扇區(qū)。由六扇區(qū)配置中使用的雙光束天線生成的天線束優(yōu)選地具有例如在約27°-39°的方位角HPBW值，并且在方位面中第一扇區(qū)分裂天線和第二扇區(qū)分裂天線的指向方向通常分別在約-27°和約27°。

已經(jīng)使用了若干方法來實施對方位面中120°扇區(qū)的相應(yīng)第一子扇區(qū)和第二子扇區(qū)提供覆蓋的雙光束天線。在第一種方法中，輻射元件的第一列和第二列安裝在V形反射器的兩個主要內(nèi)部面上。由V形反射器的內(nèi)部面限定的角可以是約54°，使得兩列輻射元件被機械定位或“操縱”以分別指向約-27°和27°的方位角(即，朝向相應(yīng)的子扇區(qū)的中間)。由于典型的輻射元件的方位角HPBW通常適于覆蓋整個120°扇區(qū)，因此RF透鏡安裝在兩列輻射元件的前面，該RF透鏡使每個天線束的方位角HPBW縮小適當(dāng)?shù)牧浚蕴峁?0°子扇區(qū)的覆蓋。然而，遺憾的是，RF透鏡的使用可增加基站天線的尺寸、重量和成本，并且RF透鏡使束寬變窄的量是頻率的函數(shù)，使得使用在寬頻率范圍內(nèi)操作的寬帶輻射元件(例如，在整個1.7-2.7千兆赫(“GHz”)蜂窩頻率范圍內(nèi)操作的輻射元件)時難以獲得合適的覆蓋。