專利名稱：雙頻帶雙極化天線陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一系列新的天線陣列，能夠同時(shí)在兩個(gè)不同頻帶操作，同時(shí)在兩個(gè)頻帶特征都是雙極化。該設(shè)計(jì)適用于兩個(gè)頻帶以兩個(gè)頻率f1和f2為中心的應(yīng)用，使得較大的頻率(f2)對(duì)較小的頻率(f1)之間的比率為f2/f1＜1.5。雙頻帶雙極化特征主要借助于天線元件在陣列內(nèi)的物理位置實(shí)現(xiàn)。而且，新公開了某些具體的天線元件以提高天線性能。
本發(fā)明的背景雙頻帶雙極化陣列的研制例如在蜂窩式遠(yuǎn)程通信服務(wù)中是非常重要的。兩種第二代(2G)蜂窩式服務(wù)，諸如European GSM900，GSM1800及American AMPS與PCS1900，以及第三代(3G)蜂窩式服務(wù)(諸如UMTS)利用了它們基站網(wǎng)絡(luò)(BTS)天線極化多樣性，以提高服務(wù)性能同時(shí)盡可能降低天線安裝尺寸。當(dāng)考慮服務(wù)要求的增長迫使經(jīng)營者增加BTS數(shù)時(shí)，保持在BTS中建立的天線最小尺寸成為主要的問題，這開始對(duì)城市和鄉(xiāng)村風(fēng)景產(chǎn)生明顯的視覺和環(huán)境沖擊。當(dāng)經(jīng)營者必須既提供2G又提供3G服務(wù)時(shí)，該問題變得特別重要，因?yàn)閺膬深惙?wù)操作在不同頻帶，使用傳統(tǒng)單頻帶天線開發(fā)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)意味著安裝的天線數(shù)加倍，并增加了對(duì)環(huán)境的影響。因而能夠在不同頻帶同時(shí)結(jié)合兩種服務(wù)的雙頻帶雙極化天線的發(fā)明，明顯是非常重要的事情。
多頻帶天線和天線陣列的開發(fā)是天線領(lǐng)域主要的工程挑戰(zhàn)之一。在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下有一著名的原理，說天線或天線陣列的性能完全依賴于其相對(duì)于工作波長的尺寸和幾何結(jié)構(gòu)。天線的尺寸完全依賴于波長，并在一天線陣列中，元件之間的間隔通常是固定的并對(duì)于波長保持一定比例(一般在半波長和全波長之間)。由于這一非常簡單的原理，很難使陣列同時(shí)工作在兩個(gè)不同的頻率或波長，因?yàn)殡y以使天線元件幾何結(jié)構(gòu)在尺寸上匹配兩個(gè)不同的波長，并類似地難以找到天線元件的一種空間布局，同時(shí)滿足兩個(gè)波長的約束。
天線陣列性能的第一描述由Shelkunoff作出(S.A.Schellkunhoff，“A Mathematical Theory of Linear Arrays，”Bell System TechnicalJournal，22，80)。該工作旨在單頻帶天線。頻率無關(guān)陣列(對(duì)數(shù)周期偶極子陣列或LPDA)某些最早的設(shè)計(jì)在1960年代開發(fā)(V.H.Rumsey，F(xiàn)requency-Independent Antennas.New York Academic，1966；R.L.Carrel，“Analysis and design of the log-periodic dipole array，”Tech.Rep.52，Univ.Illinois Antenna Lab.，Contract AF33(616)-6079，Oct1961；P.E.Mayes，“Frequency Independent Antennas and Broad-Band Derivatives Thereof”，Proc.IEEE，vol.80，no.1，Jan，1992)。所述LPDA陣列基于不同尺寸的非均勻間隔偶極子元件，并設(shè)計(jì)為覆蓋服務(wù)廣泛頻率，然而由于它們一般的增益(10dBi)，這些設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍受到限制且不適合例如需要較高增益(高于16dBi)蜂窩式服務(wù)的應(yīng)用。而且，所述LPDA天線不論水平束寬(對(duì)于BTS太窄)還是極化與機(jī)械結(jié)構(gòu)都不能對(duì)BTS的需要匹配。
近來在本技術(shù)領(lǐng)域中已有對(duì)多頻帶天線陣列某些例子的描述。例如，專利PCT/ES99/00343描述了用于通用多頻帶陣列的一種交錯(cuò)天線元件配置。那里描述了天線元件的共線性設(shè)置，其中在不同頻帶天線元件重疊的那些位置需要使用多頻帶天線元件。該陣列的總范圍與某些特定應(yīng)用的需要不匹配。例如，當(dāng)頻帶之間的頻率比率低于1.5時(shí)遵循PCT/ES99/00343的描述難以實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明中要公開的設(shè)計(jì)的雙頻帶性能。而且，當(dāng)對(duì)每一頻帶需要獨(dú)立的電下傾(down-tilt)時(shí)，該解決方案沒有必要的費(fèi)效性。本發(fā)明公開了基于雙極化單頻帶天線元件完全不同的解決方案，這些元件在空間上的排布使天線尺寸最小化。
在市場(chǎng)上已存在可同時(shí)處理2G和3G服務(wù)的雙頻帶雙極化天線的例子，然而這些例子是簡單地把兩個(gè)分開的天線結(jié)合到單個(gè)的接地面及天線罩的所謂‘并列’解決方案(

圖1)。這些天線結(jié)構(gòu)的不方便之處是其整個(gè)組件尺寸的尺寸(最大30cm寬，這一般兩倍于單個(gè)天線的尺寸)，以及由于天線之間耦合所至的模式畸變。這一解決方案的某些例子例如能夠在http//www.racal-antennas.com/及http//www.rymsa.com/中找到。本發(fā)明公開了更緊湊的解決方案，該方案是借助于仔細(xì)選擇天線已經(jīng)位置及所述天線已經(jīng)的形狀實(shí)現(xiàn)的，這使得它們之間的耦合最小。
對(duì)于f1和f2之間的間隔非常小的特定情形下，在先有技術(shù)中描述了幾個(gè)寬度解決方案，同時(shí)在兩個(gè)頻帶操作。然而，如果對(duì)每一頻帶需要獨(dú)立的和不同下傾，則這種解決方案不適合，這在某種程度上能夠根據(jù)本發(fā)明易于解決。
本發(fā)明的概述天線結(jié)構(gòu)在于兩個(gè)獨(dú)立的垂直線性單頻帶陣列的交錯(cuò)，使得元件的相對(duì)位置把天線之間的耦合降低到最小。天線元件的所述空間排布的作用是保持天線的尺寸降低到最小的程度。在天線空間排布(交錯(cuò))的基本布局的方案中，實(shí)點(diǎn)顯示下頻率f1的元件位置，而方塊顯示上頻率f2的天線元件位置。較高頻帶f2的天線元件沿垂直軸以元件之間所需的間隔對(duì)齊。所述間隔對(duì)于最大增益稍小于全波長(一般低于較短波長尺寸98％)，雖然容易看到可使該間隔隨應(yīng)用變得較短。
下頻帶f1的元件的第二垂直列沿放置在所述第一軸旁邊的第二垂直軸對(duì)齊并基本上與其平行。在本發(fā)明的另一特定排布中，低頻元件沿左軸放置，而高頻元件沿右軸放置，但明顯的是兩個(gè)軸的位置都能夠被交換，使得低頻元件置于右側(cè)，反之也然。在任何情形下，選擇所述軸之間的間隔落在0.1和1.2倍較長波長之間。
較短的波長(對(duì)應(yīng)于f2)確定了兩個(gè)軸的元件之間的間隔。通常間隔最好低于98％所述較短波長以便使增益最大，同時(shí)防止在上頻帶引入光柵波瓣；由于頻帶之間的間隔根據(jù)本發(fā)明總是f2/f1＜1.5，這是可能的。
關(guān)于元件的相對(duì)位置，用于f2的元件位于沿垂直軸和水平軸一定的位置，使得水平軸與所述元件和相鄰軸處的元件之間的中點(diǎn)交叉；這保證了元件之間最大的距離，因而保證了不同頻帶元件之間最小的耦合。
由于對(duì)每一頻帶有獨(dú)立的元件，故該陣列易于借助于兩個(gè)分開的分布式網(wǎng)絡(luò)饋電。可使用微波傳輸帶中的共同饋電或錐形網(wǎng)絡(luò)，帶狀線，同軸，或先有技術(shù)中所描述任何其它傳統(tǒng)的微波網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且不構(gòu)成本發(fā)明的特征方面。然而重要的是要指出，通過使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明中可使用每一頻帶元件的獨(dú)立定相位，這轉(zhuǎn)而對(duì)在每一頻帶獨(dú)立引入輻射模式的固定或可調(diào)節(jié)電下傾是有用的。可選地并取決于頻率f1和f2的具體設(shè)置，對(duì)于業(yè)內(nèi)專業(yè)人員很清楚，在本發(fā)明的精神之內(nèi)，先有技術(shù)中所描述的任何其它的雙頻帶或?qū)拵ю佀途W(wǎng)絡(luò)也可使用。
關(guān)于天線元件，能夠根據(jù)本發(fā)明的范圍使用任何雙極化天線元件(例如交叉偶極元件，插接元件)然而，最好是降低尺寸的輻射元件以減少它們之間的耦合。
這里所描述的雙頻帶陣列相同的基本配置特征是，水平面中不同的波束寬度和形狀與水平方向元件之間的間隔相關(guān)。為此，根據(jù)本發(fā)明陣列內(nèi)的幾個(gè)元件可以放置在對(duì)于左軸或右軸移動(dòng)的水平位置。一般來說，對(duì)于所述軸的移動(dòng)小于較長的工作波長70％。這種位移的一個(gè)特定情形在于使所述基準(zhǔn)軸的一個(gè)或兩個(gè)傾斜幾個(gè)度(總低于45℃)，使得位移向上或向下都是均勻增加的。
附圖的簡要說明圖1示出對(duì)于雙頻帶2G+3G陣列的傳統(tǒng)的并列解決方案(7)(先有技術(shù))。對(duì)于每一頻帶兩個(gè)傳統(tǒng)的單頻帶陣列(5)和(6)合并在單個(gè)接地面(8)并罩在單個(gè)的天線罩中。所得的天線系統(tǒng)的水平寬度(9)就美學(xué)和環(huán)境的原因是不方便的。注意，每一特定頻帶元件之間(圓點(diǎn)和方塊之間)的間隔對(duì)于這一先有技術(shù)配置是不同的。
圖2示出對(duì)于雙頻帶雙極化陣列天線元件一般的空間排布。實(shí)點(diǎn)(1)顯示用于下頻率f1的元件的位置，而方塊(2)顯示用于上頻率f2天線元件的位置。元件沿平行軸(3)和(4)對(duì)齊。垂直位置中元件之間的間隔(11)在兩個(gè)頻帶處是相同的。注意，在頻率f2與軸(3)一同定義元件位置(2)的水平軸(10)，與軸(4)在用于頻率f1的元件的位置(1)之間的中點(diǎn)交叉。垂直軸中的交錯(cuò)位置保證了頻帶之間的最小的耦合，同時(shí)保持接地面(8)和天線組件的寬度(9)為最小程度。
圖3示出雙極化填空微型插接天線兩個(gè)特定的例子(13)和(14)，它們可用來把陣列內(nèi)頻帶間和頻帶內(nèi)的耦合減小到最小。帶有內(nèi)部中心點(diǎn)的白色圓圈(15)指示對(duì)于雙正交極化的饋電位置。
圖4示出其中某些元件(15)相對(duì)于垂直軸水平移動(dòng)的一例。
圖5示出一例，其中軸(3)之一從定義另一軸(3’)的垂直位置稍微傾斜，對(duì)應(yīng)于f2的元件(2)沿其對(duì)齊。這可被看作為圖4中描繪的一般情形的一特定情形，其中所有元件對(duì)于上鄰域順序位移固定距離。
圖6示出同時(shí)以GSM1800(1710-1880MHz)及UMTS(1900MHz-2170MHz)工作的雙極化雙頻帶陣列的優(yōu)選實(shí)施例。天線元件為如圖3所描繪的帶有填空周長的雙極化插件。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明圖2中示出天線元件空間排布(交錯(cuò))的基本布局的一種方案。實(shí)點(diǎn)(1)顯示用于下頻率f1的元件的位置，而實(shí)點(diǎn)方塊(2)顯示用于上頻率f2的天線元件的位置。用于較高頻帶f2的天線元件沿垂直軸(3)以元件(11)之間所需的間隔對(duì)齊。所述間隔稍小于對(duì)于最大增益的全波長(一般低于較短波長尺寸98％)，雖然容易看出，按應(yīng)用可以使該間隔較短。下頻帶f1的第二垂直元件列沿與所述第一軸(3)旁邊放置并基本上與其平行的第二垂直軸(4)對(duì)齊。在圖2特定的排布中，低頻元件沿左軸(4)放置，而高頻元件沿右軸(3)放置，但明顯的是兩個(gè)軸的位置可以交換，使得低頻元件放置在右側(cè)且反之也然。在任何情形下，所述軸(3)和(4)之間的間隔(9)選擇落在較長的波長的0.1和1.2倍之間。
較短的波長(對(duì)應(yīng)于f2)確定在兩個(gè)軸元件之間的間隔。通常間隔最好低于所述較短波長的98％，以便使增益最大化，同時(shí)防止在上頻帶引入光柵波瓣；由于頻帶之間的間隔根據(jù)本發(fā)明總是f2/f1＜1.5，這是可能的。關(guān)于元件(1)和(2)的相對(duì)位置，用于f2的元件位于沿垂直軸(3)和水平軸(10)的位置(2)，使得水平軸(10)與所述元件(2)和相鄰軸(4)處的元件(1)之間的中點(diǎn)(12)交叉；這保證了元件之間最大的距離，因而保證了不同頻帶元件之間最小的耦合。
由于對(duì)每一頻帶有獨(dú)立的元件，故該陣列易于借助于兩個(gè)分開的分布式網(wǎng)絡(luò)饋電?？墒褂梦⒉▊鬏攷е械墓餐侂娀蝈F形網(wǎng)絡(luò)，帶狀線，同軸，或先有技術(shù)中所描述任何其它傳統(tǒng)的微波網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且不構(gòu)成本發(fā)明的特征部分。然而重要的是要指出，通過使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明中可使用每一頻帶元件的獨(dú)立定相位，這轉(zhuǎn)而對(duì)在每一頻帶獨(dú)立引入輻射模式的固定或可調(diào)節(jié)電下傾是有用的。可選地并取決于頻率f1和f2的具體設(shè)置，對(duì)于業(yè)內(nèi)專業(yè)人員很清楚，在本發(fā)明的精神之內(nèi)，先有技術(shù)中所描述的任何其它的雙頻帶或?qū)拵ю佀途W(wǎng)絡(luò)也可使用。
關(guān)于天線元件，能夠根據(jù)本發(fā)明的范圍使用任何雙極化天線元件(例如交叉偶極元件，插接元件)，然而，最好是降低尺寸的輻射元件以減少它們之間的耦合。這里提出帶有填空周長的雙極化插件作為可能的陣列實(shí)現(xiàn)的一個(gè)具體例子(圖3)。對(duì)于同樣的目的，其它雙極化填空微型天線元件也可使用，諸如在專利PCT/EP00/00411中所公開的元件。
這里所描述的雙頻帶陣列相同的基本配置特征是，水平面中不同的波束寬度和形狀與水平方向元件之間的間隔相關(guān)。為此，根據(jù)本發(fā)明陣列內(nèi)的幾個(gè)元件可以放置在對(duì)于任一軸(3)或(4)移動(dòng)的水平位置。一般來說，對(duì)于所述軸(3)或(4)的移動(dòng)小于較長的工作波長70％。這種位移的一個(gè)特定情形在于使所述基準(zhǔn)軸的一個(gè)或兩個(gè)傾斜幾個(gè)度(總低于45℃)，使得位移向上或向下都是均勻增加的。圖4示出特定的實(shí)施例的一例，其中某些元件從軸位移，而圖5示出另一實(shí)施例，其中軸(3)H(4)稍微傾斜。對(duì)于業(yè)內(nèi)專業(yè)人員很明顯，在本發(fā)明的范圍內(nèi)為同樣目的可使用其它的平移和傾斜方案。
任何業(yè)內(nèi)專業(yè)人員容易看出，元件的數(shù)目和陣列的垂直程度不是本發(fā)明的本質(zhì)部分；按所需的增益和陣列的方向性，可選擇任何元件數(shù)目。而且，元件數(shù)和陣列的垂直程度不需要相同；在本發(fā)明的精神內(nèi)可任意選擇用于每一頻帶的元件數(shù)和垂直程度的任何組合。
除了元件特定座標(biāo)位置，專業(yè)人員將重要到，如先有技術(shù)中所描述的那樣，例如為獲得其它類型極化狀態(tài)或天線參數(shù)的改變，元件的任何旋轉(zhuǎn)可用于本發(fā)明。
本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例是同時(shí)以GSM1800(1710-1880MHz)及UMTS(1900-2170MHz)頻帶操作的陣列。天線的特征是±45°雙極化和雙頻帶，并在蜂窩式基站(BTS)中找到主要應(yīng)用，其中兩個(gè)服務(wù)都組合到單個(gè)的站點(diǎn)。這種配置的一特定實(shí)施例的基本配置示于圖6。
該天線設(shè)計(jì)有8個(gè)元件工作在GSM1800(13)及8個(gè)元件工作在UMTS(14)，以便提供高于17dBi的定向性。元件沿各用于每一頻帶的兩個(gè)不同的軸(3)和(4)對(duì)齊。根據(jù)本發(fā)明，用于GSM1800的元件(13)在垂直方向相對(duì)于用于UMTS(14)的元件交錯(cuò)，以便通過使它們之間的距離最大而降低元件之間的耦合，但仍保持所述軸(3)和(4)之間的最小距離。對(duì)于這一特定實(shí)施例，如果希望輸入端口之間的隔離度高于30dB(如通常對(duì)于蜂窩式系統(tǒng))，則軸(3)和(4)之間的間隔必須大于40mm。
取決于所需的增益，對(duì)于任何業(yè)內(nèi)專業(yè)人員很清楚，元件數(shù)目可以在8個(gè)之上擴(kuò)大或降低。元件數(shù)甚至可以對(duì)每一頻帶不同以達(dá)到不同的增益。為了以這一特定頻帶操作，元件之間的垂直間隔必須選擇落在100mm到165mm范圍內(nèi)。對(duì)于8元件陣列和增益17dBi，元件安裝在基本上是矩形的總高度在1100mm到1500mm范圍內(nèi)的接地面(8)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，任何類型的雙極化單頻帶輻射元件都能夠用于這種天線陣列，諸如交叉偶極子或圓圈，方形或八角形插接件，然而這里最好是諸如在圖(13)和(14)中新型的填空插接件，因?yàn)樗鼈兊奶卣魇桥c其它先有技術(shù)幾何結(jié)構(gòu)比較尺寸(高度，寬度，面積)較小。所述填空插接件可使用任何用于微帶連接板天線周知的傳統(tǒng)技術(shù)制造，并例如可印刷到電介質(zhì)基片，諸如環(huán)氧玻璃纖維(FR4)基片或其它特制的微波基片，僅舉幾例諸如CuClad，Arlod或R0gers。所述元件平行安裝在導(dǎo)電的角度面(8)，并一般以電介質(zhì)隔離器支撐。精確地說這是元件(垂直交錯(cuò)垂直軸接近)與降低尺寸及插接天線元件的填空形狀的特定空間排布的組合，使整個(gè)天線的尺寸得以降低。天線的尺寸基本上降低面(8)的尺寸，對(duì)于這一特定實(shí)施例該尺寸必須寬于140mm，但一般可在200mm以下延伸，與如圖1中描述的其它傳統(tǒng)解決方案相比，對(duì)最小可視環(huán)境影響這是一主要優(yōu)點(diǎn)。
可借助于用于用于插接天線的幾種先有技術(shù)，諸如同軸探頭，在插接之下的微波帶線路，或與在所述接地面之上與分布式網(wǎng)絡(luò)耦合的接地面(8)上的插口，在位于圓圈(15)的中心的兩個(gè)正交極化饋電點(diǎn)對(duì)各元件饋電。對(duì)于雙頻帶雙極化操作，能夠使用四個(gè)獨(dú)立的饋電和分布式網(wǎng)絡(luò)(用于每一頻帶和極化)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述饋電網(wǎng)絡(luò)安裝在接地面的背側(cè)，并可使用任何熟知的陣列網(wǎng)絡(luò)的配置，諸如微波帶，同軸或帶線網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗鼈儾粯?gòu)成本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分。
關(guān)于在插接件上饋電點(diǎn)(15)的相對(duì)位置，圖6示出一實(shí)施例，其中所述饋電點(diǎn)位于面向接地面中心的內(nèi)側(cè)，即在用于下頻帶的軸(4)的右側(cè)和軸(3)的左側(cè)。業(yè)內(nèi)專業(yè)人員將注意到，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可使用任何其它實(shí)施例，諸如在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以是，所有元件在它們各軸的左部分有饋電點(diǎn)，或甚至某些元件在對(duì)應(yīng)的軸每一側(cè)有饋電點(diǎn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，帶有元件、接地面和饋電網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)的天線安裝在傳統(tǒng)的封閉接地面背部的屏蔽金屬殼體上，所述殼體還作為整個(gè)天線的支撐。而且也可以安裝覆蓋輻射元件并防護(hù)整個(gè)天線免受天氣狀態(tài)影響的傳統(tǒng)的電介質(zhì)天線罩，并象任何傳統(tǒng)基站天線中那樣固定在殼體上。
天線將自然包含4個(gè)連接器(一般是7/16連接器)，每一個(gè)用于每一頻帶及極化，安裝在接地面的底部。然后每一連接器通過發(fā)送線路(諸如同軸電纜)連接到每一饋電網(wǎng)絡(luò)輸入端口。
業(yè)內(nèi)專業(yè)人員將注意到，在本發(fā)明的范圍內(nèi)其它連接器組合也是可能的。例如，可使用濾波器雙工器，以便把+45°GSM1800和UMTS網(wǎng)絡(luò)的輸入端口組合為單個(gè)的連接器，以及把-45°GSM1800和UMTS網(wǎng)絡(luò)組合為另一單個(gè)的連接器，以產(chǎn)生總共只有兩個(gè)連接器。所述雙工器可以是在端口之間有30dB隔離的任何雙工器，且不構(gòu)成本發(fā)明實(shí)質(zhì)部分。明顯地，替代雙工器可使用另一解決方案，諸如組合用于+45°的GSM1800和UMTS及另一個(gè)用于-45°極化的寬帶或雙頻帶網(wǎng)絡(luò)，其也產(chǎn)生兩連接器配置。
已經(jīng)以其幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例展示并描述了我們的發(fā)明的原理，對(duì)于業(yè)內(nèi)專業(yè)人員很明顯的是，在不背離這種原理之下本發(fā)明在排布和細(xì)節(jié)上能夠被修改。
權(quán)利要求
1.工作在較低頻率f1和較高頻率f2的雙頻帶雙極化天線陣列，比率f2/f1小于1.5，其特征為天線元件的物理排布，所述排布包括(a)沿第一垂直軸對(duì)齊的第一排天線元件，所述元件是工作在所述較高頻率f2的雙極化天線元件，所述元件之間的間隔小于所述較高頻率f2中心波長的尺寸，(b)沿第二垂直軸對(duì)齊的第二排天線元件，所述元件是工作在所述較低頻率f1的雙極化天線元件，所述元件的間隔距離與工作在頻率f2相鄰排的元件相同，所述第二垂直軸基本上與所述第一垂直軸平行放置，距離為0.1和1.2倍較長工作波長之間。且其中工作在f2的元件的位置在垂直方向相對(duì)于工作在f1的元件的垂直位置交錯(cuò)，使得元件之間的距離最大化以盡可能降低輻射元件中頻帶之間和頻帶內(nèi)的電磁耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雙頻帶雙極化天線陣列，其中工作在兩頻率f1和f2任何之一的至少一個(gè)元件從其對(duì)應(yīng)的垂直軸水平移動(dòng)小于70％較長工作波長的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的雙頻帶雙極化天線陣列，其中所述兩個(gè)軸至少之一相對(duì)于垂直方向傾斜小于45°的一角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的雙頻帶雙極化天線陣列，其中共振天線元件的尺寸小于自由空間工作波長一半，以盡可能降低它們之間的電磁耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4的雙頻帶雙極化天線陣列，其中天線元件為填空天線類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4或5的雙頻帶雙極化天線陣列，其中天線元件包括至少一個(gè)帶有填空周長的微帶插接件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5或6的雙頻帶雙極化天線陣列，其中工作頻率f1和f2選擇為兩個(gè)落在GSM1800(1710-1880MHz)與UMTS(1900-2170MHz)內(nèi)的頻率，其中每一所述垂直軸處的元件之間的間隔選擇為100mm與165mm之間，其中所述兩個(gè)垂直軸之間的間隔至少為40mm，且其中天線元件安裝在基本為矩形的導(dǎo)電接地面上，所述接地面在水平方向至少為140mm寬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5或6的雙頻帶雙極化天線陣列，其中工作頻率f1和f2選擇為以下頻帶組內(nèi)任意組合GSM1800或DCS(1710-1880MHz)；UMTS(1900-2170MHz)，PCS1900(1850-1990MHz)及DECT(1880-1900)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7用于在GSM1800和UMTS頻帶內(nèi)工作的雙頻帶雙極化天線，其中天線的特征是在兩個(gè)頻帶的每一個(gè)處不同電下傾，以及其中天線用于蜂窩式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基站，以提供在所述兩個(gè)頻帶的覆蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5或6的雙頻帶雙極化天線陣列，其中工作頻率f1和f2選擇為以下頻帶組內(nèi)任意組合GSM900(890-960MHz)；US Cellular/QualcommCDMA(824-894MHz)；TACS/ETACS(870-960MHz)；ID54(824-894MHz)；CT2(864-868MHz)。
11.根據(jù)任何以上權(quán)利要求的雙頻帶雙極化天線陣列，其中第一頻率f1的元件之間的間隔可不同于第二頻率f2元件之間的間隔最高達(dá)20％。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及一系列新的天線陣列，能夠同時(shí)在兩個(gè)不同頻帶操作，同時(shí)在兩個(gè)頻帶特征都是雙極化。該設(shè)計(jì)適用于兩個(gè)頻帶以兩個(gè)頻率f1和f2為中心的應(yīng)用，使得較大的頻率(f2)對(duì)較小的頻率(f1)之間的比率為f2/f1＝1.5。雙頻帶雙極化特征主要借助于天線元件在陣列內(nèi)的物理位置實(shí)現(xiàn)。而且，新公開了某些具體的天線元件以提高天線性能。
文檔編號(hào)H01Q21/28GK1507673SQ01823253
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2001年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月16日
發(fā)明者卡爾斯·普恩特·巴利亞達(dá), 詹姆·安古拉·普羅斯, 卡門·博爾加·保羅, 博爾加 保羅, 卡爾斯 普恩特 巴利亞達(dá), 安古拉 普羅斯 申請(qǐng)人:弗拉克托斯股份有限公司