天線輻射元件的制作方法
【專利摘要】一種天線輻射元件包括天線和護(hù)罩，天線被配置為傳輸具有一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征的信號(hào)，護(hù)罩圍繞天線并且被配置為改變一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征。
【專利說(shuō)明】天線輻射元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施方式涉及用于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的基站天線。
【背景技術(shù)】
[0002]偶極天線在通信工業(yè)中是很常見(jiàn)的，并且傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括具有“蝴蝶結(jié)”結(jié)構(gòu)和“蝴蝶”結(jié)構(gòu)的半波長(zhǎng)偶極，在若干已知出版物中都有描述。
[0003]特別地，平板基站天線，比如在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的平板基站天線，強(qiáng)烈的依賴于偏振天線。在很多情況下，這些天線的構(gòu)造是利用單線偏振元件組合在一起以形成雙偏振。在這種情況下，就需要兩個(gè)分離的輻射元件陣列來(lái)提供兩種偏振。
[0004]然而，通過(guò)這種方法來(lái)制造天線不是所希望的，這是因?yàn)橛脝尉€偏振元件來(lái)實(shí)現(xiàn)雙偏振效果增加了天線制作中所涉及的工作量和零件的個(gè)數(shù)，同時(shí)還降低了天線的性能。為了克服這一點(diǎn)，大多數(shù)雙偏振天線都是由直接雙偏振元件構(gòu)成的，這要么是通過(guò)包括以創(chuàng)建雙偏振的方式進(jìn)行饋送的單個(gè)貼片，要么是通過(guò)將兩個(gè)線偏振偶極合為一個(gè)，這樣就形成了一個(gè)單個(gè)的雙偏振元件。
[0005]向和從這些雙偏振結(jié)構(gòu)饋送信號(hào)一般是通過(guò)傳統(tǒng)的耦合結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，例如同軸線、微帶或帶狀傳輸線或狹縫。在上述的天線和偶極中使用這些傳統(tǒng)的耦合結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于它們?cè)黾恿擞脕?lái)構(gòu)建天線所必需的部件的數(shù)量，所以就會(huì)產(chǎn)生所不希望的互調(diào)失真。
[0006]此外，制作這些帶有包括了很多輻射元件的偶極的平板天線通常需要很多焊接接合和螺釘連接。除了組裝的成本外，這種平板天線中所述要的總部件個(gè)數(shù)使它們不適合大規(guī)模生產(chǎn)。此外，焊接、螺釘以及類似類型的部件間的連接不僅增加了制作時(shí)間和工作量，而且也產(chǎn)生了所不期望的互調(diào)失真。
[0007]除了要避免這些互調(diào)失真以外，還期望在天線的輻射元件的兩個(gè)輸入口之間實(shí)現(xiàn)良好的端口對(duì)端口的隔離，以實(shí)現(xiàn)有效的通信系統(tǒng)。該隔離以離開(kāi)一端口的功率與進(jìn)入另一端口的功率的比例來(lái)量度。但是使用在傳統(tǒng)耦合結(jié)構(gòu)中是普遍的空氣媒質(zhì)傳輸線會(huì)在饋給反射體和從反射體饋出的信號(hào)中產(chǎn)生失真。在這些情況下，實(shí)現(xiàn)所需要的隔離是極度昂貴和困難的，這就意味著天線不能被設(shè)計(jì)成一個(gè)端口用來(lái)發(fā)送而另一端口用來(lái)接收的形式。
[0008]最后，除了要有良好的端口對(duì)端口的隔離特性以及最小互調(diào)失真以外，還期望天線陣列中的偶極要具有良好的阻抗，以使得陣列中的所有偶極能夠適當(dāng)?shù)仄ヅ洹?br> [0009]在傳統(tǒng)天線中(例如，蝴蝶設(shè)計(jì)天線和四方形偶極元件)，常規(guī)的偶極天線具有關(guān)于相同頻段的元件與多頻段的不同頻段且更高的波束寬度的天線之間的交叉偏振和隔離的問(wèn)題。使用傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)最小化交叉偏振和隔離是昂貴和費(fèi)時(shí)的。另外，傳統(tǒng)天線的開(kāi)發(fā)過(guò)程和生廣是昂貴的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]示例實(shí)施方式提供一種系統(tǒng)和一種方法，以基于護(hù)罩或擋板設(shè)計(jì)對(duì)天線提供改進(jìn)的波束寬度。
[0011]一個(gè)實(shí)施方式包括一種天線輻射元件。該天線輻射元件包括天線和護(hù)罩，天線被配置為傳輸具有一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征的信號(hào)，護(hù)罩圍繞天線并且被配置為改變?cè)撘粋€(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征。
[0012]一個(gè)實(shí)施方式包括制造天線護(hù)罩的方法。該方法包括對(duì)天線進(jìn)行建模，模型包括一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的信號(hào)特征，對(duì)護(hù)罩進(jìn)行建模以改變一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的信號(hào)發(fā)送特征，并且制造護(hù)罩。
[0013]一個(gè)實(shí)施方式包括改變天線的信號(hào)特征的方法。該方法包括天線之上安裝護(hù)罩，其中該護(hù)罩改變與所述天線相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的信號(hào)特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]本發(fā)明將從以下給出的具體描述和附圖中變得被更完全理解，在附圖中，相似元件由相似標(biāo)號(hào)代表，僅通過(guò)示例給出附圖并且因此附圖未限制本發(fā)明，并且在附圖中:
[0015]圖1圖示雙偏振偶極天線的透視圖；
[0016]圖2圖示在圖1中所圖示的雙偏振偶極天線的頂視圖；
[0017]圖3A和圖3B圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的偶極天線；
[0018]圖4A-4C圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的天線護(hù)罩和擋板；
[0019]圖5A-5C圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的天線/天線護(hù)罩系統(tǒng)；
[0020]圖6圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的用于實(shí)施設(shè)計(jì)天線護(hù)罩系統(tǒng)的方法的系統(tǒng)；
[0021]圖7圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的組裝天線/天線護(hù)罩系統(tǒng)的方法。
[0022]應(yīng)當(dāng)注意，這些圖旨在于圖示在某些示例實(shí)施方式中利用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的一般特性以及補(bǔ)充以下提供的書面描述。然而，這些附圖未按比例并且可以未精確反映任何給定的實(shí)施方式的精確結(jié)構(gòu)或者性能特性，而且不應(yīng)被解釋為限定或者限制由示例實(shí)施方式涵蓋的值或者屬性范圍。例如，為了清楚而可以減少或者夸大分子、層、區(qū)域和/或結(jié)構(gòu)元件的相對(duì)厚度和定位。在各種附圖中使用相似或者相同標(biāo)號(hào)旨在于指示存在相似或者相同元件或者特征。
【具體實(shí)施方式】
[0023]盡管示例實(shí)施方式能夠有各種修改和備選形式，但是在附圖中通過(guò)示例示出并且這里將具體描述其實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，無(wú)意于使示例性實(shí)施方式限于公開(kāi)的特定形式，而是相反地，示例實(shí)施方式將覆蓋落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有修改、等效物和備選。相似標(biāo)號(hào)貫穿附圖的描述指代相似元件。
[0024]在更具體討論示例實(shí)施方式之前，注意，將一些示例實(shí)施方式描述為被描繪為流程圖的過(guò)程或者方法。雖然流程圖將操作描述為依次的過(guò)程，但是可以并行、并發(fā)或者同時(shí)執(zhí)行操作中的許多操作。此外，可以重新安排操作的順序。過(guò)程可以在完成它們的操作時(shí)終止，但是也可以具有圖中未包括的附加步驟。過(guò)程可以對(duì)應(yīng)于方法、功能、程序、子例程、子程序等。
[0025]這里公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅出于描述本發(fā)明的示例實(shí)施方式這樣的目的而有代表性。然而，本發(fā)明可以用許多備選形式來(lái)體現(xiàn)而不應(yīng)被解釋為僅限于這里闡述的實(shí)施方式。
[0026]將理解，雖然措詞第一、第二等在這里可以用來(lái)描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些措詞限制。這些措詞僅用來(lái)區(qū)別一個(gè)元件與另一元件。例如，第一元件可以被稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以被稱為第一元件而未脫離示例實(shí)施方式的范圍。如這里所用，措詞“和/或”包括關(guān)聯(lián)的列舉項(xiàng)目中的一個(gè)或者多個(gè)項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0027]將理解，在元件被稱為被“連接”或者“耦合”到另一元件時(shí)，它可以被直接連接或者耦合到另一元件或者可以存在居間元件。對(duì)照而言，在元件被稱為被“直接連接”或者“直接耦合”到另一元件時(shí)，無(wú)居間元件存在。應(yīng)當(dāng)以相似方式解釋用來(lái)描述在元件之間的關(guān)系的其它用詞(例如“在......之間”比對(duì)“直接在......之間”、“相鄰”比對(duì)“直接相鄰”等。
[0028]這里所用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定實(shí)施方式這樣的目的而未旨在于限制示例實(shí)施方式。如這里所用，除非上下文清楚地指示相反情形，否則單數(shù)形式“一個(gè)/ 一種”和“該”旨在于也包括復(fù)數(shù)形式。還將理解，措詞“包括”當(dāng)在這里使用時(shí)指定存在陳述的特征、整件(integer)、步驟、操作、單元和/或部件、但是未排除存在或者添加一個(gè)或者多個(gè)其它特征、整件、步驟、操作、單元、部件和/或其組群。
[0029]也應(yīng)當(dāng)注意，在一些備選實(shí)現(xiàn)方式中，指出的功能/動(dòng)作可以未按圖中指出的順序出現(xiàn)。例如，根據(jù)涉及到的功能/動(dòng)作，事實(shí)上可以并發(fā)執(zhí)行或者可以有時(shí)按相反順序執(zhí)行接連示出的兩張圖。除非另有定義，這里所用所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與由在示例實(shí)施方式所屬于的【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同的含義。還將理解，應(yīng)當(dāng)將術(shù)語(yǔ)(例如在常用詞典中定義的術(shù)語(yǔ))解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的背景中的含義一致的含義并且除非這里明確如此定義，否則不會(huì)在理想化或者過(guò)于正式的意義上解釋它們。
[0030]然而，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)記，所有這些和相似術(shù)語(yǔ)將與適當(dāng)物理量關(guān)聯(lián)并且僅為應(yīng)用于這些量的方便的標(biāo)記。除非另有具體陳述，或者如從討論中清楚的那樣，術(shù)語(yǔ)(比如“顯示”的“處理”或者“計(jì)算”或者“運(yùn)算”或者“確定”等)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者相似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過(guò)程，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者相似電子計(jì)算設(shè)備將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的被表示為物理、電子量的數(shù)據(jù)操縱和變換成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或者寄存器或者其它這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或者顯示設(shè)備內(nèi)的被類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。
[0031]如這里所用，術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)單元”可以被視為與客戶端、用戶設(shè)備、移動(dòng)站、移動(dòng)用戶、移動(dòng)臺(tái)、預(yù)訂者、用戶、遠(yuǎn)程站、訪問(wèn)終端、接收器等同義并且以下可以偶爾被稱為這些同義術(shù)語(yǔ)并且可以描述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線資源的遠(yuǎn)程用戶。
[0032]類似地，如這里所用，術(shù)語(yǔ)“基站”或“eNodeB”可以與節(jié)點(diǎn)B、演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B、基站收發(fā)器臺(tái)(BTS)等同義并且以下可以偶爾被稱為這些同義術(shù)語(yǔ)并且可以描述與在跨多個(gè)技術(shù)代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)臺(tái)通信并且向移動(dòng)臺(tái)提供無(wú)線資源的收發(fā)器。如這里討論的那樣，基站除了用于執(zhí)行這里討論的方法的能力之外還可以具有與常規(guī)公知基站關(guān)聯(lián)的所有功能。
[0033]圖1和圖2圖示偶極天線16的側(cè)視圖和頂視圖。偶極天線16被構(gòu)造為整體結(jié)構(gòu)，其包括下文討論的基底部、臂和饋送結(jié)構(gòu)。偶極的結(jié)構(gòu)可通過(guò)比如模塑、鑄造或雕刻的常規(guī)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，偶極可以使用比如銅、青銅、塑料、鋁或鋅合金(zamak)的常規(guī)材料來(lái)構(gòu)造。如果所用的材料是不能被焊接的類型，比如塑料或鋁，那么偶極一旦形成，可以使用能夠被焊接的材料，比如銅、銀或金將其部分或整體覆蓋或電鍍。
[0034]偶極天線16包括附接到基底部26的四對(duì)臂18、20、22和24。臂成對(duì)18、20、22和24布置，每個(gè)對(duì)具有V形或U形，其中臂從V形或U形的頂點(diǎn)部21向外輻射。偶極的基底部26被附接到例如公知的反射板(未示出)。
[0035]臂對(duì)被布置成使得對(duì)18在對(duì)20的對(duì)面，對(duì)22在對(duì)24的對(duì)面。相對(duì)的對(duì)被以金屬絲連接并且相對(duì)于基底部26 (和反射板)定位，以便在兩種偏振下發(fā)送和/或接收射頻能量:相對(duì)于基底部26的+45度的第一偏振和-45度的第二偏振。相對(duì)的對(duì)20和18分別對(duì)應(yīng)于偶極天線16的第一和第二偏振。同樣地，相對(duì)的對(duì)24和22對(duì)應(yīng)于第一和第二偏振。根據(jù)示例實(shí)施方式的偶極并不限于這些偏振，并且應(yīng)當(dāng)理解，改變臂對(duì)的數(shù)目、布置和位置可以改變偏振的數(shù)目和天線的偏振角二者。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)示例實(shí)施方式模塑的偶極可以使用在各種天線配置中。再者，模塑的偶極的基底部26可以被設(shè)計(jì)和成形以匹配反射板上的相應(yīng)(complimentary)形式，以便進(jìn)一步促進(jìn)天線陣列的組裝。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是基底部的大小和形狀可以逐天線變化并且仍然落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0037]圖3A和3B圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的偶極天線。圖3A圖示包括直的(V形)臂元件的偶極天線305并且圖3B圖示包括半圓形的(U形)臂元件的偶極天線310。臂元件可以是例如以上參考圖1所更詳細(xì)描述地說(shuō)明的、附接到基底部26的臂18、20、22和24。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，如圖3A和3B所圖示的簡(jiǎn)化的偶極天線僅是多個(gè)偶極天線中的兩個(gè)示例。
[0038]圖4A-4C圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的天線護(hù)罩或擋板。圖4A示出包括中空體或通道405和四個(gè)構(gòu)件或翼410的擋板。中空體可以是如由中空體405所示出的圓柱體。圖4B示出包括正方形(或矩形)橫截面中空體415和四個(gè)構(gòu)件或翼420的擋板。圖4C示出包括八邊形橫截面中空體425和四個(gè)構(gòu)件或翼430的擋板。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，如圖4A-4C所圖示的天線護(hù)罩或擋板僅是多個(gè)天線護(hù)罩或擋板的示例。主體(例如，圓柱中空體405、正方形(或矩形)橫截面中空體415和八邊形橫截面中空體425)的形狀并不局限于圖4A-4C中所示的形狀。例如，中空體的形狀可以是橢圓形橫截面或六邊形橫截面等。此外，盡管僅四個(gè)構(gòu)件或翼410、420、430被示出，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，構(gòu)件或翼410,420,430的數(shù)目也可以小于4或者大于4。
[0039]擋板主體405、415、425可以從一端到另一端逐漸變細(xì)。擋板主體405、415、425的壁可以是變化的厚度或結(jié)構(gòu)。例如，一個(gè)中空體壁可以是光滑的，而另一個(gè)包括波紋。
[0040]構(gòu)件或翼410、420、430也可以是變化的設(shè)計(jì)。例如，圖示的構(gòu)件或翼410、420、430是L形構(gòu)件，其具有從護(hù)罩或擋板主體的表面垂直地突出的垂直部分，以及從垂直部分向下延伸并且平行于護(hù)罩或擋板主體的平行部分。圖示的構(gòu)件或翼410、420、430被示出具有與平行部分和垂直部分中的每個(gè)部分相關(guān)聯(lián)的基本相似的長(zhǎng)度和寬度。然而，平行部分可以具有和垂直部分相比的更短或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。此外，平行部分和垂直部分可以具有彼此不同的和/或變化的寬度。
[0041]平行部分和垂直部分可以是不同的形狀，例如，圓形或半圓形。另外，垂直部分可以在一些其它角度附接到護(hù)罩或擋板主體。此外，平行部分可以具有與護(hù)罩或擋板主體的一些其他關(guān)系。例如，平行部分可以成朝向護(hù)罩或擋板主體的角度。再者，構(gòu)件或翼410、420、430，或其一些部分，可以被開(kāi)槽或圖案化。
[0042]構(gòu)件或翼410、420、430，或者其一些部分，可以由和護(hù)罩或擋板主體相同的材料，或者可替換地不同的材料，來(lái)構(gòu)造。構(gòu)件或翼410、420、430以及護(hù)罩或擋板主體可以由例如銅、青銅、塑料、鋁、鋅合金、其他常規(guī)材料或它們的組合來(lái)構(gòu)造。如果所用的材料是非導(dǎo)電材料或最低限度的導(dǎo)電材料，例如塑料或鋁，則護(hù)罩或擋板主體和/或構(gòu)件或翼410、420、430可以被使用導(dǎo)電材料，比如銅、銀或金，來(lái)進(jìn)行部分或整體的加載、覆蓋或電鍍。
[0043]圖5A-5C圖示根據(jù)示例實(shí)施方式的天線/天線護(hù)罩系統(tǒng)的可替換實(shí)施方式。圖5A圖示在護(hù)罩或擋板405內(nèi)的偶極天線305。圖5A示出偶極天線305，其包括直的(V形)臂元件(如圖3A所示)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5A不限于此。例如，偶極天線305可以是包括半圓形的(U形)臂元件(例如，如圖3B所示的偶極天線310)的偶極天線。
[0044]圖5A示出護(hù)罩或擋板405，其是如圖4A所示的圓柱中空體和四個(gè)構(gòu)件或翼。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5A不限于此。例如，護(hù)罩或擋板405可以是包括正方形(或矩形)橫截面的中空體(例如，如圖4B所示的護(hù)罩和擋板415)的護(hù)罩或擋板。
[0045]圖5B圖示在護(hù)罩或擋板420內(nèi)的偶極天線310。圖5B示出偶極天線310，其包括直的(U形)臂元件(如圖3B所示的)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5B不限于此。例如，偶極天線310可以是包括半圓形的(V形)臂元件(例如，如圖3A中所示的偶極天線305)的偶極天線。
[0046]圖5B示出護(hù)罩或擋板420，其是正方形(或矩形)橫截面中空體和四個(gè)構(gòu)件或翼(如圖4B所示)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5B不限于此。例如，護(hù)罩或擋板420可以是包括圓柱中空體(例如，如圖4A所示的護(hù)罩和擋板405)的護(hù)罩或擋板。
[0047]圖5C圖示在護(hù)罩或擋板425內(nèi)的偶極天線310。圖5C示出偶極天線310，其是直的(U形)臂元件(如圖3B所示)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5C不限于此。例如，偶極天線310可以是包括半圓形的(V形)臂元件(例如，如圖3A中所示的偶極天線305)的偶極天線。
[0048]圖5C示出護(hù)罩或擋板425，其是八邊形橫截面中空體和四個(gè)構(gòu)件或護(hù)翼(如圖4C所示)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5C不限于此。例如，護(hù)罩或擋板425可以是包括圓柱中空體(如圖4A所示的護(hù)罩或者擋板405)的護(hù)罩或擋板。
[0049]天線/天線護(hù)罩系統(tǒng)被配置為使得天線的波束寬度、隔離和交叉偏振在例如多頻段天線平臺(tái)中可以被優(yōu)化。例如，交叉偏振可被最小化。例如，當(dāng)將900MHz頻段集成到個(gè)人通信業(yè)務(wù)/數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(PCS/DCS)頻段(例如，1800/1900MHZ)時(shí)，對(duì)于較寬的波束寬度天線，相互耦合可能會(huì)出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)輻射元件(例如，天線305、310)添加護(hù)罩或擋板(例如，在圖4A-5C中所圖示的405、415或425)，波束寬度可以被更精確地控制。有可能通過(guò)修改護(hù)罩或擋板設(shè)計(jì)而不改變天線來(lái)設(shè)計(jì)不同波束寬度天線。
[0050]例如，如上文所討論的，與四個(gè)構(gòu)件或翼410相關(guān)聯(lián)的尺寸、形狀、角度關(guān)系或材料可以改變天線的波束寬度。例如，可以改變四個(gè)構(gòu)件或翼的寬度、厚度、形狀或材料，以優(yōu)化天線的波束寬度。另外，可以改變圓柱中空體405的半徑或者與正方形(或矩形)橫截面中空體415或八邊形橫截面中空體425相關(guān)聯(lián)的邊的長(zhǎng)度，以減少交叉偏振。
[0051]護(hù)罩或擋板(例如，在圖4A-4C中所示的護(hù)罩或擋板)的構(gòu)造是基于天線構(gòu)造(例如，在圖1-3B中所示的天線構(gòu)造)的設(shè)計(jì)時(shí)選擇。例如，天線(它通常已經(jīng)在使用中)以及護(hù)罩或擋板使用公知的三維計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAD)軟件來(lái)建模。模型被合并在一起，以產(chǎn)生如在圖5A-5C中所示的系統(tǒng)。與合并后的模型相關(guān)聯(lián)的參數(shù)然后被送入公知的三維全波電磁場(chǎng)模擬軟件。在天線上模擬傳輸信號(hào)并且模擬軟件產(chǎn)生磁場(chǎng)導(dǎo)致的或模擬的波束。針對(duì)例如期望的天線的波束寬度、隔離和交叉偏振，分析所模擬的波束。
[0052]護(hù)罩或擋板模型被修改并且重新運(yùn)行模擬，導(dǎo)致經(jīng)修正的模擬波束。護(hù)罩或擋板模型的模擬和修改被重復(fù)，直到期望的天線波束寬度、隔離和交叉偏振得以實(shí)現(xiàn)。護(hù)罩或擋板模型可以被修改以使得材料(例如，不同的金屬、電鍍的塑料、加載的塑料等)被改變，尺寸(例如，構(gòu)件或翼的寬度、直徑、數(shù)目，構(gòu)件或翼的尺寸)被改變，護(hù)罩或擋板主體的樣式被改變。
[0053]圖6圖示根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施方式的用于實(shí)施設(shè)計(jì)天線護(hù)罩系統(tǒng)的方法的系統(tǒng)600。該系統(tǒng)包括圖形用戶界面(⑶I) 605、處理器610和存儲(chǔ)器615。系統(tǒng)600可以是工作站、服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。GUI可以采用來(lái)自例如鍵盤或鼠標(biāo)的用戶輸入。
[0054]圖7示出根據(jù)示例實(shí)施方式的組裝天線/天線罩系統(tǒng)的方法。參照?qǐng)D7，在步驟S705，由處理器(例如，處理器610)來(lái)對(duì)一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)天線進(jìn)行建模。例如，如上所述，可以使用公知的三維計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAD)軟件來(lái)建模一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)天線。CAD軟件可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器615中，由處理器610執(zhí)行，并將⑶1605用于用戶輸入。
[0055]在步驟S710，處理器對(duì)護(hù)罩或擋板進(jìn)行建模。例如，可以使用公知的三維計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAD)軟件來(lái)建模護(hù)罩或擋板。使用CAD軟件進(jìn)行建模對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，并且為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)不進(jìn)一步討論。CAD軟件可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器615中，由處理器610執(zhí)行，并將⑶1605用于為用戶輸入。
[0056]在步驟S715中，處理器基于傳輸信號(hào)模擬與天線和護(hù)罩或擋板相關(guān)聯(lián)的電磁場(chǎng)。例如，如上所述，將CAD模型合并在一起，以產(chǎn)生例如在圖5A-5C中所圖示的系統(tǒng)。與合并后的模型相關(guān)聯(lián)的參數(shù)然后被送入公知的三維全波電磁場(chǎng)模擬軟件。在天線上模擬傳輸信號(hào)并且模擬軟件產(chǎn)生磁場(chǎng)導(dǎo)致的或模擬的波束。使用CAD軟件進(jìn)行建模對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，并且為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)不進(jìn)一步討論。三維全波電磁場(chǎng)模擬軟件可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器615中，由處理器610執(zhí)行,并將⑶1605用于為用戶輸入。
[0057]在步驟S720，處理器確定電磁場(chǎng)是否被優(yōu)化。例如，如上文所討論的，針對(duì)例如期望的天線的波束寬度、隔離和交叉偏振，分析所模擬的波束。如果在步驟S725中，確定出電磁場(chǎng)沒(méi)有被優(yōu)化，則處理繼續(xù)到步驟S730。否則，處理進(jìn)入步驟S735。
[0058]在步驟S730，設(shè)計(jì)者調(diào)整用于一個(gè)或多個(gè)護(hù)罩或擋板的模型并且處理返回到步驟S715?？商鎿Q地，處理器基于先前由設(shè)計(jì)者錄入的準(zhǔn)則調(diào)整模型。例如，護(hù)罩或擋板模型可以被使用CAD軟件進(jìn)行調(diào)整，使得材料(例如，不同的金屬、電鍍塑料、導(dǎo)電材料加載的塑料等)被改變，尺寸(例如，構(gòu)件或翼的寬度、直徑、數(shù)目，構(gòu)件或翼的尺寸)被改變，護(hù)罩或擋板主體的樣式被改變。
[0059]在步驟S735，一個(gè)或多個(gè)護(hù)罩或擋板可以被安裝在例如基站處的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)天線上。例如，一個(gè)或多個(gè)護(hù)罩可以基于用于一個(gè)或多個(gè)護(hù)罩的最終模型來(lái)制造。所制造的護(hù)罩可以被安裝在例如基站處的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)天線之上?？梢栽诎惭b護(hù)罩之前和之后測(cè)量一個(gè)或多個(gè)的信號(hào)特性(例如，天線的波束寬度、隔離和交叉偏振)。[0060]示例實(shí)施方式通過(guò)單單護(hù)罩或擋板設(shè)計(jì)來(lái)提供改進(jìn)的波束寬度。波束寬度的穩(wěn)定性可以通過(guò)修改護(hù)罩或擋板設(shè)計(jì)而不改變天線來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在例如+45至-45偏振之間的隔離可以比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)有所改進(jìn)。
[0061]雖然已經(jīng)具體示出和描述了示例實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的前提下在形式和細(xì)節(jié)方面做出改變。
【權(quán)利要求】
1.一種天線輻射元件，包括: 天線(16，305，310)，被配置為傳輸具有一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征的信號(hào)；以及 護(hù)罩(405，415，425)，圍繞所述天線并且被配置為改變所述一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線輻射元件，其中所述護(hù)罩包括中空體和附接到所述中空體的外側(cè)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件(410，420，430)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線輻射元件，其中 所述一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件是L形的，并且 所述L形構(gòu)件的一部分從所述中空體的外表面延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線輻射元件，其中 所述一部分是從所述中空體的所述外表面垂直延伸的垂直部分，以及 所述L形構(gòu)件的另一部分是從所述垂直部分向下延伸并且平行于所述中空體的所述外表面的平行部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線輻射元件，其中所述垂直部分和所述平行部分至少包括一個(gè)彼此不相等的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線輻射元件，其中所述垂直部分和所述平行部分至少包括一個(gè)彼此不同的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線輻射元件，其中所述垂直部分和所述平行部分中的至少一個(gè)部分包括表面圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線輻射元件，其中所述表面圖案延伸通過(guò)所述垂直部分和所述平行部分中的所述至少一個(gè)部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線輻射元件，其中所述中空體是中空?qǐng)A柱體、具有中空矩形橫截面以及具有中空多邊形橫截面中的一個(gè)。
10.一種改變天線(16，305，310)的信號(hào)特征的方法，所述方法包括: 在所述天線之上安裝護(hù)罩(405，415，425)，其中所述護(hù)罩改變與所述天線相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)可測(cè)量的信號(hào)特征。
【文檔編號(hào)】H01Q19/10GK103931050SQ201280053917
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月2日
【發(fā)明者】R·凱蒂帕利, A·斯坦科, C·鮑威爾 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊