專利名稱：用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的寬帶天線和無線電基站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)。具體地，本發(fā) 明涉及被配置為執(zhí)行所述處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的寬帶天 線、以及包括被配置為執(zhí)行所述處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的寬 帶天線的相應(yīng)無線電基站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
移動(dòng)無線電基站天線代表無線電通信系統(tǒng)中的無線電頻率(RF)接入點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn) 經(jīng)由空中接口到移動(dòng)電話的連接。雖然一般在無線電通信系統(tǒng)中不同的頻帶被局部可用的 無線無線電標(biāo)準(zhǔn)使用，但是期望的是移動(dòng)基站天線被優(yōu)化到相關(guān)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)以提供 良好的RF屬性。而且，通過信號(hào)的移相而實(shí)現(xiàn)的、天線射束的最優(yōu)垂直電傾斜取決于相應(yīng) 天線進(jìn)行無線電傳輸所用的實(shí)際頻帶和無線電標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于具有許多不同頻帶和/或無線電 標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)無線電基站位置，所需的天線量當(dāng)前是很高的，并且由于位置規(guī)劃、法律或商業(yè) 約束而往往不大可能把所有天線安裝到一個(gè)天線位置。隨著新無線電標(biāo)準(zhǔn)的引入和新頻帶 的釋放，這種情形甚至將變得更糟。為了減少所需的天線數(shù)量，最近引入了寬帶天線。它們支持大帶寬并因此在一個(gè) 天線內(nèi)覆蓋不同的頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)。然而，已知的寬帶天線僅提供用于為整個(gè)天線調(diào)整 一個(gè)共同垂直傾斜的裝置，這具有不能確保頻帶無線電標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化的傾斜的負(fù)面效應(yīng)。如果 需要不同的傾斜，則需要專用于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單獨(dú)天線。因此，仍然存在對(duì)改進(jìn)的移動(dòng)無線電基站天線的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn) 的、克服上面提及的問題的所改進(jìn)的寬帶天線和無線電基站系統(tǒng)。這個(gè)目標(biāo)是通過包括根據(jù)權(quán)利要求1和3的特征的寬帶天線、以及包括根據(jù)權(quán)利 要求6的特征的無線電基站而實(shí)現(xiàn)的。用對(duì)應(yīng)的從屬權(quán)利要求來提供本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。本發(fā)明的目標(biāo)是由被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶的寬帶天 線實(shí)現(xiàn)的，該寬帶天線包括至少一列。該列包括至少一個(gè)天線元件；被配置用于移相第一 頻帶的第一移相器和被配置用于移相第二頻帶的第二移相器；被配置用于復(fù)用移相的第一 和第二頻帶的雙工器，包括第一輸入、第二輸入和一個(gè)輸出。第一移相器耦合到第一輸入， 第二移相器耦合到第二輸入，并且天線元件耦合到該輸出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，天線元件是偏振天線元件，且每個(gè)頻帶包括第一偏振方向 和第二偏振方向。而且，所述第一移相器是被配置用于移相第一頻帶的第一偏振方向和第 二偏振方向的雙重移相器，而所述第二移相器是被配置用于移相第二頻帶的第一偏振方向和第二偏振方向的雙重移相器。雙工器是雙重雙工器，包括兩個(gè)單雙工器，每個(gè)單雙工器包 括第一輸入、第二輸入和一個(gè)輸出。第一移相器耦合到第一輸入，第二移相器耦合到第二輸 入，并且天線元件耦合到該輸出。本發(fā)明的目標(biāo)也是由被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)無線電標(biāo)準(zhǔn) 的寬帶天線實(shí)現(xiàn)的，該寬帶天線包括至少一列。該列包括至少一個(gè)天線元件；被配置用于 移相第一無線電標(biāo)準(zhǔn)的第一移相器和被配置用于移相第二無線電標(biāo)準(zhǔn)的第二移相器；被配 置用于復(fù)用移相的第一和第二無線電標(biāo)準(zhǔn)的雙工器，包括第一輸入、第二輸入和一個(gè)輸出。 第一移相器耦合到第一輸入，第二移相器耦合到第二輸入，并且天線元件耦合到該輸出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，天線元件是偏振天線元件，且每個(gè)無線電標(biāo)準(zhǔn)包括第一偏 振方向和第二偏振方向。而且，所述第一移相器是被配置用于移相第一無線電標(biāo)準(zhǔn)的第一 偏振方向和第二偏振方向的雙重移相器，而所述第二移相器是被配置用于移相第二無線電 標(biāo)準(zhǔn)的第一偏振方向和第二偏振方向的雙重移相器。雙工器是雙重雙工器，包括兩個(gè)單雙 工器，每個(gè)單雙工器包括第一輸入、第二輸入和一個(gè)輸出。第一移相器耦合到第一輸入，第 二移相器耦合到第二輸入，并且天線元件耦合到該輸出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，雙工器是印刷電路板雙工器。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，該寬帶天線還包括印刷線路板，所述印刷線路板包 括所述印刷電路板雙工器。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，該寬帶天線還包括外殼，所述外殼包括天線元件、第 一和第二移相器、以及雙工器。本發(fā)明的目標(biāo)也是由包括根據(jù)發(fā)明的寬帶天線的無線電基站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
通過結(jié)合附圖閱讀發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，將更清楚地理解本發(fā)明，其 中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的寬帶天線；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的寬帶天線；以及圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線電基站系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的寬帶天線。寬帶天線10被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的兩個(gè)頻帶12、13。然而，相同的 原理也可以被應(yīng)用于三個(gè)或更多的頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)。圖1所示的寬帶天線10包括一列 101。該列101包括天線元件1011。雖然出于簡(jiǎn)化的原因，圖1所示的示例天線僅具有一列 和一個(gè)天線元件，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明也對(duì)不止一列和包含在每列中的 不止一個(gè)天線元件起作用。寬帶天線10包括外殼11。外殼11包括天線元件1011、第一和第二移相器1012、 1013、以及雙工器1014。寬帶天線10還包括被配置用于移相第一頻帶12的第一移相器1012和被配置用 于移相第二頻帶13的第二移相器1013。[0024]而且，寬帶天線10包括被配置用于復(fù)用移相的第一和第二頻帶的雙工器1014。雙 工器1014包括第一輸入10141、第二輸入10142和一個(gè)輸出10143，其中第一移相器1012 耦合到第一輸入10141，第二移相器1013耦合到第二輸入10142，并且天線元件1011耦合 到該輸出10143。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的寬帶天線10。具體而言，圖2示出關(guān)于支持 兩個(gè)頻帶的、包括四列101、102、103、104的寬帶天線10的解決方案的示例實(shí)施例。在所示 的實(shí)施例中，第一頻帶12是在2. 6GHz上的TD-LTE頻帶，而第二頻帶13是在1. 9-2. OGHz 上的TD-SCDMA頻帶。然而，頻帶和/或無線電標(biāo)準(zhǔn)的任何組合是可能的，例如-GSM作為無線電標(biāo)準(zhǔn)，并且兩個(gè)頻帶，一個(gè)頻帶以第一較低角度傾斜而第二頻帶 以第二較高角度傾斜，用于覆蓋不同的小區(qū)區(qū)域；-GSM作為第一無線電標(biāo)準(zhǔn)，LTE作為第二無線電標(biāo)準(zhǔn)，但是相同的無線電頻帶；或 者-GSM作為第一無線電標(biāo)準(zhǔn)，LTE作為第二無線電標(biāo)準(zhǔn)，并且兩個(gè)頻帶，一個(gè)頻帶以 第一較低角度傾斜而第二頻帶以第二較高角度傾斜，用于覆蓋不同的小區(qū)區(qū)域。如上所述，本發(fā)明不局限于四列寬帶天線，而且也可應(yīng)用于一列和多列寬帶天線。如在圖2所示的示例的情況下那樣，典型地每列101、102、103、104傳輸兩個(gè)偏振 方向，并因此使用正交偏振天線元件1011或輻射器。用于頻帶無關(guān)的垂直傾斜的主要元件是移相器1012、1013和在移相器1012、1013 與天線元件1011之間的雙工器1014。移相器1012、1013要么例如由電動(dòng)機(jī)(具體地是步 進(jìn)電動(dòng)機(jī))機(jī)電控制要么完全電子控制。移相器1012、1013是RF饋線網(wǎng)絡(luò)的一部分，該RF 饋線網(wǎng)絡(luò)端接在天線10的天線連接器的一側(cè)和在雙工器1014/天線元件1011的另一側(cè)。 對(duì)于每列101、102、103、104和頻帶12、13的每個(gè)偏振方向，需要一個(gè)移相器1012、1013。在 圖2中，出于簡(jiǎn)化原因，僅示出第一移相器1012和第二移相器1013。然而，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員顯而易見對(duì)于圖2所描繪的情形，由于頻帶12、13的兩個(gè)偏振方向，兩個(gè)第一移相器 1012和兩個(gè)第二移相器1013是必需的。在一些情況下，相同的相移可以用于兩個(gè)偏振方 向，并且在這種情況下僅需要一個(gè)第一移相器和一個(gè)第二移相器。出于簡(jiǎn)化原因，在圖2中省略了雙工器輸入10141、10142和輸出10143。對(duì)于每列101、102、103、104和天線元件1011/天線元件群1011(該群內(nèi)的所有 天線元件用關(guān)于振幅和相位的相同RF信號(hào)進(jìn)行饋送)的每個(gè)偏振方向，需要一個(gè)雙工器 1014。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制一個(gè)頻帶12、13的移相器1012、1013。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制一個(gè)頻帶12、13的一個(gè)偏振方向的 移相器1012、1013并因此實(shí)現(xiàn)每頻帶的偏振無關(guān)的傾斜。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，雙工器1014被實(shí)施為天線印刷線路板(PWB)上的印刷 電路，以便不需要外部雙工器和將優(yōu)化天線的體積和/或重量。圖3示出包括根據(jù)本發(fā)明的寬帶天線10的無線電基站系統(tǒng)30。本發(fā)明提出了允許至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的頻帶無關(guān)的傾斜調(diào)整并因此實(shí) 現(xiàn)在天線桿/塔桿處更緊湊的位置規(guī)劃和更少箱盒。具體而言，如果寬帶天線支持兩個(gè)不同頻帶上的兩個(gè)不同無線電標(biāo)準(zhǔn)，則本發(fā)明允許傾斜第一無線電標(biāo)準(zhǔn)A以得到更大覆蓋，并且傾斜第二無線電標(biāo)準(zhǔn)B以用于容量?jī)?yōu)化。 雖然上面示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例和應(yīng)用，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明 白，在不偏離此處描述的發(fā)明概念的情況下(除了上面提及的之外)更多的修改是可能的。 因此，發(fā)明除了受限于所附權(quán)利要求的精神以外不受限制。因此，旨在前面的詳細(xì)描述應(yīng)當(dāng) 被視為說明性的而非限制性的?？s寫列表[0042]GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)[0043]LTE長(zhǎng)期演進(jìn)[0044]PffB印刷線路板[0045]RF無線電頻率[0046]TD-LTE時(shí)分LTE[0047]TD-SCDMA時(shí)分同步碼分多tl[0048]參考標(biāo)記列表[0049]10寬帶天線[0050]11外殼[0051]12第一頻帶[0052]13第二頻帶[0053]101，102[0054]103，104列[0055]1011天線元件[0056]1012第一移相器[0057]1013第二移相器[0058]1014雙工器[0059]10141雙工器輸入[0060]10142雙工器輸入[0061]10143雙工器輸出[0062]30無線電基站系統(tǒng)
權(quán)利要求1.寬帶天線(10)，被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶(12，13)，該寬 帶天線(10)包括至少一列(101，102，103，104)，該列(101，102，103，104)包括-至少一個(gè)天線元件(1011)；-被配置用于移相第一頻帶(12)的第一移相器(1012)和被配置用于移相第二頻帶 (13)的第二移相器(1013)；-被配置用于復(fù)用移相的第一和第二頻帶的雙工器(1014)，包括第一輸入(10141)、第 二輸入(10142)和一個(gè)輸出(10143)，其中第一移相器(1012)耦合到第一輸入(10141)，第 二移相器(1013)耦合到第二輸入(10142)，并且天線元件(1011)耦合到該輸出(10143)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的寬帶天線(10)，其中天線元件(1011)是偏振天線元件，且其中每 個(gè)頻帶(12，1 包括第一偏振方向和第二偏振方向，且其中-所述第一移相器(101 是被配置用于移相第一頻帶(1 的第一偏振方向和第二偏 振方向的雙重移相器；-所述第二移相器(101 是被配置用于移相第二頻帶(1 的第一偏振方向和第二偏 振方向的雙重移相器；且其中所述雙工器(1014)是雙重雙工器，包括兩個(gè)單雙工器，每個(gè)單雙工器包括第一 輸入(10141)、第二輸入(10142)和一個(gè)輸出(10143)，其中第一移相器(1012)耦合到第一 輸入(10141)，第二移相器(1013)耦合到第二輸入(10142)，并且天線元件(1011)耦合到 該輸出(10143)。
3.寬帶天線(10)，被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)無線電標(biāo)準(zhǔn)(12， 13)，該寬帶天線(10)包括至少一列(101，102，103，104)，該列(101，102，103，104)包括-至少一個(gè)天線元件(1011)；-被配置用于移相第一無線電標(biāo)準(zhǔn)(12)的第一移相器(1012)和被配置用于移相第二 無線電標(biāo)準(zhǔn)(13)的第二移相器(1013)；-被配置用于復(fù)用移相的第一和第二無線電標(biāo)準(zhǔn)的雙工器(1014)，包括第一輸入 (10141)、第二輸入(10142)和一個(gè)輸出(10143)，其中第一移相器(1012)耦合到第一輸入 (10141)，第二移相器(1013)耦合到第二輸入(10142)，并且天線元件(1011)耦合到該輸 出(10143)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的寬帶天線(10)，其中天線元件(1011)是偏振天線元件，且其中每 個(gè)無線電標(biāo)準(zhǔn)(12，1 包括第一偏振方向和第二偏振方向，且其中-所述第一移相器(101 是被配置用于移相第一無線電標(biāo)準(zhǔn)(1 的第一偏振方向和 第二偏振方向的雙重移相器；-所述第二移相器(101 是被配置用于移相第二無線電標(biāo)準(zhǔn)(1 的第一偏振方向和 第二偏振方向的雙重移相器；且其中所述雙工器(1014)是雙重雙工器，包括兩個(gè)單雙工器，每個(gè)單雙工器包括第一 輸入(10141)、第二輸入(10142)和一個(gè)輸出(10143)，其中第一移相器(1012)耦合到第一 輸入(10141)，第二移相器(1013)耦合到第二輸入(10142)，并且天線元件(1011)耦合到 該輸出(10143)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一個(gè)的寬帶天線(10)，其中所述雙工器(1014)是印 刷電路板雙工器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一個(gè)的寬帶天線(10)，該寬帶天線(10)還包括印刷 線路板，所述印刷線路板包括所述印刷電路板雙工器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一個(gè)的寬帶天線(10)，該寬帶天線(10)還包括外殼 (11)，所述外殼(11)包括天線元件(1011)、第一和第二移相器(1012，1013)、以及雙工器 (1014)。
8.無線電基站系統(tǒng)(30)，包括根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)的寬帶天線(10)。
專利摘要用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的寬帶天線和無線電基站系統(tǒng)。本實(shí)用新型涉及被配置用于處理無線電通信系統(tǒng)中的至少兩個(gè)頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的寬帶天線，該寬帶天線包括至少一列，該列包括至少一個(gè)天線元件；被配置用于移相第一頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的第一移相器和被配置用于移相第二頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的第二移相器；被配置用于復(fù)用移相的第一和第二頻帶或無線電標(biāo)準(zhǔn)的雙工器，包括兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出，其中第一移相器和第二移相器耦合到這兩個(gè)輸入，并且天線元件耦合到該輸出。本實(shí)用新型還涉及包括根據(jù)本實(shí)用新型的寬帶天線的無線電基站系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK201898207SQ201020283170
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者A·豪布里希, E·古哈, H·海因茨, M·戈?duì)柕仑惛? R·K·紹科嫩, R·霍夫曼 申請(qǐng)人:諾基亞西門子通信公司