包括隔離提供設(shè)備的雙極化天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種被用于移動通信系統(tǒng)的基站、中繼器等收發(fā)天線，并且更具體地涉及一種裝配有用于改善極化之間的隔離的隔離提供設(shè)備的雙極化天線。
【背景技術(shù)】
[0002]針對并行地執(zhí)行發(fā)射和接收的天線的設(shè)計，要考慮的重要項目是保證發(fā)射天線設(shè)備與接收天線設(shè)備之間的隔離，使得防止從發(fā)射天線發(fā)射的信號被輸入到接收天線設(shè)備中。當(dāng)使用使得發(fā)射信號和接收信號能夠生成不同極化(例如，相互正交的極化)的雙極化天線時，隔離可以是非常安全的。然而，已經(jīng)為雙極化天線提供了用于進(jìn)一步改善隔離的設(shè)備。
[0003]圖1是根據(jù)常規(guī)技術(shù)的實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線的電路框圖，并且圖1中所不的配置與在‘Rad1 Frequency Systems’公司的美國專利號6，141，539(題為 “ISOLAT1N IMPROVEMENT CIRCUIT FOR A DUAL-POLARIZAT1N ANTENNA”，發(fā)明人:‘Ronald A.Mar1n’，授予日期:2000年8月31日)中公開的配置幾乎相同。
[0004]參考圖1，裝配有隔離提供設(shè)備的常規(guī)雙極化天線可包括多個雙極化天線部分10，其包括發(fā)射天線設(shè)備11和在物理上或在電學(xué)上與發(fā)射天線設(shè)備正交的接收天線設(shè)備12。也就是說，圖1圖示出(垂直)陣列天線結(jié)構(gòu)的示例。發(fā)射信號是通過第一端口(Pl)提供的，通過饋送器，并被分配給所述多個雙極化天線單元10的每個發(fā)射天線設(shè)備11以用于提供，并且可將通過多個接收天線設(shè)備12接收的信號耦合并輸出到第二端口(P2)。
[0005]在此結(jié)構(gòu)中，提供給第一端口(Pl)的發(fā)射信號的一部分被分配給第一耦合器21，并通過導(dǎo)體24將其提供給第二耦合器22，并且第二耦合器22將通過導(dǎo)體24提供的信號與輸出到第二端口(P2)的信號耦合。在這種情況下，第一和第二耦合器21和22的性能以及導(dǎo)體24的長度被設(shè)計成使得被傳輸?shù)降诙丝?P2)、通過第一耦合器21、導(dǎo)體24以及第二耦合器22以用于耦合的信號與從所述多個發(fā)射天線設(shè)備11發(fā)射并被所述多個接收天線12接收的非期望輸入信號(在下文中稱為錯誤輸入信號)相比能夠具有相同的大小并具有相位方面的180度的差。
[0006]當(dāng)詳細(xì)地對其進(jìn)行描述時，在安裝隔離提供設(shè)備之前測量雙極化之間的隔離。當(dāng)測量波段之間的隔離時，測量錯誤輸入信號的大小和該信號的延遲。隨后，將隔離提供設(shè)備中的第一耦合器21和第二耦合器22的耦合的大小確定成具有與在其中不包括隔離提供設(shè)備的狀態(tài)下測量的錯誤輸入信號的基于頻率平均值類似的值。另外，導(dǎo)體24的長度被設(shè)計成使得與第一耦合器21、第二耦合器22以及導(dǎo)體24的長度相關(guān)聯(lián)的延遲能夠具有與在其中不包括隔離提供設(shè)備的狀態(tài)下測量的錯誤輸入信號的延遲的基于頻率的平均值的在相位方面的180度的差。
[0007]因此，通過所述多個發(fā)射天線設(shè)備11從第一端口(Pl)發(fā)射并被所述多個接收天線設(shè)備12接收并傳輸?shù)降谝欢丝?P2)的錯誤輸入信號和通過第一耦合器21、導(dǎo)體24和第二耦合器22被傳輸?shù)降诙丝?P2)的信號可相互偏移，并且從而可被去除。
[0008]隨著天線的規(guī)模變小，還需要減小單個天線或天線陣列的反射器的大小。一般地，當(dāng)反射器的大小不足時，雙極化天線的隔離變得劣化。并且，極化之間的隔離大小在天線在其中進(jìn)行操作的頻率范圍內(nèi)不是恒定的。
[0009]然而，圖1的常規(guī)結(jié)構(gòu)只有在極化之間的隔離大小通過用于發(fā)射信號的整個工作頻率范圍恒定時才是有效的。否則，可能不是在整個工作頻率范圍內(nèi)改善極化之間的隔離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
因此，本發(fā)明的一方面是提供裝配有用于提供極化之間的優(yōu)良隔離的隔離提供設(shè)備的雙極化天線。
[0011]本發(fā)明的另一方面是提供裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線，該隔離提供設(shè)備用于即使當(dāng)極化之間的隔離大小貫穿整個工作頻率范圍不恒定時也提供期望的隔離。
[0012]技術(shù)解決方案
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線，包括:至少一個發(fā)射天線設(shè)備，其輸出通過饋送器從第一端口提供的發(fā)射信號；至少一個接收天線，其接收接收信號并將其提供給第二端口 ；第一耦合器，其將所提供的發(fā)射信號的一部分分配給第一端口 ；均衡器，其使在第一耦合器中分配的信號均衡至在與發(fā)射信號的頻帶相同的頻率范圍內(nèi)預(yù)定的波形；第二耦合器，其從均衡器接收輸出并將其與輸出到第二端口的信號耦合；以及導(dǎo)體，其形成第一耦合器、均衡器以及第二耦合器之間的信號輸送路徑，其中，第一和第二耦合器的耦合性能、導(dǎo)體的長度以及均衡器的功能特性被設(shè)計成使得被使用導(dǎo)體通過信號輸送路徑傳輸至第二端口以用于耦合的信號與從所述至少一個發(fā)射天線設(shè)備輸出且被錯誤地輸入到所述至少一個接收天線設(shè)備的信號相比能夠具有基本上相同的大小、具有相位方面的180度的差并在整個工作頻帶中具有相同的形狀。
[0013]有利效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線提供優(yōu)良的隔離，使得即使當(dāng)極化之間的隔離大小貫穿整個工作頻率范圍不恒定時也提供期望的隔離。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)常規(guī)技術(shù)的實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線的電路框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線的電路框圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線的電路框圖；以及
圖4是圖示出圖2或圖3的均衡器的功能特性的示例的圖表。
【具體實施方式】
[0015]下面將參考附圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。在以下描述中，將在圖中用相同的參考數(shù)字來指定相同的元件。
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線的電路框圖。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝配有隔離提供設(shè)備的雙極化天線基本上包括雙極化天線部分10，其包括輸出通過饋送器從第一端口(PD提供的發(fā)射信號的發(fā)射天線設(shè)備11 ;以及被安裝成在物理上或電學(xué)上與發(fā)射天線設(shè)備11正交、接收接收信號并將其提供給第二端口(P2)的接收天線設(shè)備12。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的隔離提供設(shè)備被包括在具有以上結(jié)構(gòu)的雙極化天線中。根據(jù)本發(fā)明的隔離提供設(shè)備包括第一耦合器21，其將所提供的發(fā)射信號的一部分分配給第一端口(Pl);均衡器30，其使在第一耦合器21中分配的信號均衡至與發(fā)射信號的工作頻帶相同的頻率范圍內(nèi)的預(yù)定波形的形狀；第二耦合器22，其接收均衡器30的輸出并將其與輸出到第二端口(P2)的信號耦合；以及導(dǎo)體24，其形成第一耦合器21、均衡器30以及第二耦合器22之間的信號輸送路徑。
[0018]第一和第二耦合器21和22可采用一般的接觸式功率分配器/耦合器的結(jié)構(gòu)或者無接觸功率分配器/耦合器的結(jié)構(gòu)。另外，可將導(dǎo)體24配置為一般的同軸線、帶狀線、微帶線等。
[0019]在這種情況下，第一和第二耦合器21和22的耦合性能、均衡器30的功能特性以及導(dǎo)體24的長度被設(shè)計成使得被使用導(dǎo)體24通過第一耦合器21、均衡器30以及第二耦合器22而傳輸至第二端口(P2)以用于耦合的信號與從發(fā)射天線設(shè)備11發(fā)射并且非期望地被接收天線設(shè)備12接收的錯誤輸入信號相比能夠具有基本上相同的大小、具有在相位方面的180度的差，并在發(fā)射信號的整個工作頻帶中具有相同的形