宽频带天线阵列的制作方法

文档序号:9650767
宽频带天线阵列的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种按照权利要求1的前序部分所述的宽频带天线阵列。
【背景技术】
[0002] 天线阵列例如使用在移动无线电基站中。其用于发射和接收,亦即用于开展与多 个在所设及的图像无线电蜂窝中停留的用户的通讯。天线可W为此具有合适的方向特性。 移动无线电蜂窝的大小此外可W通过下倾角(向下倾斜)的不同调整而在其方向特性方面 被改变和/或调整。
[0003]形成类别的天线阵列例如具有两个天线列(Antennenspalt),其通常沿竖直方向 或主要沿竖直方向定向地延伸并且沿水平方向并排地设置。在天线阵列的范围内可W设置 其他的运样的天线列对。
[0004] 通常多个福射器组沿竖直方向间隔开相叠地处于每个天线列中,其中,每个福射 器组包括至少一个福射器。
[0005] 在此可W设及单偏振的、双偏振的或圆偏振的福射器。福射器本身在此通常安装 在反射器之前。可W使用最为不同的福射器和福射器类型、例如偶极福射器,如其原则上 由DE197 22 742A或DE196 27015A所已知的。偶极福射器在此可W具有简单的偶极 结构或包括交叉偶极或偶极方阵。特别是在运里也已知所谓的矢量偶极,如其例如由WO 00/39894Al或WO2004/100315Al所已知的。出于完整性,作为其它可能的示例也应该提 到贴片福射器,其可W单偏振或双偏振地福射。此外要说明,提到的原理对于所有福射器类 型都可使用,所述福射器类型用于组天线,因此亦即例如对于介电的福射器、孔径福射器、 狭缝福射器等在运里不存在限制。
[0006] 但在现有技术中在此也已知单频带天线W及双频带天线或多频带天线。运样的双 频带天线经常在所谓的900MHz和1800MHz或1900MHz的频带工作,亦即例如一方面在大约 800MHz至1000 MHz的频率范围内并且另一方面在1700MHz至2200MHz的频率范围内工作。 为此于是设置福射器,其例如一方面在900MHz的较低的频带中福射,并且附加地设置福射 器,其在较高的频带、例如1800MHz或1900MHz的频带中福射。
[0007] 但在最新的研发范围内现在也可能提供所谓的宽频带的福射器,其尤其是在高频 的范围内使用,亦即例如在超过1700MHz直至例如2700MHz的范围内。
[0008]因此在此设及宽频带的高频福射器,其可W在宽的连续的频带中发射和/或接 收。
[0009] 因此具有例如两个天线列的运样的现代天线阵列的相对的带宽在此为大致直至 50%。如果使用例如宽频带的天线阵列,其在1710MHz至2690MHz的范围内或例如在698MHz 至960MHz的范围内可运行,则可W利用运样的宽频带的福射器覆盖连续的频率范围,所述 频率范围例如在最先提到的情况中可W覆盖IIOOMHz的频谱并且在后来所述的情况中可 W覆盖829MHz的频谱。
[0010] 因此在利用在至少两个或更多个天线列中的运样的福射器、福射器设备和/或福 射器组可W在使用运样的宽频带的福射器的情况下实现移动无线电中的高得多的数据传 输率。当在各个天线列中的各个福射器、福射器设备和/或福射器组通常在两个彼此垂直 的偏振平面中运行时,则运更适用,其中运些偏振平面优选相对于水平线或竖直线W+45° 或-45°的角度定向,亦即在运两个彼此正交定向的偏振平面中发射和/或接收亦或右旋 或左旋地圆偏振或楠圆偏振。
[0011] 为了可W取得尽可能高的数据传输率,此外重要的是,将干扰在运里尽可能保持 小。运要求,在天线阵列的福射特性的范围内本身出现的旁瓣尽可能被抑制。

【发明内容】

[0012] 因此本发明的任务是,提供一种改善的天线装置、即尤其是用于移动无线电的改 善的天线阵列,其通过在大的频率范围内对干扰的旁瓣的高的抑制而具有改善的福射特 性。
[0013] 本发明按照在权利要求1中给出的特征来解决。本发明有利的设计在从属权利要 求中给出。
[0014] 作为完全出人意外必须指出的是,利用相对简单的器件在非常宽频带的天线阵列 中(其具有例如超过25%和更多的相对带宽)也可W通过对不希望的旁瓣的改善的衰减和 抑制而达到改善的福射特性。
[0015] 现在已证明,抑制不希望的旁瓣还要求,在运样的宽频带的天线的各天线列之间 的列间距必须改善。
[0016] 在运里尤其是在所述的宽频带的天线阵列中存在问题,即,在天线阵列的两个相 邻的列之间的列间距固定地预定,更确切地说是通过整个天线装置的机械构造和机械结构 而固定地预定。不利在此的是,尽管存在固定预定的机械列间距,在各个列中设置福射器或 福射器组之间的电气列间距随着上升的频率而增加。该增加特别是在宽频带的福射器中构 成逐步变大的问题。
[0017] 按照本发明,通过W如下方式优化列间距能实现用于抑制旁瓣的改善,即,附加福 射器设置在所述至少两个W固定的机械列间距设置的天线列中,即分别设置至少一个附加 福射器,其仅针对宽频带的频谱中的较高的频带或子频带运行。该仅在整个的宽频带频谱 的较高的频谱或子频谱中运行的附加福射器或附加福射器组彼此间隔开与如下福射器间 距或列间距相比而言较小的(对于较高的频率适配的)列间距设置,各个福射器和福射器 组在天线阵列的各个天线列中在其他情况下间隔开所述福射器间距或列间距设置。用于高 频带或子带或用于较高的频率范围或频率部分范围的运些附加福射器在此通过滤波器馈 电,所述滤波器用作高通滤波器。换句话说,宽频带的、本身在天线阵列中设置在天线列中 的福射器或福射器组W及在所设及的天线列中设置的附加福射器在与此相对高频的子频 谱中被共同馈电,必要时中间连接移相设备或移相环节,W用于调整不同的向下倾角。用于 附加福射器的提到的滤波器用作高通滤波器并且也只在具有可相应调整的或预定的功率 分配的较高频率时集成用于较高频率的附加福射器。运在本发明的范围内导致,在用于宽 频带的福射器的机械福射器间距固定时,在完整的频带上实现较恒定的电气福射器间距, 亦即对于整个的宽频带的频谱中的不同频率不那么强烈地变化,由此显著减少不希望的旁 瓣。在此在本发明的范围内,两个天线列之间的机械列间距例如可W处于波长的0. 2至1. 5 之间,其中相应的波长参考中间频率和相应福射器的中屯、,所述福射器覆盖整个的宽频带 的频率范围。该区域优选处于0.4至0.8波长之间。
[0018] 宽频带的福射器是如下福射器,其具有如提到的25%和更多的相对带宽,优选至 少35 %、40 %或甚至45 %的相对带宽。完全可能并且可设想的是直至50 %和更多的相对带 见。
[0019] 本发明特别是适合于高频的宽频带的天线阵列。亦即本发明优选可W在大约 1700MHzW上的范围内使用。但本发明也可能在与此相对显著较低的频率范围内实现,例如 在694MHz至960MHz、尤其是790MHz至960MHz的频带中。
[0020] 在此,在本发明的一种特别优选的实施形式此外规定,仅在高的子频带中运行的 高频的附加福射器的馈电可W不同地预选或调整,尤其是相对于宽频带的基础福射器。运 样所有福射器可WW相同的功率馈电。但也可能的是,例如在高的子频带中福射的附加福 射器W如其余的基础福射器两倍那样高的功率馈电。由此也能够预定和产生不同的电气列 间距。
[0021] 天线阵列不仅可W构成用于发射运行而且可W构成用于接收运行。在此,各个福 射器和福射器组可W仅设置用于发射运行,并且其他福射器和福射器组可W仅设置用于接 收运行。分别用于发射运行W及用于接收运行而设置的福射器或福射器组可W相同地构造 亦或也不同地构造。关于天线列的使用的数量也适用运点。
[0022] 虽然原则上也由DE10 2007 060 083Al已知多列-多频带-天线阵列,其例如具 有两个列。但该在先公开不设及抑制具有例如超过25%、尤其是例如超过30%或甚至超过 40%的相对带宽的宽频带的天线设备的旁瓣,而是在运里设及双频带或多频带天线装置, 其中用于较低的频带的福射器设备W对于该频带适合的列间距设置,而对于较高的频带设 置的附加福射器和福射器设备W对于该频带较合适的狭窄的水平间距设置。所述布置结构 在此为运样,使得用于较高的频带的福射器W用于较低的频带的福射器的两倍高的数量设 置,因为例如在较低的频带中的福射器在900MHz的频带中并且用于较高的频带的福射器 例如在1800MHz的频带中发射和/或接收,在该在先公开中对此明确指出。为此在较高的 或较低的频带中的福射器也单独馈电。
[0023] 最后也由WO2004/051796Al已知两列的天线阵列,其构造为单频带阵列。在每 个列中沿竖直方向相叠地设置福射器、例如双偏振的福射器。列间距、亦即在两个相邻的 列之间的福射器或福射器组之间的间距应该按照该在先公开关于中间的工作波长为大约 A/2,其中所述列间距原则上可W处于工作波长、优选中间的工作波长的0. 25A至1. 0A 的范围内。为了在运样的单频带天线阵列中必要时将福射器或福射器组的水平的半值宽度 (HalbwSrtsbrdte)下降到75°W下的值,规定例如分别至少一个与天线组中的所有 其余的福射器共同馈电的福射器不是在同一个天线组中共同与其他被馈电的福射器、而是 在相应其他的天线列中定位。因此在运里也设及另外的构造形式。
【附图说明】
[0024]W下借助实施例进一步阐述本发明。在此详细示出:
[00巧]图1示出包括两个天线列的按照本发明的天线阵列的第一实施例的俯视图;[0026]图2示出沿竖直方向延伸的天线阵列的示意的水平侧视图;
[0027] 图3示出基于按照图I至2的实施例的示图,W用于说明按照本发明的实施例的 作用方式;
再多了解一些
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