多扇区天线结构制造技术

多扇区小区站点天线(400)包括：第一天线(410)，被定向为服务于第一扇区(扇区1)，第一天线电连接到第一收发机组(440)；第二天线，被定向为服务于邻近第一扇区的第二扇区(扇区2)，第二天线电连接到第一收发机组；以及单个外壳(430)，覆盖第一天线和第二天线两者。通过在系统(500)中提供至少两个多扇区小区站点天线，外壳的总数目被减少，同时在小区内提供了冗余和分集。

Multi-sector antenna structure

【技术实现步骤摘要】
多扇区天线结构本申请是申请日为2013年11月8日、申请号为201380059948.8、专利技术名称为“多扇区天线结构”的专利技术专利申请的分案申请。
各实施例涉及一种多扇区天线、多频带多扇区天线，以及包括它们的系统。
技术介绍
在无线电信系统中，由无线电信系统服务的地理区域被划分成空间上相异的区域，称之为“小区”。小区通常被进一步划分成多个“扇区”。例如，这些小区中的每个小区经常被划分成三个相等面积的扇区。通常，每个小区包含使用收发机(TRX)和天线以促进用户设备(UE)与网络之间的无线通信的基站收发信台(BTS)。收发机可以包括一个或多个接收机和发射机，并且可以被封装在远程无线电头端(RRH)中。RRH一般包含每个都被连接到双工滤波器的两个或更多收发机，从而使得每个收发机能够经由单个天线而支持同时的下行链路发射和上行链路接收。BTS也可以被称为无线电基站(RBS)、节点B(在3G网络中)、或者简单地被称为基站(BS)。UE的示例包括如移动电话的设备、具有无线互联网络连接的计算机、以及其他设备。网络能够是任何无线通信网络(例如，GSM、CDMA等)。天线可以被容纳在外壳中，外壳保护天线不受环境条件影响或者从公共视野隐藏天线的电子装备。外壳可以被称为“天线罩”。外壳经常由对无线电波透明并且抑制覆冰堆积在其表面上的材料构造而成。例如，外壳可以由玻璃纤维材料制成。基本天线最简单的天线技术是单输入单输出(SISO)天线，它指的是其中一个天线用于发射(例如，单个“输入”进入到传输信道)并且一个天线用于接收(例如，单个“输出”离开传输信道)的无线通信系统。传输信道可以是下行链路信道(从BTS的(多个)发射机到UE的(多个)接收机)或者上行链路信道(从UE的(多个)发射机到BTS的(多个)接收机)。虽然设计相对简单，但是SISO系统易于受到由多径衰落效应所引起的问题的影响。当电磁场(EM场)遇到障碍物，诸如丘陵、峡谷、建筑物和公用事业电线时将产生多径衰落效应，这导致了EM场散射(反射)，并且因此而采取多个路径以到达其目的地，这导致了该多个信号路径之间的随机相移。当源发送遭遇散射的射频(RF)信号时，多个RF路径的具有各种相位的信号的重新组合引起瑞利(Rayleigh)衰落效应。当这些信号在接收天线处组合成一个信号时，因为这些信号不是同相的，所以有效的信号被衰减。当衰减严重时，信号可能在接收机的最小可辨别信号电平以下，并且接收机可能不能成功地接收和解码原始信号。在无线电信系统中，这样的多径衰落可能引起覆盖区域上的减小、可实现的数据速度上的减小、以及在处理信号中的错误的数目上的增加。分集为了避免多径衰落效应，系统可用于通过使用多个天线结合分集技术来改善信号质量。分集技术能够被用来组合从多个天线接收的信号，极大地减少了衰落的概率，这是因为两个天线可能将不会经历同时的严重衰落衰减。分集技术能够被用于从多个天线的接收和/或发射。各种术语被用来描述不同的分集技术。例如，单输入多输出(SIMO)技术(上行链路或下行链路)指的是具有单个发射机天线(单输入)以及利用任何数目的分离接收天线的多个接收天线(多输出)(也称为分集接收)的分集技术。多输入多输出MIMO技术(上行链路或下行链路)指的是包括多个发射机天线(多重编码的发射信号)以及多个接收天线两者的技术。多个接收天线可以提供两路分集或四路分集，这取决于从这些分离天线提供的独立的(或去相关的)信号的数目。被用来提供分离的分集信号的多个天线中的每个天线能够包含多个天线元件(例如，偶极元件)。在偶极天线中，多个极化的偶极元件(通常是四至十个元件)等间距地分开并且垂直堆叠以实现方向性(天线增益)，从而每个天线实际上可以是天线元件的阵列。偶极子可以被布置而使得天线是线性偶极天线(一个元件)或者双倾斜/交叉极化的偶极天线(定位在一起的成对元件)。图1图示了不同的线性偶极天线阵列的布置。如图1中所图示的，在偶极天线100的线性阵列中，偶极元件都具有相同的极化。这些偶极元件可以被布置在垂直极化的偶极元件110的阵列中。可替换地，偶极元件可以被布置在水平极化的偶极元件120的阵列中。在利用偶极元件的线性阵列的天线阵列中，所有的偶极元件接收相同的极化，并且因此具有相同的衰落行为(例如，相关的衰落统计)。因此，为了实现足够的分集(独立的衰落统计)，在被称为空间分集(天线的水平空间分离)的技术中，多个离散的线性偶极天线阵列间隔开一个距离。在空间分集中，天线被间隔开足够的水平距离，以确保每个阵列经历的瑞利衰落将是独立的(去相关的)。更详细地说，因为阵列的不同的物理位置，所以被重新组合的行进经过不同路径的信号的相位是足够不同的，使得表观衰落将是不同的。然而，为了确保独立的衰落效应而在天线阵列之间所要求的最小距离大约是七到十个lambdaλ(其中λ是RF信号的波长)。天线阵列之间的这个最小距离使得使用单个集成的结构(诸如天线罩)来容纳两个天线阵列是不切实际的，因为这种尺寸的结构可能在视觉上是壮观的、沉重的，并且可能产生容易受到风荷载影响的大的表面积。因此，使用空间分集的多个天线阵列的安装一般需要多个结构外壳(例如，分离的天线罩)，导致了当与单个外壳相比较时的增加的成本以及更复杂的安装。图2A和2B图示了利用空间分集的常规天线安装。如图2A中所图示的，常规的天线结构安装在一个蜂窝杆(cellularboom)250上，以实现空间分集。图2B是图2A的常规天线结构的三维视图。在常规的天线结构中，为了实现空间分集，第一天线阵列210a和第二天线阵列210b被安装在蜂窝杆250的表面，并且相互间隔距离D，其中距离D是足以实现这两个天线阵列210/210b之间的足够的空间分集的距离。所要求的分离距离D(例如，七至十个lambdaλ)可能使得使用单个集成结构来容纳第一天线阵列110a和第二天线阵列110b两者是不切实际的。因此，在常规的天线结构中，为了获得空间分集，第一天线阵列210a由第一外壳230a保护，并且第二天线阵列210b由第二外壳230b保护。为了消除利用线性偶极天线的分集方案所要求的对于两个天线阵列之间的间隔以及因此对于分离外壳的需求，同时仍然实现足够的去相关，可以使用交叉极化的偶极天线。图3图示了不同的各种交叉极化天线阵列的布置。如图3中所图示的，在交叉极化天线300中，构成该天线阵列的元件在被称为极化分集的方案中是正交极化的。在极化分集中，通过将两个互补的极化天线元件配对在一起成为单个结构而实现了两路分集。在交叉极化天线阵列中，双极化元件可以是双倾斜的交叉极化天线310，其中极化元件相互倾斜地交叉(例如，+45度和-45度)。可替换地，双极化元件的阵列可以是垂直/水平交叉极化天线320，其中极化元件在垂直地并且水平地彼此交叉。除了双倾斜和垂直/水平的交叉极化天线之外，双极化元件还可以被布置为提供圆极化(未示出)。圆极化可以是右旋圆极化(RHCP)或者左旋圆极化(LHCP)。交叉极化的元件堆叠中的每个极化元件具有一个端口，导致交叉极化天线阵列具有两个端口(例如，连接)，用于一个极化的第一端口340以及用于另一极化的第二端口350。交叉极化天线配置提供两路分集，而不要求空间分集中所要求的天线阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多扇区小区站点天线(400)，包括：第一高频带天线(610)，被定向为服务于第一扇区(扇区1)，所述第一天线电连接至第一高频带收发器组(640)；第二高频带天线(620)，被定向为服务于邻近所述第一扇区的第二扇区(扇区2)，并且所述第二天线电连接至所述第一高频带收发器组(640)；第一低频带天线(615)，被配置为利用低无线电波段并且被定向为服务于所述第一扇区，所述低频带天线电连接至低频带收发机组(645)；单个外壳(630)，覆盖所述第一天线和所述第二天线两者；以及在所述第一转角处位于所述单个外壳上的枢轴点，所述枢轴点被配置为基于所述小区站点中的扇区的数目来调节所述第一高频带天线与所述第二高频带天线之间的角度。

【技术特征摘要】
2012.11.16 US 13/679,0591.一种多扇区小区站点天线(400)，包括：第一高频带天线(610)，被定向为服务于第一扇区(扇区1)，所述第一天线电连接至第一高频带收发器组(640)；第二高频带天线(620)，被定向为服务于邻近所述第一扇区的第二扇区(扇区2)，并且所述第二天线电连接至所述第一高频带收发器组(640)；第一低频带天线(615)，被配置为利用低无线电波段并且被定向为服务于所述第一扇区，所述低频带天线电连接至低频带收发机组(645)；单个外壳(630)，覆盖所述第一天线和所述第二天线两者；以及在所述第一转角处位于所述单个外壳上的枢轴点，所述枢轴点被配置为基于所述小区站点中的扇区的数目来调节所述第一高频带天线与所述第二高频带天线之间的角度。2.根据权利要求1所述的多扇区小区站点天线，其中所述第一高频带天线组包括至少四个端口，所述第一高频带天线是电连接至所述至少四个端口中的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·索伦兹，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国,FR