本发明专利技术的实施例涉及用于发射及/或用于接收射频信号的天线阵列(AA1)。所述天线阵列(AA1)含有形成第一基本布置(BA1)的第一天线元件(AE1)及第二天线元件(AE2a)。所述第一天线元件(AE1)具有第一实质上扁平形式且适于在第一激发区域(EA1)内激发具有第一极化方向(PD1)的第一电磁场及具有不同于所述第一极化方向(PD1)的第二极化方向(PD2)的第二电磁场。所述第二天线元件(AE2a)也具有第二实质上扁平形式。所述第二天线元件(AE2a)邻近于所述第一天线元件(AE1)而布置且适于在不平行于所述第一激发区域(EA1)且面向所述第一激发区域(EA1)而布置的第二激发区域(EA2)内激发具有不平行于所述第一极化方向(PD1)且不平行于所述第二极化方向(PD2)的第三极化方向(PD3)的至少第三电磁场。所述实施例进一步涉及一种含有所述天线阵列的接入网络节点且涉及一种含有所述接入网络节点的交通工具。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及通过天线阵列进行的射频信号的发射及/或接收，且更特定 来说但非排他地涉及具有在三个线性独立空间方向上的极化部分的射频信号的发射及/ 或接收。
技术介绍
发射器与接收器之间的无线电链路的容量可通过应用所谓的M頂0、S頂0或MISO 发射（ΜΙΜΟ =多输入多输出，SIMO =单输入多输出，MISO =多输入单输出）来增加。单输 入意指仅一个天线元件应用于从发射器发射射频信号。多输入意指两个或两个以上天线元 件形成用于从发射器发射射频信号的发射天线阵列。单输出意指一个天线元件应用于在接 收器处接收射频信号。多输出意指两个或两个以上天线元件形成用于在接收器处接收射频 信号的接收天线阵列。 射频信号通常是线性极化的，且极化方向对应于射频信号的电场向量。电场向量 总是正交地对准到射频信号的传播方向。发射天线阵列及接收天线阵列通常是彼此不对准 的，尤其在发射器及/或接收器可移动时。此外，由于反射及散射，从发射天线阵列到接收 天线阵列的射频信号的发射路径并非总是相同于发射天线阵列与接收天线阵列之间的最 短路线。因此，所接收射频信号的极化方向可不最优地对应于且可不平行对准到接收天线 阵列的天线元件的激发区域的极化方向。
技术实现思路
经由多路径通道发射的射频信号的极化方向影响无线发射系统的总体数据吞吐 量。因此，本专利技术的实施例的目的是增加无线发射系统的总体数据吞吐量。 所述目的通过用于发射射频信号及/或用于接收射频信号的天线阵列实现。所述 天线阵列含有均形成第一基本布置的第一天线元件及第二天线元件。所述第一天线元件具 有第一实质上扁平形式且适于在第一激发区域内激发具有第一极化方向的第一电磁场及 具有不同于所述第一极化方向的第二极化方向的第二电磁场。所述第二天线元件也具有第 二实质上扁平形式。所述第二天线元件邻近于所述第一天线元件而布置且适于在不平行于 所述第一激发区域且面向所述第一激发区域而布置的第二激发区域内激发具有不平行于 所述第一极化方向且不平行于所述第二极化方向的第三极化方向的至少第三电磁场。 优选地，所述第一天线元件是具有（举例来说）含有例如铜的金属材料的正方形、 八边形、圆形、椭圆形或六边形贴片的第一贴片天线且所述第二天线元件是具有优选地相 同形式及相同材料的第二贴片天线。或者，所述第一天线元件可由两个不平行相交的天线 杆形成且所述第二天线元件可由另一天线杆或由另两个不平行相交的天线杆形成。在另外 替代方案中，例如矩形微带贴片天线的微带天线或所谓的平面倒F天线（PIFA)可应用于所 述第一天线元件及所述第二天线元件。 本专利技术的实施例提供增加无线发射系统的总体数据吞吐量的第一益处，这是因为 射频信号可在相同无线电资源（例如，相同时隙及/或相同频率副载波及/或相同扩展代 码）上以具有总共高达三个正交极化的多个辐射波束发射。 本专利技术的实施例提供第二益处：提供一种天线阵列，无论在发射器处使用何种极 化方向且无论何种极化方向的替代已出现于从发射天线阵列到接收天线阵列的发射路径 上，所述天线阵列均允许接收线性极化射频信号。 本专利技术的实施例提供允许以容易方式制造天线阵列的第三益处。在基于贴片天线 的天线阵列的制造过程期间，天线元件的扁平接地板可在接地板的对应边缘处连接且含有 激发区域的扁平元件可通过印刷电路板的标准过程产生。由于天线阵列的基本上扁平结 构，馈线电缆可容易地相对于天线元件对准且馈线电缆可容易地连接到天线元件。 当代替在完全扁平表面上使用平行贴片天线而以提议方式布置相互正交贴片天 线时，本专利技术的实施例提供其它益处。天线阵列的发出特性以所述方式经改进使得在立体 角的较大场中，波束的方向大致正交于所述天线阵列的至少子组天线元件上，或所述子组 的所述天线元件的法向方向与波束的方向之间的至少一角度是相对小的。与基于相交的偶 极或相交的天线杆的天线阵列相比，含有数个贴片天线的天线阵列仅在半空间中发出射频 信号且因此不需要所述射频信号的反射表面。 根据优选实施例，所述第二天线元件可进一步适于激发具有不同于所述至少第三 极化方向的第四极化方向的第四电场。借此，所述第一天线元件及所述第二天线元件两者 均能够发射及/或接收具有两个不同极化方向的射频信号。 根据另一优选实施例，所述第一激发区域正交于所述第二激发区域而布置。优选 实施例允许发射及接收可具有所有三个可能正交极化方向的具有相同强烈程度或强度的 射频信号。 在甚至另一优选实施例中，第一极化方向、第二极化方向及第三极化方向彼此正 交地布置。甚至另一优选实施例还允许发射及接收可具有所有三个可能正交极化方向的具 有相同强烈程度或强度的射频信号。 根据第一替代实施例，所述天线阵列可进一步含有所述第一基本布置的至少一个 第一另外布置，且所述第一基本布置的所述至少第一另外布置沿着由所述第一激发区域所 跨的第一平面与所述第二激发区域所跨的第二平面的相交线给出的轴线邻近于所述第一 基本布置而布置。借此，所述第一天线元件及所述第二天线元件的所述第一基本布置在第 一维度上延伸以用于构建具有若干个2Xn天线元件（X :乘号，η :例如，行中的天线元件的 数目）的天线阵列。 根据第二替代实施例，所述天线阵列进一步含有所述第一基本布置的至少一个第 二另外布置，且所述第一基本布置的所述至少第二另外布置实质上沿着由在中心穿过所述 第一天线元件的所述第一激发区域与所述第二天线元件的所述第二激发区域的另一相交 线给出的轴线邻近于所述第一基本布置而布置。借此，所述第一天线元件及所述第二天线 元件的所述第一基本布置在第二维度上延伸以用于构建具有若干个mx 1天线元件（m :例 如，列中的天线元件的数目）的天线阵列。 优选地，所述第一基本布置的所述至少第二另外布置及所述第一基本布置形成天 线元件的激发区域的多重折叠区域。从侧视图，此多重折叠区域看起来像锯齿状图案。 在另一优选实施例中，第一替代实施例及第二替代实施例可经组合以用于在两个 维度上延伸所述第一基本布置以用于构建具有若干个mXn天线元件的紧致型三维天线阵 列。 在第三替代实施例中，天线阵列进一步含有第三天线元件。所述第一基本布置及 第三天线元件布置成第二基本布置。所述第三天线元件具有第三实质上扁平形式且邻近于 所述第一天线元件布置且邻近于所述第二天线元件布置。所述第三天线元件适于在不平行 于所述第一激发区域且不平行于所述第二激发区域且面向所述第一激发区域且面向所述 第二激发区域而布置的第三激发区域内激发具有第五极化方向的至少第五电磁场。借此， 所述天线阵列能够在半空间中在任意极化方向上向任意方向发射射频信号且从任意方向 接收射频信号。 优选地，所述第一激发区域、所述第二激发区域及所述第三激发区域彼此正交地 布置。借此，所述天线阵列能够在半空间中以几乎相同质量在任意极化方向上向任意方向 发射射频信号及/或从任意方向接收射频信号。 在第四替代实施例中，作为所述第三替代实施例的延伸，所述天线阵列进一步含 有所述第二基本布置的至少另一布置且所述第二基本布置的所述至少另外布置邻近于所 述第二基本布置而布置。借此，所述第一天线元件、所述第二天线元件及所述第三天线元件 的所述第二基本布置在三维上延伸以用于构建具有若本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于发射及/或用于接收射频信号的天线阵列(AA3、AA5)，所述天线阵列(AA3、AA5)包括形成基本布置(BA1、BA2)的第一天线元件(AE1)及第二天线元件(AE2a、AE2b)，所述第一天线元件(AE1)具有第一扁平形式且适于在第一激发区域(EA1)内激发具有第一极化方向(PD1)的第一电磁场及具有不同于所述第一极化方向(PD1)的第二极化方向(PD2)的第二电磁场，所述第二天线元件(AE2a、AE2b)具有第二扁平形式，所述第二天线元件(AE2a、AE2b)邻近于所述第一天线元件(AE1)而布置且所述第二天线元件(AE2a、AE2b)适于在不平行于所述第一激发区域(EA1)且面向所述第一激发区域(EA1)而布置的第二激发区域(EA2)内激发具有不平行于所述第一极化方向(PD1)且不平行于所述第二极化方向(PD2)的第三极化方向(PD3)的至少第三电磁场，其中所述天线阵列(AA3)进一步包括邻近于所述基本布置(BA1、BA2)而布置的至少另一布置(BA1‑1‑2、BA1‑1‑3、BA1‑1‑4、BA1‑1‑5、BA1‑2‑3、BA1‑2‑2)，其中所述基本布置(BA1、BA2)的所述第一天线元件(AE1)与所述至少另一布置(BA1‑1‑2、BA1‑1‑3、BA1‑1‑4、BA1‑1‑5、BA1‑2‑3、BA1‑2‑2)的天线元件是平行布置，且其中所述基本布置(BA1、BA2)的所述第二天线元件(AE2)与所述至少另一布置(BA1‑1‑2、BA1‑1‑3、BA1‑1‑4、BA1‑1‑5、BA1‑2‑3、BA1‑2‑2)的另一天线元件是平行布置。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔格·许艾波勒，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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