具有零点填充的双极化天线制造技术

本发明专利技术涉及一种包括至少两个双极化天线单元（２、３、４、５、６、７、８、９；３２、３３、３４、３５、３６、３７、３９、４０）的双极化阵列天线（１、３１），所述至少两个双极化天线单元布置用于经由到第一天线端口（２８）的连接辐射具有第一极化、构成第一天线辐射方向图的电磁能量，并经由到第二天线端口（２９）的连接辐射具有第二极化、构成第二天线辐射方向图的电磁能量，第二极化与第一极化是正交的，第一天线辐射方向图和第二天线辐射方向图各具有主波束和多个旁瓣且含有零点。阵列天线（１、３１）包括至少一个另外的双极化天线单元（１０、３８），其布置用于经由到第一天线端口（２８）和第二天线端口（２９）的相应连接辐射具有两个相互正交的极化、构成另外的天线辐射方向图的电磁能量，其中与第一天线端口（２８）关联的所述至少一个另外的双极化天线单元（１０、３８）的极化与第一极化偏离，使得第一天线方向图的所述至少一个零点至少部分地被填充。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双极化阵列天线，其包括布置用于经由到第 一天线端 口的连接辐射具有第一极化、构成第一天线辐射方向图的电^ 兹能量和 经由到第二天线端口的连接辐射具有第二极化、构成第二天线辐射方 向图的电》兹能量的至少两个双极化天线单元，第二极化与第 一极化正 交，第一天线辐射方向图和第二天线辐射方向图各具有主波束和多个旁瓣，其中零点(null)位于旁瓣与相邻旁瓣或相邻时主波束之间的 角位置。
技术介绍
对于今天的移动通信传输，例如MIMO，常常期望使用双极化天 线。 一般，双极化天线包括具有第一极化的第一数量的第一天线单元 和具有第二极化的第二数量的第二天线单元。通常，第一和第二数量是相等的，第一极化和第二极化是相互正交的，从而构成多个双极化 天线单元。第一天线单元连接到第一天线波束端口，第二天线单元连 接到第二天线波束端口。根据天线单元的数量，使用对应的分配网络。常常为第一和第二极化提供有双正交极化天线单元，其中第一极 化与第一天线波束端口关联以及第二极化与第二天线波束端口关联。可以通过对每个天线单元馈送某个相位来对每个极化的天线单 元的天线辐射方向图进行电倾斜。此类电倾斜要求对于每个极化使用 至少两个天线单元。电倾斜可以是固定的或可调整的，并通过设计分 配网络的方式来设置。在一些情况中，还为旁瓣控制对每个天线单元 施加某个振幅。对于覆盖具有垂直列中的多个天线单元的天线的双极化扇区的每个极化，在宽主天线波束中，宽覆盖范围通常存在于方位角中，其垂直于天线列(antenna column)的纵向延长。仰角中，沿着天线列的 纵向延长，通常在具有相邻旁瓣的窄天线波束中存在相对较窄的覆盖 范围。在仰角中的所谓的零向中，在旁瓣之间有非常低的天线增益。 在这些方向中，在天线辐射方向图中存在所谓的零点。对于两个极化 均存在这些零点。因此，在这些零向中路径增益非常低。所期望的是增加零向中的路径增益，且保持阵列天线中包括的两 个辐射方向图之间的正交性。在WO 2006/065172中的单极化子阵列天线中，每个子阵列天线 包括具有某个极化的多个天线单元，这些子阵列天线以使它们构成整 个阵列天线的方式安装。其中建议将具有不同极化的子阵列彼此混 合，以便提供零点填充(null-fill)。文献WO 2006/065172仅涉及单极化天线，并且为零点填充提出 的解决方案要求一个附加的子阵列。因此，需要一种在零向中具有增加的路径增益的双极化天线，且 保持极化之间的正交性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有相互正交的极化的双极化天线， 其布置用于实现零向中增加的路径增益且保持极化之间的正交性。所述目的通过如本文开始提到的一种双;玟化阵列天线来实现。该 阵列天线还包括至少一个另外的双极化天线单元，其布置用于经由到 第一天线端口和第二天线端口的相应连接辐射具有两个相互正交的 极化、构成另外的天线辐射方向图的电磁能量，其中与第一天线端口 关联的所述至少 一个另外的双极化天线单元的极化与第 一极化偏离， 并且第一天线辐射方向图的至少一个零点具有与经由第一天线端口 辐射的那个另外的天线辐射方向图的任何零点不同的角位置，使得第 一天线方向图的所述至少一个零点至少部分地被填充。5在一个优选实施例中，阵列天线包括至少两个另外的双极化天线 单元，其中与第一天线端口关联的所述另外的双极化天线单元的那些极化具有不同旋转的定向。在另一个优选实施例中，与第一天线端口关联的所述至少一个另 外的双极化天线单元的极化与第 一极化正交。在另 一个优选实施例中，与第一天线端口关联的那些极化经由第 一分配网络与所述第 一天线端口关联，与第二天线端口关联的那些极 化经由第二分配网络与所述第二天线端口关联。在另一个优选实施例中，将分配网络以如下方式布置它们向双 极化天线单元提供某个相位递减(phase taper)和/或振幅递减 (amplitude taper )。在另 一个优选实施例中，将所述双极化天线单元布置在列中。 由从属权利要求明白另外的优选实施例。从本专利技术获得许多优点。例如-对于双极化天线，填充辐射方向图中的零点。-增加了辐射方向图的旁瓣区域中的零向中的路径增益。-保持辐射方向图之间的正交性。-增加了辐射方向图合成的自由度的数量。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术，其中 图1示意示出根据本专利技术的阵列天线的前一见图； 图2示意示出根据本专利技术的阵列天线的侧视图； 图3示意示出天线单元及其馈电的放大视图； 图4示出总功率的仰角中的天线辐射方向图； 图5示意示出根据本专利技术的备选阵列天线的前视图； 图6示出二维阵列天线；以及 图7示出圓形布置的阵列天线。具体实施例方式在图1中，示出双正交极化阵列天线的前^L图，该双正交极化阵 列天线包括安置在列11中的九个双极化天线单元2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10。每个天线单元2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10被布置用于辐射具有第一垂直极化和第二水平极化的电;兹能量。列11沿着阵列天 线1的纵向延长延伸，阵列天线1具有第一端12、第二端13。每个 天线单元2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10示出为两个交叉正交缝隙的 形式，其中每个垂直定向的缝隙14h、 15h、 16h、 17h、 18h、 19h、 20h、 21h、 22h (沿着阵列天线1的纵向延长定向的)与水平极化相关，每 个水平定向的缝隙14v、 15v、 16v、 17v、 18v、 19v、 20v、 21v、 22v (即与阵列天线1的纵向延长垂直定向的)与垂直极化相关。缝隙14h、 15h、 16h、 17h、 18h、 19h、 20h、 21h、 22h与14v、 15v、 16v、 17v、 18v、 19v、 20v、 21v、 22v交叉，并因此成对地共处，每对具有相同 的相位中心并构成所述双极化天线单元2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 之一》还参考图2,其中示出阵列天线的短端的侧-亂图，缝隙14h、 15h、 16h、 17h、 18h、 19h、 20h、 21h、 22h与14v、 15v、 16v、 17v、 18v、 19v、 20v、 21v、 22v从电介质载体24的一侧上的铜层23来蚀刻，电 介质载体24例如由玻璃纤维加固的PTFE构成。每个缝隙14h、 15h、 16h、 17h、 18h、 19h、 20h、 21h、 22h与14v、 15v、 16v、 17v、 18v、 19v、 20v、 21v、 22v由微带分配网络馈电(未示出，属于公知技术)， 该微带分配网络从电介质载体24的另 一侧上的铜层25来蚀刻。如图3中详细所示，其中示出第一天线单元2中的缝隙14v、 14h 的》文大前一见图，第一《鼓带导体26作为第一分配网络的一部分，在电 介质载体24的所述另一侧上垂直于水平极化缝隙14h的主延长经过 并在某个距离之后终止。而且，第二微带导体27作为第二分配网络 的一部分，在电介质载体24的所述另一侧上垂直于垂直极化缝隙14v7的主延长经过并在某个距离之后终止。这种类型的缝隙馈电(slot feed) 在本领域中是先前公知的。微带导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少两个双极化天线单元（２、３、４、５、６、７、８、９；３２、３３、３４、３５、３６、３７、３９、４０）的双极化阵列天线（１、３１），所述至少两个双极化天线单元（２、３、４、５、６、７、８、９；３２、３３、３４、３５、３６、３７、３９、４０）被布置用于经由到第一天线端口（２８）的连接辐射具有第一极化、构成第一天线辐射方向图的电磁能量，以及经由到第二天线端口（２９）的连接辐射具有第二极化、构成第二天线辐射方向图的电磁能量，所述第二极化与所述第一极化是正交的，所述第一天线辐射方向图和第二天线辐射方向图各具有主波束和多个旁瓣，其中零点位于旁瓣与相邻旁瓣或相邻时所述主波束之间的角位置，其特征在于，所述阵列天线（１、３１）包括至少一个另外的双极化天线单元（１０、３８），布置用于经由到所述第一天线端口（２８）和所述第二天线端口（２９）的相应连接辐射具有两个相互正交的极化、构成另外的天线辐射方向图的电磁能量，其中与所述第一天线端口（２８）关联的所述至少一个另外的双极化天线单元（１０、３８）的极化与所述第一极化偏离，并且所述第一天线辐射方向图的至少一个零点具有与经由所述第一天线端口（２８）辐射的那个另外的天线辐射方向图的任何零点不同的角位置，使得所述第一天线方向图的所述至少一个零点至少部分地被填充。...

【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：S彼得森，A德尼里德，U恩格斯特伦，M约翰逊，L曼霍尔姆，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]