具有多个独立斜度的共享天线制造技术

本发明专利技术涉及具有多个独立斜度的共享天线。用于天线阵列的馈电网络至少包括第一RF输入、第二RF输入、组合网络和波束形成网络。在一些实施例中，提供了额外的RF输入。每个RF输入对应于子频带。用于第一子频带信号的第一RF输入耦合到第一子频带参数控制器；用于第二子频带信号的第二RF输入耦合到第二子频带参数控制器。组合网络耦合到第一子频带参数控制器和第二子频带参数控制器。组合网络还具有至少一个输出，其包括第一子频带信号和第二子频带信号的组合。波束形成网络耦合到组合网络并具有多个RF输出。第一和第二子频带参数控制器能够被独立地调整。在一个实施例中，波束形成网络包括巴特勒矩阵。

【技术实现步骤摘要】
具有多个独立斜度的共享天线相关申请的交叉引用本申请要求序列号为61/600,949的美国专利申请、序列号为61/601,887的美国专利申请和序列号为61/612,137的美国专利申请的优先权，每个都以具有多个独立斜度的共享天线阵列为题目，其公开内容在此通过引用被并入。背景用于无线语音和/或数据通信的天线通常包括由一个或更多馈电网络连接的辐射单元的阵列。许多基站天线包括以线性阵列形式的多个辐射单元。天线阵列的各种性质，例如波束俯仰角、波束方位角、以及半功率波束宽度，可以由机电控制器调整。参见例如美国专利第6,573,875号和第6,603,436号，这两者都通过引用被并入。例如，关于美国专利第6,573,875号，多个辐射单元以近似垂直的队列的形式被设置。可以提供馈电网络来给每个辐射单元提供信号。提供给辐射单元的信号的相位角可以被调整，以使得由天线阵列产生的辐射波束角从标称的或默认的波束角向上或向下倾斜。相位角可以通过操作诸如移相器的机电部件被调整。移相器可用于调整波束下倾角和/或方位角，和/或调整功率分配，并因而调整波束宽度。在一个实施例中，移相器可以被耦合到致动器，允许远程控制移相器的调整。电动下倾控制的另一个实施例涉及称为“功率变换”的相移技术。其中的一个实施例在美国专利第6,864,837号中被提供，其通过引用被并入。简而言之，RF信号被提供给可变功率分配器，其随后被应用到巴特勒矩阵(Butlermatrix)。巴特勒矩阵的输出端具有4个端口，其具有不同的相位角，当相位角被应用于辐射单元时，根据这些相位角来引导天线阵列的输出波束上下移动。还已知多频带天线。常规的多频带天线可以针对每个频带包括不同的辐射单元。参见，例如，美国专利第6,295,028号、美国专利第6,333,720号、美国专利第7,238,101号、和美国专利第7,405,710号，其公开内容通过引用被并入。每组辐射单元通常具有其自己的馈电网络。
技术实现思路
本公开涉及在给定的天线阵列上获得多个子频带性能，其中，每个子频带具有独立受控特征，例如下倾。此外，在可选实施方式所包括的实施例中，波束引导(beamsteering)的一些方面被应用到所有子频带，且波束引导的其它方面被独立应用到子频带。这些有利的特征上述专利中未被教导或建议。用于天线阵列的馈电网络至少包括第一RF输入、第二RF输入、组合网络和波束形成网络。在一些实施例中，提供了额外的RF输入。每个RF输入对应于子频带。用于第一子频带信号的第一RF输入耦合到第一子频带参数控制器；用于第二子频带信号的第二RF输入耦合到第二子频带参数控制器。组合网络耦合到第一子频带参数控制器和第二子频带参数控制器。组合网络还具有至少一个输出，其包括第一子频带信号和第二子频带信号的组合。波束形成网络耦合到组合网络并具有多个RF输出。第一和第二子频带参数控制器能够被独立地调整。在一个实施例中，波束形成网络包括巴特勒矩阵。在一个实施例中，子频带参数控制器包括不同的差分移相器。调整第一差分移相器导致所述第一RF子频带在多个RF输出上具有第一组相位关系，且调整第二差分移相器导致第二RF子频带在所述多个RF输出上具有第二组相位关系。在一个实施例中，所述组合网络包括耦合到第一移相器的第一支线混合器；耦合到第二移相器的第二支线混合器；耦合到第一支线混合器的第一输出和第二支线混合器的第一输出的第一双工器；以及耦合到第一支线混合器的第二输出和第二支线混合器的第二输出的第二双工器。在可选实施例中，组合网络包括耦合到第一差分移相器的第一输出和第二差分移相器的第一输出的第一双工器；耦合到第一差分移相器的第二输出和第二差分移相器的第二输出的第二双工器；支线混合器，其具有耦合到第一双工器的第一输入和耦合到第二双工器的第二输入。所述馈电网络还可以包括多个次级波束斜度移相器，其中所述多个RF输出耦合到所述多个次级波束斜度移相器。所述馈电网络还可包括旁路路径，该旁路路径提供不通过波束形成网络的另外的RF输出。在一个方面，第一子频带参数控制器可将第一子频带信号划分为两个幅度相同、相位可变的信号，该信号耦合到组合网络的第一输入和第二输入，且第二子频带参数控制器可将第二子频带信号划分为两个幅度相同、相位可变的信号，该信号耦合到组合网络的第三输入和第四输入。组合网络的至少一个输出包括第一输出和第二输出，第一输出包括所述第一子频带信号的第一部分以及第二子频带信号的第一部分，第二输出包括第一子频带信号的第二部分以及第二子频带信号的第二部分，其中第一子频带信号的第一部分和第二部分的功率分配是由第一子频带参数控制器来控制的，而第二子频带信号的第一部分和第二部分的功率分配是由第二子频带参数控制器来控制的。在另外的实施例中，在此公开的任何示例性馈电网络可用于天线，且还包括耦合到RF输出的多个辐射单元。在一个实施例中，子频带控制器包括子频带斜度控制器。辐射单元的阵列还包括多个子阵列，每个子阵列耦合到多个RF输出中的一个，并具有多个辐射单元。在一个实施方式中，次级斜度设备将辐射单元的阵列耦合到RF输出。在另一个实施例中，辐射单元阵列的至少一部分接收将次级斜度设备旁路的信号。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个实施例的馈电网络和天线阵列。图2示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图3示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图4示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图5示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图6示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图7示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图8示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图9示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。图10示出了根据本专利技术的另一个实施例的馈电网络和天线阵列。具体实施方式参照图1，根据本专利技术的一个实例的波束形成网络110被示出。在这个实例中，具有第一子频带和第二子频带的复合的射频(RF)信号可被施加到第一双工器112。第一双工器112将复合的RF信号分离成相应的第一子频带和第二子频带。第一子频带被施加到第一斜度控制器114(斜度1)，且第二子频带被施加到第二斜度控制器114(斜度2)。在图1所示的实例中，第一斜度控制器114和第二斜度控制器114每个都包括移相器118。每个移相器118将子频带分离成一对幅值相等、相位可变的信号。移相器的结构不是最重要的。其它结构可被用来将幅值相等、相位可变的信号提供给支线混合器(branchlinehybrid)。第一斜度控制器114和第二斜度控制器114被耦合到组合网络116。在图1的实例中，组合网络116包括第一和第二分支混合器120以及第一和第二双工器122。来自第一和第二斜度控制器114的幅值相等、相位可变的信号被施加到支线混合器120，支线混合器120的输出包括具有相同相位但可变的幅值的信号。用于第一斜度控制器114和第二斜度控制器114的支线混合器120的输出被一对第二双工器122组合，如所示。每个分支混合器120的第一输出被耦合到第一双工器122，且每个分支混合器120的第二输出被耦合到第二双工器122。如本文中所所用的，“输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于天线阵列的馈电网络，包括：a.第一RF输入，其用于第一子频带信号，该第一RF输入被耦合到第一子频带参数控制器；b.第二RF输入，其用于第二子频带信号，该第二RF输入被耦合到第二子频带参数控制器；c.组合网络，该组合网络被耦合到所述第一子频带参数控制器和所述第二子频带参数控制器，所述组合网络还具有包括所述第一子频带信号和所述第二子频带信号的组合的至少一个输出；以及d.波束形成网络，该波束形成网络耦合到所述组合网络，并具有多个RF输出；其中，所述第一子频带参数控制器和所述第二子频带参数控制器能够被独立调整。

【技术特征摘要】
2012.02.20 US 61/600,949;2012.02.22 US 61/601,8871.一种用于天线阵列的馈电网络，包括：a.第一RF输入，其用于第一子频带信号，其中该第一RF输入被耦合到第一子频带参数控制器；b.第二RF输入，其用于第二子频带信号，其中该第二RF输入被耦合到第二子频带参数控制器；c.组合网络，该组合网络包括被耦合到所述第一子频带参数控制器的第一输出和所述第二子频带参数控制器的第一输出的第一双工器，所述组合网络还包括被耦合到所述第一子频带参数控制器的第二输出和所述第二子频带参数控制器的第二输出的第二双工器，所述组合网络还包括被耦合到所述第一双工器和所述第二双工器中的每一个的输出的支线混合器，所述组合网络还具有包括所述第一子频带信号和所述第二子频带信号的组合的至少一个输出；以及d.波束形成网络，该波束形成网络耦合到所述组合网络，并具有多个RF输出；其中，所述第一子频带参数控制器和所述第二子频带参数控制器能够被独立调整，并且其中所述第一子频带参数控制器和所述第二子频带参数控制器的调整独立地调整第一子频带波束和第二子频带波束的下倾角。2.如权利要求1所述的馈电网络，其中所述第一子频带参数控制器包括第一差分移相器，且所述第二子频带参数控制器包括第二差分移相器。3.如权利要求2所述的馈电网络，其中调整所述第一差分移相器引起在所述多个RF输出上具有第一组相位关系的第一子频带信号，且其中调整所述第二差分移相器引起在所述多个RF输出上具有第二组相位关系的第二子频带信号。4.如权利要求1所述的馈电网络，还包括多个次级波束斜度移相器，其中所述多个RF输出耦合到所述多个次级波束斜度移相器。5.如权利要求1所述的馈电网络，还包括旁路路径，该旁路路径提供不通过所述波束形成网络的另外的RF输出。6.如权利要求1所述的馈电网络，其中，所述第一子频带参数控制器将所述第一子频带信号划分为两个幅度相同、相位可变的信号，所述两个幅度相同、相位可变的信号耦合到所述组合网络的第一输入和第二输入，且所述第二子频带参数控制器将所述第二子频带信号划分为两个幅度相同、相位可变的信号，所述第二子频带信号经划分得到的所述两个幅度相同、相位可变的信号耦合到所述组合网络的第三输入和第四输入。7.如权利要求6所述的馈电网络，其中，所述组合网络的所述至少一个输出包括第一输出和第二输出，所述第一输出包括所述第一子频带信号的第一部分以及所述第二子频带信号的第一部分，所述第二输出包括所述第一子频带...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·C·维尔，马丁·L·齐默尔曼，许国龙，杨忠操，
申请(专利权)人：安德鲁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：