[发明专利]天线

说明书

本申请是申请日为2006年9月1日、申请号为200680041379.4、发明名称为“天线”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及阵列天线，并且在优选实施例中涉及多极阵列。

背景技术

具有多个辐射元件的阵列天线在自适应和/或多波束应用中得到越来越广泛的使用。阵列天线预计是未来宽带无线解决方案的重要元件，这是因为这种天线使得能够例如使用精确的波束控制和波束形成产生很大的容量增益。

但是，由于需要精确控制阵列元件的幅值和相位权重以便生成希望的波束图，所以这种天线的馈电网络复杂，这意味着天线的生产通常比较昂贵。另外，它们通常需要多行和多列，得到具有多个零件的大型结构，这会比较沉重。

随着这种天线的使用日益增加，必须降低制造的复杂度以便降低成本。为了使这种天线可容易地安装并且降低安装成本，还希望减小这种天线的重量。

迄今为止，这种类型的天线通常使用安装在平面反射器附近的离散偶极天线形成。每个天线的馈电线已经使用同轴电缆网络实现。还存在可选择的使用微带贴片天线和微带馈电网络的结构。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种天线，该天线包含导电管、覆盖管的正面以及两个相邻侧面的至少一部分的导电外表面、位于管和外表面之间的并且设置成承载导电轨道的馈电层、以及位于管和馈电层之间以及外表面和馈电层之间的介电材料，天线还包括多个形成为相互对齐的、由外表面的正面和管内的不导电区域限定的槽的辐射元件、以及大致与槽对齐的在馈电层上限定的相应的导电轨道。

该部件例如可由具有导电涂层的塑料模制件制成。这提供了重量非常轻的结构。

应注意，馈电层被夹在两个导电部件之间，这样形成三平板式馈电网络。这省去了对使用同轴电缆的复杂且笨重的馈电网络的需求。

通过并排放置多个管，可提供另外一组辐射元件，从而可使用与需求一样多的管以模块化方式构成阵列。管可如下所述地共用外表面的共用部分。

通过改变槽的朝向，可从相同的天线实现不同的极化和/或多个极化。下文将对此进行详细说明。在优选实施例中，槽被定向为正和负45度并且被散置，从而阵列提供正和负45度极化辐射。

通过合适地选择塑料，天线可构造成不具有天线罩，从而进一步减少成本和重量。

外表面可具有曲线轮廓。这典型地增加了管的强度，并且还可用于进一步适合天线图的空间变化。此结构还具有馈电层不必转过锐角转角的优点。

在第二方面，本发明提供了一种多波束天线，该天线包含大致为圆柱形的导电外层、围绕该圆柱的中心轴线设置的多个导电管、形成每个管的最外侧壁的导电内圆柱层、位于内层和外层之间并且设置成承载导电轨道的馈电层，以及位于外层和馈电层之间以及内层和馈电层之间的介电材料，天线还包括多个形成为相互对齐的、由在外层和内层内的不导电区域限定的槽的辐射元件、以及大致与槽对齐的在馈电层上限定的相应的导电轨道，从而每个管大致对应于天线的单个相应的波束。

此布置尤其应用于蜂窝式网络例如蜂窝电话网络。管可设置成单个阵列或多个阵列以提供例如围绕圆柱体大致等间隔的三个波束。这提供了一种尤其有效且经济的天线。

在第三方面，本发明提供了一种天线部件，该天线部件包含导电管、覆盖管的正面以及两个相邻侧面的至少一部分的导电外表面、位于管和外表面之间的并且设置成承载导电轨道的馈电层、以及位于管和馈电层之间以及外表面和馈电层之间的介电材料，天线还包括形成为相互对齐的、由在外表面的正面和管内的不导电区域限定的槽的辐射元件，该槽可被大致与槽对齐的在馈电层上限定的导电轨道激励使用。

此模块可用作其它方面的天线的构件块。此模块可与在一端或两端的挡板一起形成单个背面有空腔的槽部件。

本领域普通技术人员可在阅读下文结合附图对本发明的特定实施例的说明时清楚地了解本发明的其它方面和特征。

附图说明

图1是根据本实施例的具有六列的天线阵列的横截面视图；

图2是根据本发明的阵列的可选择实施例的横截面视图；

图3是根据本发明的双极化阵列的一部分的透视及部分切除视图；

图4是示出双极化阵列的辐射元件的一种可能的布置的示意图；

图5是示出双极化阵列的一种可能的槽布置的另一个可选择实施例；

图6是根据本发明的双极化阵列内的槽的另一种可能的布置；

图7示出一对槽的细节；

图8示出图7的槽的S参数图；

图9示出根据本发明的多波束天线的正视图；