[发明专利]天线组件

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求每个以下美国临时专利申请的优先权：2014年4月1日提交的美国临时专利申请61/973,750(题为“天线组件”)；2014年4月11日提交的美国临时专利申请61/978,755，(标题为“天线组件”)；和2014年10月31日提交的美国临时专利申请62/073,833，(标题为“多焦点天线组件”)。这些临时专利申请均在此通过引用以其整体并入本文。

通过引用而并入本文

本说明书中提及的所有公开文献和专利申请都通过引用整体并入本文中，其中每个公开文献或专利申请都分别通过引用而并入本文中。

技术领域

本文所描述的是可以形成宽带无线系统的一部分的无线电和天线装置及方法。该装置可用于接入互联网，即使是在相对偏远的地区，特别是其可以作为具有单发射体的多输入、多输出(multiple input,multiple output,缩写为MIMO)天线操作，该单发射体能够引导多个(例如，三个或更多个)波束。本文所描述的无线发射站也可以被配置为用于室内，室外，或室内和室外使用。

背景技术

对射频(RF)通信系统的需求日益增加，以提供可靠的高速数据传输。为了提供通过无线信道的高速数据传输，其使用有限的带宽和功率，增加容量可能是重要的。接收信号的可靠性可能因为时强时弱，遮蔽，波衰减，干扰等的原因而变差。能够进行多输入/多输出(MIMO)操作，而不需要一定数量的单独的天线和/或单独的天线发射体，并且是能够被可靠且廉价地制造的天线可以解决这些问题，并提供了许多其它的优点。典型地，MIMO天线技术使用空间多路复用技术，用于高速发送数据，而不进一步增加系统的带宽，这是通过在发射器或接收器上使用多个天线以便同时发送不同的数据而实现的。然而，使用多个天线对实际成本和装置的尺寸和大小而言可以是昂贵的。因此，提供一种可以以MIMO配置操作，尤其是以ixp安排(其中，i是大于3的正整数，p是大于2的整数)进行操作的天线将是特别有益的，这将允许从单个紧凑型天线，并且特别是具有单发射体的天线操作多个射频数据流。

迄今为止，绝大多数MIMO天线具有使用多个辐射器(发射体)的阵列天线的结构，并且由于是使用了多个辐射器，辐射器之间可能发生干扰。这种干扰会扭曲辐射模式，或在辐射器之间产生相互耦合的效应。为了最大限 度地减少辐射器之间的干扰，MIMO天线可以使用隔离元件，即一个单独的部件，或者可以使用一种结构，其中所述辐射器以宽距离被彼此分离。在这些情况下，提供所需的隔离基本上涉及：在两个天线之间提供足够的距离，即使在使用单独的隔离元件的情型中。然而，由于对于较小的终端的需求是一个持续的要求，并且由于在多个天线之间提供足够的距离不仅是非常困难的，也有悖于提供较小尺寸的终端，因此需要这样的隔离技术，它可以被应用于相互之间定位相对紧密地多个天线。

在没有有线连接的地区(例如，在传统的通信媒介(如光缆，铜线，和/或其它的基于固定的线的技术)无法达到的区域)的家庭和企业可能依赖固定的无线服务而得到一些服务(如宽带接入)。可以通过有效地利用现有的客户端设备(customer premises equipment，缩写为CPE)而使得固定无线服务变得更能吸引顾客。

人们越来越需要开发系统，以便为远程和服务不足的地区提供宽带，而在这些地区传统的宽带(例如，有线或缆线输送)是不可用或不可能的。在服务不足和未深入的地区提供高性能网络是具有挑战性的，这是因为缺乏持久和强大的系统，包括基于天线的系统，其能够以足够的灵活性进行操作，以便在客户站(例如，家庭或商业场所)和互联网服务提供商(包括无线互联网服务提供商)之间提供点对点，以及点对多点的通信。

为了保持这些装置的低成本，以使它们可以以合理的价格被提供给服务不足的社区，所述天线应是可靠的，易于制造，并易于使用。另外，这些天线应在一个合适的频段中具有足够大的带宽。此外，这些装置应是紧凑的，但具有最小的线辐射和其他噪声源。

所述系统可以包括用户友好的装置，其包括耐用的放大、宽带无线电/天线(包括可在户外区域使用的无线电/天线)，且易于安装和使用。本文所述的天线可以用于MIMO操作，其可能会解决上述问题，并提供了一种天线，其具有单一、图形天线辐射发射体，用于发射三个或更多个独立的波束。这些天线因此也可以被称为多焦点天线。如下面更详细描述的，本文所描述的天线可以在使用单一(相对小的)发射体的情况下提供三个或更多个波束的隔离。