[发明专利]基站天线

说明书

本发明涉及一种基站天线，包括：两个辐射元件阵列，被配置为分别发射两个电磁辐射；两个背板，两个辐射元件阵列分别被设置于两个背板的外侧表面上，两个背板分别被配置为将两个电磁辐射向外反射，其中两个背板被定位为相对于彼此具有机械倾角以使得两个电磁辐射在方位面中的指向不同；以及两个板组件，分别被配置为将所接收的电磁辐射的第一部分向内反射以及使得第二部分穿过所述板组件而向外行进，两个板组件分别被定位为与两个背板形成两个法布里‑佩罗腔。这种配置有利于减小基站天线的尺寸。

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统，更具体地说，涉及基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统中的每个小区拥有为了向在地理上位于给定小区内的移动用户提供双向无线/射频(RF)通信而配置的一个或多个天线。一个或多个天线可以向小区提供服务，其中，通常使用多个天线并且每个天线配置成向小区的一个扇区提供服务。典型地，这些多个扇区天线配置在一座塔上，并由形成的朝向外面的、在水平面或方位面上不同指向的辐射波束来向各自的扇区提供服务。

图1是常规的基站10的示意图。如图1所示，基站10包括可以安装在凸起结构30上的天线20。在所示实施例中，凸起结构30是天线塔，但是应当理解，可以使用多种安装位置，包括例如，电线杆、建筑物、水塔等。如图1中进一步所示，基站10还包括基站设备，例如基带单元40和无线电设备42。为了简化附图，图1中示出了单个基带单元40和单个无线电设备42。但是应该理解，可以提供多于一个的基带单元40和/或无线电设备42。另外，虽然无线电设备42被示为与凸起结构30的底部处的基带单元40共同定位，但是应当理解，在其他情况下，无线电设备42可以是安装在凸起结构30上的邻近天线的远程无线电头。基带单元40可以从另一个源(例如，回程网络(未示出))接收数据，并且可以处理该数据并向无线电设备42提供数据流。无线电设备42可以生成包括在其中编码的数据的RF信号以及可以放大并将这些RF信号传送到天线20，以便通过电缆连接44进行传输。还应该理解，图1的基站10通常可以包括各种其他设备(未示出)，例如电源、备用电池、电源总线、天线接口信号组(AISG)控制器等。

通常，基站天线包括辐射元件的一个或多个相控阵列，其中当天线被安装使用时，辐射元件被布置在一个或多个沿垂直方向的列中(本文中当提及“列”，除非特别指明，均是指沿垂直方向定向的列)。在本文中，“垂直”是指与由地平面限定的平面垂直的方向。天线中的元件沿垂直方向布置、设置或延伸，是指当天线安装在支撑结构上以用于操作并且不存在物理倾角时，这些元件沿与由地平面限定的平面垂直的方向布置、设置或延伸。

在具有常规3扇区配置的蜂窝基站中，每个扇区天线通常具有大约65°的波束宽度(本文中当提及“波束宽度”，除非特别指明，均是指方位面(azimuth plane)半功率(-3dB)波束宽度)，如图2A所示。可替换地，基站可以具有6扇区配置，其可以用来增加系统容量。在6扇区蜂窝配置中，每个扇区天线可以具有较窄的波束宽度，例如，针对6扇区蜂窝配置常用的大约33°或45°的波束宽度。可以使用产生多个具有不同方位面指向的天线波束的多波束天线来覆盖6扇区蜂窝配置中的多个扇区。双波束天线为多波束天线中的一种，其一个示例性的方位面中的辐射图如图2B所示。如图2B所示，辐射图具有两个不同方位面指向的、各自具有大约33°的较窄的波束宽度的天线波束。这两个天线波束覆盖6扇区小区中的2个相邻的扇区。

可以通过在基站天线中配置多列辐射元件来得到较窄的波束宽度，例如3列或4列辐射元件。还可以通过在基站天线中配置射频透镜来得到较窄的波束宽度。

发明内容

本发明的目的之一是提供适于在蜂窝通信系统中使用的基站天线。