[发明专利]具有多频带波束形成器阵列的基站天线和相关操作方法

说明书

本公开提供了具有多频带波束形成器阵列的基站天线和相关操作方法。本文提供了基站天线。基站天线包括具有辐射元件的多个垂直列的多频带波束形成器阵列。在一些实施例中，垂直列中的至少两个被共同地馈送用于多频带波束形成器阵列的第一频带，该第一频带比多频带波束形成器阵列的第二频带低。还提供了相关的操作的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月16日提交的美国临时专利申请No.62/874,525、于2019年8月6日提交的美国临时专利申请No.62/883,279以及于2019年12月5日提交的美国临时专利申请No.62/944,095的优先权，这些申请中的每个的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及通信系统，并且具体而言，涉及基站天线。

背景技术

用于无线通信系统的基站天线被用于向蜂窝通信服务的固定用户和移动用户发送射频(“RF”)信号和从蜂窝通信服务的固定用户和移动用户接收RF信号。基站天线通常包括诸如交叉偶极子或贴片辐射元件之类的辐射元件的线性阵列或二维阵列。

在国际公开No.WO 2017/165512和美国专利申请No.15/921,694中讨论了示例基站天线，这些公开和申请的公开内容通过引用整体并入本文。包括紧密间隔的许多辐射元件的基站天线可以呈现出天线的性能折衷。例如，尽管可能可期望基站天线在多个频带中操作，但是天线中的用于提供多频带性能的附加辐射元件的空间可能被限制。

发明内容

根据本文的一些实施例，基站天线可以包括多个第一频带端口以及多个第二频带端口。第一频带可以低于第二频带。此外，基站天线可以包括多频带波束形成器阵列，该多频带波束形成器阵列具有辐射元件的多个垂直列，该多个垂直列中的至少两个垂直列由第一频带端口中的第一第一频带端口共同地馈送。

在一些实施例中，对于第一频带，辐射元件的多个垂直列中的所有垂直列可以被用于波束形成。对于第二频带，辐射元件的多个垂直列中的大多数垂直列可以被用于波束形成，并且辐射元件的多个垂直列中的至少一个垂直列可以不被用于波束形成。

根据一些实施例，辐射元件的多个垂直列可以包括：第一垂直列、第二垂直列、第三垂直列和第四垂直列，该第一垂直列、第二垂直列、第三垂直列和第四垂直列各自被配置为在第一频带和第二频带二者中传输RF信号；以及第五垂直列，该第五垂直列被配置为在第一频带中而不在第二频带中传输RF信号。对于第一频带，第二垂直列和第三垂直列可以被共同地馈送。此外，第一垂直列至第五垂直列可以是五个连续的垂直列。

在一些实施例中，第二垂直列的辐射元件的中心点可以与第三垂直列的对应辐射元件的中心点间隔开第一距离。第五垂直列的辐射元件的中心点可以与第四垂直列的对应辐射元件的中心点间隔开第二距离，该第二距离在第一距离的1.3倍和1.7倍之间。此外，第一距离可以等于第二频带的波长的约一半，以及第二距离可以等于第一频带的波长的约一半。

根据一些实施例，辐射元件的多个垂直列可以包括十一个垂直列，该十一个垂直列包括：八个连续的垂直列，该八个连续的垂直列各自被配置为在第一频带和第二频带二者中传输RF信号；以及三个垂直列，该三个垂直列被配置为在第一频带中而不在第二频带中传输RF信号。对于第一频带，十一个垂直列中的五个垂直列可以被单独地馈送，对于第一频带，十一个垂直列中的第一对垂直列可以被共同地馈送，对于第一频带，十一个垂直列中的第二对垂直列可以被共同地馈送，以及对于第一频带，十一个垂直列中的第三对垂直列可以被共同地馈送。五个被单独地馈送的垂直列中的第一垂直列可以在第一对垂直列和第二对垂直列之间，以及五个被单独地馈送的垂直列中的第二垂直列可以在第二对垂直列和第三对垂直列之间。此外，十一个垂直列中的最外侧一个垂直列可以是三个垂直列中的一个垂直列并且可以具有辐射元件，该辐射元件具有与十一个垂直列中的最近的相邻一个垂直列的对应辐射元件的中心点间隔开第二距离的中心点，该第二距离在十一个垂直列中的其它垂直列的辐射元件的中心点之间的第一距离的1.3倍和1.7倍之间。