[发明专利]改进的天线装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种改进的天线装置。

背景技术

所谓的阵列天线—即具有设置成阵列的多个天线元件的天线—在例如蜂窝电话的系统中是常见的。阵列天线的常见实施例是具有双极化天线元件的所谓的柱天线，其中，具有不同极化的天线元件成对设置，其中，每对包括每个极化的一个天线元件，通常设置成交叉状。

蜂窝电话系统中的阵列天线—特别是柱天线—的常见问题是依靠单独的天线元件获得的方位波束宽度是大到足以引起各种问题的，其中有干扰。

发明内容

如上所述，需要一种解决方案，依靠该解决方案，天线装置—例如具有N个柱的天线柱—能够被给予所获得的天线波束中的减少的半功率波束宽度。

由本发明提供这种解决方案，因为它公开了一种包括多个天线单元的天线装置，其中，每个天线单元包括：

-输入端口，

-功率分配器，用于将来自输入端口的输入信号分成主要和次要部分，其中，两部分之间存在某一比率，

-具有“和”输入端口、“差”输入端口以及第一和第二输出端口的网络。网络是这样使得在网络的两个输出端口都输出连接到网络的“和”输入端口的信号，其中，在两个输出端口的信号之间存在第一相位关系，并且在网络的两个输出端口都输出连接到网络的“差”输入端口的信号，其中，在它们之间存在第二相位关系，

-相应第一和第二极化的第一和第二天线元件。

根据本发明，天线装置中的天线单元设置成合作，这是因为它们的网络和功率分配器设置成使得：

-到天线单元的输入信号的主要部分连接到第一网络的“和”或“差”端口，并且到天线单元的输入信号的次要部分连接到第二网络的另一个端口，例如，使得如果主要部分连接到第一网络的“和”端口，则次要部分将连接到第二网络的“差”端口，并且反之亦然。

-网络的第一和第二输出端口连接到相同极化的第一和第二相邻天线元件。

如将在本文中的详细描述中所示出的，这种天线装置提供具有比之前的天线装置更低的半功率波束宽度的天线波束。

适合地，第一相位关系是零度并且第二相位关系是180度。

在本发明的一个实施例中，主要和次要部分之间的比率在至少两个功率分配器中是相同的。

在本发明的一个实施例中，功率分配器中的比率大于1∶1或小于1∶1。

在本发明的一个实施例中，天线装置包括多个多于两个天线单元。

在本发明的一个实施例中，第一和第二相邻天线单元成对合作，使得对中的天线单元之一中的网络的两个输出端口中的每个连接到两个天线单元中的第一极化的一个天线元件，并且所述对中的另一个网络的两个输出端口中的每个连接到两个天线单元中的另一极化的一个天线元件。

在本发明的一个实施例中，天线单元成对合作，使得来自合作天线单元中的分配器的主要部分连接到相邻天线网络的“和”或“差”端口，并且次要部分连接到相邻天线网络的“和”或“差”端口中的另一个。

在本发明的一个实施例中，功率分配器中的比率是复数，即它涉及幅度和相位二者，例如，以便影响信号的极化，并且还以便简化对功率分配器的设计要求。

在本发明的一个实施例中，天线装置是互逆的，即天线单元设置成用于发射和用于接收二者，使得分配器在发射时充当分配器并且在接收时充当组合器。

在下面给出的描述中将更详细地描述本发明的这些和其他实施例以及依靠本发明得到的优点。

附图说明

在下面将参考附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出在本发明中使用的组成部分，以及

图2-4示出本发明的实施例的例子，以及

图5示出依靠本发明获得的结果。

具体实施方式

图1示出在本发明中使用的组成部分—网络100，其合适地是所谓的混合网络，例如移相巴特勒矩阵。像这样的这类网络对于本领域技术人员是众所周知的，并且因此这里将仅简要描述。