[发明专利]一种混合结构双频双波束三列相控阵天线

说明书

双频天线振子可以用于构建双波束三列天线阵列。所述双频天线振子同时包括高频和低频辐射单元，使得所述双频天线振子能够在两个频带上发射信号。所述双频天线振子还包括谐振箱，用于将共置在一起的辐射单元相互隔离，并减轻带间变形。双频天线振子可以同单频单元交叉排列从而实现双波束三列天线阵列。所述双波束三列天线阵列中单独的单元可以通过非一致偏移/间隔分开以提高性能。

本申请要求2013年6月25日提交美国专利局、申请号为13/926,990，发明名称为“一种混合结构双频双波束三列相控阵天线(Mixed Structure Dual-Band Dual-BeamThree-Column Phased Array Antenna)”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种混合结构双频双波束三列相控阵天线。

背景技术

如今，无线蜂窝天线可以发射一个或多个波束信号。单波束天线指向天线的瞄准线方向发射单个波束信号，而双波束天线朝着天线的机械瞄准线的相对偏移角的两个方向发射两个非对称波束信号。在固定覆盖蜂窝网络中，双波束天线的方位角波束图样比单波束天线的更窄。例如，双波束天线可以在方位角方向发射半功率波宽(HPBW)接近33度的两道波束，而单波束天线可以在方位角方向发射半功率波宽(HPBW)接近65度的一道波束。双波束天线发射的两道窄波束通常指向偏移方位角方向，例如，增减20度使得两个波束之间的波束耦合因数达到最小，并在三扇区网络提供65度的HPBW覆盖。

发明内容

本发明实施例描述的一种混合结构双频双波束三列相控阵天线可以实现技术上的优势。

根据一实施例，提供了一种双频辐射单元。在该实例中，所述双频辐射单元，包括：天线反射器、安装在所述天线反射器上的低频辐射平板、以及处于所述低频辐射平板上的高频辐射平板。

根据一实施例，提供了一种双频天线。在该实例中，所述双频天线包括：多个单频天线振子，用于在第一频带上进行辐射；以及多个双频天线振子，用于在第一频带以及第二频带上进行辐射。其中，所述单频天线振子和所述双频天线振子排列在三列辐射单元阵列。

根据另一实施例，提供了一种3×2(3×2)方位角波束形成网络(AFBN)操作方法。在该实例中，所述方法包括：接收左侧波束和右侧波束；应用第一移相到所述左侧波束的副本以获取移相左侧波束；应用第二移相到所述右侧波束的副本以获取移相右侧波束；将所述右侧波束与所述移相左侧波束混合以获取第一混合信号；将所述左侧波束与所述移相右侧波束混合以获取第二混合信号；将所述第一混合信号的副本与所述第二混合信号的副本混合以获取第三混合信号；通过天线阵列发送所述第一混合信号、所述第二混合信号和所述第三混合信号。

根据又一实施例，提供了一种装置，所述装置包括一种3×2(3×2)方位角波束形成网络(AFBN)结构。在该实例中，所述3×2AFBN结构用于：接收左侧波束和右侧波束；应用第一移相到所述左侧波束的副本以获取移相左侧波束；应用第二移相到所述右侧波束的副本以获取移相右侧波束。所述3×2AFBN结构还用于：将所述右侧波束与所述移相左侧波束混合以获取第一混合信号；将所述左侧波束与所述移相右侧波束混合以获取第二混合信号；将所述第一混合信号的副本与所述第二混合信号的副本混合以获取第三混合信号。所述3×2AFBN结构还用于：通过天线阵列发送所述第一混合信号、所述第二混合信号和所述第三混合信号。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1示出了一种常规的双频天线阵列的示意图。

图2示出了一种常规的低频辐射单元的示意图。

图3示出了一种常规的高频辐射单元的示意图。

图4示出了一种示例性双频辐射单元的示意图。