[发明专利]天线阵列以及包括天线阵列和网络节点的装置

说明书

公开一种天线阵列(10、20、30)，包括至少两组(11、12、21、22、23、31、32、33、34)天线单元元件。每组(11、12、21、22、23、31、32、33、34)天线单元元件支持相应的频带，其中，所述相应的频带中最低频率的所述天线单元元件之间的垂直中心到中心距离是包含所述最低频率的一个天线单元元件的凸包的垂直延伸D的两倍以上，以及至少第二组的天线单元元件与所述最低频率的所述天线单元元件交错布置。还公开一种包括所述天线阵列(10、20、30)和网络节点(41)的装置(40)。

技术领域

在此公开的技术一般地涉及天线技术领域，并且具体地说，涉及包括至少两组天线单元元件的天线阵列，每组天线单元元件支持相应的频带。

背景技术

针对下一代移动通信系统(5G)具有各种要求，这意味着将需要许多不同载波频率下的频带。例如，将需要更低的频带以便获得足够的覆盖，以及将需要更高的频带以达到所需的容量。移动通信运营商因此将需要在大跨度的频率上部署无线系统。

通常鉴于所描述的特定频带的先决条件来设计天线。将多个频带集成到单个天线孔径中因此将导致关于辐射模式性能的折衷。一种解决方案是在公共反射地平面上将更高频率元件堆叠在更低频率元件之上。但是，这将使天线变得更深并且用于两个频带的元件之间的相互作用变得重要，尤其是对于诸如波束控制之类的应用。

从上面可以看出，为了即使对于所需的大跨度频率也保持良好的辐射模式性能，未来的天线产品将可能需要多种单频带天线解决方案。但是，这将增加基站天线的总尺寸，并且是运营商的主要关注点。基站天线的尺寸应该尽可能小，以便于安装、视觉占用空间(footprint)和风荷载。此外，运营商的站点租赁成本通常与天线的物理尺寸相关。

发明内容

本公开的目标是提供一种支持多个频带的天线阵列。特定目标是提供一种支持多个频带同时还减小天线尺寸的天线解决方案。该目标和其它目标通过根据所附独立权利要求的天线阵列和装置、以及根据从属权利要求的实施例来实现。

根据一个方面，该目标通过一种天线阵列来实现，所述天线阵列包括至少两组天线单元元件，每组天线单元元件支持相应的频带。在所述天线阵列中，所述相应的频带中最低频率的所述天线单元元件(其中最低频率的天线单元元件是单个辐射元件)之间的垂直中心到中心距离是包含所述最低频率的一个天线单元元件的凸包的垂直延伸D的两倍以上，以及至少第二组的天线单元元件与所述最低频率的所述天线单元元件交错布置。

所述阵列天线提供许多优势。例如，与基于当今实践的多频天线(这将导致多个单频带天线)相比，所述天线阵列具有减小的天线视觉占用空间。进一步，在此处各种实施例中公开的天线阵列具有低风荷载和低站点租赁成本而不牺牲性能。更进一步，元件和对应组件(例如无线和/或模拟移相器)的数量能够减少，这将降低制造成本。

根据一个方面，该目标通过一种装置来实现，所述装置包括如上所述的天线阵列和网络节点，所述网络节点被配置为支持至少两个频带并使用所述天线阵列以与一个或多个通信设备通信。

在阅读以下说明书和附图时，本教导的实施例的进一步特性和优势将变得清晰可见。

附图说明

图1是示出分别具有2、4和8个元件的垂直单列阵列的不同元件间隔的容量的图；

图2a示出根据依照本教导的第一实施例的天线阵列；

图2b示出根据图2a中所示的天线阵列的变型；

图3示出根据本教导的第二实施例的天线阵列；

图4示出根据本教导的第三实施例的天线阵列；

图5示出根据本教导的实施例的设计方面；

图6示意性地示出根据本教导的包括网络节点和天线阵列的装置。

具体实施方式