[发明专利]多频带天线阵列

说明书

本发明提供了一种适于多频带操作的天线100。天线100包括配置为在第一频带中辐射的多个第一辐射单元101，其中，第一辐射单元101布置在稀疏mMIMO阵列102中。天线100还包括配置为在低于第一频带的第二频带中辐射的多个第二辐射单元103，其中，第二辐射单元103布置在与稀疏阵列102至少部分重叠的阵列中。因此，至少一些第二辐射单元103布置在稀疏阵列102覆盖的区域中。

技术领域

本发明涉及一种新的天线结构。特别地，本发明涉及一种多频带天线，即，一种配置为在至少两个频带中操作的天线。因此，本发明提出了一种具有大规模多输入多输出(massive multiple input multiple output，mMIMO)阵列和至少一个天线阵列的多频带天线。

背景技术

随着长期演进(long term evolution，LTE)部署即将完成，运营商现在需要为即将到来的5G移动通信标准做好网络准备。启用这种新一代移动通信的关键技术之一是低于6GHz频率的mMIMO。因此，要求天线供应商开发支持mMIMO的新天线。

特别地，为了减少现场天线的数量从而节省空间，需要支持mMIMO和常规频带的新天线。减少天线数量意味着分别极大简化mMIMO天线和传统天线的总体部署过程。因此，相关的运营成本(operating expense，OPEX)和资本性支出(capital expenditure，CAPEX)都可以减少。

除了mMIMO的优越的MIMO能力之外，端口数量的增加还将实现诸如站点共享等非常有趣的场景，根据站点共享，天线在至少两个不同的运营商之间共享。站点共享将进一步显著降低OPEX。

此外，诸如补充下行链路(supplementary downlink，SDL)或L-频段(1.427GHz-1.52GHz)的新频段目前正在拍卖中，并已在多个国家获得许可。因此，新天线应优选地特别支持这些新频段。为了覆盖现代基站天线系统中的标准工作频段，必须开发与传统技术不同的新频率、新概念、和新架构。

由于上述原因，优选在不增大传统天线尺寸的情况下，尤其需要将mMIMO天线阵列与一个或多个天线阵列集成在单个天线上。对于商用现场部署，尤其是天线高度通常是主要的限制因素。因此，天线高度减小的新型集成天线将意味着显著简化整个部署过程。另外，为了促进站点获取，并满足关于站点升级的本地法规，新型集成天线的天线宽度也应至少与传统产品相当。此外，为了能够继续使用站点中已经存在的机械支撑结构，新型集成天线的风荷载也应与传统产品的风荷载相等。

然而，将mMIMO天线阵列和一个或多个天线阵列集成在单个天线上通常会导致天线高度复杂，这会对天线尺寸产生负面影响。因此，对于新型集成天线，要满足上述天线高度和宽度上的严格限制是非常具有挑战性的。

目前没有将mMIMO天线阵列与至少一个其他天线阵列集成在单个天线上的常规解决方案。

发明内容

鉴于上述挑战和缺点，本发明旨在改进常规天线。因此，本发明的目的是提供一种将mMIMO阵列与至少一个其他天线阵列集成的天线，该天线同时保持对天线高度和宽度的非常严格的限制。特别地，集成天线的尺寸不应大于常规天线。此外，分别与单独的常规mMIMO天线和常规天线相比，集成天线应表现出相同甚至更好的性能。

此外，特别地，需要用于在两个以上频带中操作的集成多频带天线，尤其是具有两个高频带(high band，HB)阵列、一个中频带(mid band，MB)阵列、和mMIMO阵列的天线。这种天线的宽度不应超过390毫米，长度不应超过1500毫米，深度不应超过50毫米。天线还应特别能够支持2×4T4R(1.8G和2.6G)+2T2R(2.1G)+L-波段并具有全64TRX mMIMO功能。

通过所附独立权利要求中提供的方案实现了本发明的目的。在从属权利要求中进一步定义了本发明的有利实施方式。