[发明专利]其中集成有高性能有源天线系统（AAS）的基站天线

说明书

一种基站天线包含第一天线，所述第一天线中具有间隔开的第一和第二列第一辐射元件，所述第一辐射元件被配置成在第一频带内工作。提供了一种有源天线系统(AAS)，所述AAS被配置成在第二、通常较高的频带内工作。所述AAS包含在所述第一和第二列第一辐射元件之间的间隙内的第二天线。这些第一辐射元件可以包含倾斜的馈电柄，所述倾斜的馈电柄通过使所述第一辐射元件悬垂在所述第二天线的至少一部分上方而支持更高度的集成。

优先权申请的引用

本申请要求2020年3月24日提交的第62/993,925号美国临时申请的优先权，所述美国临时申请的公开内容特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及无线电通信系统，且更具体地，涉及在蜂窝和其它通信系统中利用的多波束基站天线(BSA)。

背景技术

蜂窝通信系统是本领域中众所周知的。在蜂窝通信系统中，地理区域被划分为由相应基站提供服务的被称作“小区”的多个区。基站可以包含一个或多个天线，所述天线被配置成提供与由基站服务的小区内的移动用户的双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，每个小区都被划分为“扇区”。通常，基站天线安装在塔或其它高耸结构上，并且由基站天线生成的辐射方向图(本文中也称作“天线波束”)从塔向外定向。

常见的基站配置为三扇区配置，其中小区在方位面中被划分为三个120°扇区，由此提供360°的覆盖范围。为每个扇区提供基站天线。在三扇区配置中，由每个基站天线生成的天线波束通常在约65°的方位 (水平)面中具有半功率波束宽度(“HPBW”)，使得天线波束在整个 120°扇区内具有良好的覆盖范围。通常，每个基站天线将包含通常被称作“线性阵列”的辐射元件的一个或多个竖直延伸列。每个辐射元件可以具有约65°的HPBW。通过提供沿着仰角(竖直)面延伸的一列辐射元件，可以使天线波束的仰角HPBW变窄到明显小于65°，其中变窄量通常会随着所述列在竖直方向上的长度而增加。线性阵列中的辐射元件通常与相邻的辐射元件间隔开固定距离，所述固定距离基于辐射元件的工作频带和阵列的性能要求而变化。然后，可以选择包含在线性阵列中的辐射元件的数量，使得线性阵列将具有提供期望仰角波束宽度的长度。

用于辐射元件的线性阵列的期望仰角波束宽度将取决于部署有基站天线的小区的大小和地形。为了满足蜂窝运营商的要求，基站天线制造商通常会出售具有不同阵列长度且因此具有不同仰角波束宽度的多个型式的许多基站天线型号。例如，在一些情况下，可能希望具有小的仰角波束宽度(例如，10-15度)，以便增加天线增益和/或减少天线波束到相邻小区的外溢(因为此类外溢呈现为相邻小区中的干扰)。这需要相对长的线性阵列。在其它情况下，可接受较大的仰角波束宽度，从而允许使用具有较少辐射元件的较短线性阵列。

为了适应日益增长的蜂窝通信量，新频带正变得可用于蜂窝服务。现在蜂窝运营商通常部署多频带基站天线，所述多频带基站天线包含以不同频带工作的辐射元件阵列，用于以这些新频带来支持服务。例如，现在大部分基站天线包含：“低频带”辐射元件线性阵列，其以 617-960MHz的频带中的一些或全部来提供服务；以及“中频带”辐射元件线性阵列，其以1427-2690MHz的频带中的一些或全部来提供服务。还关注部署包含一个或多个“高频带”辐射元件阵列的基站天线，所述“高频带”辐射元件阵列以较高的频带工作，例如3.3-4.2GHz 和/或5.1-5.8GHz的频带中的一些或全部。“高频带”阵列通常实施为多列辐射元件阵列，所述多列辐射元件阵列可以被配置成执行有源波束成形，其中可以控制由阵列生成的天线波束的形状以形成支持较高吞吐量的较高方向性天线波束。当使用波束成形阵列时，波束成形无线电装置通常直接安装在基站天线的背面上，以便降低RF损耗。