[发明专利]用于天线辐射交叉极化抑制的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月25日提交的美国临时专利申请序号61/467,915的权益，该申请通过引用被整体地结合到本文中。

本公开总体上涉及蜂窝式通信领域，并且更具体地涉及使双正交交叉极化天线的交叉极化鉴别率（cross polar discrimination）最大化。

背景技术

天线元件或天线阵列的交叉极化鉴别率（XPD）是对阵列在其预定极化时进行辐射且不进入其正交（或交叉）极化的能力的度量。进入正交极化的辐射功率（和因此的XPD性能的退化）可能是由多个因素引起的，包括来自共同馈送网络的辐射、来自元件/共同馈送结点/平衡–不平衡转换器网络的辐射、X或十字形状被用于（一个或多个）双极化元件的事实（和因此的到近场内的共同入射正交极化辐射结构的互耦合的存在）、机架、到其它附近辐射阵列的互耦合和元件的宽频带操作常常意味着辐射结构厚度（或与纯倾斜辐射元件的偏离）的事实。此外，被设计成提供可变电倾角（VET）的天线阵列可能由于改变的相位和在阵列元件之间的作为结果的互耦合分量而显示出改变的XPD性能。类似地，在移动终端处，天线常常需要具有宽频带或多频带能力，并且X极化天线的近场耦合范围内的最近物理对象（诸如用户的手）的存在也将使XPD性能退化。

因此，对于基站天线而言，当设计用于宽带宽、多频带操作且具有VET的天线时，良好的XPD可能经证明是困难的优化实践。商用宽频带/多频带VET天线可以在视轴处实现远离视轴而减小的<15dB XPD。

发明内容

在一个实施例中，本公开经由连接到基站天线之前的基站MIMO支路之间的交叉耦合网络来使双正交交叉极化天线的交叉极化鉴别率（XPD）最大化。在一个实施例中，交叉耦合网络将每个MIMO支路信号与另一MIMO支路信号的已衰减的相位反转的（相移的）拷贝组合。每个支路的衰减量等效于每个天线阵列所需的交叉极化抑制。在各种实施例中，在基站内的信号处理的不同级处施加交叉耦合。

在一个实施例中，系统包括具有两个多输入多输出（MIMO）RF端口的基站、以及被配置成将来自MIMO RF端口中的每一个的功率矢量地组合到另一MIMO RF端口的交叉耦合网络，其中，该交叉耦合网络包括两个输入端口和两个输出端口，其中，两个输入端口中的一个上的第一输入信号被分裂成在两个分量信号之间具有可变功率差的两个分量信号，其中，该两个分量信号中的一个接收可变相位延迟以生成第一延迟分量信号，其中，两个输入端口中的一个上的第二输入信号被分裂成在两个分量信号之间具有可变功率差的两个分量信号，其中，该两个分量信号中的一个接收可变相位延迟以生成第二延迟分量信号，其中，将与第一输入信号相关联的未延迟分量信号和与第二输入信号相关联的第二延迟分量信号组合，其中，将与第二输入信号相关联的未延迟分量信号和与第一输入信号相关联的第一延迟分量信号组合。

附图说明

通过结合附图来考虑以下详细的描述，能够容易地理解本公开的教导，在附图中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的交叉耦合网络；

图2示出了根据本公开的有和没有提出的交叉耦合的天线XPD的概要；

图3描绘了具有在功率放大之后并且在连接到双极化X极化天线之前施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图4描绘了具有在功率放大之后并且在双工级之前施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图5描绘了具有使用定向耦合器的在功率放大之后并且在连接到双极化X极化天线之前施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图6描绘了具有在基站RF部内的低功率RF级处施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图7图示了具有在基站系统的基带处理部与RF处理部之间在基带处施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图8图示了具有在基站系统内的单独信道上在基带内施加的交叉耦合网络的一个实施例；

图9图示了具有在蜂窝式基站系统处施加以允许使用正交极化的无线系统的增强共存的交叉耦合网络的一个实施例。

为了促进理解，在可能的情况下，已经使用了相同的附图标记来指定为附图所共有的相同元件。

具体实施方式