[发明专利]适用于MIMO操作的小小区天线

说明书

一种基站天线，包括：辐射元件的第一集合，被配置为生成在方位角平面中具有第一花生形天线图案的第一天线波束；以及辐射元件的第二集合，被配置为生成在方位角平面中具有第二花生形天线图案的第二天线波束。方位角平面中第一花生形天线图案的纵轴从方位角平面中第二花生形天线图案的纵轴旋转大约九十度。

对相关申请的交叉引用

本申请援引35U.S.C.§119要求于2017年7月18日提交的美国临时专利申请序列号No.62/533,762的优先权，该申请全部内容通过引用结合于此，就如全文阐述了一样。

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统，并且更具体地涉及用于小小区蜂窝基站的基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统在本领域中是众所周知的。在典型的蜂窝通信系统中，地理地区被划分为称为“小区”的一系列区域，并且每个小区由基站服务。通常，小区可以为例如距基站2至20公里的距离内的用户提供服务，但是在城市地区通常使用更小的小区来增加容量。基站可以包括基带装备、无线电装置和天线，它们被配置为与位于整个小区内的移动订户提供双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，小区可以被划分为多个“扇区”，并且分离的天线为扇区中的每一个提供覆盖。天线常常安装在塔架或其它升高的结构上，由每个天线生成的辐波束 (“天线波束”)朝外指向，以服务于相应的扇区。通常，基站天线包括辐射元件的一个或多个相控阵列，当安装天线使用时，辐射元件被布置成一个或多个垂直列。在本文中，“垂直”是指相对于由地平线限定的平面垂直的方向。

为了增加容量，近年来，蜂窝运营商已经在部署所谓的“小小区”蜂窝基站。小小区基站是指可以在许可和/或未许可频谱中操作的低功率基站，该许可和/或未许可频谱的范围比典型“宏小区”基站小得多。小小区基站可以被设计为服务于距小小区基站短距离(例如，数十或数百米)内的用户。小小区可以被用于例如向宏小区内的高流量地区提供蜂窝覆盖，这允许宏小区基站将小小区附近的大部分或全部流量卸载到小小区基站。小小区在以合理成本高效使用可用频谱以最大化网络容量的情况下在长期演进(“LTE”)蜂窝网络中特别有效。小小区基站通常采用这样的天线，该天线在方位角平面中提供完整的 360度覆盖并在仰角平面中提供合适的波束宽度，以覆盖小小区的设计的地区。在许多情况下，小小区天线将被设计为在仰角平面中具有小下倾角，以减少小小区天线的天线波束向小小区之外的区域的溢出，并且还用于减少小小区天线与重叠的宏小区之间的干扰。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了这样的基站天线，其包括辐射元件的第一线性阵列至第八线性阵列，该第一线性阵列至第八线性阵列被安装成从相应的第一背板至第八背板向外延伸。第一馈送网络耦合到辐射元件的第一线性阵列和第三线性阵列，第二馈送网络耦合到辐射元件的第二线性阵列和第四线性阵列，第三馈送网络耦合到辐射元件的第五线性阵列和第七线性阵列，并且第四馈送网络耦合到辐射元件的第六线性阵列和第八线性阵列。辐射元件的第一线性阵列大体上与辐射元件的第三线性阵列相对定位，辐射元件的第二线性阵列大体上与辐射元件的第四线性阵列相对定位，辐射元件的第五线性阵列大体上与辐射元件的第七线性阵列相对定位，并且辐射元件的第六线性阵列大体上与辐射元件的第八线性阵列相对定位。

在一些实施例中，第一背板至第八背板可以一起限定管。该管可以具有例如大体上八边形的横向横截面。

在一些实施例中，辐射元件的第一线性阵列和第三线性阵列可以被配置为生成在方位角平面中具有花生形横截面的第一天线波束，而辐射元件的第二线性阵列和第四线性阵列可以被配置为生成在方位角平面中具有花生形横截面的第二天线波束。同样，辐射元件的第五线性阵列和第七线性阵列可以被配置为生成在方位角平面中具有花生形横截面的第三天线波束，而辐射元件的第六线性阵列和第八线性阵列可以被配置为生成在方位角平面中具有花生形横截面的第四天线波束。