[发明专利]用于波束成形天线的天线组件以及基站天线

说明书

本发明涉及一种天线组件，包括反射体和天线阵列，所述天线阵列包括多个竖直延伸阵列，所述多个竖直延伸阵列包括：多个第一辐射元件，设置为竖直延伸阵列的第一阵列；多个第二辐射元件，设置为竖直延伸阵列的第二阵列；两个相邻的第一辐射元件彼此以第一间距间隔开，并且一个第一辐射元件与一个相邻的第二辐射元件彼此以第二间距间隔开，第一间距基本上等于第二间距，所述天线组件还包括多个寄生元件，一个寄生元件比另一个寄生元件更远地从反射体向前延伸，所述一个寄生元件相比于所述另一个寄生元件更靠近天线阵列的中间。此外，本发明还涉及一种具有所述天线组件的基站天线。由此能够改善天线的辐射方向图。

技术领域

本发明一般涉及无线电通信，更具体地说，涉及一种用于蜂窝通信系统的用于波束成形天线的天线组件以及基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统在本领域中是公知的。在蜂窝通信系统中，地理区域被分成一系列区域，这些区域被称为由各个基站服务的“小区”。基站可以包括一个或多个基站天线，其被配置为提供与由基站服务的小区内的移动订户的双向射频(“RF”)通信。

在许多情况下，每个基站被划分为各“扇区”。“在最常见的配置中，六角形小区分为三个120°扇区，每个扇区由一个或多个基站天线提供服务，其方位半功率波束宽度(HPBW)约为65°。通常，基站天线安装在塔架结构上，其中由基站天线产生的辐射图案(这里也称为“天线波束”)向外指向。基站天线通常实现为辐射元件的线性或平面相控阵列。

基站天线通常包括辐射元件、例如交叉偶极子或贴片辐射元件的线性阵列或二维阵列。为了增加系统容量，目前正在部署波束成形基站天线，其包括多个紧密间距的、构造用于波束成形的辐射元件线性阵列。这种波束成形天线的典型目标在于产生在方位角平面中具有窄的波束宽度的天线波束。这增加了在期望的用户方向上传输的信号功率，并减少了干扰。

如果波束成形天线中的辐射元件的线性阵列紧密地间距在一起，则可以将天线波束扫描到方位角平面中的非常宽的角度(例如，方位角扫描角度为60°)，而不会产生明显的旁瓣。然而，当线性阵列更紧密地间隔在一起时，相邻线性阵列中的辐射元件之间的相互耦合增加，这降低了基站天线的其他性能参数、例如共极化性能。因此天线的辐射方向图会畸形，波束合成性能会变差。这是不希望的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的用于波束成形天线的天线组件以及相关的基站天线。

按照本发明的第一方面，提供一种用于波束成形天线的天线组件，包括反射体和天线阵列。所述天线阵列包括多个竖直延伸阵列，其特征在于，所述多个竖直延伸阵列包括：多个第一辐射元件，设置为竖直延伸阵列的第一阵列，所述第一辐射元件从反射体向前延伸。多个第二辐射元件，设置为竖直延伸阵列的第二阵列，所述第二辐射元件从反射体向前延伸。竖直延伸阵列的第一阵列和第二阵列在水平方向上彼此相邻。两个相邻的第一辐射元件彼此以第一间距间隔开，并且一个第一辐射元件与一个相邻的第二辐射元件彼此以第二间距间隔开。第一间距基本上等于第二间距。所述天线组件还包括多个用于天线阵列的寄生元件。所述寄生元件沿着竖直延伸阵列的第一阵列和第二阵列的侧旁布置。所述寄生元件在相邻的第一辐射元件之间布置。所述寄生元件在相邻的第二辐射元件之间布置。寄生元件中的一个寄生元件比寄生元件中的另一个寄生元件更远地从反射体向前延伸。所述一个寄生元件相比于所述另一个寄生元件更靠近天线阵列的中间。

根据本发明各实施例的天线组件可以改善辐射方向图形状和/或改善天线的交叉极化鉴别率性能。

在一些实施例中，在反射体前向上以三种或更多种不同的距离安装寄生元件，其中，在竖直延伸阵列的第一阵列和第二阵列之间的至少一些寄生元件相比于不在竖直延伸阵列的第一阵列和第二阵列之间的至少一些寄生元件被安装得更远离反射体。

在一些实施例中，寄生元件在水平和/或竖直方向上从天线阵列中间区域朝向外侧区域下降多次。

在一些实施例中，各第二辐射元件相对于各第一辐射元件在竖直方向上错开。