無線通信網絡中具有至少兩個天線列的節點的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是2011年12月13日提交的中國專利申請No. 201180075515.2的發明名稱為 "無線通信網絡中具有至少兩個天線列的節點"的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明設及無線通信網絡中的節點。該節點包括至少兩個天線列，該至少兩個天 線列在物理上彼此分隔開。每個天線列包括至少一個雙極化天線單元，每個天線單元具有 第一極化和第二極化，第一極化和第二極化相互正交。通過運種方式，每個天線列包括與第 一極化相關聯的第一天線端口 W及與第二極化相關聯的第二天線端口。
【背景技術】
[0003] 無線通信網絡中的節點通常包括至少一個天線布置。在很多情況下，針對仰角中 的波束傾斜、方位角中的波束傾斜W及可調整的波束寬度中的至少之一來對運樣的天線布 置進行適配。然而，對于具有正交雙極化天線單元的天線，希望在一個或多個天線波束改變 時保持正義性。
[0004] WO 2011/095184公開了一種天線系統，該天線系統具有被布置為使用天線陣列中 交錯的單元形成雙極化波束的兩個端口。示出了在奇數列中具有奇數編號的天線單元和在 偶數列中具有偶數編號的天線單元如何連接到一個網絡，W及剩余天線單元（即，奇數列中 的偶數天線和偶數列中的奇數天線)如何與另一網絡連接。
[0005] 交錯的天線陣列的饋送導致很多問題，例如柵瓣(grating lobe)或天線單元之間 的高度禪合。使用無損分布網絡將會導致反射W及連接到天線側的端口之間的禪合。運些 反射將繼而導致高的駐波圖樣W及連接饋送網絡的不同部分的線纜中在特定的頻率處取 決于網絡中的總路徑長度的損耗。運容易惡化所實現的天線圖樣。
[0006] 此外，因為饋送網絡是不相交的，在調整所需的相位偏移器W使得可W在所有方 向上實現正交圖樣時必須特別小屯、。
[0007] 因此，存在著對無線通信網絡中包括至少一個移動通信雙極化天線的節點的需 求，其中，當一個或多個天線波束改變時保持其極化之間的正交性，而不會有現有技術布置 的缺點。
【發明內容】
[000引本發明的目標是獲得無線通信網絡中包括至少一個移動通信雙極化天線的節點， 其中，當一個或多個天線波束改變時保持其極化之間的正交性，而不會有現有技術布置的 缺點。
[0009]依靠無線通信網絡中的節點來獲得該目標。該節點包括至少兩個天線列，該至少 兩個天線列在物理上彼此分隔開。每個天線列包括至少一個雙極化天線單元，每個天線單 元具有第一極化和第二極化，第一極化和第二極化相互正交。通過運種方式，每個天線列包 括與第一極化相關聯的第一天線端口 W及與第二極化相關聯的第二天線端口。
[0010] 該節點還包括至少兩個四端口功率分配器/組合器，每個功率分配器/組合器具有 第一端口對和第二端口對。針對每個功率分配器/組合器，輸入到端口對中的任何端口的功 率與所述端口對中的另一端口相隔離，但在另一端口對的端口之間分配。將在物理上逐對 分隔的天線列的天線端口從在物理上分隔最遠的那些天線列的對到在物理上分隔最近的 那些天線列的對W降序交叉連接到對應功率分配器/組合器中的第一端口對。通過該布置， 每個第一端口對與不同天線列的正交極化相關聯。
[0011] 此外，針對至少一個功率分配器/組合器，第二端口對中的端口連接到對應的第二 相位改變設備和第=相位改變設備，連接到特定功率分配器/組合器的相位改變設備構成 相位改變設備組。每個第二端口對中的一個端口連接到第一功率分配/組合網絡，W及每個 第二端口對中的另一個端口連接到第二功率分配/組合網絡，每個功率分配/組合網絡具有 相應的主輸入/輸出端口。
[0012] 根據一個示例，第一端口對中與特定極化相關聯的一個端口經由第一相位改變設 備連接到對應的天線端口，連接到特定功率分配器/組合器的相位改變設備構成相位改變 設備組。
[oou]根據另一示例，天線列在仰角方向上具有相應的主延伸。
[0014] 從而天線列可W在方位角方向或仰角方向上分隔，該方位角方向和該仰角方向相 互正交。
[0015] 備選地，天線列可被布置在至少兩個對齊的行中，每個行在方位角方向上延伸并 具有相同數目的天線列，行在仰角方向上彼此分隔，該方位角方向和該仰角方向相互正交。
[0016] 從屬權利要求中公開了其他示例。
[0017] 與現有技術布置相比，通過本發明的獲得了多個好處。例如，
[0018] -因為使用兩個端口來激勵每個單元，可W將單元放置在更稀疏的網格中，導致對 于相同的功能需要更少數目的組件，W及有可能降低單元和列之間的禪合;W及
[0019] -由于陣列的規則形狀，降低了輸出端口之間的禪合，W及還降低了單元間禪合的 影響。
【附圖說明】
[0020] 現在將參照附圖更詳細地描述本發明，其中：
[0021] 圖1示出了分叉線(branch-1 ine)定向禪合器；
[0022] 圖2示出了根據本發明的在行中具有兩個天線列的節點；
[0023] 圖3示出了根據本發明的在行中具有S個天線列的節點；W及
[0024] 圖4示出了根據本發明的在第一行具有=個天線列且在第二行具有=個天線列的 節點。
【具體實施方式】
[0025] 參考圖2,在無線通信網絡中存在節點1。節點1包括兩個天線列2、3,第一天線列2 和第二天線列3,其中，在方位角方向A上，天線列2和3在物理上彼此分隔開。沿著每個天線 列2、3的縱向延伸，每個天線列2、3包括在仰角方向E上延伸的4個雙極性天線單元4a、4b、 4c、4d;5a、5b、5c、5d。方位角方向A和仰角方向E彼此正交。
[0026] 天線列2、3被布置為依靠主波瓣來福射或接收，如下面將要描述的，運是可控的。
[0027] 每個雙極化天線單元4曰、仙、如、4(1;5曰、513、5(3、5(1被布置用于第一極化？1和第二極 化P2的發送和接收，其中，第一極化Pl和第二極化P2是相互正交的。每個天線列2、3包括與 第一極化Pl相關聯的對應第一天線端口 6、7W及與第二極化P2相關聯的對應第二天線端口 8、9 O
[00%]換言之，第一天線列2包括經由第一列第一分布網絡45連接到其天線單元4a、4b、 4c、4d的第一極化Pl的第一天線端口6; W及經由第一列第二分布網絡46連接到其天線單元 4a、4b、4c、4d的第二極化P2的第二天線端口 8。
[0029] 按照相同的方式，第二天線列3包括經由第二列第一分布網絡47連接到其天線單 元5曰、56、5(3、5(1的第一極化？1的第一天線端口7;^及經由第二列第二分布網絡48連接到其 天線單元5曰、56、5(3、5(1的第二極化?2的第二天線端口9。
[0030] 分布網絡45、46、47、48在本示例中由相同的或至少類似的仰角網絡（elevation network)構成。
[0031] 根據本發明，節點1還包括兩個四端口混合電路化ybride)10、ll，每個四端口混合 電路10、11具有第一端口對12、13和第二端口對14、15。運意味著節點1包括具有第一端口對 12和第二端口對14的第一混合電路10，W及該節點還包括具有第一端口對13和第二端口對 15的第二混合電路11。
[0032] 每個功率混合電路10、11起作用，W使得輸入到端口對中的任何端口的功率與所 述端口對中的另一端口相隔離，但在另一端口對中的端口之間分配，在本示例中是平均分 配。作為示例，理想而言，輸入到第一混合電路10的第一端口對12的第一端口 12a的功率在 第一混合電路10的第二端口對14的端口 14a、14b之間平均分配，但沒有輸入功率從第一混 合電路10的第一端口對12的第二端口 12b輸出。
[0033] 圖1中W所謂的分叉線禪合器B的形式示出了運樣的混合電路的示例。在此存在第 一端口 Sl、第二端口 S2、第=端口 S3和第四端口 S4。第一端口 Sl和第二端口 S2形成第一端口 對，W及第=端口 S3和第四端口 S4形成第二端口對。端口與在方形中延伸的導體相連接，端 口是在方形的角上形成的。兩個相鄰端口之間的電長度是V4,對應于90°的相位長度。A指 當前材料中的波長。
[0034] 由于波長隨著頻率而改變，應該理解的是，該種類的混合電路是針對于特定的頻 帶設計的，具有特定的帶寬，被設計為圍繞特定的中屯、頻率。中屯、頻率