改进的天线布置制造技术

公开了一种Vivaldi天线，包括天线上部和天线喉部，其中天线上部关于天线喉部在天线上部的预确定位置处倾斜。天线上部能够以分别在天线上部的一个或多个预确定位置处的一个或多个预确定的倾斜角度关于天线喉部倾斜。还公开了对应天线对、天线阵列和基站。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的示例性和非限制性实施例一般涉及蜂窝无线电系统，并且更特别地涉及天线布置。
技术介绍
以下
技术介绍
的描述可以包括在本专利技术之前对相关领域而言未知但是由本专利技术提供的洞悉、发现、理解或公开内容，或连同公开内容的关联。可能在以下具体地指出本专利技术的一些这样的贡献，而本专利技术的其它这样的贡献将从其上下文是明显的。现有基站天线系统典型地使用具有或没有反射器的贴片或双极类型的天线。现有天线类型不一定覆盖用于多个蜂窝带的足够带宽。例如，可能难以找到覆盖1.71GHz-2.69GHz的带宽的天线设计。即使找到这样的天线设计，其辐射性质可能在频率方面变化得过多。在尝试覆盖1.71GHz-2.69GHz的带宽的同时，可能难以找到还满足指定匹配、隔离和交叉极化隔离要求的天线设计。
技术实现思路
下文呈现本专利技术的简化的
技术实现思路
以便提供本专利技术的一些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是本专利技术的广泛概述。不旨在标识本专利技术的关键/重要要素或对本专利技术的范围划界。其仅有目的是以简化的形式呈现本专利技术的一些概念作为对稍后呈现的更详细描述的前序。本专利技术的各种方面包括如独立权利要求中限定的天线、天线对和天线阵列。本专利技术另外的实施例在从属权利要求中公开。本专利技术的一方面涉及一种Vivaldi（维瓦尔第）天线，包括天线上部和天线喉部，其中天线上部关于天线喉部在天线上部的预确定位置处倾斜。本专利技术另外的方面涉及包括两个或更多所述Vivaldi天线的Vivaldi天线对。本专利技术再另外的方面涉及包括两个或更多所述天线对的Vivaldi天线阵列。本专利技术再另外的方面涉及包括所述天线、天线对和天线阵列中的至少一个的基站。本专利技术再另外的方面涉及包括可执行代码的计算机程序产品，所述可执行代码在被执行时，导致方法的功能的执行。尽管独立叙述本专利技术的各种方面、实施例和特征，但是应当领会的是，本专利技术的各种方面、实施例和特征的所有组合是可能的并且在如所要求保护的本专利技术的范围内。附图说明在下文中，将借助于参照附图的示例性实施例来更加详细地描述本专利技术，其中图1和2图示了Vivaldi天线形状；图3、4和5图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线结构；图6图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线间隔；图7a和7b图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线半功率波束宽度的平衡；图8、9和10图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线馈送网络位置；图11图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线接地平面；图12图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线T形接头；图13图示了根据示例性实施例的在天线阵列中隔离的Vivaldi天线反射器；图14图示了根据示例性实施例的Vivaldi天线公共接地平面；图15图示了根据示例性元件的通过使用微带的Vivaldi天线馈送布置。具体实施方式Vivaldi天线是一种具有附加圆形喉部的三维喇叭天线的二维投影。Vivaldi天线可以由印刷导线板（PWB）、金属、经涂敷的塑料或其它合适的材料制成。Vivaldi天线典型地通过流电接触件馈送或者其可以被电容耦合。Vivaldi天线可以被制作成用于线性极化波或用于传送/接收两个极化取向。Vivaldi天线在大小方面可缩放以用于使用在任何频率处。Vivaldi天线的宽带特性使它们适合于超宽带信号。Vivaldi天线可以用作参考天线和在其它特殊应用中。Vivaldi天线是行进波类型的天线，其相比于谐振类型的天线（诸如双极天线）具有相对宽的辐射带宽。更高频率形成在天线元件的下部102（天线元件的下部还可以称为天线元件喉部或仅“喉部”）中。对应地，较低频率形成在天线元件的上部101中和边缘中（参见图1）。天线103可以通过耦合元件（参见图2）201被电容馈送，或者可以使用直接线缆馈送。同样可以使用图15中图示的馈送布置1501（微带），其中图15图示了利用流电馈送1501实现的示例性双极化Vivaldi对。图3、4和5图示了示例性Vivaldi天线结构。天线具有两个±45度极化（斜向）。Vivaldi天线元件通过使用耦合元件201进行电容馈送。天线具有反射器302以用于改进天线方向性。一个极化（天线对401）包含两个Vivaldi天线元件103，其通过使用包括阻抗变换器的馈送网络403组合成单个馈送点。将馈送网络403放置在“天线盒”402内部以用于减小天线103的总体大小。极化303与彼此隔离以用于改进极化之间的隔离（参见图5）。极化二者与反射器302隔离以用于改进天线103的电气特性（宽频谱范围上的示例性辐射性质和S参数）。将馈送网络403、天线元件103和耦合元件301放置在电介质301上。电气特性（S参数和辐射性质）可以通过改变天线结构的各种位置上的电介质材料或电介质厚度或通过使用纯空气来调节。结构还可以是“混合的”，其中使用两个或更多不同的电介质材料。当天线103被用作一对时，水平平面半功率波束宽度（HPBW）可以通过天线间隔来控制，使得更长间隔能够实现更多天线方向性、更多天线增益和更窄水平平面HPBW中的至少一个。同样辐射性质可以通过调节天线的到反射器的距离（DTR）来调节。当Vivaldi元件103的DTR601减小（更靠近反射器）时，天线方向性增加。对应地，水平平面HPBW变得更窄。当调节天线间隔602（参见图6）时发生相同现象。当DTR601减小时，水平平面HPBW在较低与较高频率之间更加不平衡。这是因为（如以上结合图1呈现的）较低频率形成在Vivaldi元件103的上部101中并且较高频率在下部102中。因此，较低和较高频率具有关于波长的不同DTR，并且由于该原因，水平平面HPBW作为频率的函数而变化。因此，相比于较高频率，较低频率具有较少方向性和较宽水平平面HPBW。根据示例性实施例，当调节天线103的上部101中的倾斜角度701时，改变天线间隔602（参见图7a和7b）（而且天线的到反射器的距离改变，因为倾斜部分由于天线元件倾斜而变得更靠近反射器302）。根据示例性实施例，可以选择性地调节较低频率水平平面HPBW。水平平面HPBW可能跨天线操作频率是平衡和/或不平衡的。可以存在天线上部101在此处倾斜的一个或多个位置，即倾斜点702（存在天线上部101的倾度的改变/梯度的改变/斜坡的改变的褶皱、折痕、穹棱、特定位置；例如，倾斜点可以是跨天线上部101的线性折痕）。天线103可以向内和/或向外倾斜。在示例性实施例中，天线103的倾斜不是要求；而是可以例如通过制作不同形状的天线（坡面形状天线等）来调节天线间隔602以使得能够实现经修改的频率调谐、辐射特性、天线阻抗匹配和/或隔离。根据示例性实施例，馈送网络（即组合器网络）403还可以位于反射器302的天线侧上。这减小天线103的总体高度。馈送网络403可以位于天线盒402内部（参见图4和9）或天线盒402外部（参见图8）。天线阵列100可以通过组合两个或更多天线103的（多个）极化、通过组合天线对的极化（图8和9）或通过组合天线对401的极化（在图10中图示了两个极化的示例）来获得。在以上示例中，单个元件可以由针对其连接极化的靠近彼此成行的多个单独元件取代（例如，取代于两个元件的四个元件可以用于形成天线对）。极化天线可以通过使用在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Vivaldi天线（103），包括天线上部（101），以及天线喉部（102），其中天线上部关于天线喉部在天线上部的预确定位置处倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Vivaldi天线（103），包括天线上部（101），以及天线喉部（102），其中天线上部关于天线喉部在天线上部的预确定位置处倾斜。2.根据权利要求1的天线，其中天线上部以分别在天线上部的一个或多个预确定位置处的一个或多个预确定的倾斜角度关于天线喉部倾斜。3.一种Vivaldi天线对（401），包括根据权利要求1或2的两个或更多Vivaldi天线（103）。4.根据权利要求3的天线对，其中天线元件上部向内和/或向外倾斜。5.根据权利要求3或4的天线对，其中天线对包括位于反射器元件的天线侧或天线相对侧上的组合网络。6.根据权利要求3、4或5的天线对，其中天线对包括位于由天线形成的外壳内部或外部的组合网络。7.根据权利要求3至6中任一项的天线对，其中天线对包括实现在组合网络中并且位于由天线形成的外壳内部或外部的阻抗匹配网络。8.根据权利要求3至7中任一项的天线对，其中天线对包括用于阻抗匹配的阻抗变换器和/或分立组件。9.根据权利要求3至8中任一项的天线对，其中天线对包括用于阻抗匹配的接地平面。10.根据权利要求3至9中任一项的天线对，其中天线对包括作为由天线形成的外壳内部或外部的附加反射器元件的一个或多个接地平面。11.根据权利要求3至10中任一项的天...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ祖恩蒂拉，EO海基南，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI