天線模塊的製作方法
2023-12-08 08:34:26
專利名稱：天線模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及天線模塊，特別地涉及用於蜂窩移動無線網絡的基站，它包含一個發射元件或構成發射元件組的多個發射元件，能用來接收和/或發射電磁波，該電磁波至少有兩個不同的、優選地是線性正交的偏振，所述的天線模塊還包含至少一個無源去耦元件。
背景技術：
舉例來說，這種天線模塊被用於向蜂窩通信網絡提供無線覆蓋，其在電磁波的第一個偏振面和第二個偏振面之間需要適當地去耦。所述不同偏振能被用來在接收信號時提供偏振分集。
發明內容
本發明的目的是提供一種改良天線模塊，其在不同偏振間具有出色的去耦性能。
關於上面提及的天線模塊類型，其目的是根據本發明，通過在和所述的電磁波傳播方向完全垂直和/或完全平行於接地平面的方向上，延伸所述去耦元件的最長尺寸來實現的。通過測量已經發現並證實，按照本發明的所述去耦元件排列提供了出色的去耦性能。利用本發明的去耦元件能達到工業標準的絕緣規範。
根據本發明有利的實施方式，所述去耦元件包括導電材料。另外所述去耦元件可以完全由導電材料製造。
本發明的另一有利的實施方式的特徵在於，所述去耦元件通過絕緣隔離裝置附著於所述天線模塊的接地平面。這種變形提供了去耦元件與接地平面的電容耦合。所述絕緣隔離裝置的使用，由於在隔離裝置附著的所述去耦元件中只需要一個或多個孔，使得所述去耦元件方便安裝，例如通過插入式安裝。
另外，所述去耦元件也可以直接附著於接地平面。
本發明的另一個實施方式的特徵在於，所述去耦元件包含至少具有第一長度的第一截面。根據本發明另一有利的實施方式，所述去耦元件包含具有第二長度的第二截面，其中所述的第二截面分別在和第一截面完全垂直的方向上延伸，或者在第一截面延伸的方向上延伸。
本發明另一有利的實施方式的特徵在於，所述的第二長度，也就是第二截面的長度小於所述的第一長度，也就是第一截面的長度。
根據本發明另一有利的實施方式，所述去耦元件的所述第一截面和所述第二截面形成「L」形狀。為了獲得所述的「L」形狀，例如可以把矩形金屬片作相應的彎曲。因此以一種非常經濟的模式製造本發明的去耦元件是可能的。
根據另一有利的實施方式，去耦元件在所述電磁波傳播方向上的尺寸比所述去耦元件在其他方向上的任何其他尺寸小些。例如，發明的去耦元件包含所述兩個截面，它們相互完全垂直，一方面，所述的具有第一長度的所述第一截面和接地平面平行，所述具有第二長度的所述第二截面和接地平面垂直，第二長度比第一長度短些。所述去耦元件的另外一個尺寸也和所述接地平面平行，但是分別和所述的第一截面或者第一截面的延伸方向垂直，並且可以認為是構成本發明去耦元件的金屬片的寬度，它比所述第二截面的所述第二長度長些。這樣，去耦元件在所述電磁波傳播方向上的尺寸，也分別就是第二截面20b的尺寸或第二長度，比所述去耦元件在其他方向上的任何其他尺寸都小，也就是比和接地平面平行的方向上的任何其他尺寸都小。
本發明另一個有利變形的特徵還在於，有至少兩個發射元件組。和一個發射元件組相比較，多個互相聯接的發射元件組形成天線陣列，能提高天線的增益和/或所述天線模塊的方向性。
根據本發明另一有利的實施方式，給每個發射元件組提供多個去耦元件，因此進一步增強了在不同偏振和/或發射元件組間的去耦度。
本發明另一有利的實施方式是在相鄰的發射元件組間提供至少兩個去耦元件，這又額外地減小了相鄰發射元件組間的耦合。
本發明另一實施方式的特徵在於，所述第一截面的所述第一長度小於相鄰發射元件組間距離的25％。根據測試，這種相對短的長度被證明能提供足夠的去耦度。
本發明另一有利的實施方式的特徵在於，所述去耦元件以其第二截面面向去耦元件所分配的發射元件組，也就是，去耦元件較長的第一截面在平行於所述天線模塊的接地平面的方向上延伸，並且「L」形狀去耦元件的較短的所述第二截面在和接地平面完全垂直的方向上延伸。
本發明更多細節和優點在下面參照附圖的具體描述中介紹，這裡圖1顯示了本發明第一實施方式的透視圖，圖2顯示了從不同的視角看圖1中實施方式的透視圖，以及圖3顯示了本發明第二實施方式的透視圖。
具體實施例方式
圖1顯示了包含發射元件組10的天線模塊1，這些發射元件能接收和/或發射有兩種不同線性偏振的電磁波，電磁波的各個偏振面相互垂直。
天線模塊1有接地平面30作為對電磁波的反射體，從而增強方向性和發射元件組10的天線增益。發射元件組10鄰近的地方，所述天線模塊1包含了兩個去耦元件20、21，每一個都通過兩個絕緣隔離裝置20c附著於所述的接地平面30上。
所述去耦元件20、21包括導電材料，並形成「L」形狀，「L」形狀由所述去耦元件20、21的第一截面20a和第二截面20b限定。
象在圖1中可以看到的那樣，第一長度a，也就是第一截面20a的長度，大於第二截面20b的第二長度b。因此，去耦元件20、21以其最大尺寸延伸，也就是所述第一長度a在和接地平面30完全平行的方向上延伸。
圖2顯示了從另外一個視角看圖1中的天線模塊1。
本發明的另一實施方式在圖3中描述，圖3顯示了包含兩個相鄰發射元件組10、10』的天線模塊1，發射元件組彼此間的距離為d。相比圖1和圖2中的天線模塊1，所述圖3中的所述天線模塊1的方向性增強。
可以看到，每個發射元件組10、10』具有兩個去耦元件20、21和20』、21』。每個去耦元件20、21、20』、21』以其第二截面20b面向分配給自己的發射元件組10、10』(參照圖1)。
此外，每個去耦元件20、21、20』、21』的第一長度a(參照圖1)小於相鄰發射元件組10、10』間距離d的25％。
根據本發明的另一實施方式，也可以為每個發射元件組10提供兩個以上的去耦元件20，尤其是分別在包含許多發射元件組的天線模塊或天線陣列中更為有利。
根據另一有利的實施方式，去耦元件20在所述電磁波傳播方向上的尺寸小於所述去耦元件在其他方向上的任何其他尺寸。例如，象圖1中給出的發明的去耦元件20，它包含相互完全垂直的所述兩個截面20a、20b，一方面所述具有第一長度a的第一截面20a和接地平面30平行，並且具有第二長度b的所述第二截面20b和接地平面30垂直，第二長度b小於第一長度a。所述去耦元件20的另一個尺寸也和所述接地平面30平行，但是分別和所述第一截面20a或第一截面20a的延伸方向垂直，它可以被認為是組成去耦元件20的金屬片的寬度c，它大於所述第二截面20b的所述第二長度b。這樣，去耦元件20在所述電磁波傳播方向上的尺寸，也分別就是第二截面20b的尺寸或第二長度b小於所述去耦元件20其他方向上的任何其他尺寸，也就是和接地平面30平行方向上的任何其他尺寸。
發明的天線模塊並不局限於包含多個發射元件，即所述發射元件組10。根據本發明的另一個實施方式，所述發明的天線模塊也可以包含唯一的雙偏振的發射元件，象圓盤或片狀天線。
也可以向發明的去耦元件20提供寬度c(圖1a)，它小於所述第一長度a和所述第二長度b，即a＞b＞c。
權利要求
1.一種天線模塊(1)，尤其用於蜂窩移動無線網絡的基站，包含一個發射元件或構成發射元件組(10)的多個發射元件，可以接收和/或發送電磁波，該電磁波至少有兩個不同的、優選地線性正交的偏振，所述天線模塊(1)還包含至少一個無源去耦元件(20)，其特徵在於，所述去耦元件(20)的最長尺寸在以下方向上延伸，該方向和所述電磁波的傳播方向完全垂直和/或完全平行於接地平面(30)。
2.根據權利要求1的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)包括導電材料。
3.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)通過絕緣隔離裝置(20c)附著到所述天線模塊(1)的接地平面(30)。
4.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)包含至少一個具有第一長度(a)的第一截面(20a)。
5.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)包含具有第二長度(b)的第二截面(20b)，所述第二截面(20b)在和第一截面(20a)完全垂直的方向上延伸。
6.根據權利要求5的天線模塊(1)，其特徵在於，所述第二長度(b)小於所述第一長度(a)。
7.根據權利要求5或6的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)的所述第一截面(20a)和所述第二截面(20b)形成「L」形狀。
8.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，至少有兩個發射元件組(10、10』)。
9.根據權利要求8的天線模塊(1)，其特徵在於，給每個發射元件組(10、10』)提供多個去耦元件(20、21；20』、21』)。
10.根據權利要求8到10之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述第一截面(20a)的所述第一長度(a)小於相鄰發射元件組(10，10』)間距離(d)的25％。
11.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20、21；20』、21』)以其第二截面(20b)面向分配給所述去耦元件的發射元件組(10、10』)。
12.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，去耦元件(20)在所述電磁波傳播方向上的尺寸小於所述去耦元件(20)在其他方向上的任何其他尺寸。
13.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，所述去耦元件(20)電容耦合至接地平面(30)。
14.根據前面的權利要求之一的天線模塊(1)，其特徵在於，在相鄰的發射元件組(10、10』)間至少有兩個去耦元件(20、21』)。
全文摘要
本發明涉及一種天線模塊(1)，尤其是用於蜂窩移動無線網絡的基站，包含發射元件組(10)，可以接收和/或發送電磁波，該電磁波至少有兩個不同的、優選地線性正交偏振，所述天線模塊(1)還包含至少一個無源去耦元件(20)。所述去耦元件(20)的最長尺寸在以下方向上延伸，該方向和所述電磁波的傳播方向完全垂直和/或完全平行於接地平面(30)，從而提高所述偏振之間的去耦度。
文檔編號H01Q1/24GK1658431SQ200510002530
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月20日 優先權日2004年2月20日
發明者阿瑟·羅伯茨, 科斯庫恩·納爾班特, 諾埃爾·麥克唐納 申請人:阿爾卡特公司