多波束多输入多输出天线系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110402521A(43)申请公布日2019.11.01(21)申请号201880017747.4L·马蒂斯廷A·德玛克(22)申请日2018.01.10(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限(30)优先权数据公司4420262/445,8742017.01.13US代理人郝传鑫熊永强62/538,6152017.07.28US(51)Int.Cl.(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01Q25/00(2006.01)2019.09.12H01Q1/22(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0132192018.01.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/132511EN2018.07.19(71)申请人迈特斯因公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人S·马蒂斯廷伊格尔·季莫费耶夫权利要求书6页说明书23页附图29页(54)发明名称多波束多输入多输出天线系统和方法(57)摘要本申请提出一种使用球形透镜的多波束天线系统，具有天线端口之间的高隔离度且与2×2、4×4、8×8MIMO收发器兼容。通过创建在围绕一个或多个球形透镜的轨道上可移动的双频段辐射器及在球形透镜之间放置低频段辐射器，可实现几种紧凑型多频段多波束解决方案(在每个频段中具有宽带操作，40％+)。通过将次级透镜用于高频段辐射器，减少低频段辐射器和高频段辐射器之间的耦合。波束倾斜范围和旁瓣抑制通过相移和/或辐射器的旋转角来改善。因此在所提出的多波束天线系统中可实现宽波束倾斜范围(0-40度)。每个波束可以单独地倾斜。基于所提出的单透镜和多透镜天线解决方案，还实现了小区覆盖改善和体育场讲坛覆盖优化连同减少干扰。CN110402521ACN110402521A权利要求书1/6页1.一种多波束天线系统，包括：多个天线组件，每个天线组件包括：多个辐射器，用于在多个不同的射频(RF)频段上同时进行通信；以及使电磁波与多个辐射器聚焦的透镜；其中，所述多个天线组件中的所述多个辐射器中的每个辐射器基于其工作的RF频段被分组到辐射器的多个子组中的一个子组；辐射器的所述多个子组中的每个子组基于公共RF频段分别可耦合至多个MIMO收发器中的至少一个MIMO收发器；以及辐射器的所述多个子组中的至少两个子组一起形成多波束模式。2.根据权利要求1所述的多波束天线系统，其中：所述多个不同的RF频段包括第一频段的至少两个频段；第二频段相比所述第一频段处于更高的频率，第三频段相比所述第二频段处于更高的频率；以及在所述多个天线组件上传输的所述多个不同的RF频段大致覆盖相同的地理区。3.根据权利要求1所述的多波束天线系统，还包括：至少两个透镜，耦合在具有垂直轴的垂直阵列中；HB辐射器的至少三个子组，其中，所述三个子组中的每个子组包括至少两个辐射器，且所述HB辐射器中的至少一个HB辐射器设置于所述至少两个透镜中的每个透镜；以及LB辐射器的至少一个子组，包括与所述至少两个透镜中的每个透镜相关联的至少一个LB辐射器；并且其中：在HB辐射器的相应的至少三个子组中的每个子组内，所述至少两个HB辐射器分别关于所述至少两个透镜设置在第一垂直平面中，以提供几何覆盖区内的相应的波束；所述多波束模式包括中心波束子组和至少两个外侧波束子组，所述至少两个外侧波束子组偏离开所述透镜的中心地设置在所述中心波束子组的两侧；以及LB辐射器的所述子组设置在相对于所述至少两个透镜的位置处，以提供也填充所述几何覆盖区的辐射模式。4.根据权利要求3所述的多波束天线系统，还包括：中频段(MB)辐射器的至少两个子组；并且其中：MB辐射器的所述至少两个子组中的每个子组包括针对所述至少两个透镜中的每个透镜的至少一个MB辐射器；以及MB辐射器的所述两个子组中的每个子组关于所述至少两个透镜设置在第二垂直平面中，以提供也填充所述几何覆盖区的两个波束。5.根据权利要求1所述的多波束天线系统，其中，所述多个辐射器中的每个辐射器包括双极化辐射器设计。6.根据权利要求1所述的多波束天线系统，其中：辐射器的所述多个子组中的每个子组在所述多个不同的RF频段中的至少一个RF频段上进行通信；以及辐射器的所述多个子组中的至少两个子组具有彼此不同的波束形状和彼此不同的波2CN110402521A权利要求书2/6页束数量中的一种情况，以覆盖小区。7.根据权利要求1所述的多波束天线系统，其中：所述多个不同的RF频段中的第一RF频段(HB)上的信号被传送至所述多个辐射器中的辐射器的第一子组，以生成到目标区的第一波束；以及所述多个不同的RF频段中的第二RF频段(LB)上的信号被传送至所述多个辐射器中的辐射器的第二子组，以生成到所述目标区的第二波束；所述第一R