CN105122862B - 多阵列天线 - Google Patents

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Abstract

在一个示例中，本公开描述了具有至少两个线性天线阵列的天线系统，每个具有多个天线元件。每个阵列被设计成从不同的相应的谱带发射和接收信号。第一天线阵列和第二天线阵列被布置成形成天线元件的一个较长的组合线性阵列。另外，至少一个天线元件在第一和第二天线阵列之间被共享。在一个示例中，第一天线阵列被连接到第一RF分配和相移网络以分配RF功率并跨第一天线阵列赋予相位分布，并且第二天线阵列被连接到第二RF分配和相移网络以分配RF功率并跨第二天线阵列赋予相位分布。

Description

多阵列天线
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年2月22日提交的美国临时专利申请序号61/767,964的优先权，其通过引用被整体地结合到本文中。
技术领域
本公开一般地涉及天线系统，并且更具体地涉及将支持多个谱带的基站天线系统。
背景技术
蜂窝式移动运营商正在使用更多的谱带和每个波段内的越来越多的频谱以便满足增长的订户业务需求，并且为了部署新的无线电接入技术，特别是长期演进（LTE）和高级LTE无线电接入技术。蜂窝式站点因此需要可以支持多个谱带的基站天线解决方案。具有多个波段的大多数蜂窝运营商常常将这些分组成低波段谱带和高波段谱带。例如，在欧洲，800 MHz和900 MHz波段通常被分类为低波段谱带，而1800 MHz、2100 MHz和2600 MHz通常被分类为高波段谱带。
蜂窝式网络取决于物理环境、无线电信道环境、射频（RF）功率、服务覆盖和容量要求而使用多种基站和天线解决方案。基站站点常常被分类成例如宏小区、微小区、小小区、室内小区、分布式天线系统（DAS）等。宏小区站点被设计成用于更广的区域覆盖，并且通常具有扇区化面板天线阵列，其具有定向主波束以获得所需增益，并且其位于周围建筑物的平均高度以上。
发明内容
在一个实施例中，本公开描述了具有至少两个线性天线阵列的天线系统，每个具有多个天线元件。每个阵列被设计成从不同的相应的谱带发射和接收信号。第一天线阵列和第二天线阵列被布置成形成天线元件的一个较长的组合线性阵列。另外，至少一个天线元件在第一和第二天线阵列之间被共享。在一个示例中，第一天线阵列被连接到第一RF分配和相移网络以跨第一天线阵列分配RF功率并赋予相位分布（phase profile），并且第二天线阵列被连接到第二RF分配和相移网络以跨第二天线阵列分配RF功率并赋予相位分布。
附图说明
通过考虑结合附图进行的以下详细描述，可以容易地理解本公开的讲授内容，在所述附图中：
图1描绘了根据本公开的例如用于在1710—2170 MHz和2600 MHz谱带中操作的双交叉极化天线阵列拓扑；
图2描绘了根据本公开的例如用于在1900 MHz和高级无线服务（AWS）波段中操作的双交叉极化天线阵列拓扑；
图3描绘了根据本公开的例如用于在790—960 MHz、1710—2170 MHz和2600MHz谱带中操作的三重交叉极化天线阵列拓扑；
图4描绘了根据本公开的例如用于在698—894 MHz、1900 MHz和AWS谱带中操作的三重交叉极化天线阵列拓扑；
图5描绘了根据本公开的例如用于在698-894 MHz、1900 MHz和AWS谱带中操作的三重交叉极化天线阵列拓扑；
图6描绘了根据本公开的例如用于在790-960MHz、1710-2170 MHz和2600MHz谱带中操作的五重（5x）交叉极化天线阵列拓扑；以及
图7描绘了根据本公开的例如用于在790-960MHz、1710-2170 MHz和2600MHz谱带中操作的五重（5x）交叉极化天线阵列拓扑。
为了便于理解，在可能的情况下，已经使用相同的参考数字来指定为各图所共用的相同元件。
具体实施方式
本公开的实施例提供一种多波段天线阵列拓扑设计，其覆盖至少两个谱带范围并且提供每个谱带的独立的波束倾斜，同时在定义的可用总多波段天线孔径尺寸内使倾斜范围、旁瓣电平和波段间无源互调（PIM）性能最大化。例如，在一个实施例中，被设计成用于两个相应谱带中的信号的发射和接收的至少两个天线阵列被布置成使得至少一个但并非所有天线元件在两个谱带之间被共享。此布置具有多个优点。例如，可以将两个阵列邻近于例如第三天线阵列或与之同轴地定位，该第三天线阵列被设计成用于在第三谱带中操作，但是其可规定整体多阵列天线系统的优选范围（bound）或最大长度。本公开因此允许第一和第二天线阵列具有期望的长度和因此的增益，并且还针对阵列长度的一定比例利用最佳天线间距或节距，这提供了针对诸如倾斜范围以及旁瓣电平抑制之类的性能参数的设计自由。本公开的实施例旨在消耗否则在常规多天线系统内将为空缺空间的东西，由此允许更灵活的设计和性能自由。
对于本公开的多波段天线阵列的所有实施例而言，可以将其用于射频（RF）信号的发射和接收两者。然而，出于明了的目的，仅使用用于发射的信号来提供描述和示例。因此，本领域技术人员将理解的是一致且互惠的描述将适用于RF信号的接收。另外，出于明了的目的，应将本文所述的所有天线阵列视为是双交叉极化，因为其是正交极化的两个相同（或类似）阵列。一般地，相对于每个示例，如果详细地描述两个正交极化阵列中的仅一个，则假设本领域技术人员将理解相同（或类似）布置和操作描述将适用于正交极化阵列。
类似地，对于所有实施例而言，示出了RF分配和相移网络的示例。然而，根据本公开存在其它馈送网络和相移解决方案，包括例如从RF分配或馈送网络的更多或更少的相移分量信号驱动更多或更少的天线元件，这将提供相对于诸如倾斜范围和/或旁瓣电平抑制之类的天线性能参数的不同的设计和成本权衡。因此，本领域技术人员将理解的是根据本公开的其它、另外和不同的实施例，与在所示实施例中示出和描述的那些不同的尺寸、天线元件的数目和/或其它变化是可能的。
示出的实施例被设计成证明有利的天线元件节距以及阵列面拓扑是可实现的以在单个天线底盘和天线罩组件的受限或约束尺寸方面适应所有阵列。此类优化的天线元件节距提供了就诸如倾斜范围、旁瓣电平以及隔离之类的天线性能参数方面的增强的设计灵活性。
作为说明性示例，当前在1800 MHz或2100 MHz谱带中或者在站点处在两个谱带中运营服务的蜂窝式运营商可能还需要添加2600 MHz谱带，尤其是对于宏小区站点而言。将蜂窝式基站站点升级以支持附加谱带的先前方法包括添加附加单波段天线，将天线换成宽带天线和将天线换成多波段天线。使用更多单波段天线来支持附加谱带允许对每个谱带进行独立的RF优化，并且帮助使潜在的波段间、跨波段和相邻波段干扰问题最小化。然而，这可能导致增加的站点租赁成本和增加的风负荷，并且可能引起陆地分区问题。另一方面，变成宽带天线允许运营商保持天线和馈电电缆的总数。宽带天线通常是可以支持宽频率范围并因此覆盖多个谱带的那些。例如，支持频率范围1710—2690 MHz的天线是受欢迎的宽带天线，因为其覆盖现有的1800 MHz和2100 MHz波段加上在欧洲最近发布的2600 MHz波段。然而，用此类宽带天线，需要在天线连接之前将每个谱带组合，并且因此不能在例如仰角倾斜方面独立地对每个波段进行优化。另外，由于更多的频谱和事实上的功率被组合到单个宽带天线上，所以增加了波段间干扰问题的可能性以及概率。例如，由于天线线路设备（诸如馈电线和天线）中的多个谱分量的非线性混合而出现无源互调（PIM）干扰。在某些功率和Tx频率组合下，这可以导致创建PIM干扰，其可以落入到被设计成支持上行链路信道的频谱中，并且因此使基站接收机灵敏度恶化。宽带天线的另一缺点是虽然可以使得阵列中的辐射天线元件支持宽的频率范围，但是天线阵列将不具有最佳阵列因数，即阵列将不会具有针对所有频率优化的元件节距或元件间间距。天线阵列的此宽带化将导致某些性能权衡，诸如增益、仰角图案旁瓣电平、和/或限制电倾斜范围。
相比之下，本公开的实施例包括至少两个天线阵列，其被设计成用于两个相应谱带中的信号的发射和接收，并且其被布置成使得至少一个但并非所有天线元件在两个谱带之间被共享。此布置具有多个优点。例如，在一个实施例中，两个阵列被邻近于例如第三天线阵列或与之同轴地定位，该第三天线阵列被设计成用于在第三谱带中操作，但是其可规定总体多阵列天线系统的优选范围或最大长度。本公开因此允许第一和第二天线阵列具有期望的长度和因此的增益，并且还针对阵列长度的一定比例利用最佳天线间距或节距，这提供了针对诸如倾斜范围以及旁瓣电平抑制之类的性能参数的设计自由。本公开的实施例旨在在使部件计数最小化的同时消耗否则在常规多天线系统内将为空缺空间的事物，由此允许更灵活的设计和性能自由。
实施例1—在图1中图示出本公开的第一实施例，其在天线宽度被要求为最小时在基站站点处的单个天线位置上用例如2500—2690 MHz的第二谱带支持例如1710—2170MHz的第一谱带。图1描绘了具有支持两个不同高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—2170 MHz且高波段2＝2500—2690 MHz）的两个高波段阵列的双阵列面拓扑设计。两个高波段阵列被垂直地堆叠为一个阵列在另一阵列的顶部。在一个实施例中，组合天线阵列的总长度在例如1.8—2.2m之间，并且因此反映基站天线的一般长度或者可用或最大长度。然而，两个高波段阵列共享多个公共天线元件，其近似位于沿着阵列的半途中。在一个实施例中，用于高波段1天线阵列的总阵列长度约为1.4m，并且高波段2天线阵列约为1.3m，其为用于提供所需的方向性、垂直图案波束宽度以及因此的增益的此类波段的有利阵列长度。
在本示例中，每个高波段阵列具有其自己的独立共同的馈送网络和相移网络。如图1中所示，高波段天线阵列1针对其阵列长度的大部分具有对于范围1710—2170 MHz而言优化的天线元件间距（节距）。高波段天线阵列2针对其阵列长度的大部分具有对于范围2500—2690 MHz而言优化的天线元件节距。共享或公共天线元件可以具有中间节距或累进式节距变化。共享天线元件经由双工滤波器被连接到两个相应的共同的馈送和相移网络，其在一个示例中可具有1710—2170 MHz和2500—2690 MHz的隔离通带。因为每个高波段阵列与被设计成用于在整个1710—2690 MHz范围内的宽带操作的阵列相比使用更优的元件节距，所以倾斜范围、增益和旁瓣电平方面的改善将是可实现的。具有一定比例的共享天线元件的两个高波段阵列还提供了用于在实现期望增益的同时使两个高波段阵列之间的隔离最大化例如以确保诸如PIM干扰之类的最佳波段间干扰的优化解决方案。可以通过不使用任何共享或公共天线元件来实现单个共享天线罩中的最大隔离，但是这意味着较短的阵列长度和因此的增益。
实施例2—图2的示例类似于第一实施例，但是采取具有相同元件节距且因此被设计成覆盖谱带和频率的不同但类似范围的两个高波段阵列。图2的示例对不需要支持扩展范围的谱带的区域或蜂窝式网络而言可能特别有用。示例可以包括聚焦于1900 MHz的北美区域和高级无线服务（AWS：1700 MHz上行链路和2100 MHz下行链路）谱带。在本实施例中，不存在对适应例如2600 MHz波段的需要，并且因此每个能够覆盖1710—2170 MHz的两个高波段阵列将足够。两个高波段阵列之间的公共或共享天线元件使用1900/AWS双工滤波器，其被从仅单独的1900、以及仅AWS、共同的馈送和相移网络进行馈送。再次地，因为仅一定比例的天线元件被用来支持1900和AWS谱带两者，所以存在大大降低的生成跨波段PIM干扰的概率。虽然1900 MHz和AWS波段可以在共享同一物理阵列的同时独立地倾斜，但是由于AWS和1900 MHz频谱在所有天线元件处都被组合，所以在与本公开和实施例相比时，将存在被提供的更少的隔离和因此的PIM干扰保护。另外，虽然在存在对天线阵列的最大长度的限制（例如，小于2.7m）的情况下，单独的阵列可能是理想的，但是本公开的实施例考虑到可在单个阵列的长度与垂直堆叠的两个阵列的长度之间的多种可用长度且在要求天线宽度为最小的情况下实现有力的总体性能。
实施例3—在第三示例中，图3描绘了具有支持谱带的低波段范围（例如，790—960MHz）的低波段阵列加支持两个不同高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—2170 MHz且高波段2＝2500—2690 MHz）的两个高波段阵列的三阵列面拓扑设计。两个高波段阵列被如针对第一实施例所述地布置，定位成一个阵列在另一阵列的顶部，并且其被水平地设置到低波段阵列的一侧。低波段阵列具有例如1.8—2.2 m的长度，其为基站天线的共同长度。两个高波段阵列共享多个公共天线元件，其近似位于沿着阵列长度的半途中。在一个实施例中，用于高波段1阵列的总阵列长度约为1.4m，并且高波段2阵列约为1.3m，其为用于提供所需的方向性、垂直图案波束宽度以及因此的增益的此类波段的阵列长度。
图3的示例还使用天线元件节距，其使沿着三阵列孔径的阵列面的重复“单元蜂窝（unit cell）”拓扑最大化。例如，对于高波段1天线阵列而言（例如，对于1710—2170 MHz而言），作为低波段天线阵列的元件节距的1:2的元件节距被用于所有非共享高波段天线元件。对于高波段2天线阵列（例如，2500—2690 MHz）而言，作为低波段阵列的元件节距的1:3的元件节距被用于所有非共享高波段天线元件。低波段阵列还可对邻近于高波段1天线阵列的那些低波段元件以及对邻近于高波段2天线阵列的那些低波段元件使用不同的元件节距。对于其中在两个高波段阵列之间存在共享的天线元件的区域而言，元件节距比可偏离精确的整数比。
实施例4—图4的示例类似于第三实施例，但是使用在第二实施例中描述的高波段阵列，其被设计成具有相同的天线元件节距。图4描绘了具有支持谱带的低波段范围（例如，698—894 MHz）的低波段阵列加支持两个类似高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—1755/2110—2155 MHz且高波段2＝1850—1990 MHz）的两个高波段阵列的三阵列面拓扑设计。图4还示出了沿着三阵列结构利用的“单元蜂窝”重复阵列拓扑设计，其中，高波段阵列的元件节距是低波段阵列的1:2。
实施例5—图5图示出包括第四实施例的各方面的第五实施例，其中，作为将高波段阵列部署到低波段阵列的一侧的替代，其被以同轴方式部署在低波段阵列的顶部上。因此，低波段元件共享与高波段元件中的某些相同的位置，并且可以是例如双波段元件。本实施例的优点是其进一步使沿着天线孔径面的对称性最大化，这可以允许改善方位角辐射图案对称性和倾斜特性。另一优点是其可选地使得总孔径宽度能够被最小化。
实施例6—在图6中示出了第六实施例且其包括第三实施例的各方面，其中添加了第三高波段阵列和第四高波段阵列。第三高波段阵列和第四高波段阵列分别地与第一高波段阵列和第二高波段阵列相同或类似。这些另外的高波段阵列被部署在水平平面中且在另一侧以拓扑方式部署，并且因此还邻近于低波段阵列，由此总共创建五个阵列。
实施例7—图7中所示的第七实施例包括第四实施例的各方面并添加了第三高波段阵列和第四高波段阵列，其分别地与第一高波段阵列和第二高波段阵列相同或者类似。这些另外的高波段阵列被部署在水平平面中且在另一侧以拓扑方式部署，并且因此还邻近于低波段阵列，由此总共创建五个阵列。
第六和第七实施例每个包括三阵列拓扑，其分别地使用在第一和第二实施例中描述的共享高波段天线阵列方法。这些特定实施例的优点是提供了更多阵列，其可以被用于基站容量（例如，另一移动运营商）的另外的“空中”组合，在考虑在诸如长期演进（LTE）和高级LTE之类的无线电技术的情况下可用的更宽多输入多输出（MIMO）方案时，提供了附加接收端口以利用更高阶接收分集增益或者事实上更高阶发射分集和更高阶空间复用。
下面结合相应的图1—7来更详细地描述这些实施例中的每个。
在图1中图示出本公开的第一实施例。这描绘了具有天线元件（1131—11319）的双阵列拓扑设计（100）。双阵列拓扑设计（100）包括支持两个不同高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—2170 MHz且高波段2＝2500—2690 MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（114、124）。两个高波段阵列被垂直地设置、定位成一个阵列在另一阵列的顶部。高波段天线阵列1（114）包括交叉极化天线元件1131—11311且高波段天线阵列2（124）包括交叉极化天线元件1138—11319。天线元件1138—11311因此是公共的或者在两个高波段阵列之间被共享。
标记为（161）的信号S1表示意图用于在频率范围1710—2170 MHz内经由高波段阵列1进行传输的（多个）RF信号。标记为（162）的信号S2表示意图用于在频率范围2500—2690MHz内经由高波段阵列2进行传输的（多个）RF信号。
信号S1被连接到天线RF共同的馈送或分配馈送网络（110），其将输入RF信号功率划分成S1的6x分量信号，该6x分量信号继而被连接到6x相移设备（1111-6），其被设计成进行操作以跨高波段天线阵列1的天线元件阵列施加可变相位延迟分布，以允许用于信号S1的可变电波束倾斜控制功能。分配馈送网络（110）和该组相移设备（1111-6）可以一起宽泛地称为RF分配和相移网络。S1的相移分量信号被连接到天线元件1131—11311的高波段天线阵列1。具体地，示出了天线元件e1被直接地从S1的相移第一分量信号驱动，而元件1132和1133被经由S1的相移第二分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（1121）被分离成两个另外的分量信号。类似地，元件1134和1135被以类似的方式从S1的第三相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（1122）被分离成两个另外的分量信号，与元件1136和1137一样，其从S1的第四相移分量信号驱动，其经由RF分离设备（1123）被分离成两个另外的分量信号。元件e8和e9被从RF分离设备（1321）驱动，其被从双工滤波器（1311）的公共端口驱动。双工滤波器（1311）具有两个输入端口；用于用通带1710—2170 MHz来传递信号的第一输入端口（1341）和用于用通带2500—2690 MHz来传递信号的第二输入端口（1342）。双工滤波器（1311）的第一输入端口（1341）被连接到S1的第五相移分量信号。元件11310和11311被从RF分离设备（1322）驱动，其被从双工滤波器（1312）的公共端口（1332）驱动。双工滤波器（1312）具有两个输入端口；用于通带1710—2170MHz的一个输入端口（1351）和用于通带2500—2690 MHz的第二输入端口（1352）。双工滤波器（1312）的第一输入端口（1351）被连接到S1的第六相移分量信号。
信号S2被连接到天线RF共同馈送或分配馈送网络（120），其将输入RF信号功率划分成S2的6x分量信号，该6x分量信号继而被连接到6x相移设备（1211-6），其被设计成进行操作以跨高波段天线阵列2的天线元件阵列施加可变相位延迟分布，以允许用于信号S2的可变电波束倾斜控制功能。分配馈送网络（120）和该组相移设备（1211-6）可一起被宽泛地称为RF分配和相移网络。S2的相移分量信号被连接到用天线元件1138—11319表示的高波段天线阵列2。具体地，示出了天线元件1138和1139被从RF分离设备（1321）驱动，其被从双工滤波器（1311）的公共端口（1331）驱动。双工滤波器（1311）的第二输入端口（1342）被连接到S2的第一相移分量信号。元件11310和11311被从RF分离设备（1322）驱动，其被从双工滤波器（1312）的公共端口（1332）驱动。双工滤波器（1312）的第二输入端口（1352）被连接到S2的第二相移分量信号。天线元件11312和11313被经由S2的相移第三分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（1221）被分离成两个另外的分量信号。类似地，元件11314和11315被从S2的第四相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（1222）被分离成两个另外的分量信号，与元件11316和11317一样，其被从S2的第五相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（1223）被分离成两个另外的分量信号。最后，天线元件e18和e19被以类似的方式从RF分离设备（1224）从S2的第六相移分量信号驱动。
虽然在图1中未示出天线阵列的精确尺寸，但是在一个示例中，19x天线元件的“组合阵列”的总阵列长度被设计成反映1.8—2.2 m之间的总天线罩长度，这取决于特定元件间隔距离，并且因此反映基站天线的优选、典型或公共长度或者事实上最大可用长度。如果例如允许达到2.2m的天线长度但具有例如200mm的被限制的天线宽度（因此拒绝了常规的并排双阵列天线），并且在公共倾斜不可接受且在谱带之间要求最大隔离的情况下，这是特别有用的。在一个示例中，用于高波段天线阵列1的总阵列长度约为1.4m，并且用于高波段天线阵列2的总阵列长度约为1.3m。这些示例性阵列长度再次地反映了用于此类波段的公共阵列长度，提供了所需的方向性、垂直图案波束宽度以及因此的增益。
在一个示例中，用于元件e1—e7的用于高波段1的天线元件间距（节距）de1（在图1中标记为（191））和因此的高波段天线阵列1的阵列长度的大部分被设计成针对范围1710—2170 MHz被优化，并且在高波段1的中心频率下可能例如为130mm，其约为0.85λ。这表示用于此类频率范围的有利元件间距设计值，其继而允许充分的设计自由以优化倾斜范围、旁瓣电平抑制和元件之间的可管理相互耦合。另外，在一个示例中，用于元件11312—11319的用于高波段2的天线元件间距（节距）de2（在图1中标记为（192））和因此的高波段天线阵列2的阵列长度的大部分被设计成针对范围2500—2690 MHz被优化，并且在高波段2的中心频率下可能例如为100mm，其再次地约为0.85λ。这表示用于此类频率范围的有利元件间距设计值，其继而允许充分的设计自由以优化倾斜范围、旁瓣电平抑制和元件之间的可管理相互耦合。另外，在一个示例中，共享或公共高波段天线元件1138—11311可以具有中间节距或在例如130 mm和100 mm之间的累进式节距变化。因为每个高波段天线阵列与被设计成用于在整个1710-2690 MHz范围内进行宽带操作的阵列相比使用更优的元件节距，所以将可实现倾斜范围、增益和旁瓣电平方面的改善。
双工滤波器（1311和1312）可以引入可影响倾斜范围和旁瓣电平的附加的相位延迟。此外，此类双工滤波器可针对输入信号的不同频率引入变化的相位延迟。因此，在一个实施例中，将双工滤波器选择成具有期望的群延迟特性和规格。虽然未示出，但是在一个实施例中，使用相同的双工滤波器设备来驱动所有高波段天线元件。例如，这将意味着向S1的其它四个相移分量信号中且针对S2的其它四个相移分量信号类似地插入双工滤波器以便元件1131—1137和11312—11319接收与共享或公共高波段天线元件e8—e11相同的群延迟特性。
具有多个共享天线元件（即在图1的示例中的1138—11311）的两个高波段阵列提供了用于使高波段阵列之间的隔离最大化的优化解决方案，同时实现了期望的增益，例如以确保诸如PIM干扰之类的最佳波段间或跨波段干扰。可以通过不使用任何共享天线元件来实现单个共享天线罩中的最大隔离，但这意味着较短的阵列长度和因此的增益。
在图2中图示出本公开的第二实施例。这描绘了具有天线元件（2131—21316）的双阵列拓扑设计（200）。双阵列拓扑设计（200）包括两个高波段交叉极化天线阵列（214、224），其被设计成支持两个不同但类似的高波段频率范围（例如，高波段1＝分离为1710—1755MHz/2110—2155 MHz且高波段2＝1850—1990 MHz）。两个高波段阵列被垂直地设置、定位成一个在另一个顶部。高波段天线阵列1（214）包括交叉极化天线元件2131—21310，并且高波段天线阵列2（224）包括交叉极化天线元件2137—21316。天线元件2137—21310因此是公共的或者在两个高波段阵列之间被共享。
也标记为（261）的信号S1表示意图用于经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1710—1755 MHz/2110—2155 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为高级无线服务（AWS）波段中。也标记为（262）的信号S2表示意图用于经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1850—1990 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为个人通信服务（PCS）波段中。
信号S1被连接到天线RF共同馈送或分配馈送网络（210），其将输入RF信号功率划分成S1的5x分量信号，该5x分量信号继而被连接到5x相移设备（2111-5），其被设计成进行操作以跨高波段天线阵列1的天线元件阵列施加可变相位延迟分布，以允许用于信号S1的可变电波束倾斜控制功能。分配馈送网络（210）和该组相移设备（2111-5）一起可宽泛地称为RF分配和相移网络。S1的相移分量信号被连接到用天线元件2131—21310表示的高波段天线阵列1。具体地，示出了元件2131和2132被经由S1的相移第一分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（2121）被分离成两个另外的分量信号。类似地，元件2133和2134被以类似的方式从S1的第二相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（2122）被分离成两个另外的分量信号，和元件2135和2136一样，其被从S1的第三相移分量信号驱动，其经由RF分离设备（2123）被分离成两个另外的分量信号。元件2137和2138被从RF分离设备（2321）驱动，其被从双工滤波器（2311）的公共端口（2331）驱动。双工滤波器（2311）具有两个输入端口；用于用通带1710—1755MHz和2110—2155 MHz来传递信号的第一输入端口（2341）和用于用通带1850—1990MHz来传递信号的第二输入端口（2342）。双工滤波器（2311）的第一输入端口（2341）被连接到S1的第四相移分量信号。元件2139和21310被从RF分离设备（2322）驱动，其被从双工滤波器（2312）的公共端口（2332）驱动。双工滤波器（2312）具有两个输入端口；用于通带1710—1755MHz和2110—2155 MHz的一个输入端口（2351）和用于用通带1850—1990 MHz来传递信号的第二输入端口（2352）。双工滤波器（2312）的第一输入端口被连接到S1的第五相移分量信号。
信号S2被连接到天线RF共同馈送或分配馈送网络（220），其将输入RF信号功率划分成S2的5x分量信号，该5x分量信号继而被连接到5x相移设备（2211-5），其被设计成进行操作以跨高波段天线阵列2的天线元件阵列施加可变相位延迟分布，以允许用于信号S2的可变电波束倾斜控制功能。分配馈送网络（220）和该组相移设备（2211-5）可以一起被宽泛地称为RF分配和相移网络。S2的相移分量信号被连接到用天线元件2137—21316表示的高波段天线阵列2（224）。具体地，示出了天线元件2137和2138被从RF分离设备（2321）驱动，其被从双工滤波器（2311）的公共端口（2331）驱动。双工滤波器（2311）的第二输入端口（2342）被连接到S2的第一相移分量信号。元件e9和e10被从RF分离设备（2322）驱动，其被从双工滤波器（2312）的公共端口（2332）驱动。双工滤波器（2312）的第二输入端口（2352）被连接到S2的第二相移分量信号。天线元件21311和21312被经由S2的相移第三分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（2221）被分离成两个另外的分量信号。类似地，元件21313和21314被从S2的第四相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（2222）被分离成两个另外的分量信号，与元件21315和21316一样，其被从S2的第五相移分量信号驱动，其已经经由RF分离设备（2223）被分离成两个另外的分量信号。
虽然在图2中未示出天线阵列的精确尺寸，但在一个实施例中，总天线底盘和天线罩长度在1.8—2.2m之间，这取决于特定元件间隔距离。这反映了基站天线的公共长度。在一个实施例中，用于包括高波段1和高波段2天线阵列两者的组合阵列的总阵列长度约为1.3m，并且再次地反映将提供所需方向性、垂直图案波束宽度以及因此的增益的用于此类波段的公共阵列长度。在一个实施例中，用于高波段天线阵列1和用于高波段天线阵列2的天线元件间距（节距）对于所有元件2131—21316而言是相同的，de1（在图2中标记为（291））。高波段天线元件节距在高波段1和高波段2天线阵列两者的中心频率下可以例如在130mm周围是最佳的，其约为0.85λ。这表示用于此类频率范围的有利元件间距设计值，其继而允许充分的设计自由以优化倾斜范围、旁瓣电平抑制和元件之间的可管理相互耦合。
双工滤波器（2311和2312）的设计可引入附加相位延迟，其可影响例如倾斜范围和旁瓣电平。此外，此类双工滤波器可针对输入信号的不同频率引入变化的相位延迟。因此，在一个实施例中，将双工滤波器选择成具有期望的群延迟特性和规格。虽然未示出，但是在一个实施例中，使用相同（或类似）的双工滤波器设备来驱动所有高波段天线元件。例如，这将意味着向S1的其它四个相移分量信号中且针对S2的其它四个相移分量信号类似地插入双工滤波器以便元件2131—2136和21311—21316接收与共享或公共高波段天线元件2137—21310相同的群延迟特性。
具有多个共享天线元件（即在本实施例中的2137—21310）的两个高波段阵列还提供了用于使高波段阵列之间的隔离最大化的优化解决方案，同时实现了期望的增益，例如以确保诸如PIM干扰之类的最佳波段间或跨波段干扰。虽然可以通过不使用任何共享天线元件来实现单个共享天线罩中的最大隔离，但这意味着较短的阵列长度和因此的增益。
在图3中图示出本公开的第三实施例。这描绘了具有交叉极化低波段天线元件（1461—1468）以及交叉极化高波段天线元件（1131—11319）的三阵列拓扑设计（300）。特别地，三阵列拓扑设计（300）包括低波段交叉极化天线阵列（144），在图3中也标记为低波段阵列1，并且包括交叉极化低波段天线元件1461—1468，其支持谱带的低波段范围（例如，790—960MHz）加支持两个不同高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—2170 MHz和高波段2＝2500—2690 MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（114、124）。两个高波段天线阵列如在第一实施例（图1）中描述的那样，其被设置到低波段阵列的一侧。高波段天线阵列1（114）包括交叉极化天线元件1131—11311且高波段天线阵列2（124）包括交叉极化天线元件1138—11319。天线元件1138—11311因此是公共的或者在两个高波段阵列之间被共享。
也标记为（161）的信号S1表示意图用于例如在频率范围1710—2170 MHz中经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号。也标记为（162）的信号S2表示意图用于例如在频率范围2500—2690 MHz中经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号。结合图1的示例来描述如何处理信号S1和S2的描述和高波段天线阵列的细节。
为了清楚和便于理解，未示出用于低波段天线元件阵列的RF分配或馈送网络。因此，本领域技术人员将理解可使用常规分配和相移网络来传送低波段信号。虽然在图3中未示出天线阵列的精确尺寸，但是在一个实施例中，8x天线元件的低波段天线阵列被设计成反映了在1.8—2.2 m之间的总天线底盘/天线罩长度，这取决于天线元件间距，其反映基站天线的公共长度。在图3中，低波段元件之间的间距被示为dE1和dE2，其还被分别地标记为（193、194）。所选择的特定天线元件节距允许沿着三阵列孔径的阵列面的重复“单元蜂窝”拓扑。第一“单元蜂窝”181包括低波段天线元件和两个高波段1天线元件。例如，示例性单元蜂窝（181）包括低波段元件1461和高波段1天线元件1131和1132。在一个实施例中，用于高波段天线阵列1（1710—2170 MHz）的非共享元件1131—1137的130mm的天线元件节距de1（也标记为（191））相对于元件的相邻且相应的低波段天线阵列的元件节距dE1而言为1:2，并且因此可以是260mm。这适用于低波段元件1461至1463。类似地，第二“单元蜂窝”182包括低波段天线元件和三个高波段2天线元件。例如，示例性单元蜂窝182包括低波段元件1467和高波段2天线元件11314、11315和11316。在一个实施例中，也标记为（192）的天线元件节距de2对于高波段2天线阵列（2500—2690MHz）的非共享天线元件11312—11319而言为100mm，并且相对于元件的相邻且相应的低波段天线阵列的元件节距dE2而言为1:3，并且因此可以是300 mm。这适用于低波段元件1465至1468。邻近于共享高波段天线元件的低波段天线元件1463和1464以及1464和1465之间天线元件节距可以使用中间节距值（例如，280mm）或累进式节距变化。总体上，低波段阵列在低波段阵列的中心频率（例如，790—960 MHz）下将具有约280mm的平均低波段天线元件节距，其约为0.82λ，并且表示用于优化倾斜范围、旁瓣电平以及元件间相互耦合管理的极好的值。“单元蜂窝”方法还允许总体设计方面的更多灵活性，尤其是对于三阵列天线的不同变体而言，例如以用于适应不同总长度或增益的天线。
在图4中图示出本公开的第四实施例。这描绘了具有交叉极化低波段天线元件（2461—2468）和交叉极化高波段天线元件（2131—21316）的三阵列拓扑设计（400）。特别地，三阵列拓扑设计（400）包括低波段交叉极化天线阵列（244），也标记为低波段阵列1，并且包括交叉极化低波段天线元件2461—2468，其支持谱带的低波段范围（例如，698—894 MHz）加被设计成覆盖两个不同但类似的高波段频率范围（例如，高波段1＝分离为1710—1755MHz/2110—2155 MHz和高波段2＝1850—1990 MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（214、224）。两个高波段阵列如在第二实施例（图2）中描述的那样，并被设置到低波段阵列的一侧。高波段天线阵列1（214）包括交叉极化天线元件2131—21310，并且高波段天线阵列2（224）包括交叉极化天线元件2137—21316。天线元件2137—21310因此是公共的或者在两个高波段阵列之间被共享。
也标记为（261）的信号S1表示意图用于经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1710—1755 MHz/2110—2155 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为高级无线服务（AWS）波段中。也标记为（262）的信号S2表示意图用于经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1850—1990 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为个人通信服务（PCS）波段中。结合图2的示例2来描述如何处理信号S1和S2的描述和高波段天线阵列的细节。
为了清楚和便于理解，未示出用于低波段天线元件阵列的RF分配或馈送网络。因此，本领域技术人员将理解可使用常规分配和相移网络来传送低波段信号。虽然在图4中未示出天线阵列的精确尺寸，但是在一个实施例中，8x天线元件的低波段阵列被设计成反映了在1.8—2.2 m之间的总天线罩长度，这取决于天线元件间距，其反映基站天线的公共长度。在图4中，低波段元件之间的间距被示为dE1，也标记为（293）。特定天线元件节距还已经被设计成允许沿着三阵列孔径的阵列面的重复“单元蜂窝”拓扑。示例性“单元蜂窝”281包括低波段天线元件和两个高波段天线元件，例如低波段元件2461和高波段天线阵列1元件2131和2132。在一个实施例中，也标记为（291）的天线元件节距de1对于高波段天线阵列而言为130mm，并且相对于低波段天线元件节距dE1而言约为1:2且因此dE1＝ 260 mm。这适用于低波段元件2461至2468且在低波段阵列的中心频率下（例如，698—894 MHz）约为0.7λ，并且表示用于优化倾斜范围、旁瓣电平以及元件间相互耦合管理的良好值。“单元蜂窝”方法还允许总体设计方面的更多灵活性，尤其是对于三阵列天线的不同变体而言，例如以用于适应不同总长度或增益的天线。
在图5中图示出本公开的第五实施例。这描绘了具有交叉极化低波段天线元件（2461—2468）和交叉极化高波段天线元件（2131—21316）的三阵列拓扑设计（500）。特别地，三阵列拓扑设计（500）包括低波段交叉极化天线阵列（244），也标记为低波段阵列1，并且包括交叉极化低波段天线元件2461—2468，其支持谱带的低波段范围（例如，698—894 MHz）加被设计成支持两个不同但类似的高波段频率范围（例如，高波段1＝分离为1710—1755MHz/2110—2155 MHz和高波段2＝1850—1990 MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（214、224）。图5的示例包括与图4的示例相同的设计，除高波段天线阵列（214、224）被与低波段天线阵列（244）同轴地部署的事实之外。高波段天线阵列1（214）包括交叉极化天线元件2131—21310，并且高波段天线阵列2（224）包括交叉极化天线元件2137—21316。天线元件2137—21310因此是公共的或者在两个高波段阵列之间被共享。
也标记为（261）的信号S1表示意图用于经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1710—1755 MHz/2110—2155 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为高级无线服务（AWS）波段中。也标记为（262）的信号S2表示意图用于经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1850—1990 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为个人通信服务（PCS）波段中。结合图2的示例2来描述如何处理信号S1和S2的描述和高波段阵列的细节。
在图5中，低波段元件之间的间距被示为dE1，也标记为（293）。特定天线元件节距还已经被设计成允许高波段阵列与低波段阵列的同轴部署。在一个实施例中，也标记为（291）的天线元件节距de1对于高波段天线阵列而言为130mm，并且相对于低波段天线元件节距dE1而言约为1:2且因此dE1＝ 260 mm。这适用于低波段天线元件2461至2468，并且在低波段阵列的中心频率下（例如，698—894 MHz）约为0.7λ，并且表示用于优化倾斜范围、旁瓣电平以及元件间相互耦合的管理的极好的值。同轴部署方法还允许总体设计方面的更多灵活性，尤其是对于三阵列天线的不同变体而言，例如以用于适应不同总长度或增益的天线，以及多波段阵列天线解决方案的极好方位角辐射图案对称性和最小总宽度。
在图6中图示出本公开的第六实施例，其描绘了具有交叉极化低波段天线元件（1461—1468）和交叉极化高波段天线元件（1131—11339）的阵列拓扑设计（600）。阵列拓扑设计（600）类似于图3的示例，具有两个另外的相同高波段天线阵列。特别地，阵列拓扑设计（600）包括具有中央低波段交叉极化天线阵列（144）的5x阵列，其也标记为低波段阵列1，并且包括交叉极化低波段天线元件1461—1468，其支持谱带的低波段范围（例如，790—960MHz）加支持两个不同高波段频率范围（例如，高波段1＝1710—2170 MHz和高波段2＝2500—2690MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（114、124），其被设置到低波段阵列的一侧，加支持与前两个高波段阵列相同的高波段频率范围（例如，高波段3＝1710—2170 MHz和高波段4＝2500—2690MHz）的另外两个相同（或类似）的高波段交叉极化天线阵列（164、174），其被设置在低波段阵列的另一侧。
高波段天线阵列1（114）包括交叉极化天线元件1131—11311且高波段天线阵列2（124）包括交叉极化天线元件1138—11319。天线元件1138-11311因此是公共的或者在高波段阵列1和高波段阵列2之间被共享。高波段天线阵列3（164）包括交叉极化天线元件11321—11331，并且高波段天线阵列4（174）包括交叉极化天线元件11328—11339。天线元件11328—11331因此是公共的或者在高波段阵列3和高波段阵列4之间被共享。
图6示出了也标记为（161）的信号S1，其表示意图用于例如在频率范围1710—2170MHz中经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号。也标记为（162）的信号S2表示意图用于例如在频率范围2500—2690 MHz中经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号。结合图1的示例来描述如何处理信号S1和S2的描述和高波段阵列的细节。为了清楚起见，未示出用于经由高波段天线阵列3和高波段天线阵列4传输的信号。因此，本领域技术人员将理解的是可以将相同（或类似）的RF馈送布置用于经由高波段天线阵列3和高波段天线阵列4的信号传输。
类似地，为了清楚和便于理解，未示出用于低波段天线元件阵列的RF分配或馈送网络。因此，本领域技术人员将理解可使用常规分配和相移网络来传送低波段信号。虽然图6的示例类似于图3的示例，但显著的差异是图6的示例复制两个高波段天线阵列并将这些放置到低波段天线阵列的另一侧，因此创建对称阵列面拓扑，总共具有5x阵列。
按照图3的示例，天线元件间距的选择被选择成允许沿着阵列面的重复“单元蜂窝”拓扑。例如，第一“单元蜂窝”（181）包括低波段元件1461和高波段天线阵列1天线元件1131和1132以及高波段天线阵列3元件11321和11322。在一个实施例中，也标记为（191）的天线元件节距de1对于高波段1天线阵列（1710—2170 MHz）的非共享天线元件1131—1137而言为130mm，并且与用于高波段天线阵列3的非共享天线元件11321—11327的天线元件节距相同（或几乎相同）。天线元件节距de1相对于低波段元件节距，dE1＝260mm而言也处于1:2的比，也标记为（193），其适用于低波段天线元件1461至1463。类似地，第二“单元蜂窝”（182）包括低波段天线元件、三个高波段天线阵列2天线元件、以及三个高波段天线阵列4元件。例如，如所示，单元蜂窝（182）包括低波段元件E7、高波段天线阵列2天线元件11314、11315和11316以及高波段天线阵列4元件11334、11335和11336。在一个实施例中，也标记为（192）的天线元件节距de2对于高波段2天线阵列（2500—2690 MHz）的非共享天线元件11312—11319而言为100mm，并且与用于高波段天线阵列4的非共享天线元件11332—11339的天线元件节距相同（或几乎相同），并且相对于低波段天线元件节距，dE2＝300mm而言处于1:3的比，也标记为（194），并适用于低波段天线元件1465至1468。邻近于重叠或共享高波段天线元件的低波段天线元件1463和1464以及1464和1465之间的天线元件节距可以使用中间节距值（例如，280mm）或累进式节距变化。按照图3的示例，总体低波段阵列在低波段阵列的中心频率（例如，790—960 MHz）下将具有约280mm的平均低波段天线元件节距，其约为0.82λ，并且表示用于优化倾斜范围、旁瓣电平以及元件间相互耦合管理的极好的值。“单元蜂窝”方法还允许总体设计方面的更多灵活性，尤其是对于三阵列天线的不同变体而言，例如以用于适应不同总长度或增益的天线。
第六实施例证明了将用其来支持多个谱带的可用或受限天线孔径或天线罩空间的最佳使用，具有每个谱带的独立的波束倾斜控制。通过拓扑、天线间距和共享元件的设计，本公开提供了用于使诸如增益、倾斜范围、旁瓣电平抑制之类的天线性能度量最大化并使诸如PIM之类的跨波段干扰最小化的增强设计自由。
在图7中图示出本公开的第七实施例。图7描绘了具有交叉极化低波段天线元件（2461—2468）和交叉极化高波段天线元件（2131—21336）的阵列拓扑设计（700）。阵列拓扑设计（700）类似于具有两个附加相同（或基本上类似）的高波段天线阵列的第四实施例。特别地，阵列拓扑设计（700）包括具有中央低波段交叉极化天线阵列（244）的5x阵列，该中央低波段交叉极化天线阵列（244）也标记为低波段阵列1，并且包括交叉极化低波段天线元件2461—2468，其支持谱带的低波段范围（例如698—894 MHz）加被设计成支持两个不同但类似的高波段频率范围（例如，高波段1＝分离为1710—1755 MHz/2110—2155 MHz和高波段2＝1850—1990 MHz）的两个高波段交叉极化天线阵列（214、224），其被设置到低波段阵列的一侧，加支持与前两个高波段天线阵列（例如，高波段3＝分离为1710—1755 MHz/2110—2155 MHz和高波段4＝1850—1990 MHz）相同的高波段频率范围的另外两个相同（或类似）的高波段交叉极化天线阵列（264、274），其被设置在低波段阵列的另一侧。
高波段天线阵列1（214）包括交叉极化天线元件2131—21310，并且高波段天线阵列2（224）包括交叉极化天线元件2137—21316。天线元件2137—21310因此是公共的或者在高波段阵列1和高波段阵列2之间被共享。高波段天线阵列3（264）包括交叉极化天线元件21321—21330，并且高波段天线阵列4（274）包括交叉极化天线元件21327—21336。天线元件21327—21330因此是公共的或者在高波段阵列3和高波段阵列4之间被共享。
也标记为（261）的信号S1表示意图用于经由高波段天线阵列1进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1710—1755 MHz/2110—2155 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为高级无线服务（AWS）波段中。也标记为（262）的信号S2表示意图用于经由高波段天线阵列2进行传输的（多个）RF信号，例如在频率范围1850—1990 MHz或者在美国、加拿大及其它地方更一般地称为个人通信服务（PCS）波段中。结合图2的示例2来描述如何处理信号S1和S2的描述和高波段阵列的细节。为了清楚起见，未示出用于经由高波段天线阵列3和高波段天线阵列4传输的信号。因此，本领域技术人员将理解的是可以将相同（或类似）的RF馈送布置用于经由高波段天线阵列3和高波段天线阵列4的信号传输。
类似地，为了清楚和便于理解，未示出用于低波段天线阵列元件（244）的RF分配或馈送网络。因此，本领域技术人员将理解可使用常规分配和相移网络来传送低波段信号。虽然图7的示例类似于图4的示例，但是显著的差异是图7的示例复制两个高波段天线阵列并将这些放置到低波段阵列的另一侧，由此创建对称阵列面拓扑，总共具有5x阵列。按照图4的示例，天线元件间距的选择被设计成允许沿着阵列面的重复“单元蜂窝”拓扑。因此，本示例中的“单元蜂窝”可包括低波段天线元件和四个高波段天线元件。例如，图7中的示例性单元蜂窝（281）包括低波段元件2461和高波段天线阵列1天线元件2131和2132以及高波段天线阵列3元件21321和21322。在一个实施例中，也标记为（291）的天线元件节距de1对于所有高波段天线阵列而言是相同的，为130 mm，并且相对于低波段元件节距，dE1＝260 mm而言近似处于1:2的比，也标记为（293）。低波段元件节距dE1适用于所有的低波段元件2461至2468，并且在低波段阵列的中心频率（例如，698-894 MHz）下约为0.7λ，并且表示用于优化倾斜范围、旁瓣电平以及元件间相互耦合的管理的良好值。“单元蜂窝”方法还允许总体设计方面的更多灵活性，尤其是对于三阵列天线的不同变体而言，例如以用于适应不同总长度或增益的天线。
第七实施例证明了将用其来支持多个谱带的可用或受限天线孔径或天线罩空间的最佳使用，具有每个谱带的独立的波束倾斜控制。通过拓扑、天线间距和共享元件的设计，本公开提供了用于使诸如增益、倾斜范围、旁瓣电平抑制之类的天线性能度量最大化并使诸如PIM之类的跨波段干扰最小化的增强设计自由。
在权利要求中指定了各种实施例的各方面。在以下编号的条款中指定了各种实施例的那些及其它方面。
1.一种天线系统，包括：
至少两个线性天线阵列，包括：
第一线性天线阵列，包括第一多个天线元件；以及
第二线性天线阵列，包括第二多个天线元件，其中，所述第一线性天线阵列用于在第一谱带中发射和接收信号，以及
其中，所述第二线性天线阵列用于在不同于第一谱带的第二谱带中发射和接收信号；
其中，所述第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列；并且
其中，至少一个天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中。
2.第1条的天线系统，其中，用于第一线性天线阵列和第二线性天线阵列的天线元件间距是相同距离。
3.第2条的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中，所述第三线性天线阵列与组合线性阵列同轴地定位，并且其中，组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
4.第2条的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中，所述第三线性天线阵列邻近于组合线性阵列定位，并且其中，组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
5.第4条的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位而形成五个阵列的对称阵列面。
6.第3—5条中的任一项的天线系统，其中，用于第一线性天线阵列和第二线性天线阵列的天线元件间距是与第三线性天线阵列的天线元件间距的整数比。
7. 第4或6条中的任一项的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位而形成五个阵列的对称阵列面。
8. 第1条的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中所述第三线性天线阵列邻近于组合线性阵列定位，并且其中，组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
9.第8条的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，其中所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位而形成五个阵列的对称阵列面。
10. 第8—9条中的任一项所述的天线系统，
其中，第一线性天线阵列的非共享天线元件的天线元件间距与第三线性天线阵列的相邻天线元件的天线元件间距是整数比，并且
其中，第二线性天线阵列的非共享天线元件的天线元件间距与第三线性天线阵列的相邻天线元件的天线元件间距是不同的整数比。
11. 第10条的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位而形成五个阵列的对称阵列面。
12. 第1—11条中的任一项的天线系统，还包括：
第一射频分配和相移网络，用以分配射频功率并跨第一线性天线阵列赋予相位分布，其中，第一线性天线阵列被连接到第一射频分配和相移网络；以及
第二射频分配和相移网络，用以分配射频功率并跨第二线性天线阵列赋予相位分布，其中，第二线性天线阵列被连接到第二射频分配和相移网络。
13.第12条的天线系统，还包括：
至少一个双工滤波器，其中，包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中的所述至少一个天线元件经由所述至少一个双工滤波器被连接到第一射频分配和相移网络及第二射频分配和相移网络。
14. 第1—13条中的任一项所述的天线系统，
其中，包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中的所述至少一个天线元件包括至少两个天线元件，并且
其中，所述至少两个天线元件之间的天线元件间距是所述第一多个天线元件中的其它天线元件的天线元件间距与所述第二多个天线元件中的其它天线元件的天线元件间距之间的中间值。
15. 一种用于使用天线系统进行通信的方法，该方法包括：
接收用于在第一谱带中传输的第一输入信号；
接收用于在第二谱带中传输的第二输入信号；
在第一谱带中从天线系统的第一线性天线阵列发射第一输入信号，该第一线性天线阵列包括第一多个天线元件；以及
在第二谱带中从天线系统的第二线性天线阵列发射第二输入信号，该第二线性阵列包括第二多个天线元件，
其中，第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列，并且其中，至少一个天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中。
16.第15条的方法，还包括：
接收用于在第三谱带中传输的第三输入信号；以及
在第三谱带中从天线系统的第三线性天线阵列发射第三输入信号，该第三线性天线阵列包括第三多个天线元件。
17.第16条的方法，其中，所述第三线性天线阵列邻近于所述组合线性阵列定位，并且其中，所述组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
18. 第16条的方法，其中，所述第三线性天线阵列与所述组合线性阵列同轴地定位，并且其中，所述组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
19. 第15—18条中的任一项的方法，其中，经由被连接到第一线性天线阵列的第一射频分配和相移网络来接收第一输入信号，以及
其中，经由被连接到第二线性天线阵列的第二射频分配和相移网络来接收第二输入信号。
20. 一种用于使用天线系统进行通信的方法，该方法包括：
经由所述天线系统的第一线性天线阵列在第一谱带中接收第一信号，该第一线性天线阵列包括第一多个天线元件；
经由所述天线系统的第二线性天线阵列在第二谱带中接收第二信号，该第二线性天线阵列包括第二多个天线元件；其中，第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列，并且其中，至少一个天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中；
经由被连接到第一线性天线阵列的第一射频分配和相移网络来输出第一信号；以及
经由被连接到第二线性天线阵列的第二射频分配和相移网络来输出第二信号。
21. 第20条的方法，还包括：
经由至少一个双工滤波器将经由包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中的所述至少一个天线元件接收的第一信号的分量信号和第二信号的分量信号分离。
22.一种用于经由上述第1—14条中的任一项的天线系统来发射或接收信号的方法。
23. 一种用于部署上述第1—14条中的任一项的天线系统的方法。
24.一种用于制造上述第1—14条中的任一项的天线系统的方法。
虽然前述内容描述了根据本公开的一个或多个方面的各种示例，但是可以在不脱离由接下来的（多个）权利要求及其等价物确定的此范围的情况下设计根据本公开的一个或多个方面的其它和另外的（多个）示例。

Claims (19)

1.一种天线系统，包括：
至少两个线性天线阵列，包括：
第一线性天线阵列，包括第一多个天线元件；以及
第二线性天线阵列，包括第二多个天线元件，其中，所述第一线性天线阵列用于在第一谱带中发射和接收信号，以及其中，所述第二线性天线阵列用于在不同于第一谱带的第二谱带中发射和接收信号；
其中，所述第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列；
其中至少两个连续天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中；并且
其中所述至少两个连续天线元件之间的天线元件间距是第一多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距与第二多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距之间的中间值。
2.权利要求1的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中，所述第三线性天线阵列与组合线性阵列同轴地定位，并且其中组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
3.权利要求1的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，其包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中，所述第三线性天线阵列邻近于组合线性阵列定位，并且其中组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
4.权利要求3的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，
其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位以形成五个阵列的对称阵列面。
5.权利要求3的天线系统，其中，用于第一线性天线阵列和第二线性天线阵列的天线元件间距与第三线性天线阵列的天线元件间距是整数比。
6.权利要求5的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，
其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位以形成五个阵列的对称阵列面。
7.权利要求1的天线系统，还包括：
第三线性天线阵列，包括用于在第三谱带中操作的第三多个天线元件，其中所述第三线性天线阵列邻近于组合线性阵列定位，并且其中组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
8.权利要求7的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，
其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位以形成五个阵列的对称阵列面。
9.权利要求7的天线系统，其中第一线性天线阵列的非共享天线元件的天线元件间距与第三线性天线阵列的相邻天线元件的天线元件间距是整数比，并且其中第二线性天线阵列的非共享天线元件的天线元件间距与第三线性天线阵列的相邻天线元件的天线元件间距是不同的整数比。
10.权利要求9的天线系统，还包括：
第四线性天线阵列，包括：
第四多个天线元件，其中，所述第四多个天线元件具有与所述第一多个天线元件相同的配置；以及
第五线性天线阵列，包括：
第五多个天线元件，其中，所述第五多个天线元件具有与所述第二多个天线元件相同的配置，
其中，所述第四线性天线阵列和所述第五线性天线阵列邻近于所述第三线性天线阵列定位以形成五个阵列的对称阵列面。
11.权利要求1的天线系统，还包括：
第一射频分配和相移网络，用以分配射频功率并跨第一线性天线阵列赋予相位分布，其中，第一线性天线阵列被连接到第一射频分配和相移网络；以及
第二射频分配和相移网络，用以分配射频功率并跨第二线性天线阵列赋予相位分布，其中第二线性天线阵列被连接到第二射频分配和相移网络。
12.权利要求11的天线系统，还包括：
至少一个双工滤波器，其中，包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中的所述至少两个连续天线元件经由所述至少一个双工滤波器被连接到第一射频分配和相移网络及第二射频分配和相移网络。
13.一种用于使用天线系统进行通信的方法，该方法包括：
接收用于在第一谱带中传输的第一输入信号；
接收用于在第二谱带中传输的第二输入信号；
在第一谱带中从天线系统的第一线性天线阵列发射第一输入信号，该第一线性天线阵列包括第一多个天线元件；以及
在第二谱带中从天线系统的第二线性天线阵列发射第二输入信号，该第二线性阵列包括第二多个天线元件，其中，第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列，其中，至少两个连续天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中，并且其中所述至少两个连续天线元件之间的天线元件间距是第一多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距与第二多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距之间的中间值。
14.权利要求13的方法，还包括：
接收用于在第三谱带中传输的第三输入信号；以及
在第三谱带中从天线系统的第三线性天线阵列发射第三输入信号，该第三线性天线阵列包括第三多个天线元件。
15.权利要求14的方法，其中，所述第三线性天线阵列邻近于所述组合线性阵列定位，并且其中所述组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
16.权利要求14的方法，其中，所述第三线性天线阵列与所述组合线性阵列同轴地定位，并且其中所述组合线性阵列的长度近似与所述第三线性天线阵列的长度相同。
17.权利要求13的方法，其中，经由被连接到第一线性天线阵列的第一射频分配和相移网络来接收第一输入信号，并且其中经由被连接到第二线性天线阵列的第二射频分配和相移网络来接收第二输入信号。
18.一种用于使用天线系统进行通信的方法，该方法包括：
经由所述天线系统的第一线性天线阵列在第一谱带中接收第一信号，该第一线性天线阵列包括第一多个天线元件；
经由所述天线系统的第二线性天线阵列在第二谱带中接收第二信号，该第二线性天线阵列包括第二多个天线元件；其中第一线性天线阵列和第二线性天线阵列被布置成形成天线元件的组合线性阵列，其中，至少两个连续天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中，并且其中所述至少两个连续天线元件之间的天线元件间距是第一多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距与第二多个天线元件的其它连续天线元件的天线元件间距之间的中间值；
经由被连接到第一线性天线阵列的第一射频分配和相移网络来输出第一信号；并且
经由被连接到第二线性天线阵列的第二射频分配和相移网络来输出第二信号。
19.权利要求18的方法，还包括：
经由至少一个双工滤波器将经由至少两个连续天线元件接收的第一信号的分量信号和第二信号的分量信号分离，所述至少两个连续天线元件被包括在所述第一多个天线元件和所述第二多个天线元件两者中。
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