CN107004946A - 高覆盖天线阵列和栅瓣层使用方法 - Google Patents

高覆盖天线阵列和栅瓣层使用方法 Download PDF

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Abstract

一种具有第一和第二平面阵列的实施例天线。所述第一阵列在x维度和y维度上具有第一元件间隔，并且工作于第一频带。所述第二阵列在x维度和y维度上具有第二元件间隔，并且工作于第二频带。所述第二平面阵列与所述第一平面阵列在z维度上分开，以使所述阵列共孔工作，并且平行于所述第一平面阵列且在所述第一平面阵列的近场中设置。所述第二平面阵列的元件在u‑v平面中设置且方向可控，以使由所述第一平面阵列生成的第一多个栅瓣与由所述第二平面阵列生成的第二多个栅瓣相互交叉。

Description

高覆盖天线阵列和栅瓣层使用方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求申请号为14/569,378，并于2014年12月12日递交的名为“高覆盖天线阵列和栅瓣层使用方法”的美国专利申请的优先权。上述专利申请的全部公开内容通过引用结合至本申请中。
技术领域
本发明一般涉及高增益广覆盖天线阵列及其栅瓣使用方法，实施例尤其涉及一种天线阵列、一种双频带天线阵列以及天线阵列的构造使用方法。
背景技术
在高频无线通信系统中，设计时通常需要权衡高天线增益、方向性以及广覆盖。具有广泛覆盖的无线通信系统通常会牺牲波束方向性和效率。更宽的覆盖范围使得天线系统可能服务于更多用户和更多设备。同样，对于具有良好方向性的无线通信系统和具有长链路距离的高增益天线系统来说，这种为更多用户和更多设备服务是以覆盖区域为代价的。
由天线或天线阵列生成的主瓣或主波束的特性通常是具有方向性。通常会将天线阵列设计为避免从主波束分散功率的栅瓣，不过当控制主波束转向时许多阵列仍然会生成栅瓣。方向性表征了天线在特定方向上聚焦功率的能力，这种能力的增强会使天线的覆盖范围变窄。
发明内容
一种实施例天线系统，包括第一和第二平面阵列。所述第一平面阵列在x维度和y维度上具有第一元件间隔，并且工作于第一频带，所述第二平面阵列在x维度和y维度上具有第二元件间隔，并且工作于第二频带。所述第二平面阵列与所述第一平面阵列在z维度上分开，以使所述第一平面阵列和所述第二平面阵列共孔工作，所述第二平面阵列平行于所述第一平面阵列，且在所述第一平面阵列的近场中设置，并且所述第二平面阵列的元件在u-v平面中设置且方向可控，以使由所述第一平面阵列生成的第一多个栅瓣与由所述第二平面阵列生成的第二多个栅瓣相互交叉。
一种双频带天线使用的实施例方法，包括第一平面阵列在第一频带中辐射具有第一波束方向的第一主瓣。所述第一平面阵列还在所述第一频带中根据所述第一波束方向和所述第一平面阵列的第一元件间隔辐射第一多个栅瓣。该方法还包括第二平面阵列在第二频带中辐射具有第二波束方向的第二主瓣。所述第二平面阵列还在所述第二频带中根据所述第二波束方向和所述第二平面阵列的第二元件间隔辐射第二多个栅瓣；所述第二多个栅瓣与所述第一多个栅瓣相互交叉。
一种天线系统构造的实施例方法，包括形成具有第一元件间隔的辐射元件的第一平面阵列，其中，所述第一元件间隔与第一波长对应，所述第一平面阵列配置用于根据所述第一元件间隔生成第一多个栅瓣；形成具有第二元件间隔的辐射元件的第二平面阵列，其中，所述第二元件间隔与第二波长对应，所述第二平面阵列配置用于根据所述第二元件间隔生成第二多个栅瓣。该方法还包括将所述第一平面阵列耦合至所述第二平面阵列，以使所述第一平面阵列和所述第二天线阵列共孔工作，其中所述第一平面阵列的第一平面和所述第二平面阵列的第二平面配置用于沿共同方向辐射，其中所述第一平面阵列和所述第二平面阵列包括设置在底部平面阵列近场中的顶部平面阵列，其中所述第二平面阵列的所述辐射元件设置在所述第二平面中，以使所述第一多个栅瓣中的所述第二多个栅瓣相互交叉，以填充所述第一多个栅瓣中的零点。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其有益效果，下面结合附图进行描述，其中：
图1为双频带天线阵列的一个实施例框图；
图2为辐射元件和平面阵列的一个实施例框图；
图3示出了用于实施例双频带共孔天线阵列的主瓣和栅瓣位置；
图4示出了视线(Line Of Sight，LOS)系统中的实施例天线系统；
图5示出了多径或非视线(Non-Line-Of-Sight，NLOS)系统中的实施例天线系统；
图6为天线阵列构造方法的一个实施例的流程图；
图7示出了一实施例天线阵列的共同频率的辐射方向图的图；和
图8示出了另一个实施例天线阵列的共同频率的辐射方向图的图。
具体实施方式
下面详细讨论本发明优选实施例的形成和使用。然而，应理解的是，本发明提供了很多可应用的创造性概念，其可在多种具体环境下实施。这里讨论的具体实施例仅为形成和使用本发明的具体方式的说明，而并不限制本发明的范围。
图1为双频带天线100的一个实施例框图。双频带天线100包括第一平面阵列110和第二平面阵列120。第一平面阵列110平行于第二平面阵列120设置。这两个平面在Z维度150上分开一定距离，然而第一平面阵列110在第二平面阵列120的近场中。这两个阵列配置用于以共孔方式工作。
第一平面阵列110和第二平面阵列120各自的平面是在X维度130和Y维度140上定义的。通过元件间隔将第一平面阵列110的辐射元件在X维度130和Y维度140上分开。该元件间隔在第一平面阵列110内通常是均匀的，这会影响到栅瓣的生成。类似地，通过另一元件间隔将第二平面阵列120的辐射元件分开。在图1的实施例中，第一平面阵列110在第一频带中工作，而第二平面阵列120在与第一频带不同的第二频带中工作。例如，在某些实施例中，第一平面阵列110是E频段阵列，第二平面阵列120是本地多点分配系统(Local MultipointDistribution System，LDMS)频段阵列。在替代实施例中，可以使用其他频率。在某些实施例中，单个频带可以用于第一平面阵列110和第二平面阵列120。
当辐射元件的均匀网格阵列内的均匀间隔与天线阵列的至少一个波长间隔开时，栅瓣通常会出现。如果要扫描主波束，则栅瓣将以小于一个波长的元件间隔出现。当间隔增加超过一个波长时，根据主瓣如何被引向，会周期性地出现多个栅瓣。本文实现的是，实施例天线阵列有利地使用栅瓣而不是避免生成栅瓣。典型的天线使用单个波束，其可以是或不是可引向的。其他解决方案可以仅使用单个频带来提供覆盖。
第一平面阵列110以共孔方式设置在第二平面阵列120上方且在X-Y平面中，使得由第一平面阵列110生成的栅瓣与由第二平面阵列120生成的栅瓣相互交叉。通过相应地控制它们各自的主瓣方向，可以用第一平面阵列110和第二平面阵列120得到栅瓣。在第一平面阵列110的主瓣和栅瓣之间形成的零点由第二平面阵列120的主瓣和栅瓣填充。
图2为辐射元件210和平面阵列220的一个实施例框图。辐射元件210是相对于图1的X轴130、Y轴140和Z轴150示出的。平面阵列220包括类似于辐射元件210的辐射元件的4乘4网格。在替代实施例中，平面阵列220可以以任何其它形状布置在二维中，即在X-Y平面中。例如，一个实施例可以将辐射元件布置在圆形栅格或三角形栅格的网格中。平面阵列220的网格在由X轴130和Y轴140形成的X-Y平面中。相对于那些辐射元件的工作频率对应的波长来限定平面阵列220中的每个辐射元件之间的元件间隔。在X维度130和Y维度140中应用元件间隔。可以通过对每个辐射元件进行相位或延迟调整来操控平面阵列220。
图3为本实施例天线系统提供的两个平面阵列的相应主瓣和栅瓣位置的说明性曲线图300。曲线300是实施例天线的辐射图案在U-V平面上的投影，辐射的整体方向垂直于U-V平面。法向量的方向被称为宽边。将方向余弦应用于平面阵列以获得曲线图300，并以波长为单位示出该图。在图中，且其中θ和分别为方位角平面和仰角平面中的角度。
在图300的中心处是实心黑色正方形，其代表由实施例天线系统中的第一平面阵列生成的第一主瓣310的位置。并且在图300中居中的是实心黑色椭圆轮廓，其代表对第一主瓣310可见的区域，即落在可见区域320内的栅瓣呈现出合成阵列辐射图案。曲线300示出了在u-v平面中第一主瓣310的位置为(0，0)。(0，0)是第一主瓣310的一个可能位置。或者，可在可见区域320内控制第一主瓣310的方向。
曲线300还示出了由第一平面阵列生成的第一多个栅瓣330各自的位置。这些位置由图300中未填充的黑色正方形表示，其布置在U-V平面的网格中。第一多个栅瓣330中的每一个栅瓣均具有相应的可见区域340，其由虚线黑色椭圆形轮廓表示。给定栅瓣居中位于其对应的可见区域内，其限定了栅瓣可被引向的位置。栅瓣的引向是主瓣引向的函数。
曲线300还示出了由实施例天线系统的第二平面阵列生成的第二主瓣350和相应栅瓣360的各自位置。第二主瓣350由粗黑色未填充的正方形表示。相应的栅瓣360的位置通过布置在U-V平面网格中的灰色未填充正方形示出。虽然未在图3中示出，但是第二主瓣350和相应的栅瓣360也具有各自对应的可见区域。通过相移或延迟线来控制第二主瓣350和相应的栅瓣360的转到第一平面阵列的辐射图案中的零点，从而填充实施例天线系统的整个辐射图案中的零点。实施例天线阵列与栅瓣相互交叉以提供更宽的覆盖范围，而不是抑制栅瓣。
图4示出了视线(LOS)系统400中的实施例天线系统框图。实施例天线包括第一平面阵列410和第二平面阵列420。示出的第一平面阵列410和第二平面阵列420为X-Y平面的横截面，其中Z轴是辐射的整体方向，例如瞄准线。第二平面阵列420在Z维与第一平面阵列410分离，并且设置在第一平面阵列410的近场中。
控制第一平面阵列410元件的方向以生成辐射图案430，并且控制第二平面阵列420的元件的方向以生成辐射图案440。辐射图案包括主瓣和栅瓣。整体来说，第一平面阵列410和第二平面阵列420生成波束图案480，使得来自各平面阵列的栅瓣相互交叉以填充辐射图案中的零点。在LOS系统400中，多个设备450配置用于从实施例天线系统接收波束。图4示出了由栅瓣提供的覆盖填充了零点，否则将覆盖不到一个或更多个设备450。一些设备接收由第一平面阵列410生成的波束460，其由虚线箭头表示。一些设备接收由第二平面阵列420生成的波束470，其由实线箭头表示。在一些情况下，设备可以接收波束460和波束470。若生成了栅瓣，波束会更集中，并且，会增加支持更多设备的可能性。在某些实施例中，第一平面阵列410和第二平面阵列420使用不同的频带。
图5示出了多径或NLOS系统500中的实施例天线系统框图。图5再次描绘了图4的实施例天线，这次是在多径系统500中的实施例天线。多径系统500包括遮蔽510，其散射由实施例天线生成的散射波束520。设备450有时必须依靠这些散射波束530来进行服务。当生成栅瓣时，多个波束提供更宽的覆盖范围，这增加了设备450能够接收散射波束530中的信号的可能性。
图6为天线构造方法的一个实施例的流程图。该方法从初始步骤610开始。在第一形成步骤620中，形成辐射元件的第一平面阵列。辐射元件可以是各种类型，例如微带贴片天线。第一平面阵列的辐射元件布置在具有第一元件间隔的网格中。第一元件间隔以第一平面阵列的工作频率对应的波长表示。例如，第一元件间隔可以是第一平面阵列波长的1.5倍。在另一实施例中，第一元件间隔可以是波长的1.75倍。在第一平面阵列的设计中选择第一元件间隔，使得除了主瓣之外，第一平面阵列将生成栅瓣。当控制主瓣的方向，根据被引向的主波束周期性地生成栅瓣时，它们之间会出现零点。
在第二形成步骤630中，形成辐射元件的第二平面阵列。类似地，第二平面阵列的辐射元件也布置在具有第二元件间隔的网格中。第二元件间隔以第二平面阵列的工作频率对应的波长表示。在第二平面阵列的设计中还选择了第二元件间隔，使得除了其主瓣之外将生成栅瓣。第二平面阵列的波长，即其工作频率的倒数，不一定与第一平面阵列的波长相同。在一些实施例中，第一平面阵列的频带不同于第二平面阵列的频带。在其他实施例中，第一和第二平面阵列在相同的频带中工作。控制第二平面阵列的主波束转向到u-v平面中的位置，使得其多个栅瓣与由第一平面阵列生成的第一多个栅瓣相互交叉。通过调整辐射元件的延迟或相位来实现引向。
在耦合步骤640中，第一平面阵列以共孔方式耦合至第二平面阵列。耦合这两个平面阵列使得它们各自的平面平行，即它们共享法向量，并且得到的波束和栅瓣以瞄准线进行辐射。在一个实施例中，共孔排列将平面阵列中的一个设置在另一个的顶部，其间隔一定距离，但是这样使得顶部平面阵列处于底部平面阵列的近场中。两个平面阵列可以例如通过支架进行耦合。在其它实施例中，两个平面阵列可根据本文实施例提供的设置两个平面阵列的结构进行安装。两个平面阵列设置在X-Y维度中，并且控制其方向使得由第一和第二平面阵列各自生成的栅瓣相互交叉，从而覆盖彼此的零点。由第一平面阵列生成的栅瓣会将零点留在辐射图案中，由第二平面阵列的交叉栅瓣填充。然后，该方法在结束步骤650处结束。
图7包括多张实施例天线阵列的辐射图案，该实施例天线阵列有两个同质频率平面阵列，即两个平面阵列在相同频带中工作。在图7的各图中，较暗的点表示较高的辐射功率密度，较亮的点表示较低的辐射功率密度。图710示出了两个平面阵列中的第一平面阵列的归一化辐射图案。图720示出了归一化的辐射图案在U-V平面上的投影。图720中心处的暗点表示由第一平面阵列生成的主瓣。暗点的周围网格表示对应于主瓣的周期性栅瓣。主瓣和栅瓣中较亮的点表示第一平面阵列的辐射图案中的零点。图730示出了两个平面阵列中的第一平面阵列的非归一化辐射图案。
图740示出了两个平面阵列中的第二平面阵列的归一化辐射图案。图750示出了归一化的辐射图案在U-V平面上的投影。图750中心周围的四个暗点表示主瓣和由第二平面阵列生成的对应的周期性栅瓣。从图750中可以看出，类似于第一平面阵列的图720，第二平面阵列的辐射图案中也存在零点。图760示出了两个平面阵列中的第二平面阵列的非归一化辐射图案。
图770示出了用于第一和第二平面阵列的归一化组合辐射图案。图780示出了该组合在U-V平面上的投影。观察从图720到750再到780的进展情况，清楚的是，一个平面阵列的主瓣和相应栅瓣与另一平面阵列的主瓣和相应栅瓣相互交叉，从而覆盖零点。如图780所示，得到的是不牺牲方向性和范围的广覆盖天线。图790示出了没有归一化的组合辐射图案。
图8包括多张图实施例天线阵列的辐射图案，该实施例天线阵列有两个非同质频率平面阵列，即两个平面阵列在不同的频带中工作。在图8的各图中，与图7一样，较暗的点表示较高的辐射功率密度，较亮的点表示较低的辐射功率密度。图810示出了两个平面阵列中的第一平面阵列的归一化辐射图案。图820示出了归一化的辐射图案在U-V平面上的投影。820中心处的暗点表示由第一平面阵列生成的主瓣。暗点的周围网格表示对应于主瓣的周期性栅瓣。主瓣和栅瓣中较亮的点表示第一平面阵列辐射图案中的零点。图830示出了两个平面阵列中的第一平面阵列的非归一化辐射图案。
图840示出了两个平面阵列中的第二平面阵列的归一化辐射图案。图850示出了归一化的辐射图案在U-V平面上的投影。图850中心周围的四个暗点表示主瓣和由第二平面阵列生成的对应的周期性栅瓣。从图850中可以看出，类似于第一平面阵列的图820，第二平面阵列的辐射图案中也存在零点。图860示出了两个平面阵列中的第二平面阵列的非归一化辐射图案。
图870示出了用于第一和第二平面阵列的归一化组合辐射图案。图880示出了该组合在U-V平面上的投影。观察从图820到850再到880的进展情况，清楚的是，一个平面阵列的主瓣和相应栅瓣与另一平面阵列的主瓣和相应栅瓣相互交叉，从而覆盖零点。如图880所示，得到的是不牺牲方向性和范围的广覆盖天线。图890示出了没有归一化的组合辐射图案。
虽然本发明是相对于示例性实施进行描述的，但是该描述并不旨在以限制的意义来解释。对于本领域技术人员来说，参考该描述，对说明性实施例进行的各种修改和组合以及本发明的其它实施例均是显而易见的。因此，所附权利要求旨在涵盖任何这样的修改或实施例。

Claims (20)

1.一种天线系统，包括：
第一平面阵列，所述第一平面阵列在x维度和y维度上具有第一元件间隔，并且工作于第一频带；以及
第二平面阵列，所述第二平面阵列在x维度和v维度上具有第二元件间隔，并且工作于第二频带；
其中，所述第二平面阵列与所述第一平面阵列在z维度上分开，以使所述第一平面阵列和所述第二平面阵列共孔工作，所述第二平面阵列平行于所述第一平面阵列，且在所述第一平面阵列的近场中设置，并且
所述第二平面阵列的元件在u-v平面中设置且方向可控，以使由所述第一平面阵列生成的第一多个栅瓣与由所述第二平面阵列生成的第二多个栅瓣相互交叉。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其中各所述第一平面阵列的元件包括微带天线。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述第一平面阵列配置用于在所述第一频带中生成第一主瓣和所述第一多个栅瓣，所述第二平面阵列配置用于在所述第二频带中生成第二主瓣和所述第二多个栅瓣。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其中所述第一频带包括E频段，并且所述第二频带包括本地多点分配服务LMDS段。
5.根据权利要求3所述的天线系统，其中所述第一平面阵列的元件配置用于控制所述第一主瓣转到期望位置。
6.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述第一元件间隔包括x轴间隔和y轴间隔，所述x轴间隔为所述第一平面阵列的第一波长的1.75倍，所述y轴间隔为所述第一波长的1.75倍。
7.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述第二元件间隔包括x轴间隔和y轴间隔，所述x轴间隔为所述第二平面阵列的第二波长的1.5倍，所述y轴间隔为所述第二波长的1.5倍。
8.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述第一平面阵列包括辐射元件的4×4等幅矩形网格。
9.一种双频天线使用方法，包括：
第一平面阵列在第一频带中辐射具有第一波束方向的第一主瓣；
所述第一平面阵列在所述第一频带中根据所述第一波束方向和所述第一平面阵列的第一元件间隔辐射第一多个栅瓣；
第二平面阵列在第二频带中辐射具有第二波束方向的第二主瓣；以及
所述第二平面阵列在所述第二频带中根据所述第二波束方向和所述第二平面阵列的第二元件间隔辐射第二多个栅瓣，其中，所述第二多个栅瓣与所述第一多个栅瓣相互交叉。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一频带为E频段。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一间隔是第一波长的至少1.0倍，所述第一波长与所述第一频带对应。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括控制所述第二平面阵列的辐射元件转向。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辐射所述第二主瓣和所述辐射所述第二多个栅瓣包括相移或调整延迟，使得所述第二主瓣和所述第二多个栅瓣相对于所述第一主瓣和所述第一多个栅瓣相互交叉。
14.一种天线系统构造方法，包括：
形成具有第一元件间隔的辐射元件的第一平面阵列，其中，所述第一元件间隔与第一波长对应，所述第一平面阵列配置用于根据所述第一元件间隔生成第一多个栅瓣；
形成具有第二元件间隔的辐射元件的第二平面阵列，其中，所述第二元件间隔与第二波长对应，所述第二平面阵列配置用于根据所述第二元件间隔生成第二多个栅瓣；以及
将所述第一平面阵列耦合至所述第二平面阵列，以使所述第一平面阵列和所述第二天线阵列共孔工作，
其中所述第一平面阵列的第一平面和所述第二平面阵列的第二平面配置用于沿共同方向辐射，
其中所述第一平面阵列和所述第二平面阵列包括设置在底部平面阵列近场中的顶部平面阵列，
其中所述第二平面阵列的所述辐射元件设置在所述第二平面中，以使所述第一多个栅瓣中的所述第二多个栅瓣相互交叉，以填充所述第一多个栅瓣中的零点。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一波长不等于所述第二波长。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一波长与E频段对应，并且所述第二波长与本地多点分配服务LMDS频段对应。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一元件间隔是所述第一波长的1.5倍。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述耦合包括夹紧所述第一平面阵列和所述第二平面阵列之间的至少一个支架。
19.根据权利要求14所述的方法，还包括将第一馈电网络耦合至所述第一平面阵列，并将第二馈电网络耦合至所述第二平面阵列。
20.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述第一平面阵列包括形成具有所述第一元件间隔的微带辐射元件的均匀网格。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10790883B2 (en) * 2016-12-05 2020-09-29 Poynting Antennas (Pty) Limited MIMO system and method utilizing interferometric pattern
US10278095B1 (en) 2017-10-26 2019-04-30 Amazon Technologies, Inc. Wireless control of tightly spaced machines
US10735991B1 (en) 2017-10-26 2020-08-04 Amazon Technologies, Inc. Multi-channel communication with tightly spaced machines
CN110098856B (zh) * 2018-01-31 2021-06-22 华为技术有限公司 一种天线装置及相关设备
CN109273835B (zh) * 2018-08-30 2020-09-25 电子科技大学 一种基于结构复用的大频比共口径天线
US11595959B2 (en) * 2021-01-13 2023-02-28 Qualcomm Incorporated Techniques for array specific beam refinement
US20240072424A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 Meta Platforms Technologies, Llc Transparent combination antenna system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1226344A (zh) * 1996-07-04 1999-08-18 天门国际技术公司 平面双频阵列天线
US20030137456A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-24 Sreenivas Ajay I. Dual band coplanar microstrip interlaced array
CN1914766A (zh) * 2004-02-10 2007-02-14 艾利森电话股份有限公司 可调装置
CN101663796A (zh) * 2007-05-04 2010-03-03 艾利森电话股份有限公司 具有零点填充的双极化天线
CN102280714A (zh) * 2011-05-11 2011-12-14 上海大学 由多元子阵构成的稀疏相控阵天线
CN102842752A (zh) * 2012-09-10 2012-12-26 佛山市健博通电讯实业有限公司 一种中心轴向零点填充全向天线装置
CN103975483A (zh) * 2011-09-27 2014-08-06 默克专利股份有限公司 可电子地操纵的平面相控阵列天线
US20150253419A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-10 Delphi Technologies, Inc. Mimo antenna with improved grating lobe characteristics

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938161A (en) * 1974-10-03 1976-02-10 Ball Brothers Research Corporation Microstrip antenna structure
US4833482A (en) * 1988-02-24 1989-05-23 Hughes Aircraft Company Circularly polarized microstrip antenna array
US5485167A (en) * 1989-12-08 1996-01-16 Hughes Aircraft Company Multi-frequency band phased-array antenna using multiple layered dipole arrays
JP2751683B2 (ja) * 1991-09-11 1998-05-18 三菱電機株式会社 多層アレーアンテナ装置
FR2691015B1 (fr) * 1992-05-05 1994-10-07 Aerospatiale Antenne-réseau de type micro-ruban à faible épaisseur mais à large bande passante.
US5389939A (en) * 1993-03-31 1995-02-14 Hughes Aircraft Company Ultra wideband phased array antenna
US5612702A (en) * 1994-04-05 1997-03-18 Sensis Corporation Dual-plane monopulse antenna
US5952971A (en) * 1997-02-27 1999-09-14 Ems Technologies Canada, Ltd. Polarimetric dual band radiating element for synthetic aperture radar
SE511911C2 (sv) * 1997-10-01 1999-12-13 Ericsson Telefon Ab L M Antennenhet med en flerskiktstruktur
US6175333B1 (en) * 1999-06-24 2001-01-16 Nortel Networks Corporation Dual band antenna
US6211841B1 (en) * 1999-12-28 2001-04-03 Nortel Networks Limited Multi-band cellular basestation antenna
US6388631B1 (en) * 2001-03-19 2002-05-14 Hrl Laboratories Llc Reconfigurable interleaved phased array antenna
ES2287124T3 (es) * 2001-04-16 2007-12-16 Fractus, S.A. Matriz de antenas de doble banda y doble polarizacion.
US6965349B2 (en) * 2002-02-06 2005-11-15 Hrl Laboratories, Llc Phased array antenna
US7466262B2 (en) * 2003-07-03 2008-12-16 Navcom Technology, Inc. Positioning system with a sparse antenna array
WO2005117202A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) An antenna panel, a mounting arrangement and an arrangement for compensating an array of several antenna panels
WO2007011295A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Powerwave Technologies Sweden Ab Antenna arrangement with interleaved antenna elements
US7639197B1 (en) * 2006-07-28 2009-12-29 Rockwell Collins, Inc. Stacked dual-band electromagnetic band gap waveguide aperture for an electronically scanned array
US8264410B1 (en) 2007-07-31 2012-09-11 Wang Electro-Opto Corporation Planar broadband traveling-wave beam-scan array antennas
US7868828B2 (en) * 2007-12-11 2011-01-11 Delphi Technologies, Inc. Partially overlapped sub-array antenna
US9615765B2 (en) * 2012-09-04 2017-04-11 Vayyar Imaging Ltd. Wideband radar with heterogeneous antenna arrays
KR20150104608A (ko) * 2013-02-06 2015-09-15 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) 복수의 주파수 대역 동작을 위한 안테나 장치
US9568600B2 (en) * 2014-03-05 2017-02-14 Delphi Technologies, Inc. MIMO antenna with elevation detection
US9541639B2 (en) * 2014-03-05 2017-01-10 Delphi Technologies, Inc. MIMO antenna with elevation detection

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1226344A (zh) * 1996-07-04 1999-08-18 天门国际技术公司 平面双频阵列天线
US20030137456A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-24 Sreenivas Ajay I. Dual band coplanar microstrip interlaced array
CN1914766A (zh) * 2004-02-10 2007-02-14 艾利森电话股份有限公司 可调装置
CN101663796A (zh) * 2007-05-04 2010-03-03 艾利森电话股份有限公司 具有零点填充的双极化天线
CN102280714A (zh) * 2011-05-11 2011-12-14 上海大学 由多元子阵构成的稀疏相控阵天线
CN103975483A (zh) * 2011-09-27 2014-08-06 默克专利股份有限公司 可电子地操纵的平面相控阵列天线
CN102842752A (zh) * 2012-09-10 2012-12-26 佛山市健博通电讯实业有限公司 一种中心轴向零点填充全向天线装置
US20150253419A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-10 Delphi Technologies, Inc. Mimo antenna with improved grating lobe characteristics

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