CN109119765B - 含带增强半功率波束宽度控制的天线阵列的蜂窝通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含带增强半功率波束宽度控制的天线阵列的蜂窝通信系统。该天线阵列包括响应于相应的第一混合射频(RF)信号和第二混合射频信号的第一辐射元件和第二辐射元件以及功率分配器电路。功率分配器电路被配置为将第一混合RF信号和第二混合RF信号生成为在其输入端子处接收到的第一RF输入信号和第二RF输入信号的功率减小组合。例如，第一混合RF信号可以被生成为第一RF输入信号的70％‑90％能量贡献与第二RF输入信号的0.26％‑2.7％能量贡献的组合。类似地，第二混合RF信号可以被生成为第二RF输入信号的70％‑90％能量贡献和第一RF输入信号的0.26％‑2.7％能量贡献。

Description

含带增强半功率波束宽度控制的天线阵列的蜂窝通信系统
技术领域
本发明涉及无线电通信和天线设备，并且更特别地涉及用于蜂窝通信的基站天线阵列及其操作方法。
背景技术
相控阵列天线可以在不同的方向上创建无线电波的波束和电子地使无线电波的波束转向，而无需其中辐射元件的物理移动。如图1A所示，在相控阵列天线10中，从发送器(TX)经由移相器(Φ1-Φ8)向多个空间隔开的天线辐射元件提供射频(RF)馈送电流，其中移相器(Φ1-Φ8)在由空间隔开的辐射元件所发射的无线电波之间建立期望的相位关系。如本领域技术人员将理解的，恰当建立的相位关系使得从辐射元件发射的无线电波能够组合，由此增加在期望的方向(示为θ)上的辐射，但抑制在不期望的(一个或多个)方向上的辐射。移相器(Φn)通常由计算机控制系统(控制)控制，其中计算机控制系统(控制)可以改变所发射的无线电波的相位，并由此在不同的方向上使组合的波电子地转向。当相控阵列天线在蜂窝通信和其它基于RF的系统中使用时，这种电子转向会是重要的。
例如，在典型的蜂窝通信系统中，地理区域常常被划分成由相应基站服务的、通常被称为“小区”的一系列区域。每个基站可以包括一个或多个基站天线(BSA)，这些基站天线(BSA)被配置为向由该基站服务的小区内的移动订户提供双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，每个基站被划分成“扇区”。在可能最常见的配置中，六边形形状的小区被划分成三个120°扇区，并且每个扇区由一个或多个基站天线提供服务，其对于每个扇区可以具有大约为65°的方位角半功率波束宽度(HPBW)。通常，基站天线安装在塔架或其它凸起结构上，并且辐射图(即“天线波束”)从其向外指向。基站天线常常被实现为辐射元件的线性或平面相控阵列。例如，如图1B所示，基站天线10'可以包括辐射元件(RE11-RE18，RE21-RE28)的并排的列，其定义一对相对紧密隔开的天线A1和A2。在这种基站天线10'中，每列辐射元件可以对相应的相移馈送信号作出响应，所述信号从对应的RF馈送信号(馈送1，馈送2)和发送器(TX1，TX2)得出并且响应于计算机控制(控制1，控制2)而变化。
为了适应日益增长的蜂窝通信量，蜂窝运营商已经在各种新的频带中增加了蜂窝服务。虽然在一些情况下，有可能使用所谓的“宽带”或“超宽带”辐射元件的线性阵列来在多个频带中提供服务，但在其它情况下，需要使用不同的辐射元件的线性阵列(或平面阵列)来支持不同频带中的服务。
随着频带数量的增加，扇区化的增加变得越来越普遍(例如，将小区划分成六个、九个或者甚至十二个扇区)，并且在典型的基站处部署的基站天线的数量显著增加。然而，由于本地分区条例(zoning ordinance)和/或天线塔的重量以及风力载荷限制等原因，对于可以在给定基站处部署的基站天线的数量经常存在限制。为了在不进一步增加基站天线数量的情况下增加容量，已经引入了所谓的多频带基站天线，其中辐射元件的多个线性阵列被包括在单个天线中。一种非常常见的多频带基站天线设计是RVV天线，其包括用于在通常被称为“R-频带”的694-960MHz频带中的一些或全部中提供服务的“低频带”辐射元件的一个线性阵列，以及用于在通常被称为“V-频带”的1695-2690MHz频带中的一些或全部中提供服务的“高频带”辐射元件的两个线性阵列。这些R-频带和V-频带辐射元件的线性阵列典型地以并排方式安装。
对RRVV基站天线也存在很大的兴趣，RRVV基站天线可以包括低频带辐射元件的两个线性阵列和高频带辐射元件的两个(或四个)线性阵列。例如，如图1C所示，RRVV天线12可以包括相对低频带辐射元件的两个外部列14a、14b(每列显示为5个“大”辐射元件(“X”))和相对高频带辐射元件的两个内部列16a、16b(每列显示为9个“小”辐射元件(“x”))。RRVV天线可以用在各种应用中，包括4x4多输入多输出(“MIMO”)应用，或者作为具有两个不同的低频带(例如，700MHz低频带线性阵列和800MHz低频带线性阵列)和两个不同的高频带(例如，1800MHz高频带线性阵列和2100MHz高频带线性阵列)的多频带天线。然而，以商业上可接受的方式实现RRVV天线是具有挑战性的，因为在低频带中实现65°方位角HPBW天线波束通常需要至少200mm宽的低频带辐射元件。然而，如图1C所示，当低频带辐射元件的两个阵列与在其之间的高频带线性阵列并排放置时，可能需要具有大约500mm宽度的基站天线。这种大型RRVV天线可能具有非常高的风力载荷、可能非常重、和/或可能制造起来是昂贵的。运营商更喜欢宽度大约为430mm的RRVV基站天线，这个宽度是目前最先进的基站天线的典型宽度。
为了实现具有较窄波束宽度的RRVV天线，可以减小低频带辐射元件的尺寸和/或可以减小低频带“R”和高频带“V”辐射元件的线性阵列之间的横向间隔。不幸的是，随着辐射元件的线性阵列更接近地排列在一起，线性阵列之间信号耦合的程度会显著增加，并且这种“寄生”耦合可能导致不期望的HPBW的增加。类似地，任何低频带辐射元件的尺寸的减小通常将导致HPBW的增加。
发明内容
根据本发明的一些实施例的天线阵列可以包括响应于相应的第一混合射频(RF)信号和第二混合射频信号的第一辐射元件和第二辐射元件，以及包含与第二功率分配器级联对交叉耦合的第一功率分配器级联对的功率分配器电路。该功率分配器电路被配置为将第一混合RF信号和第二混合RF信号生成为在该功率分配器电路的输入端子处接收到的第一RF输入信号和第二RF输入信号的功率减小的组合。
根据本发明的这些实施例中的一些实施例，第一功率分配器级联对可以响应于第一RF输入信号和第二RF输入信号的功率减小版本，并且第二功率分配器级联对可以响应于第二RF输入信号和第一RF输入信号的功率减小版本。例如，第一功率分配器级联对可以被配置为将第一混合RF信号生成为第一RF输入信号的70％-90％能量贡献与第二RF输入信号的0.26％-2.7％能量贡献的组合。类似地，第二功率分配器级联对可以被配置为将第二混合RF信号生成为第二RF输入信号的70％-90％能量贡献和第一RF输入信号的0.26％-2.7％能量贡献。
在本发明的一些另外的实施例中，第一功率分配器级联对可以被配置为通过第一电阻器将第二RF输入信号的一部分传递到地，并且第二功率分配器级联对可以被配置为通过第二电阻器将第一RF输入信号的一部分传递到地。具体而言，通过使用第一电阻器，第一功率分配器级联对可以被配置为关于与该第一功率分配器级联对耦合的第二RF输入信号的任何部分的净损耗电路。并且，通过使用第二电阻器，第二功率分配器级联对可以被配置为关于与该第二功率分配器级联对耦合的第一RF输入信号的任何部分的净损耗电路。第一功率分配器级联对和第二功率分配器级联对可以选自包含定向耦合器、分支线耦合器、Wilkinson功率分配器和无功T-分路器(reactive T-splitter)及其组合的组。
根据本发明的附加实施例，天线阵列可以包括：第一辐射元件阵列和第二辐射元件阵列；第一移相器，其被配置为(响应于第一RF输入馈送信号)生成相对于彼此相移的第一多个RF馈送信号；第二移相器，其被配置为(响应于第二RF输入馈送信号)生成相对于彼此相移的第二多个RF馈送信号；以及功率分配器电路。该功率分配器电路被配置为利用第一多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号和第二多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号的第一功率减小组合来驱动第一辐射元件阵列中的第一辐射元件。功率分配器电路还被配置为利用第一多个RF馈送信号中的该第一RF馈送信号和第二多个RF馈送信号中的该第一RF馈送信号的第二功率减小组合来驱动第二辐射元件阵列中的第一辐射元件。优选地，第一多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号和第二多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号的第一功率减小组合被定义为PSF1n*，其中：PSF1n*＝(k1)PSF1n+(k2)PSF2n，并且其中PSF1n表示第一多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号，PSF2n表示第二多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号，k1是第一功率转换系数并且k2是第二功率转换系数，以及其中：0.7≤k1≤0.90和0.0026≤k2≤0.027。类似地，第一多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号和第二多个RF馈送信号中的第一RF馈送信号的第二功率减小组合被定义为PSF2n*，其中PSF2n*＝(k1)PSF2n+(k2)PSF1n。
根据本发明另外的实施例，提供了一种基站天线，其包括与第一高频带辐射元件阵列和第二高频带辐射元件阵列相邻延伸的第一低带辐射元件阵列和第二低带辐射元件阵列。还提供了一种功率分配器电路，其响应于具有与第一低频带辐射元件阵列相关联的第一频率的第一馈送信号和具有与第二低频带辐射元件阵列相关联的第二频率的第二馈送信号，其中第二频率可以不等于第一频率。该功率分配器电路被配置为利用包含第一馈送信号的功率减小版本和第二馈送信号的功率减小版本的第一混合馈送信号来驱动第一低频带辐射元件阵列中的第一低频带辐射元件，以及还被配置为利用包含第二馈送信号的功率减小版本和第一馈送信号的功率减小版本的第二混合馈送信号来驱动第二低频带辐射元件阵列中的第一低频带辐射元件。根据本发明的这些实施例的优选方面，第一混合馈送信号被生成为第一馈送信号的10％-30％功率减小版本和第二馈送信号的97.3％-99.74％功率减小版本，并且第二混合馈送信号被生成为第二馈送信号的10％-30％功率减小版本和第一馈送信号的97.3％-99.74％功率减小版本。
附图说明
图1A是根据现有技术的相控阵列天线的框图。
图1B是根据现有技术的基站天线(BSA)的框图。
图1C是根据现有技术的RRVV基站天线的平面布局图，其示出低频带辐射元件(X)的两个线性阵列和高频带辐射元件(x)的两个线性阵列的布置。
图2是根据本发明的实施例的其中具有多个HPBW增强的功率分配器电路的基站天线(BSA)的框图。
图3A是根据本发明的实施例的HPBW增强的功率分配器电路的框图。
图3B是根据本发明的实施例的HPBW增强的功率分配器电路的电气示意图。
图3C是根据本发明的实施例的HPBW增强的功率分配器电路的电气示意图。
图3D是根据本发明的实施例的HPBW增强的功率分配器电路的电气示意图。
图3E是根据本发明的实施例的HPBW增强的功率分配器电路的电气示意图。
图3F是根据本发明的实施例的包含四个-10dB四端口定向耦合器的HPBW增强的功率分配器电路的电气示意图。
图4A是根据本发明的实施例的基站天线内的低频带辐射元件的左侧列和右侧列的平面图，其示出如何以减小的功率水平向低频带辐射元件的左侧列和右侧列提供与低频带辐射元件的左侧列相关联的相移馈送(PSF)信号。
图4B是根据本发明的实施例的基站天线内的低频带辐射元件的左侧列和右侧列的平面图，其示出如何以减小的功率水平向低频带辐射元件的左侧列和右侧列中的辐射元件的一半提供与低频带辐射元件的左侧列相关联的相移馈送(PSF)信号。
图4C是根据本发明的实施例的基站天线内的低频带辐射元件的两个列的平面图，其示出如何以减小的功率水平向低频带辐射元件的左侧列和右侧列中的辐射元件的四分之一提供与低频带辐射元件的左侧列相关联的相移馈送(PSF)信号。
图5是比较如实线所示的RRVV天线(其中一列被激活)的方位角波束宽度分布与利用图3E的功率分配器电路的对应RRVV天线的方位角波束宽度分布的曲线图，其中k1＝0.81并且k2＝0.01。
具体实施方式
现在将参考附图更完全地描述本发明，在附图中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施例；更确切地说，提供这些实施例是为了使本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。相同的标号通篇指代相同的元件。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离本发明的教导。
本文使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”、“具有”及其变体指定所述特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。相比之下，当在本说明书中使用时，术语“由…组成”指定所述特征、步骤、操作、元件和/或部件，并且排除附加的特征、步骤、操作、元件和/或部件。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将进一步理解的是，术语(诸如常用词典中定义的术语)应当被解释为具有与相关领域背景下的含义一致的含义，并且将不在理想化或过度正式的意义上解释，除非本文明确地如此定义。
现在参考图2，根据本发明的实施例的基站天线(BSA)20被示出为包括定义左侧低频带天线和右侧低频带天线(A1，A2)的两个线性阵列(即，列)，每阵列具有五(5)个辐射元件(RE11-RE15，RE21-RE25)。如图所示，辐射元件的每个左右对((RE11-RE21)、(RE12-RE22)、...、(RE15-RE25))响应于对应的一对经修改的相移馈送信号((PSF11，PSF21*)、(PSF12，PSF22*)、...、(PSF15，PSF25*))，这些经修改的相移馈送信号由对应的功率分配器电路(PDn＝PD1，PD2，...，或PD5)生成。功率分配器电路PDn中的每一个响应于由对应的左侧移相器(Φ1-Φ5)和右侧移相器(Φ1-Φ5)生成的一对相移馈送(PSF)信号。左侧移相器(Φ1-Φ5)共同响应于由第一发送器TX1生成的第一RF馈送信号(馈送1)和由第一控制器(控制1)生成的相位控制信号。右侧移相器(Φ1-Φ5)共同响应于由第二发送器TX2生成的第二RF馈送信号(馈送1)和由第二控制器(控制2)生成的相位控制信号。
左侧低频带天线和右侧低频带天线A1和A2可以或可以不在相同的频带中进行发送。例如，在一些情况下，两个天线A1和A2可以被操作为支持多输入多输出(“MIMO”)传输，其中相同的信号在(基于指定信道的已知特性)被“预失真”之后通过辐射元件的多个线性阵列被发送，使得(在同一频带中的)多个发送的信号在接收器位置处被建设性地组合。这种“MIMO”技术可以非常有效地减少衰减、信号反射等的影响。
在其它情况下，两个天线A1和A2可以指向不同的方向，以在相同或不同的频带中提供独立的天线波束。因此，一个低频带天线(例如，A1)可以在第一频带(例如，700MHz频带)中进行发送并且另一个低频带天线(A2)可以在不同的频带(例如，800MHz频带)中进行发送，这意味着从A1和A2发送的信号在频率上将不重叠。
如本领域技术人员将理解的，左侧(和右侧)移相器(Φ1-Φ5)可以在通常执行多个功能的较大的移相器电路内操作。首先，该移相器电路可以执行1x5的功率分割，使得对应的RF馈送信号(例如，馈送1，馈送2)可以被细分为直接馈送到对应的功率分配器电路PDn的五个较低功率馈送信号。其次，移相器电路可以跨各个馈送信号生成相位篡改(phasetamper)(例如，-2°、-1°、0°、+1°、+2°相位变化)，从而产生较低功率馈送信号作为相移馈送信号(PSF)。有利地，可以在所得到的天线波束的仰角图案上创建期望的电子“下倾角”的这种相位篡改可以被远程控制和调整。
而且，如下面关于图3E的交叉耦合功率分配器电路30e所强调的，根据本发明的一些替代实施例，单个功率分配器电路可以被放置在每个馈送信号发送器(TX1，TX2)和对应的移相器(Φ1-Φ5)之间，从而产生半功率波束宽度(HPBW)的改进。无论如何，当操作两个天线A1和A2以支持多输入多输出(“MIMO”)传输时，将向这两个天线应用相同的下倾角。此外，当一个天线覆盖一个频带(例如700MHz频带)并且另一个天线覆盖另一个频带(例如800MHz频带)时，下倾角将在两个频带上不同。在这两种应用中，相对于图2的实施例和本文下面描述的图4B-图4C的实施例，图3E的实施例可能是不那么优选的。此外，由于在功率分配器电路30e内较高量的信号能量可能损失到地(GND)的事实，图3E的实施例可能导致相对较高的信号损失。无论如何，如图5所示(图5是比较RRVV天线(其中一列被激活)的-180°至+180°波束宽度分布与利用图3E的功率分配器电路的对应RRVV天线的波束宽度分布的曲线图)，可以通过用于RRVV天线的RR阵列的单个功率分配器电路30e来实现HPBW改进。
现在参考图3A，可以用来执行图2的功率分配器电路PD1-PD5的操作的功率分配器电路30a被示出为通过有意地交叉耦合一对相移输入馈送信号PSF1n和PSF2n来生成一对经修改的相移馈送信号PSF1n*和PSF2n*，其中该对相移输入馈送信号PSF1n和PSF2n可以由与BSA 20中的间隔开的天线A1和A2相关联的相应移相器(Φn)生成，如图2所示。具体而言，经修改的相移馈送信号PSF1n*被生成为第一相移输入馈送信号PSF1n和第二相移输入馈送信号PSF2n的第一组合。根据本发明的一些实施例，经修改的相移馈送信号PSF1n*根据以下关系生成：PSF1n*＝(k1)PSF1n+(k2)PSF2n，其中PSF1n表示第一RF馈送信号，PSF2n表示第二RF馈送信号，k1是第一功率转换系数，并且k2是第二功率转换系数，并且其中：0.7≤k1≤0.9并且0.0026≤k2≤0.027。类似地，经修改的相移输入馈送信号PSF2n*被生成为：PSF2n*＝(k1*)PSF2n+(k2*)PSF1n，其中k1*是第三功率转换系数并且k2*是第四功率转换系数，并且其中：0.7≤k1*≤0.9并且0.0026≤k2*≤0.027。最后，虽然图3A示出的交叉耦合操作是对已经相移的馈送信号(PSF)执行的，但是这些操作可以对发送器生成的馈送信号馈送1、馈送2中的每一个“全局地”执行，如图3E所示。
如图3B-图3D的实施例所示，可以利用多个替代电路设计来执行由图3A的功率分配器电路30a所示的操作。例如，如图3B的功率分配器电路30b所示，两对4端口级联定向耦合器((C11-C12)、(C21-C22))可以经由R11、R12、R21、R22与单端口电阻器终端交叉耦合，从而将相移输入馈送信号PSF1n、PSF2n转换为经修改的相移输入馈送信号PSF1n*、PSF2n*。
根据本发明的一些实施例，图3B的定向耦合器C11、C12、C21和C22可以被配置为具有等效特性的四端口定向耦合器(例如，-10dB耦合器)，其中R11、R12、R21、R22可以是50欧姆。如图3B和图3F的功率分配器电路30f所示，如果定向耦合器C11、C12、C21和C22是等效的-10dB耦合器，那么耦合器C11将使与第一相移输入馈送信号PSFn1相关联的能量的90％传递到耦合器C12的输入端，并且将与第一相移输入馈送信号PSFn1相关联的能量的10％耦合到耦合器C22，其中耦合的10％信号的90％将通过终端电阻器R22传递到地(并丢失)并且耦合的10％信号的10％(即，1％＝0.01或-20dB)将被提供给C22的输出端(作为PSF2n*的信号分量)。类似地，耦合器C21将使与第二相移输入馈送信号PSFn2相关联的能量的90％传递到耦合器C22的输入端，并且将与第二相移输入馈送信号PSFn2相关联的能量的10％耦合到耦合器C12，其中耦合的10％信号的90％将通过终端电阻器R12传递到地(并丢失)并且耦合的10％信号的10％(即，1％)将被提供给C12的输出端(作为PSF1n*的分量)。以类似的方式，在耦合器C12的输入端处接收到的90％PSF1n信号的90％将被传递作为PSF1n*的主要能量分量“(0.81)PSF1n”，并且在耦合器C22的输入端处接收到的90％PSF2n信号的90％将被传递作为PSF2n*的主要能量分量“(0.81)PSF2n”。
图3C示出替代功率分配器电路30c，其用包含电阻器R*11、R*12、R*21和R*22的四个Wilkinson功率分配器WPD11、WPD12、WPD21和WPF22替代图3B中示出的定向耦合器C11、C12、C21和C22。在本发明的一些实施例中，这些电阻器R*11、R*12、R*21和R*22的值可以不相等，以便实现不对称耦合，其中k1和k1*不相等，并且k2和k2*不相等。并且，在图3D的实施例中，功率分配器电路30d被示出为包括与(图3C的)一对Wilkinson功率分配器WPD12和WPF22组合的(图3B的)一对定向耦合器C11、C21。这些实施例中的每一个都有利地支持以上关于图3A强调的馈送信号能量的交叉耦合。
如图3F和图4A-图4C所示，低频带辐射元件的左侧列和右侧列可以利用基站天线40a、40b和40c内不同数量的交叉耦合功率分配器电路30f，以实现不同水平的半功率波束宽度HPBW减小。在图4A中，与辐射元件的左侧阵列相关联的全部八个相移馈送信号PSF1n可以以0.979倍或0.5倍功率水平生成，此后经历交叉耦合以对于左侧阵列进一步减小0.979倍(0.81倍)和0.5倍(0.81倍)的功率水平，并且以1％的耦合对于右侧阵列中的所有辐射元件减小0.979倍(0.01倍)和0.5倍(0.01倍)的功率水平。该1％耦合是“有意”信号干扰的一种形式，以实现明显的HPBW减小，并且对与辐射元件的右侧阵列相关联的(一个或多个)主要馈送信号的完整性具有最小的不利后果。作为对照，在图4B中，左侧阵列和右侧阵列中的仅中央四个辐射元件接收耦合信号，而在图4C中，只有单对辐射元件接收耦合信号。无论如何，这些“有意”交叉耦合实施例中的每一个都可以被有利地利用来以不同的功率效率水平将HPBW改进到不同的程度。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型优选实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅在一般和描述性意义上使用而不是为了限制的目的，本发明的范围在以下权利要求中阐述。

Claims (7)

1.一种天线阵列，包括：
分别响应于第一混合射频信号和第二混合射频信号的第一辐射元件和第二辐射元件；以及
功率分配器电路，所述功率分配器电路包括与第二功率分配器级联对交叉耦合的第一功率分配器级联对，所述功率分配器电路被配置为将第一混合射频信号和第二混合射频信号生成为在该功率分配器电路的输入端子处接收到的第一射频输入信号与第二射频输入信号的功率减小组合，其中，第一功率分配器级联对被配置为使第一混合射频信号PSF1n*满足PSF1n*＝(k1)PSF1n+(k2)PSF2n，第二功率分配器级联对被配置为使第二混合射频信号PSF2n*满足PSF2n*＝(k1*)PSF2n+(k2*)PSF1n，其中PSF1n表示第一射频输入信号，PSF2n表示第二射频输入信号，k1表示第一功率转换系数，且70％≤k1≤90％，k2表示第二功率转换系数，且0.26％≤k2≤2.7％，k1*表示第三功率转换系数，且70％≤k1*≤90％，k2*表示第四功率转换系数，且0.26％≤k2*≤2.7％，以减小所述天线阵列的半功率波束宽度HPBW。
2.如权利要求1所述的天线阵列，其中天线是蜂窝通信系统的基站天线。
3.如权利要求1或权利要求2所述的天线阵列，其中第一功率分配器级联对响应于第二射频输入信号的功率减小版本和第一射频输入信号；并且
其中第二功率分配器级联对响应于第一射频输入信号的功率减小版本和第二射频输入信号。
4.如权利要求1或权利要求2所述的天线阵列，其中第一功率分配器级联对被配置为通过第一电阻器将第二射频输入信号的一部分传递到地；并且
其中第二功率分配器级联对被配置为通过第二电阻器将第一射频输入信号的一部分传递到地。
5.如权利要求1或权利要求2所述的天线阵列，其中第一功率分配器级联对被配置为关于与该第一功率分配器级联对耦合的第二射频输入信号的任何部分的净损耗电路；并且
其中第二功率分配器级联对被配置为关于与该第二功率分配器级联对耦合的第一射频输入信号的任何部分的净损耗电路。
6.如权利要求1或权利要求2所述的天线阵列，其中第一功率分配器级联对中的每一个功率分配器都选自包含定向耦合器和Wilkinson功率分配器的组。
7.如权利要求1或权利要求2所述的天线阵列，其中第一功率分配器级联对和第二功率分配器级联对中的每一个功率分配器都选自包含定向耦合器、分支线耦合器、Wilkinson功率分配器和无功T-分路器及其组合的组。
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