CN1658431A - 天线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线模块(1)，尤其是用于蜂窝移动无线网络的基站，包含发射元件组(10)，可以接收和/或发送电磁波，该电磁波至少有两个不同的、优选地线性正交偏振，所述天线模块(1)还包含至少一个无源去耦元件(20)。所述去耦元件(20)的最长尺寸在以下方向上延伸，该方向和所述电磁波的传播方向完全垂直和/或完全平行于接地平面(30)，从而提高所述偏振之间的去耦度。

Description

天线模块
技术领域
本发明涉及天线模块，特别地涉及用于蜂窝移动无线网络的基站，它包含一个发射元件或构成发射元件组的多个发射元件，能用来接收和/或发射电磁波，该电磁波至少有两个不同的、优选地是线性正交的偏振，所述的天线模块还包含至少一个无源去耦元件。
背景技术
举例来说，这种天线模块被用于向蜂窝通信网络提供无线覆盖，其在电磁波的第一个偏振面和第二个偏振面之间需要适当地去耦。所述不同偏振能被用来在接收信号时提供偏振分集。
发明内容
本发明的目的是提供一种改良天线模块，其在不同偏振间具有出色的去耦性能。
关于上面提及的天线模块类型，其目的是根据本发明，通过在和所述的电磁波传播方向完全垂直和/或完全平行于接地平面的方向上，延伸所述去耦元件的最长尺寸来实现的。通过测量已经发现并证实，按照本发明的所述去耦元件排列提供了出色的去耦性能。利用本发明的去耦元件能达到工业标准的绝缘规范。
根据本发明有利的实施方式，所述去耦元件包括导电材料。另外所述去耦元件可以完全由导电材料制造。
本发明的另一有利的实施方式的特征在于，所述去耦元件通过绝缘隔离装置附着于所述天线模块的接地平面。这种变形提供了去耦元件与接地平面的电容耦合。所述绝缘隔离装置的使用，由于在隔离装置附着的所述去耦元件中只需要一个或多个孔，使得所述去耦元件方便安装，例如通过插入式安装。
另外，所述去耦元件也可以直接附着于接地平面。
本发明的另一个实施方式的特征在于，所述去耦元件包含至少具有第一长度的第一截面。根据本发明另一有利的实施方式，所述去耦元件包含具有第二长度的第二截面，其中所述的第二截面分别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。
本发明另一有利的实施方式的特征在于，所述的第二长度，也就是第二截面的长度小于所述的第一长度，也就是第一截面的长度。
根据本发明另一有利的实施方式，所述去耦元件的所述第一截面和所述第二截面形成“L”形状。为了获得所述的“L”形状，例如可以把矩形金属片作相应的弯曲。因此以一种非常经济的模式制造本发明的去耦元件是可能的。
根据另一有利的实施方式，去耦元件在所述电磁波传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，发明的去耦元件包含所述两个截面，它们相互完全垂直，一方面，所述的具有第一长度的所述第一截面和接地平面平行，所述具有第二长度的所述第二截面和接地平面垂直，第二长度比第一长度短些。所述去耦元件的另外一个尺寸也和所述接地平面平行，但是分别和所述的第一截面或者第一截面的延伸方向垂直，并且可以认为是构成本发明去耦元件的金属片的宽度，它比所述第二截面的所述第二长度长些。这样，去耦元件在所述电磁波传播方向上的尺寸，也分别就是第二截面20b的尺寸或第二长度，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。
本发明另一个有利变形的特征还在于，有至少两个发射元件组。和一个发射元件组相比较，多个互相联接的发射元件组形成天线阵列，能提高天线的增益和/或所述天线模块的方向性。
根据本发明另一有利的实施方式，给每个发射元件组提供多个去耦元件，因此进一步增强了在不同偏振和/或发射元件组间的去耦度。
本发明另一有利的实施方式是在相邻的发射元件组间提供至少两个去耦元件，这又额外地减小了相邻发射元件组间的耦合。
本发明另一实施方式的特征在于，所述第一截面的所述第一长度小于相邻发射元件组间距离的25％。根据测试，这种相对短的长度被证明能提供足够的去耦度。
本发明另一有利的实施方式的特征在于，所述去耦元件以其第二截面面向去耦元件所分配的发射元件组，也就是，去耦元件较长的第一截面在平行于所述天线模块的接地平面的方向上延伸，并且“L”形状去耦元件的较短的所述第二截面在和接地平面完全垂直的方向上延伸。
附图说明
本发明更多细节和优点在下面参照附图的具体描述中介绍，这里
图1显示了本发明第一实施方式的透视图，
图2显示了从不同的视角看图1中实施方式的透视图，以及
图3显示了本发明第二实施方式的透视图。
具体实施方式
图1显示了包含发射元件组10的天线模块1，这些发射元件能接收和/或发射有两种不同线性偏振的电磁波，电磁波的各个偏振面相互垂直。
天线模块1有接地平面30作为对电磁波的反射体，从而增强方向性和发射元件组10的天线增益。发射元件组10邻近的地方，所述天线模块1包含了两个去耦元件20、21，每一个都通过两个绝缘隔离装置20c附着于所述的接地平面30上。
所述去耦元件20、21包括导电材料，并形成“L”形状，“L”形状由所述去耦元件20、21的第一截面20a和第二截面20b限定。
象在图1中可以看到的那样，第一长度a，也就是第一截面20a的长度，大于第二截面20b的第二长度b。因此，去耦元件20、21以其最大尺寸延伸，也就是所述第一长度a在和接地平面30完全平行的方向上延伸。
图2显示了从另外一个视角看图1中的天线模块1。
本发明的另一实施方式在图3中描述，图3显示了包含两个相邻发射元件组10、10’的天线模块1，发射元件组彼此间的距离为d。相比图1和图2中的天线模块1，所述图3中的所述天线模块1的方向性增强。
可以看到，每个发射元件组10、10’具有两个去耦元件20、21和20’、21’。每个去耦元件20、21、20’、21’以其第二截面20b面向分配给自己的发射元件组10、10’(参照图1)。
此外，每个去耦元件20、21、20’、21’的第一长度a(参照图1)小于相邻发射元件组10、10’间距离d的25％。
根据本发明的另一实施方式，也可以为每个发射元件组10提供两个以上的去耦元件20，尤其是分别在包含许多发射元件组的天线模块或天线阵列中更为有利。
根据另一有利的实施方式，去耦元件20在所述电磁波传播方向上的尺寸小于所述去耦元件在其他方向上的任何其他尺寸。例如，象图1中给出的发明的去耦元件20，它包含相互完全垂直的所述两个截面20a、20b，一方面所述具有第一长度a的第一截面20a和接地平面30平行，并且具有第二长度b的所述第二截面20b和接地平面30垂直，第二长度b小于第一长度a。所述去耦元件20的另一个尺寸也和所述接地平面30平行，但是分别和所述第一截面20a或第一截面20a的延伸方向垂直，它可以被认为是组成去耦元件20的金属片的宽度c，它大于所述第二截面20b的所述第二长度b。这样，去耦元件20在所述电磁波传播方向上的尺寸，也分别就是第二截面20b的尺寸或第二长度b小于所述去耦元件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。
发明的天线模块并不局限于包含多个发射元件，即所述发射元件组10。根据本发明的另一个实施方式，所述发明的天线模块也可以包含唯一的双偏振的发射元件，象圆盘或片状天线。
也可以向发明的去耦元件20提供宽度c(图1a)，它小于所述第一长度a和所述第二长度b，即a＞b＞c。

Claims (14)

1.一种天线模块(1)，尤其用于蜂窝移动无线网络的基站，包含一个发射元件或构成发射元件组(10)的多个发射元件，可以接收和/或发送电磁波，该电磁波至少有两个不同的、优选地线性正交的偏振，所述天线模块(1)还包含至少一个无源去耦元件(20)，其特征在于，所述去耦元件(20)的最长尺寸在以下方向上延伸，该方向和所述电磁波的传播方向完全垂直和/或完全平行于接地平面(30)。
2.根据权利要求1的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20)包括导电材料。
3.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20)通过绝缘隔离装置(20c)附着到所述天线模块(1)的接地平面(30)。
4.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20)包含至少一个具有第一长度(a)的第一截面(20a)。
5.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20)包含具有第二长度(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.根据权利要求5的天线模块(1)，其特征在于，所述第二长度(b)小于所述第一长度(a)。
7.根据权利要求5或6的天线模块(1)，其特征在于，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”形状。
8.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，至少有两个发射元件组(10、10’)。
9.根据权利要求8的天线模块(1)，其特征在于，给每个发射元件组(10、10’)提供多个去耦元件(20、21；20’、21’)。
10.根据权利要求8到10之一的天线模块(1)，其特征在于，所述第一截面(20a)的所述第一长度(a)小于相邻发射元件组(10，10’)间距离(d)的25％。
11.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20、21；20’、21’)以其第二截面(20b)面向分配给所述去耦元件的发射元件组(10、10’)。
12.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，去耦元件(20)在所述电磁波传播方向上的尺寸小于所述去耦元件(20)在其他方向上的任何其他尺寸。
13.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，所述去耦元件(20)电容耦合至接地平面(30)。
14.根据前面的权利要求之一的天线模块(1)，其特征在于，在相邻的发射元件组(10、10’)间至少有两个去耦元件(20、21’)。
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