ES2955082T3

ES2955082T3 - Antena

Info

Publication number: ES2955082T3
Application number: ES17910170T
Authority: ES
Inventors: Wei Liu; Weihong Xiao; Dingjiu Daojian
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2023-11-28
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: EP3618190B1; US11245199B2; BR112019023825A2; CN110622356B; CN113708059A; US20220328976A1; US20200083613A1; EP4246726A3; EP3618190A4; EP4246726A2; WO2018209577A1; EP3618190A1; US11764481B2; CN110622356A

Abstract

En una realización de la presente invención se describe una antena. La antena comprende un dispositivo reflectante, al menos dos columnas de conjuntos radiantes que tienen una banda de frecuencia operativa dentro de una primera banda de frecuencia predeterminada y múltiples radiadores parásitos. Cada columna de las al menos dos columnas de conjuntos radiantes comprende múltiples elementos radiantes. Cada columna de las al menos dos columnas de conjuntos radiantes está dispuesta eléctricamente en el dispositivo reflectante a lo largo de una dirección longitudinal del dispositivo reflectante. Los múltiples radiadores parásitos están dispuestos entre dos columnas adyacentes de al menos dos columnas de conjuntos radiantes. La presente solicitud se puede emplear para reducir la anchura del haz horizontal de una antena de matriz múltiple. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Antena

Campo técnico

La presente invención está relacionada con el campo de las tecnologías de comunicaciones inalámbricas, y, en particular, con una antena.

Antecedentes

Con la popularización de los sistemas de comunicaciones inalámbricas, se han aplicado ampliamente antenas de distribución múltiple. Actualmente, una antena de distribución múltiple principalmente incluye un dispositivo reflectante y una pluralidad de distribuciones radiantes cuyas bandas de funcionamiento están en una banda de frecuencia prestablecida. La pluralidad de distribuciones radiantes se disponen en el dispositivo reflectante.

Hay una influencia de acoplamiento entre dos distribuciones radiantes adyacentes cuyas bandas de funcionamiento están en una misma banda de frecuencia prestablecida. Por lo tanto, cuando una distribución radiante está en funcionamiento, una onda electromagnética radiada generada (que puede denominarse onda electromagnética radiada primaria) excita una distribución radiante adyacente para generar una onda electromagnética radiada parasitaria. La superposición de la onda electromagnética radiada parasitaria y la onda electromagnética radiada primario amplia un ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple. En consecuencia, un índice de patrón de directividad de la antena de distribución múltiple no satisface un requisito del sistema de comunicaciones inalámbricas.

El documento CN101662068A publicado el 3 de marzo de 2010 describe un conjunto de desacoplamiento, un módulo de antena y una distribución de antena. El conjunto de desacoplamiento comprende un panel de desacoplamiento que se provee de un tragaluz, y piezas de conexión; las piezas de conexión se disponen simétricamente en ambos lados opuestos del panel de desacoplamiento. El conjunto de desacoplamiento se usa para cubrir un primer elemento radiante y es simétrico con un eje central del primer elemento radiante, de modo que el primer elemento radiante se usa para emitir y/o recibir señales de onda electromagnética a través del tragaluz.

El documento US2017/0062952A1 publicado el 2 de marzo de 2017 describe una antena para lograr funcionamiento multibanda en una distribución de antena para recibir y transmitir. La antena se relaciona en general con sistemas y componentes de comunicación, y se dirige particularmente a una arquitectura de distribución de antena multicolumna, que contiene una pluralidad de elementos radiantes controlados que se disponen espacialmente que tienen una cuadratura de elementos radiantes de frecuencia más alta posicionados dentro de confines de los elementos radiantes de frecuencia más baja al tiempo que proporcionan un funcionamiento independiente entre ellos.

El documento US5952983A publicado el 14 de septiembre de 1999 describe una distribución de antena que mejora el aislamiento entre la suma de un conjunto de señales polarizadas de manera semejante y la suma del conjunto ortogonal de las señales polarizadas.

El documento US20110063190A1 publicado el 17 de marzo de 2011 está relacionado con dispositivos y métodos para controlar ancho de haz en acimut en un intervalo de frecuencias amplio. En particular, la presente invención está relacionada con elementos parasitarios que permiten a una antena o una distribución de antenas mantener un ancho de haz plano en acimut en un ancho de banda amplio, especialmente cuando se usan en aplicaciones de estación base.

Compendio

Para reducir un ancho de haz horizontal de una antena de distribución múltiple, una realización de la presente invención proporciona una antena según la reivindicación independiente. Las reivindicaciones dependientes presentan realizaciones preferidas.

La solución técnica proporcionada en la presente invención brinda aproximadamente los siguientes efectos beneficiosos:

Los radiadores parasitarios se disponen entre las dos distribuciones radiantes adyacentes. Cuando una distribución radiante está en funcionamiento, los radiadores parasitarios pueden generar la onda electromagnética radiada parasitaria cuya dirección es opuesta a la dirección de la onda electromagnética radiada parasitaria generada por la distribución radiante adyacente. En otras palabras, la onda electromagnética radiada parasitaria generada por los radiadores parasitarios puede cancelar la onda electromagnética radiada parasitaria generada por la distribución radiante adyacente. Esto reduce el ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple, y además permite que el índice de patrón de directividad de la antena de distribución múltiple satisfaga el requisito del sistema de comunicaciones inalámbricas.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 (a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de la presente invención; La FIG. 1 (b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 2(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 2(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 3(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 3(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 4 es un diagrama esquemático de una antena según una realización de la presente invención La FIG. 5(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 5(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 5(c) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 6(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 6(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 6(c) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 6(d) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 7(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 7(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 8(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 8(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; La FIG. 9(a) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención; y La FIG. 9(b) es un diagrama esquemático de una antena según una realización de a presente invención. Numerales de referencia

1. Dispositivo reflectante; 2. Distribución radiante de primer tipo;

3. Radiador parasitario; 31. Radiador parasitario transversal;

32. Radiador parasitario longitudinal; 21. Elemento radiante en la distribución radiante de primer tipo;

4. Distribución radiante de segundo tipo; 41. Elemento radiante en la distribución radiante de segundo tipo Descripción de realizaciones

Una realización de la presente invención proporciona una antena. Como se muestra en la FIG. 1 (a), la antena incluye un dispositivo reflectante 1, al menos dos distribuciones radiantes 2 cuyas bandas de funcionamiento están en una primera banda de frecuencia prestablecida, y una pluralidad de radiadores parasitarios 3. La primera banda de frecuencia prestablecida puede ser una banda de frecuencia baja prestablecida, por ejemplo, la primera banda de frecuencia prestablecida es de 690 MHz (megahercios) a 960 MHz. Como alternativa, la primera banda de frecuencia prestablecida puede ser una banda de frecuencia alta prestablecida, por ejemplo, la primera banda de frecuencia prestablecida es de 1710 MHz a 2690 MHz. Adicionalmente, las al menos dos distribuciones radiantes pueden corresponder a diferentes bandas de funcionamiento o una misma banda de funcionamiento (en otras palabras, la banda de funcionamiento correspondiente a cada distribución radiante puede ser una subbanda en la primera banda de frecuencia prestablecida), y puede corresponder a un mismo ancho de banda de funcionamiento o diferentes anchos de banda de funcionamiento. Por ejemplo, la antena incluye una distribución radiante a y una distribución radiante b. Una frecuencia de funcionamiento de la distribución radiante a puede ser de 850 MHz a 890 MHz (un ancho de banda de funcionamiento correspondiente es de 40 MHz), y una frecuencia de funcionamiento de la distribución radiante b puede ser de 900 MHz a 940 MHz (un correspondiente ancho de banda de funcionamiento es de 40 MHz).

Cada una de las al menos dos distribuciones radiantes 2 incluida en la antena puede incluir una pluralidad de elementos radiantes 21. Cada distribución radiante 2 incluye una misma cantidad de elementos radiantes. Para cada dos distribuciones radiantes adyacentes (las bandas de funcionamiento de las dos distribuciones radiantes adyacentes están ambas en la primera banda de frecuencia prestablecida), a lo largo de una dirección de anchura del dispositivo reflectante 1, los elementos radiantes correspondientes a las dos distribuciones radiantes pueden denominarse pareja de elementos radiantes, y una cantidad de parejas de elementos radiantes incluidos en cada dos distribuciones radiantes adyacentes es la misma que la cantidad de elementos radiantes incluidos en cada distribución radiante. Por ejemplo, la distribución radiante a y la distribución radiante b son distribuciones radiantes adyacentes cuyas bandas de funcionamiento están ambas en la primera banda de frecuencia prestablecida. En este caso, el primer elemento radiante de la distribución radiante a y el primer elemento radiante de la distribución radiante b pueden denominarse pareja de elementos radiantes, el segundo elemento radiante de la distribución radiante a y el segundo elemento radiante de la distribución radiante b puede denominarse pareja de elementos radiantes, etc. Cada distribución radiante puede disponerse eléctricamente en el dispositivo reflectante 1 a lo largo de una dirección de longitud (es decir, una dirección longitudinal o una dirección de columna) del dispositivo reflectante 1. El dispositivo reflectante 1 es un panel de reflexión metálico. Las al menos dos distribuciones radiantes 2 pueden conectarse eléctricamente directamente al dispositivo reflectante 1 (por ejemplo, pueden conectarse directamente al dispositivo reflectante 1 a través de un remache o un tornillo), o acoplarse eléctricamente al dispositivo reflectante 1 (por ejemplo, pueden conectarse eléctricamente al dispositivo reflectante 1 a través de una placa de circuito impreso (Printed Circuit Board, PCB)).

Adicionalmente, cada elemento radiante 21 puede incluir al menos un dispositivo de conexión a tierra, al menos un grupo de balunes de antena, un brazo de radiación (cuando el elemento radiante es un elemento radiante dipolo polarizado único, cada elemento radiante incluye al menos dos brazos de radiación; o cuando el elemento radiante es un elemento radiante dipolo polarizado dual, cada elemento radiante incluye al menos cuatro brazos de radiación). El al menos un dispositivo de conexión a tierra se dispone eléctricamente directamente sobre el dispositivo reflectante 1 o se acopla eléctricamente a este. Una altura del al menos un grupo de balunes de antena puede ser un valor en un intervalo prestablecido que incluye 0,25 veces una longitud de onda. La longitud de onda es una longitud de onda (que puede denominarse longitud de onda central) correspondiente a una frecuencia central de una banda de funcionamiento del elemento radiante. Por ejemplo, si la banda de funcionamiento del elemento radiante es de 850 MHz a 890 MHz, la frecuencia central es (850+890)/2, y la longitud de onda es una longitud de onda correspondiente a la frecuencia central. Un extremo de cada grupo de balunes de antena se puede conectar al dispositivo de conexión a tierra, y el otro extremo de los balunes antena se conecta al brazo de radiación. Una longitud de cada brazo de radiación también puede ser un valor en el intervalo prestablecido que incluye 0,25 veces la longitud de onda. Adicionalmente, una distancia entre elementos radiantes adyacentes incluidos en cada distribución radiante 2 es aproximadamente un valor en un intervalo de 0,5 veces la longitud de onda a 1,2 veces la longitud de onda. Las distancias entre elementos radiantes adyacentes incluidos en cada distribución radiante 2 son aproximadamente iguales. Una distancia entre dos elementos radiantes en una pareja de elementos radiantes incluidos en dos distribuciones radiantes adyacentes es aproximadamente un valor en un intervalo de 0,4 veces la longitud de onda a 0,8 veces la longitud de onda.

La pluralidad de radiadores parasitarios 3 incluidos en la antena pueden ser tiras metálicas. El radiador parasitario 3 también se puede denominar tira metálica, tira parasitaria o barra de aislamiento. La pluralidad de radiadores parasitarios se pueden disponer entre dos distribuciones radiantes adyacentes.

Opcionalmente, la dirección de longitud del dispositivo reflectante 1 se puede definir como la dirección longitudinal o la dirección de columna, y la dirección de anchura del dispositivo reflectante 1 se puede definir como dirección horizontal. En este caso, la pluralidad de radiadores parasitarios 3 puede incluir una pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 dispuestos a lo largo de la dirección de anchura del dispositivo reflectante 1. Para ser específicos, cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 se puede disponer a lo largo de la dirección de anchura del dispositivo reflectante 1. La pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 puede disponerse por separado en dos lados de cada pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes, como se muestra en la FIG. 1 (b). Específicamente, los radiadores parasitarios transversales 31 se pueden disponer en dos lados de cada pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes, o los radiadores parasitarios transversales 31 se pueden disponer en dos lados de una pareja de elementos radiantes distinta de una pareja de elementos radiantes ubicada en un borde en las dos distribuciones radiantes adyacentes, o los radiadores parasitarios transversales 31 se pueden disponer en dos lados de cada pareja de elementos radiantes que corresponde a una potencia de entrada mayor que un umbral de potencia prestablecido y que se incluye en las dos distribuciones radiantes adyacentes, o los radiadores parasitarios transversales 31 se pueden disponer en dos lados de una cantidad prestablecida de parejas de elementos radiantes que corresponden a una potencia de entrada máxima y que se incluyen en las dos distribuciones radiantes adyacentes, donde un elemento radiante en el medio corresponde a la potencia de entrada máxima, y las potencias de entrada de elementos radiantes ubicados en dos lados del elemento radiante en el medio disminuyen sucesivamente. De esta manera, los radiadores parasitarios transversales 31 se disponen en los dos lados de cada pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes. Cuando una distribución radiante está en funcionamiento, los radiadores parasitarios transversales 31 pueden generar una onda electromagnética radiada parasitaria cuya dirección es opuesta a una dirección de una onda electromagnética radiada parasitaria generada por una distribución radiante adyacente. En otras palabras, la onda electromagnética radiada parasitaria generada por los radiadores parasitarios transversales 31 puede cancelar la onda electromagnética radiada parasitaria generada por la distribución radiante adyacente. Esto reduce un ancho de haz horizontal de una antena de distribución múltiple, y además permite que un índice de patrón de directividad de la antena de distribución múltiple satisfaga un requisito de un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Opcionalmente, para reducir mejor el ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple, cuando se está disponiendo la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31, una distancia entre un punto medio de una proyección vertical de cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 en una superficie inferior del dispositivo reflectante 1 y una línea que conecta una pareja de elementos radiantes correspondientes a cada radiador parasitario transversal 31 puede permitirse que sea un valor de distancia prestablecido; y la proyección vertical de cada radiador parasitario transversal 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 o un eje de la proyección vertical está paralelo a la línea que conecta la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal 31. La pareja de elementos radiantes correspondientes a cada radiador parasitario transversal 31 puede ser una pareja de elementos radiantes en dos lados del radiador parasitario transversal 31. En otras palabras, cada radiador parasitario transversal 31 se puede disponer entre dos parejas de elementos radiantes correspondientes, y un plano en el que se ubica el radiador parasitario transversal 31 está paralelo a un plano en el que se ubica cada pareja de elementos radiantes correspondiente. La línea que conecta la pareja de elementos radiantes en esta realización de la presente invención es una línea que conecta dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes en la superficie inferior del dispositivo reflectante.

Por ejemplo, si la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes es paralela a un lado de anchura del dispositivo reflectante 1, el radiador parasitario transversal 31 se puede disponer como se muestra en la FIG. 2(a). Si hay un ángulo particular entre la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes y el lado de anchura del dispositivo reflectante 1, el radiador parasitario transversal 31 se puede disponer como se muestra en la FIG. 2(b). La FIG. 2(a) y la FIG. 2(b) son vistas superiores de la antena, esto es, diagramas de una proyección vertical de la antena en la superficie inferior del dispositivo reflectante.

Opcionalmente, el punto medio de la proyección vertical de cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 puede estar en una línea que conecta puntos medios (el punto medio puede ser un punto medio de una línea que conecta elementos radiantes incluidos en una pareja de elementos radiantes) de parejas de elementos radiantes correspondientes a cada radiador parasitario transversal 31. En otras palabras, para cada radiador parasitario transversal 31, cuando se está disponiendo el radiador parasitario transversal 31, en algunos casos, el radiador parasitario transversal 31 puede permitirse que coincida con un centro geométrico de dos parejas de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal 31. Para ser específicos, las distancias entre el punto medio de la proyección vertical del radiador parasitario transversal 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 y los ejes de las dos distribuciones radiantes adyacentes puede permitirse que sean iguales al máximo posible. Por ejemplo, si la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes es paralela al lado de anchura del dispositivo reflectante, el radiador parasitario transversal se puede disponer como se muestra en la FIG. 3(a). Si se forma un ángulo incluido entre la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes y el lado de anchura del dispositivo reflectante, el radiador parasitario transversal se puede disponer como se muestra en la FIG. 3(b). La FIG.

3(a) y la FIG. 3(b) son vistas superiores de la antena, esto es, diagramas de una proyección vertical de la antena en la superficie inferior del dispositivo reflectante. Adicionalmente, cuando se está disponiendo la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31, la distancia entre el punto medio de la proyección vertical de cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 y la línea que conecta la pareja de elementos radiantes correspondientes a cada radiador parasitario transversal 31 puede permitirse que sea el valor de distancia prestablecido; el punto medio de la proyección vertical de cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 está en la línea que conecta los puntos medios de las parejas de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal 31; y la proyección vertical de cada radiador parasitario transversal 31 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 o el eje de la proyección vertical es paralelo a la línea que conecta la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal 31.

Opcionalmente, cuando se están disponiendo las distribuciones radiantes 2, los centros geométricos de elementos radiantes en cada pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes pueden permitirse estar en una misma línea recta paralela al lado de anchura del dispositivo reflectante 1, por ejemplo, de una manera de disponer las parejas de elementos radiantes mostrada en la FIG. 1 (a).

Opcionalmente, cuando se están disponiendo las distribuciones radiantes 2, los centros geométricos de una pluralidad de elementos radiantes incluidos en cada una de las al menos dos distribuciones radiantes puede permitirse que esté en una misma línea recta paralela a un lado de longitud del dispositivo reflectante 1. Para ser específicos, un eje longitudinal de cada distribución radiante puede permitirse que sea paralelo al lado de longitud del dispositivo reflectante 1, por ejemplo, la manera de disponer las distribuciones radiantes mostradas en la FIG. 1 (a).

Opcionalmente, cuando se está disponiendo la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31, alturas y longitudes efectivas de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales 31 pueden permitirse además que satisfagan un requisito particular. Específicamente, cuando se está disponiendo cada radiador parasitario transversal 31, una altura desde un vértice de cada radiador parasitario transversal 31 a la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 puede establecerse a un valor en un intervalo prestablecido que incluye 0,25 veces una longitud de onda. La longitud de onda es un valor promedio (la longitud de onda puede denominarse promedio de longitud de onda) de las longitudes de onda de las dos distribuciones radiantes adyacentes correspondientes a cada radiador parasitario transversal 31. Una longitud de onda de una distribución radiante es una longitud de onda correspondiente a una frecuencia central de una banda de funcionamiento de la distribución radiante. Por ejemplo, la antena incluye la distribución radiante a y la distribución radiante b, una frecuencia central de la distribución radiante a es A, y una frecuencia central de la distribución radiante b es B. En este caso, la longitud de onda es un valor promedio de una longitud de onda correspondiente a A y una longitud de onda correspondiente a B. Adicionalmente, una diferencia entre un valor de punto final del intervalo prestablecido y las 0,25 veces la longitud de onda es menor que un umbral prestablecido. Por ejemplo, si las 0,25 veces de la longitud de onda es p, el intervalo prestablecido puede ser p-q a p+q, donde q es un valor más pequeño, y puede ser el umbral prestablecido.

Cuando se está disponiendo cada radiador parasitario transversal 31, la longitud efectiva de cada radiador parasitario transversal 31 puede establecerse a un valor en un intervalo de 0,8 veces la longitud de onda a 2,5 veces la longitud de onda. La longitud efectiva de cada radiador parasitario transversal 31 puede ser aproximadamente el valor en el intervalo de la 0,8 veces la longitud de onda a la 2,5 veces la longitud de onda, y puede permitirse una desviación específica. Una definición de la longitud efectiva puede ser la misma que la definición de una longitud efectiva de un elemento radiante, y puede ser de la siguiente manera: La antena se coloca en un sistema de coordenadas cartesianas; un centro geométrico físico de la antena se establece en un origen de coordenadas; la dirección de longitud del dispositivo reflectante se establece a lo largo de un EJE Z, y la dirección de anchura se establece a lo largo de un eje X; los radiadores parasitarios transversales 31 paralelos al lado de anchura del dispositivo reflectante se proyectan por separado a un plano XY, un plano XZ y un plano YZ; y una longitud máxima de las proyecciones que están en líneas rectas en la planos se selecciona como la longitud efectiva del radiador parasitario transversal 31. Para ser específicos, en la vista desde arriba de la antena, o una vista lateral a lo largo de la dirección de longitud del dispositivo reflectante, o una vista lateral a lo largo de la dirección de anchura del dispositivo reflectante, se puede determinar una vista en la que una proyección del radiador parasitario transversal 31 es una línea recta, y además, una longitud correspondiente a una línea recta con una longitud máxima se puede usar como la longitud efectiva del radiador parasitario transversal 31.

Opcionalmente, como se muestra en la FIG.4, la pluralidad de radiadores parasitarios puede incluir además una pluralidad de radiadores parasitarios longitudinales 32. Cuando se están disponiendo los radiadores parasitarios longitudinales 32, se puede disponer cada radiador parasitario longitudinal 32, a lo largo de la dirección de longitud del dispositivo reflectante 1, entre dos elementos radiantes incluidos en una pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario longitudinal 32.

Opcionalmente, para reducir mejor el ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple, cuando se está disponiendo la pluralidad de radiadores parasitarios longitudinales 32, un punto medio de una proyección vertical de cada radiador parasitario longitudinal 32 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 puede permitirse que coincida con un punto medio de una línea que conecta los dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario longitudinal 32, y la proyección vertical de cada radiador parasitario longitudinal 32 en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 o un eje de la proyección vertical es perpendicular a la línea que conecta la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario longitudinal 32. La pareja de elementos radiantes correspondientes a cada radiador parasitario longitudinal 32 puede ser una pareja de elementos radiantes que incluye elementos radiantes en dos lados del radiador parasitario longitudinal 32. En otras palabras, cada radiador parasitario longitudinal 32 se puede disponer entre los dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes correspondiente, y es perpendicular a la línea que conecta la pareja de elementos radiantes correspondiente. Por ejemplo, si la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes es paralela al lado de anchura del dispositivo reflectante, el radiador parasitario longitudinal 32 se puede disponer como se muestra en la FIG. 5(a). Si hay un ángulo particular entre la línea que conecta la pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes y el lado de anchura del dispositivo reflectante, el radiador parasitario longitudinal 32 se puede disponer como se muestra en la FIG. 5(b). La FIG. 5(a) y la FIG. 5(b) son vistas superiores de la antena, esto es, diagramas de una proyección vertical de la antena en la superficie inferior del dispositivo reflectante. Una vista lateral correspondiente a la FlG. 5(a) se muestra en la FIG. 5(c).

Opcionalmente, cuando se está disponiendo la pluralidad de radiadores parasitarios longitudinal 32, alturas y longitudes efectivas de la pluralidad de radiadores parasitarios longitudinal 32 pueden permitirse además que satisfagan un requisito particular. Específicamente, cuando se está disponiendo cada radiador parasitario longitudinal 32, una altura desde un vértice de cada radiador parasitario longitudinal 32 a la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 puede establecerse a un valor en un intervalo prestablecido que incluye 0,25 veces una longitud de onda. La longitud de onda es un valor promedio (la longitud de onda puede denominarse promedio de longitud de onda) de las longitudes de onda de las dos distribuciones radiantes adyacentes correspondientes a cada radiador parasitario longitudinal 32. Adicionalmente, una diferencia entre un valor de punto final del intervalo prestablecido y las 0,25 veces la longitud de onda es menor que un umbral prestablecido. Por ejemplo, si las 0,25 veces de la longitud de onda es p, el intervalo prestablecido puede ser p-q a p+q, donde q es un valor más pequeño, y puede ser el umbral prestablecido.

Cuando se está disponiendo cada radiador parasitario longitudinal 32, la longitud efectiva del radiador parasitario longitudinal 32 puede establecerse a un valor en un intervalo de 0,8 veces la longitud de onda a 2,5 veces la longitud de onda. La longitud efectiva de cada radiador parasitario longitudinal 32 puede ser aproximadamente el valor en el intervalo de la 0,8 veces la longitud de onda a la 2,5 veces la longitud de onda, y puede permitirse un desviación específica. Una definición de la longitud efectiva del radiador parasitario longitudinal 32 puede ser la misma que la definición de la longitud efectiva del radiador parasitario transversal.

Adicionalmente, el radiador parasitario transversal 31 y el radiador parasitario longitudinal 32 se pueden asegurar en la superficie inferior del dispositivo reflectante 1 usando soportes. Los soportes pueden ser soportes plásticos. El radiador parasitario transversal 31 y el radiador parasitario longitudinal 32 pueden ser en formas diversificadas. Esta realización de la presente invención proporciona varias formas factibles del radiador parasitario transversal 31o el radiador parasitario longitudinal 32, que se muestran por separado en la FIG. 6(a), FIG. 6(b), FIG. 6(c), y FIG. 6(d). El radiador parasitario transversal 31 y el radiador parasitario longitudinal 32 pueden ser radiadores parasitarios axisimétricos.

Opcionalmente, cada elemento radiante incluido en cada una de las al menos dos distribuciones radiantes incluidas en la antena puede ser un elemento radiante dipolo polarizado dual. Un dipolo polarizado dual de cada elemento radiante se puede disponer en un ángulo de 45 grados positivos/negativos. Cada elemento radiante dipolo polarizado dual puede ser una unidad de interconexión de dipolo, una unidad en forma de cuenco de dipolo, una unidad de parche de dipolo, o algo semejante. Cada elemento radiante puede ser como alternativa un elemento radiante dipolo polarizado único.

En esta solución, los radiadores parasitarios transversales y los radiadores parasitarios longitudinales se disponen para reducir el ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple. Un patrón de directividad plano horizontal de una antena en la que no se dispone radiador parasitario transversal ni radiador parasitario longitudinal se muestra en la FIG.

7(a). Un patrón de directividad plano horizontal de una antena a la que se añaden los radiadores parasitarios transversales y los radiadores parasitarios longitudinales en esta solución se muestra en la FIG. 7(b). En la FIG. 7(a) y la FIG. 7(b), coordenadas horizontales indican valores angulares, y coordenadas verticales indican valores de decibelios. Por medio de comparación entre la FIG. 7(a) y la FIG. 7(b) se puede encontrar que, un ancho de haz de 3 decibelios y un ancho de haz de 10 decibelios indicados en la FIG. 7(b) son respectivamente menores que un ancho de haz de 3 decibelios y un ancho de haz de 10 decibelios indicados en la FIG. 7(a).

Opcionalmente, las al menos dos distribuciones radiantes cuyas bandas de funcionamiento están en la primera banda de frecuencia prestablecida pueden denominarse distribuciones radiantes de primer tipo, y la antena puede incluir además al menos una distribución radiante 4 (que puede denominarse distribución radiante de segundo tipo) cuya banda de funcionamiento está en una segunda banda de frecuencia prestablecida. Cuando la primera banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia baja prestablecida, la segunda banda de frecuencia prestablecida puede ser una banda de frecuencia alta prestablecida. Cuando la primera banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia alta prestablecida, la segunda banda de frecuencia prestablecida puede ser una banda de frecuencia baja prestablecida. Cada distribución radiante 4 en la distribución radiante de segundo tipo incluye una pluralidad de elementos radiantes 41. Cada distribución radiante se dispone eléctricamente en el dispositivo reflectante 1 a lo largo de la dirección de longitud del dispositivo reflectante 1.

Opcionalmente, los centros geométricos de elementos radiantes 41 incluidos en cada pareja de elementos radiantes en distribuciones radiantes de segundo tipo 4 pueden estar en una misma línea recta paralela al lado de anchura del dispositivo reflectante 1, y los centros geométricos de la pluralidad de elementos radiantes 41 incluidos en cada distribución radiante 4 pueden estar en una misma línea recta paralela al lado de longitud del dispositivo reflectante 1. Por ejemplo, cuando la primera banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia baja prestablecida, y la segunda banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia alta prestablecida, una vista desde arriba de la antena puede mostrarse en la FIG. 8(a), y una vista lateral de la antena puede mostrarse en la FIG. 8(b).

Opcionalmente, la distribución radiante de segundo tipo 4 puede ser coaxial con la distribución radiante de primer tipo 2. Para ser específicos, una línea recta en la que se ubican los centros geométricos de elementos radiantes en cada distribución radiante 2 en las distribuciones radiantes de primer tipo coincide con una línea recta en la que se ubican los centros geométricos de elementos radiantes en cada distribución radiante 4 en la distribución radiante de segundo tipo. De esta manera, un tamaño de la antena se puede más pequeño. Opcionalmente, los centros geométricos de la pluralidad de elementos radiantes 41 incluidos en cada distribución radiante 4 en las distribuciones radiantes de segundo tipo pueden estar en la misma línea recta paralela al lado de longitud del dispositivo reflectante 1, y dos distribuciones radiantes adyacentes en las distribuciones radiantes de segundo tipo 4 se escalonan sucesivamente a lo largo de la dirección de anchura del dispositivo reflectante 1. Una distancia por la que se escalona cada pareja de elementos radiantes incluidos en cada dos distribuciones radiantes adyacentes en las distribuciones radiantes de segundo tipo 4 es aproximadamente 0,5 veces una distancia entre elementos radiantes adyacentes en cada distribución radiante 4. La distancia por la que cada pareja de elementos radiantes se escalona es una distancia de desplazamiento entre dos elementos radiantes a lo largo de la dirección de longitud del dispositivo reflectante. En otras palabras, cuando las distribuciones radiantes de segundo tipo 4 incluyen cuatro distribuciones radiantes, los elementos radiantes 41 correspondientes a las distribuciones radiantes 4 a lo largo de la dirección de anchura del dispositivo reflectante 1 se disponen en forma de S. Por ejemplo, cuando la primera banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia baja prestablecida, y la segunda banda de frecuencia prestablecida es una banda de frecuencia alta prestablecida, como se muestra en la FIG. 9(b).

En esta realización de la presente invención, los radiadores parasitarios transversales se disponen en los dos lados de cada pareja de elementos radiantes incluidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes, y/o los radiadores parasitarios longitudinales se disponen entre los dos elementos radiantes incluidos en cada pareja de elementos radiantes. Cuando una distribución radiante está en funcionamiento, los radiadores parasitarios transversales y/o los radiadores parasitarios longitudinales pueden generar una onda electromagnética radiada parasitaria cuya dirección es opuesta a una dirección de una onda electromagnética radiada parasitaria generada por una distribución radiante adyacente. En otras palabras, la onda electromagnética radiada parasitaria generada por los radiadores parasitarios transversales y/o los radiadores parasitarios longitudinales puede cancelar la onda electromagnética radiada parasitaria generada por la distribución radiante adyacente. Esto reduce el ancho de haz horizontal de la antena de distribución múltiple, y además permite que índice de patrón de directividad de la antena de distribución múltiple satisfaga el requisito de un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Un experto en la técnica pueden entender que todas o algunas de las etapas de la realización pueden implementarse por hardware o un programa que da instrucciones a hardware relevante. El programa se puede almacenar en un soporte de almacenamiento legible por ordenador. El soporte de almacenamiento puede ser una memoria de solo lectura, un disco magnético, un disco óptico, o algo semejante.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una antena, en donde la antena comprende un dispositivo reflectante (1), al menos dos distribuciones radiantes (2) cuyas bandas de funcionamiento están en una primera banda de frecuencia prestablecida y que se disponen adyacentes entre sí a lo largo de una dirección de anchura del dispositivo reflectante (1), y una pluralidad de radiadores parasitarios (3), en donde cada una de las al menos dos distribuciones radiantes comprende una pluralidad de elementos radiantes (21) dispuestos en el dispositivo reflectante (1) a lo largo de una dirección de longitud del dispositivo reflectante (1), cada distribución radiante (2) incluye una misma cantidad de elementos radiantes, y la pluralidad de radiadores parasitarios (3) se disponen entre dos distribuciones radiantes adyacentes en las al menos dos distribuciones radiantes (2);

en donde la pluralidad de radiadores parasitarios (3) comprenden una pluralidad de radiadores parasitarios transversales (31);

cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios transversales (31) se dispone a lo largo de una dirección de anchura del dispositivo reflectante (1); la pluralidad de radiadores parasitarios transversales (31) se disponen por separado en dos lados de cada pareja de elementos radiantes comprendidos en las dos distribuciones radiantes adyacentes; cada una de las dos distribuciones radiantes adyacentes comprende un elemento radiante en cada uno de la pareja de elementos radiantes; y

para cada una de las dos distribuciones radiantes adyacentes a lo largo de una dirección de anchura del dispositivo reflectante, los elementos radiantes correspondientes a las dos distribuciones radiantes adyacentes se denominan la pareja de elementos radiantes,

en donde una distancia entre un punto medio de una proyección vertical de cada radiador parasitario transversal en una superficie inferior del dispositivo reflectante (1) y una línea que conecta una pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal es un valor de distancia prestablecido, en donde la línea que conecta la pareja de elementos radiantes es una línea que conecta dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes en la superficie inferior del dispositivo reflectante (1); y la proyección vertical de cada radiador parasitario transversal en la superficie inferior del dispositivo reflectante (1) es paralela a la línea que conecta dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal.

2. La antena según la reivindicación 1, en donde el punto medio de la proyección vertical de cada radiador parasitario transversal en la superficie inferior del dispositivo reflectante (1) está en una línea que conecta puntos medios de parejas de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario transversal.

3. La antena según una cualquiera de la reivindicación 1 o 2, en donde una altura desde un vértice de cada radiador parasitario transversal a la superficie inferior del dispositivo reflectante (1) es un valor en un intervalo prestablecido que comprende 0,25 veces un promedio de longitud de onda, y el promedio de longitud de onda es un valor promedio de longitudes de onda de dos distribuciones radiantes adyacentes correspondientes a cada radiador parasitario transversal, en donde la longitud de onda de la distribución radiante es la longitud de onda correspondiente a una frecuencia central de la banda de funcionamiento de la distribución radiante.

4. La antena según la reivindicación 1, en donde una longitud efectiva de cada radiador parasitario transversal es un valor en un intervalo de 0,8 veces un promedio de longitud de onda a 2,5 veces el promedio de longitud de onda y el promedio de longitud de onda es un valor promedio de longitudes de onda de dos distribuciones radiantes adyacentes correspondiente a cada radiador parasitario transversal, en donde la longitud de onda de la distribución radiante es la longitud de onda correspondiente a una frecuencia central de la banda de funcionamiento de la distribución radiante.

5. La antena según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la pluralidad de radiadores parasitarios (3) comprenden una pluralidad de radiadores parasitarios longitudinales; y

cada uno de la pluralidad de radiadores parasitarios longitudinales se dispone a lo largo de la dirección de longitud del dispositivo reflectante (1), y la pluralidad de radiadores parasitarios longitudinales se disponen por separado entre dos elementos radiantes comprendidos en cada una de las parejas de elementos radiantes comprendida en las dos distribuciones radiantes adyacentes.

6. La antena según la reivindicación 5, en donde un punto medio de una proyección vertical de cada radiador parasitario longitudinal en la superficie inferior del dispositivo reflectante (1) coincide con un punto medio de la línea que conecta una pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario longitudinal, y la proyección vertical de cada radiador parasitario longitudinal en la superficie inferior del dispositivo reflectante es perpendicular a la línea que conecta dos elementos radiantes incluidos en la pareja de elementos radiantes correspondientes al radiador parasitario longitudinal.

7. La antena según las reivindicaciones 5 o 6, cuando la reivindicación 5 depende de la reivindicación 3 o 4, en donde una altura desde un vértice de cada radiador parasitario longitudinal a la superficie inferior del dispositivo reflectante (1) es un valor en un intervalo prestablecido que comprende 0,25 veces el promedio de longitud de onda.

8. La antena según la reivindicación 5 cuando depende de la reivindicación 3 o 4, en donde una longitud efectiva de cada radiador parasitario longitudinal es un valor en un intervalo de 0,8 veces el promedio de longitud de onda a 2,5 veces el promedio de longitud de onda.

9. La antena según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde cada elemento radiante comprendido en cada una de las al menos dos distribuciones radiantes (2) es un elemento radiante dipolo polarizado dual; o

cada elemento radiante comprendido en cada una de las al menos dos distribuciones radiantes (2) es un elemento radiante dipolo polarizado único.

10. La antena según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la primera banda de frecuencia prestablecida es de 690 MHz a 960 MHz, o la primera banda de frecuencia prestablecida es de 1710 MHz a 2690 MHz.