KR20160133450A - 방사 벡터들의 가상 회전을 사용한 밀집된 안테나 어레이 - Google Patents
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Abstract
일 예에서, 디바이스는 제 1 쌍극자 및 제 1 쌍극자에 직교하는 제 2 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소 및 제 3 쌍극자 및 제 3 쌍극자에 직교하는 제 4 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이를 포함한다. 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나의 배향은 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 관하여 45도 오프셋된다. 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소 및 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 +45도 및 -45도 편향된 편파들에서 신호들을 송신 및/또는 수신하기 위한 것이다.
Description
본 출원은 여기에 그의 전체가 참조로서 통합되는 2014년 3월 17일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/954,344 호에 대한 우선권을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 교차 편파 안테나 어레이들에 관한 것이다.
셀룰러 모바일 운영자들은 증가하는 가입자 트래픽 수요들을 만족시키기 위해, 및, 새로운 무선 액세스 기술들, 예를 들면, 롱 텀 에볼루션(LTE) 및 LTE-어드밴스드 무선 액세스 기술을 위해, 더 많은 스펙트럼 대역들 및 각각의 대역 내 증가하는 더 많은 스펙트럼을 사용하고 있다.
본 발명은 일반적으로 안테나 어레이에서 안테나 요소들의 더 효율적인 팩킹에 관한 것이고, 특히, 하나 이상의 상이한 구성들로 배향되는 복수의 안테나 요소들을 사용하여 특별한 편파에서 신호들을 송신 및 수신하기 위한 디바이스들 및 시스템들을 제공한다.
일 예시적인 실시예에서, 디바이스는 제 1 쌍극자 및 제 1 쌍극자에 직교하는 제 2 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소, 및 제 3 쌍극자 및 제 3 쌍극자에 직교하는 제 4 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이를 포함한다. 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나의 배향은 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 관하여 45도 오프셋된다. 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소 및 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는+45도 및 -45도 편향된 편파들에서 신호들을 송신 및/또는 수신하기 위한 것이다. 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 대해 인접한 안테나 요소이다.
하나의 추가의 예시적인 실시예에서, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법은: 제 1의 45도 편향된 선형 편파에서 송신을 위한 제 1 신호를 수신하는 단계 및 제 2의 45도 편향된 선형 편파에서 송신을 위한 제 2 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 제 2의 45도 편향된 선형 편파는 제 1의 45도 편향된 선형 편파에 직교한다. 상기 방법은: 제 1 신호에 의해 안테나 어레이의 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 제 1 쌍극자를 구동하는 단계, 제 2 신호에 의해 안테나 어레이의 적어도 하나의 제 1 교차-쌍극자 안테나 요소의 제 2 쌍극자를 구동하는 단계, 제 1 신호를 제 1 공통-위상(co-phased) 성분 신호 및 제 2 공통-위상 성분 신호로 분리하는 단계, 제 2 성분 신호를 제 1 반위상(anti-phased) 성분 신호 및 제 2 반위상 성분 신호로 분리하는 단계, 제 1 공통-위상 성분 신호 및 제 1 반위상 성분 신호에 의해 제 1 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자를 구동하는 단계, 및 제 2 공통-위상 성분 신호 및 제 2 반위상 성분 신호에 의해 제 2 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자를 구동하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일 예에서, 제 1 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자 및 제 2 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자는 안테나 어레이의 적어도 하나의 제 2 교차-쌍극자 안테나 요소의 성분들이다.
본 발명은 안테나 성능을 악화시키거나 풍하중 효과들을 증가시키지 않고 안테나의 폭이 최소로 유지될 수 있는 안테나 어레이 스택들의 팩킹 밀도를 증가시키는 방법을 제공한다.
도 1은 상이한 주파수 대역들에 대해 서브-어레이들을 갖는 안테나 어레이의 일 부분을 도시하는 도면.
도 2a는 수평 및 수직 배향된 교차 쌍극자 안테나 요소 및 그의 효과적인 방사 벡터들을 도시하는 도면.
도 2b는 교차 쌍극자 안테나 요소로부터 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위한 제 1 디바이스를 도시하는 도면.
도 3은 복수의 교차 쌍극자 안테나 요소들을 갖는 안테나로부터 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위한 제 2 디바이스를 도시하는 도면.
도 4는 상이한 주파수 대역들에 대해 서브-어레이들을 갖는 제 1 안테나 어셈블리를 도시하는 도면.
도 5는 본 개시에 따라 안테나 어레이들의 수 개의 예들을 도시하는 도면.
도 2a는 수평 및 수직 배향된 교차 쌍극자 안테나 요소 및 그의 효과적인 방사 벡터들을 도시하는 도면.
도 2b는 교차 쌍극자 안테나 요소로부터 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위한 제 1 디바이스를 도시하는 도면.
도 3은 복수의 교차 쌍극자 안테나 요소들을 갖는 안테나로부터 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위한 제 2 디바이스를 도시하는 도면.
도 4는 상이한 주파수 대역들에 대해 서브-어레이들을 갖는 제 1 안테나 어셈블리를 도시하는 도면.
도 5는 본 개시에 따라 안테나 어레이들의 수 개의 예들을 도시하는 도면.
본 개시의 교시는 첨부하는 도면들과 함께 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 쉽게 이해될 수 있다.
이해를 용이하게 하기 위해, 유사한 참조 번호들은 가능한 경우 도면들에 공통인 유사한 요소들을 지정하기 위해 사용되었다.
셀룰러 모바일 운영자들은 증가하는 가입자 트래픽 수요들을 만족시키기 위해 및 새로운 무선 액세스 기술들, 예를 들면, 롱 텀 에볼루션(LTE) 및 LTE-어드밴스드 무선 액세스 기술의 전개를 위해, 더 많은 스펙트럼 대역들 및 각각의 대역 내 점점 더 많은 스펙트럼을 사용하고 있다. 따라서, 셀룰러 사이트들은 다수의 스펙트럼 대역들을 지원할 수 있는 기지국 안테나 솔루션들을 필요로 할 수 있다. 다수의 대역들을 갖는 대부분의 셀룰러 운영자들은 이들을 저-대역 스펙트럼 대역들 및 고-대역 스펙트럼 대역들로 그룹화할 수 있다. 예를 들면, 유럽에서, 800㎒ 및 900㎒ 대역들은 저-대역 스펙트럼 대역들로서 분류될 수 있고, 반면에 1800㎒, 2100㎒, 및 2600㎒는 고-대역 스펙트럼 대역들로서 분류될 수 있다.
셀룰러 네트워크들은 물리적 환경, 무선 채널 환경, 무선 주파수(RF) 전력, 서비스 커버리지 및 용량 요건들에 의존하여 다양한 기지국 및 안테나 솔루션들을 사용할 수 있다. 기지국 사이트들은, 예를 들면, 매크로-셀, 마이크로-셀, 소형 셀, 실내 셀, 분산 안테나 시스템(DAS), 등으로 분류될 수 있다. 매크로-셀 사이트들은 더 넓은 영역 커버리지에 대해 지정되고 일반적으로 필요한 이득을 얻기 위해 지향성 메인 빔에 의해 섹터화된 패널 안테나 어레이들을 갖고, 이는 주변 빌딩들의 평균 높이보다 위에 위치된다.
기지국 안테나는 반사기 평면의 길이 보다 큰 선형 구성을 통해 수직으로 배열되는 방사 요소들의 스택으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 각각의 요소는 편파가 전파 환경의 효과들에 의해 +45도 및 -45도 배향으로 있는 이중 직교 편파 필드를 방사하여, 수평 및 수직 편파에 비해 더 많은 대칭 감쇠를 제공한다. 이는 또한 수신기에서 조합하기에 최적인 균형 잡힌 다이버시티 브랜치들을 제공한다.
일반적으로 단일 반사기 평면을 갖는 단일 안테나 인클로저로부터 다수의 서비스들을 가능하게 하기 위해, 저대역 및 고대역 주파수들 모두에서 동작하는 안테나 어레이들의 다수의 스택들은 이러한 공간 내에서 공통 위치되어야 할 것이다. 몇몇 경우들에서, 나란한 구성들이 실현되고, 저 대역(LB) 요소는 반사기 평면의 중심에 놓이고, 고-대역(HB) 요소들의 추가의 두 개의 HB 어레이 스택들은 LB 쌍극자의 두 개의 측면들상에 위치된다. 이러한 배열에 의해, 안테나의 반사기 평면 폭은 이들 요소들을 수용하기 위해 넓어져야 할 수 있다. 이러한 확장은 안테나를 디튜닝할 것이고 더 나쁜 방사된 성능을 초래할 요소들 사이의 상호 커플링 효과들을 감소시키는 것이다.
이들 기지국 안테나들은 기지국 안테나들이 강풍을 겪는 셀룰러 탑들에 장착될 수 있다. 이는 안테나 장착 및 탑의 역학적 무결성 요건을 내포한다. 안테나의 표면적이 증가할 때 풍하중 효과들은 가장 나쁘다. 이러한 이유 때문에, 안테나의 폭은 최소로 유지될 수 있다. 그러나, 이는 안테나 요소들의 상호 결합을 간접적으로 증가시킬 수 있고, 이는 더 나쁜 방사 성능을 초래할 수 있다.
본 개시는 일반적으로 안테나 어레이에서 안테나 요소들의 더 효율적인 팩킹에 관한 것이고, 특히, 하나 이상의 상이한 구성들로 배향되는 복수의 안테나 요소들을 사용하여 특별한 편파에서 신호들을 송신 및 수신하기 위한 디바이스들 및 시스템들에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들은 안테나 성능을 악화시키거나 풍하중 효과들을 증가시키지 않고 안테나의 폭이 최소로 유지될 수 있는 안테나 어레이 스택들의 팩킹 밀도를 증가시킨다. 여기에 사용되는, 용어 "안테나" 및 "안테나 어레이"는 교체가능하게 사용된다. 또한, 일관성을 위해, 및 도시된 안테나 어레이들 중 어느 하나에 관하여, 그와 달리 특별히 주의되지 않으면, 실제 수평선은 페이지상의 왼쪽-오른쪽/오른쪽-왼쪽으로서 나타내지고, 위/수직 방향은 페이지의 하부로부터 페이지의 상부로의 방향이다.
셀룰러 애플리케이션들에 대한 안테나 어레이에서, 어레이에서 각각의 안테나 요소는 (효과적인 방사 벡터들에 대해) +45/-45도로 이중 편파된 교차 쌍극자일 수 있다. 몇몇 안테나 어레이들은 단일 어레이에서 저대역 및 고대역 요소들을 함께 갖는다. 예를 들면, 단일 어레이에서 나란한 두 개의 서브-어레이들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 도 1은 하나의 저대역(LB) 서브-어레이(120) 및 두 개의 고대역(HB) 서브-어레이들(130)을 갖는 하나의 안테나 어레이(100)를 도시한다. 그러나, 하나의 어레이에 LB 및 HB 안테나 요소들이 존재할 때, 팩킹 밀도 문제가 존재한다. 예를 들면, 도 1의 안테나 어레이(100)는 큰 공간량을 차지한다. LB 서브-어레이(120) 및 HB 서브-어레이들(130)로부터의 안테나 요소들을 함께 가까이에 놓는 것이 가능하다. 그러나, 그 결과는 HB 요소들 위의 LB 요소들에 의한 부분적인 차단, 방해 또는 "섀도잉(shadowing)"이다. 이러한 중첩이 존재할 때 바람직하지 않은 결과들은 또한 상호 결합, 차단 및 디튠 효과들을 포함하고, 이는 어레이를 설계 및 제어하는 것을 더 어렵게 만든다. 하나의 구현은 선형 +45/-45도 편향된 배향 안테나 요소들을 갖는 교차-편파된 안테나 어레이들을 사용할 수 있는데, 왜냐하면 이것이 균형 잡힌 전파 및 무선 채널 특징들을 갖는 것을 초래하기 때문이고, 이는 다이버시티 전력 밸런스, 및 최적의 다이버시티 조합 성능을 제공한다.
일반적인 이중-편파된 수평 및 수직(H/V) 배향된 교차 쌍극자 안테나 요소들에 대하여, 방사 벡터들은 안테나 요소의 교차 쌍극자들("방사 요소들"이라고 불림)과 동일한 배향들을 갖는다. 이는 도 2a에 도시된다. 특히, 도 2a는 수평 쌍극자(210) 및 수직 쌍극자(220)를 갖는 이중-편파 교차 쌍극자 안테나 요소(205)를 도시한다. 효과적인 방사 벡터들(230)은 안테나 요소(205)에 인접하게 도시된다. 방사 벡터들(203)은 이전에 논의되는 바람직하지 않은 송신 특징들을 초래할 수 있다. 전술한 것과 반대로, 본 개시의 예들은, 수평 및 수직 배향된 교차-쌍극자 안테나 요소들을 사용하면서, +45/-45도 편향된 편파들에서 신호들을 송신(및 수신)하기 위해 방사 벡터들의 가상 회전을 사용한다. 특히, +45/-45도로서 물리적으로 배향하는 교차 쌍극자들 대신에, 적어도 하나의 교차 쌍극자 안테나 요소는 수평으로 및 수직으로(H/V) 배향된 그의 쌍극자들에 의해 물리적으로 배향되고, 동시에 적어도 하나의 교차 쌍극자 안테나 요소를 통해 송신 및 수신된 통신 신호들은 +45/-45 도의 편파들에 대해 가상으로 회전된다. 본 개시의 예들은 +45/-45 도 모두로 및 H/V 배향들로 배향되는 안테나 요소들을 사용함으로써 그와 다르게 달성가능한 것보다 더 큰 팩킹 밀도의 안테나 요소들을 제공한다. 또한, 본 개시의 예들은 상이한 주파수 대역들, 예를 들면, 저-주파수 대역, 즉, LB, 및 고-주파수 대역, 즉, HB에 대한 두 개의 상이한 안테나 어레이들의 사용을 가능하게 한다. 특히, 주파수 대역들 중 하나 또는 두 개의 안테나 요소들의 일부 또는 모두는 H/V 배향을 갖고, 다른 안테나 요소들은 +45/-45 도 배향을 갖는다.
제 1 예시적인 디바이스(200)는 도 2b에 도시된다. 디바이스(200)는 서로 직교하여 배향되는 수평 쌍극자(210) 및 수직 쌍극자(220)를 갖는 H/V 배향된 이중-편파 교차 쌍극자 안테나 요소(205)를 포함한다. 디바이스(200)는 또한 회로, 또는 이중 편파 안테나 요소(205)의 효과적인 방사 벡터들(290)을 회전 또는 제어하기 위한 전력 분할기(240)를 포함한다. 일 예에서, 전력 분할기(240)는 하이브리드 결합기 또는 (180도) 하이브리드 링 결합기, 예컨대 래트 레이스 결합기를 포함한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 전력 분할기(240)는 양의 'P' 입력 포트(270)(동상 입력이라고도 불림) 및 음의 'M' 입력 포트(280)(여기서 이상 입력이라고도 불림)로서 표시된, 두 개의 입력 포트들(송신을 위해 의도된 신호들에 대한 접속을 가정함) 및 'V' 출력 포트(250) 및 'H' 출력 포트(260)로 표시된 두 개의 출력 포트들을 포함한다.
예를 들면, 양의 'P' 입력 포트(270) 및 음의 'M' 입력 포트(280) 각각에 입력된 신호들(241, 242)은 +45도 및 -45도 선형 편향된 편파에 각각 송신을 위한 것일 수 있다. 이를 도시하기 위해, 이 경우에는 180도 하이브리드 링 결합기인 전력 분할기(240)에 입력하는 양의 입력 포트(270)에 입력되는 신호(241)가 전력을, 하나의 브랜치는 250으로 라벨링된 출력 포트 'V'에 시계 방향으로 이동하고, 다른 브랜치는 260으로 라벨링된 출력 포트 'H'에 시계 반대 방향으로 이동하는 두 개의 브랜치들로 균등하게 분리되는 것을 생각하자. 특히, 양의 입력 포트(270)와 'H' 포트(260) 사이의 거리 및 양의 입력 포트(270)와 'V' 포트(250) 사이의 거리는 동일한 거리이다. 일 예에서, 이러한 거리는 디바이스(200)를 통해 송신될 및 수신될 신호들의 주파수 대역 내에서 중심 주파수에 대해 90도 위상과 동일한 거리에 있거나 또는 그에 실질적으로 가깝다.
임의의 경우에, 입력 포트(270)에서 수신된 신호(241)가 동일한 거리를 이동하기 때문에, 두 개의 출력 포트들(250, 260)은 동일한 전력 및 동일한 위상의 동일한 신호들(예를 들면, 이들은 두 개의 "공통-위상" 성분 신호들이다)을 수신한다. 유사하게, 전력 분할기(240)에 입력하는 음의 입력 포트(280)에서 수신된 신호(242)는 전력을, 하나의 브랜치는 시계 방향으로 이동하고 하나의 브랜치는 시계 반대 방향으로 이동하는 두 개의 브랜치들로 균등하게 분할한다. 특히, 음의 입력 포트(280)와 'V' 포트(250) 사이의 거리는 양의 입력 포트(270)와 'V' 출력 포트(250) 사이의 거리, 예를 들면, 90도의 위상 시프트를 제공하는 거리와 동일하다. 따라서, 음의 입력 포트(280)로부터의 신호(242)는, 'V' 출력 포트(250)가 신호(241)와 동일한 위상을 가질 때, 양의 입력 포트(270)상에 도착한다. 그러나, 일 예에서, 음의 입력 포트(280)와 'H' 출력 포트(260) 사이의 거리는 음의 입력 포트(280)와 'V' 포트(250) 사이의 거리의 세 배이다. 예를 들면, 이러한 거리는, 예를 들면, 바람직한 주파수 대역의 중심 주파수의 신호에 대해, 270도의 위상 시프트를 제공하는 거리 또는 길이일 수 있다. 다시 말해서, 음의 입력 포트(280)로부터의 신호(242)가 'H' 포트(260)에 도달할 때, 이는 양의 입력 단자(270)로부터 'H' 출력 포트(260)에 도달하는 신호(241)에 관하여 180도 역위상(out-of-phase)이다. 또한, 입력 포트(280)에 수신된 신호(241)가 두 개의 출력 포트들(250, 260)에 대해 상이한 거리를 이동하기 때문에, 출력 포트들은 동일한 전력이지만 180도 역위상인 신호들을 수신한다(예를 들면, 이들은 두 개의 "반위상" 성분 신호들이다).
상기에 기술된 바와 같이, 'H' 출력 포트(260) 및 'V' 출력 포트(250)는 양의 입력 포트(270) 및 음의 입력 포트(280) 모두로부터 신호들(241, 242)을 수신한다. 이들 신호들은 각각의 출력 포트들(250, 260)에서 결합되고, RF 송신을 위해 수평 쌍극자(210) 및 수직 쌍극자(220) 각각에 전송된다. 양의 입력 포트(270) 및 음의 입력 포트(280)상의 신호들이 안테나 요소(205)에 직접 접속된 경우, 결과의 방사 벡터들은 도 2a에 도시되는 것으로, 즉, 방사 벡터들(230)로 나타난다. 그러나, 전력 분할기(240)를 통해 전해지는 신호 지연들 및 전력 분할 때문에, 안테나 요소(205)로부터의 결과의 방사 벡터들은 도 2b에 도시되는 것, 즉, +45/-45도 편향된 선형 편파들을 갖는 방사 벡터들(290)로 나타난다.
이롭게는, 디바이스(200)는 일반적으로 +45/-45도 배향된 교차 쌍극자 안테나 요소에 의해 제공되는 +45/-45도 편향된 선형 편파 효과 방사 벡터들을 제공하면서, H/V 배향된 이중-편파 교차 쌍극자 안테나 요소, 예를 들면, 안테나 요소(205)의 사용을 허용한다. 이러한 편파 벡터 회전은 그 밖의 상당한 성능 손상들 없이 달성가능하지 않은 다양한 새로운 안테나 어레이 레이아웃들을 허용한다. 예시를 위해, 도 4 및 도 5는 본 개시에 따른 수 개의 예시적인 안테나 어레이 레이아웃들, 또는 설계들을 도시한다.
본 개시의 예들이 +45/-45도 선형 편향된 편파들 또는 H/V 선형 편파들의 사용을 기술한다는 것이 주의되어야 한다. 그러나, 선형 편파가 일반적이고, 예들은 선형 편파들을 사용하여 제공되지만, 본 개시의 다른 실시예들은, 당업자들에게 이해되는 바와 같이, 예를 들면, 이중-직교 타원 편파, 즉 왼쪽 원형 및 오른쪽 원형 편파들을 포함하여 쉽게 도달할 수 있다. 또한, 180도 하이브리드 링 결합기 및/또는 래트 레이스 결합기를 포함하는 수동 전력 분할기가 여기서 다양한 예들에서 기술되었지만, 본 개시는 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들면, 본 개시는 상대적으로 위상 시프트된 신호들을 제공할 수 있는 다양한 회로들을 광범위하게 채용할 수 있고, 따라서, 하나 이상의 이중-편파된 교차-쌍극자 안테나 요소들의 효과적인 방사 벡터들의 회전을 초래한다. 예를 들면, 이러한 회로들은 수동 RF 디바이스들, 예컨대 90도 하이브리드 결합기들, 능동 RF 구성 요소들 또는 디바이스들, 소프트웨어에서 구현된 프로세스들 또는 알고리즘들을 포함하는 디바이스들 및/또는 디지털 신호 처리(DSP) 디바이스들, 예를 들면, 연관된 능동 구성 요소들을 갖는 소프트웨어 프로세스부, 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시에 따라 복수의 이중-편파된 교차 쌍극자 안테나 요소들을 갖는 안테나로부터 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위한 디바이스(300)를 도시한다. 디바이스(300)는 디바이스(200)와 실질적으로 유사하다; 그러나, 이는 복수의 안테나 요소들을 포함한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평 쌍극자(310A) 및 수직 쌍극자(320A)를 갖는 제 1 이중-편파 H/V 배향 교차 쌍극자 안테나 요소(305A), 및 수평 쌍극자(310B) 및 수직 쌍극자(320B)를 갖는 제 2 이중-편파 H/V 배향 교차 쌍극자 안테나 요소(305B)가 존재한다. 단지 두 개의 요소들만이 도시되지만, 당업자들은 추가, 예를 들면, 10개 이상까지의 안테나 요소들을 갖는 어레이가 더 큰 수의 스플리터들/전력 분할기들 등을 포함하는 더 큰 분산 네트워크에 의해 실현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 셀룰러 기지국 안테나에 대한 실제 지향성 이득들에 대하여, 이는, 동작의 스펙트럼 대역 및 바람직한 지향성 및 결과의 수직 평면 또는 상승 패턴 빔폭에 의존하는, 많은 요소들, 예를 들면, 5 개 내지 14 개의 요소들을 포함할 수 있다. 그와 관련하여, 선형 안테나 어레이들이 일반적이지만, 본 개시의 예들은 선형 및 비선형 모두에 적용가능하다는 것이 주의되어야 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디바이스(300)는 또한, +45도 선형 편향된 편파에서 송신을 위해(예를 들면, 신호가 송신될 신호 처리 프로세스의 부분으로서, 예를 들면, 신호를 획득, 수집 또는 그에 연결하는 것으로 넓게 해석됨) 입력 신호(341)를 수신하기 위한 양의 입력 포트(370), -45도 선형 편향된 편파에서 송신을 위해 입력 신호(341)를 수신하기 위한 음의 입력 포트(380), 'V' 출력 포트(350) 및 'H' 출력 포트(360)를 갖는 전력 분할기/회로(340)를 포함한다. 전력 분할기(340)는 도 2b에서 전력 분할기(240)와 동일하거나 실질적으로 유사하게 기능한다. 출력 포트들(350, 360)은 스플리터/조합기들(330A, 330B)에 연결된다. 스플리터/조합기(330A)는 각각의 수평 쌍극자들(310A, 310B)에 연결되고, 반면에 스플리터/조합기(330B)는 각각의 수직 쌍극자들(320A, 320B)에 연결된다. 디바이스(200)에 의해서와 같이, 디바이스(300)는 또한 +45/-45도 선형 편향된 편파들에 있는 H/V 배향된 교차 쌍극자 안테나 요소들(305A, 305B)의 각각으로부터 효과적인 방사 벡터들을 제공한다. 도 2b 및 도 3에서, 예시적인 목적들만을 위해, 'V' 출력 포트들은 수직 쌍극자들에 연결되고, 'H' 출력 포트들은 수평 쌍극자들에 연결된다는 것이 주의되어야 한다. 또한, 도 2b 및 도 3은 양 및 음의 입력 신호들의 송신과 관련하여 기술된다. 그러나, 당업자들은 디바이스들(200, 300)이 +45/-45도 선형 편향된 편파들에서 신호들을 수신하기 위한 상호간의 방식으로 기능할 것이라는 것을 인식할 것이다.
도 2b 및 도 3은 특별한 구성으로 배향되는 안테나 요소들을 사용하여 특별한 편파에서 신호들을 송신할 수 있는 디바이스들을 도시한다. 다시 말해서, +45/-45도 선형 편향된 편파들에서 송신하기 위해 H/V 배향들을 갖는 안테나 요소들/교차 쌍극자들을 사용한다. 도 4 및 도 5는 안테나 요소들이 효율적으로 팩킹되고, 송신 및 수신을 위해 효과적인 방사 벡터들을 회전시키기 위해 디바이스, 예컨대 도 3의 디바이스(300)와 함께 사용되는 예시적인 안테나 어레이들로 본 개시를 확장한다.
상기에 언급되는 바와 같이, 안테나 어레이의 사용을 위한 몇몇 애플리케이션들 호는 두 개(또는 그 이상)의 상이한 주파수 대역들과 함께 사용을 위한 안테나 요소들을 갖는다. 예시적인 목적들을 위해, 본 개시는 대략 저 주파수 대역, 즉, LB, 및 고 주파수 대역, 즉, HB를 말할 것이다. 예를 들면, 유럽에서, 800㎒ 및 900㎒ 대역들은 저-대역 스펙트럼 대역들로서 분류될 수 있지만, 반면에 1800㎒, 2100㎒ 및 2600㎒는 고-대역 스펙트럼 대역들로서 분류될 수 있다. 그러나, 본 개시가 임의의 특정한 주파수들 또는 주파수 범위들로 제한되지 않는다는 것 및 임의의 특정 값들의 언급하는 것은 단지 예시적인 목적들만을 위한 것이 이해되어야 한다.
명확성의 목적들을 위해, 단지 명확성의 목적들을 위해, 도 4 및 도 5의 예들을 통해, 특정 안테나 요소들이 참조 번호들로 특별히 나타내진다는 것이 주의되어야 한다. 그러나, 동일한 형태의 안테나 요소들(예를 들면, HB 또는 LB)는 도 4 및 도 5를 통해 동일한 크기 및 형상으로 나타내진다.
도 4는 LB 이중-편파 안테나 요소들(410) 및 HB 이중-편파 안테나 요소들(420)을 포함하는 제 1 안테나 어레이(400)를 도시한다. 특히, LB 안테나 요소들(410)은 수평으로 및 수직으로(H/V) 배향되지만, 반면에 HB 안테나 요소들(420)은 +45/-45도로 배향된다. 이러한 배열에서, HB 안테나 요소들(420)은, LB 안테나 요소들(410)이 +45/-45도로 배향되는 경우 달성 가능한 LB 안테나 요소들(410)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 안테나 어레이(400)는 이롭게는 도 1의 안테나 어레이보다 더 적은 수평 공간을 점유한다.
상기에 언급되는 바와 같이, 안테나 어레이(400)는 도 3에서 도시되는 회로 또는 디바이스와 함께 사용될 수 있다. 예시를 위해, H/V 배향들을 갖는 복수의 LB 안테나 요소들(410)은 +45 및 -45 편파들에서 신호들을 송신 및 수신하기 위해 도 3의 디바이스(300)와 같은 디바이스에 연결될 수 있다. 반대로, 복수의 HB 안테나 요소들(420)은 종래의 안테나 어레이 분산 네트워크에 연결될 수 있고, 즉, 이들 HB 요소들에 의해 송신 및 수신을 위해 의도된 신호들은 디바이스(300)와 같은 회로/디바이스를 통과하지 않는다. 이러한 방식에서, +45 및 -45도 편파들에서 송신/수신을 위해 의도되는 저 주파수 대역 또는 고 주파수 대역의 신호들은 신호들이 송신/수신되는 안테나 요소(들)의 물리적 배향에 관계없이 이러한 편파 상태들과 함께 송신/수신될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따라 안테나 어레이들의 수 개의 다른 예들을 도시한다. 특히, 안테나 어레이들(510, 520) 각각은 HB 안테나 요소들 및 LB 안테나 요소들 각각을 포함하는 혼합된 HB 및 LB 서브-어레이들을 포함한다. 안테나 어레이(510)에서, LB 안테나 요소들(512)은 +45 및 -45도로 배향되고, 반면에 HB 안테나 요소들(514)은 수평 및 수직(H/B) 배향을 갖는다. 안테나 어레이(510)에 대하여, HB 안테나 요소들(514)은 가상으로 회전될 신호들의 송신 및 수신을 제공하기 위해 디바이스(300)와 같은 하나 이상의 회로들/디바이스들에 각각 연결될 수 있어서 신호들은 H/V 배향된 HB 안테나 요소들(514)을 사용하여 +45/-45도 편향된 선형 편파들을 갖고 송신/수신될 것이다. 반대로, LB 안테나 요소들(512)은 종래 수단을 통해 신호들을 수신 및 송신할 수 있다. 즉, 신호들의 수신 및 송신은 디바이스(300)와 같은 회로/디바이스를 통과하지 않는다.
안테나 어레이(520)는 H/V 배향을 갖는 LB 안테나 요소들(522)을 포함하고, 반면에 HB 안테나 요소들(524)의 일부는 H/V 배향을 갖고, HB 안테나 요소들(525)의 일부는 +45/-45도 배향을 갖는다. 이러한 경우에서, LB 안테나 요소들(522)은 +45/-45도 편향된 선형 편파들에서 송신 및 수신을 위해 신호 편파들을 가상으로 회전시키기 위해, 디바이스(300)와 같은 하나 이상의 디바이스들에 연결될 수 있다. 일 예에서, HB 안테나 요소들(524, 525)은 동일한 신호들의 송신 및 수신을 위한 것일 수 있다. 그러나, HB 안테나 요소들(524)은 +45/-45도 편향된 편파들에서 송신 및 수신을 위해 신호들을 회전시키기 위해 디바이스(300)와 같은 하나 이상의 다른 디바이스들에 연결될 수 있고, 반면에 HB 안테나 요소들(525)은 이러한 처리 없이 신호들을 수신 및 송신할 수 있다.
본 개시의 예들은 또한 단일 대역, 예를 들면, HB 또는 LB만을 위한 안테나 어레이들을 제공한다. 예를 들면, 안테나 어레이(530)는 단지 LB 안테나 요소들, 예를 들면 인-라인 어레이만을 포함한다. 안테나 요소들(536)의 일부는 +45/-45도로 배향되고, 반면에 안테나 요소들(537)의 다른 것들은 H/V 배향들을 갖는다. 일 실시예에서, 안테나 요소들(536, 537)은 동일한 기저 신호들을 송신 및 수신하기 위한 것일 수 있지만 그를 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서, 안테나 요소들(537)은 +45/-45도 편향된 선형 편파들에서 송신 및 수신을 위해 신호들의 편파를 회전시키기 위해 디바이스(300)와 같은 하나 이상의 다른 디바이스들에 연결될 수 있지만, 반면에 안테나 요소들(536)은 이러한 처리 없이 신호들을 수신 및 송신할 수 있다. 특히, 안테나 어레이(530)는 더 큰 팩킹 효율을 갖는다. 즉, 이는 안테나 요소들 모두가 +45/-45도 배향들이 제공되는 경우보다 더 적은 공간을 점유한다. 안테나 어레이들(540, 550)은 단일 대역 안테나 어레이들의 추가의 예들을 제공한다. 예를 들면, 안테나 어레이(540)는 +45/-45도 배향된 안테나 요소들(546) 및 H/V 배향된 안테나 요소들(547)을 포함한다. 유사하게, 안테나 어레이(550)는 +45/-45도 배향된 안테나 요소들(556) 및 H/V 배향된 안테나 요소들(557)을 포함한다.
도 5의 예들 중 일부에서, 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은, 예를 들면, 안테나 어레이들(510, 530)에서와 같이, 안테나 어레이에서 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심의 수직으로 위 또는 아래에 위치된다. 유사하게, 도 5의 예들의 일부에서, 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은, 예를 들면, 안테나 어레이들(510, 540, 550)에서와 같이, 안테나 어레이에서 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심에 수평으로 인접하게 위치된다. 도 5의 상술된 예들(및 또한 도 4의 예) 모두는 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 인접한 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소를 특징으로 하고, 제 2 교차 쌍극자 안테나의 배향은 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 관하여 45도 오프셋된다는 것이 또한 주의되어야 한다. 예를 들면, 안테나 어레이(530)에서, 인접한 안테나 요소들의 각각의 쌍은 H/V 배향된 안테나 요소(537) 및 +45/-45도 배향된 안테나 요소(536)를 포함한다. 유사하게, 안테나 어레이(550)에서, 각각의 수평 행에서만, H/V 배향된 안테나 요소들(557) 및 +45/-45도 배향된 안테나 요소들(556)은 인접한다. 다시 말해서, 유사한 물리적 배향들을 갖는 두 개의 안테나 요소들은 임의의 수평 행에서 인접한다.
다른 예시적인 안테나 어레이들(560, 570)이 또한 도 5에서 제공된다. 안테나 어레이들(560, 570)은 본 개시가 2차원의 팩킹 배열들로 제한되지 않지만, 3차원을 사용하여 더 큰 팩킹 효율들을 달성하기 위해 사용될 수 있다는 것을 예시한다. 특히, 안테나 어레이(560)는 동일한 위치에서 공통 위치된 이중-편파 H/V 배향된 HB 안테나 요소들(561)과 함께 이중-편파된 H/V 배향된 LB 안테나 요소들(562)을 포함한다. 다시 말해서, 이중-편파된 H/V 배향된 LB 안테나 요소들(562)의 중심들 및 이중-편파된 H/V 배향된 HB 안테나 요소들(561)의 중심들은 안테나 어레이(560)에서 동일한 위치들을 점유한다. 이는 "이중 인-라인" 안테나 배열이라고 불릴 수 있다. HB 안테나 요소들(563)을 사용하는 두 개의 추가의 HB 어레이 스택들은 LB 안테나 요소들(562)의 한 측면상에 위치된다.
안테나 어레이(570)는 동일한 위치에 공통 위치되는 이중-편파된 +45/-45도 배향된 HB 안테나 요소들(571)과 함께 이중-편파된 H/V 배향된 LB 안테나 요소들(572)을 포함한다. 다시 말해서, 이중-편파된 H/V 배향된 LB 안테나 요소들(572)의 중심들 및 이중-편파된 +45/-45도 배향된 HB 안테나 요소들(571)의 중심들은 안테나 어레이(570)에서 동일한 위치들을 점유한다. 이는 또한 유사하게 "이중 인-라인" 안테나 배열이라고 불릴 수 있다. 추가의 두 개의 HB 어레이 스택들의 HB 안테나 요소들(574)은 LB 요소들(572)의 한쪽 측면상에 위치된다.
전술한 것은 본 개시의 하나 이상의 양태들과 연관된 다양한 예들을 기술하지만, 본 개시의 하나 이상의 양태들과 연관하여 다른 및 추가의 예(들)는, 후속하는 청구항(들) 및 그의 등가물들에 의해 결정되는, 그의 범위로부터 벗어나지 않고 생각될 수 있다.
100 : 안테나 어레이
120 : 저대역(LB) 서브-어레이
130 : 고대역(HB) 서브-어레이 240 : 전력 분할기
130 : 고대역(HB) 서브-어레이 240 : 전력 분할기
Claims (23)
- 디바이스에 있어서,
안테나 어레이로서:
제 1 쌍극자 및 상기 제 1 쌍극자에 직교하는 제 2 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소; 및
제 3 쌍극자 및 상기 제 3 쌍극자에 직교하는 제 4 쌍극자를 갖는 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소를 포함하는, 상기 안테나 어레이를 포함하고,
상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나의 배향은 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 관하여 45도 오프셋되고, 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소 및 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 +45도 및 -45도 편향된 편파들에서 신호들을 송신 또는 수신하기 위한 것인, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 인접한 안테나 요소인, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 상기 제 1 쌍극자 및 상기 제 2 쌍극자는 수평으로 및 수직으로 배향되고, 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 상기 제 3 쌍극자 및 상기 제 4 쌍극자는 +45도 및 -45도로 배향되는, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 의해 송신되거나 수신되는 효과적인 방사 이중-직교 편파 벡터들을 회전시키기 위한 회로를 추가로 포함하고,
상기 회로의 제 1 출력 단자는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 상기 제 1 쌍극자에 연결되고, 상기 전력 분할기의 제 2 출력 단자는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 상기 제 2 쌍극자에 연결되는, 디바이스. - 제 4 항에 있어서,
상기 회로는:
전력 분할기;
하이브리드 결합기;
하이브리드 링 결합기;
180도 하이브리드 링 결합기;
90도 하이브리드 결합기;
래트 레이스 결합기;
능동 무선 주파수 구성 요소들; 또는
연관된 능동 구성 요소들을 갖는 소프트웨어 프로세스부, 중 하나 이상을 포함하는, 디바이스. - 제 4 항에 있어서,
상기 효과적인 방사 이중-직교 편파 벡터들은:
직교 선형 편파들;
직교 타원형 편파들; 또는
직교 원형 편파들, 중 하나인, 디바이스. - 제 4 항에 있어서,
상기 회로는 상기 효율적인 방사 이중-직교 편파 벡터들의 편파들을 45도만큼 회전하기 위한 것인, 디바이스. - 제 4 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소는 적어도 두 개의 교차 쌍극자 안테나 요소들을 포함하고,
상기 디바이스는:
적어도 두 개의 스플리터-조합기들을 추가로 포함하고,
상기 적어도 두 개의 스플리터-조합기들 중 상기 적어도 하나의 제 1 스플리터-조합기는 상기 제 1 출력 단자로부터 신호들을 분할하는 것 및 상기 제 1 출력 단자에 대한 신호들을 조합하는 것 중 적어도 하나를 위한 것이고, 상기 적어도 두 개의 스플리터-조합기들 중 적어도 하나의 제 2 스플리터-조합기는 제 2 출력 단자로부터 신호들을 분할하는 것 및 상기 제 2 출력 단자에 대한 신호들을 조합하는 것 중 적어도 하나를 위한 것인, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 안테나 어레이는 적어도 두 개의 상이한 주파수 대역들에 대한 안테나 요소들을 포함하는, 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 두 개의 상이한 주파수 대역들 중 제 1 주파수 대역을 위한 것인, 디바이스. - 제 10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 두 개의 상이한 주파수 대역들 중 제 2 주파수 대역을 위한 것인, 디바이스. - 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심보다 수직으로 위 또는 아래에 위치되는, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심에 수평으로 인접하여 위치되는, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심 및 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 동일한 위치에 공통 위치되는, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 배향의 45도만큼의 회전이 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중첩, 차단, 또는 섀도잉을 초래하도록 배향되는, 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 배향의 45도만큼의 회전이 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소와 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소 사이의 상호 결합 또는 디튠 효과들을 초래하도록 배향되는, 디바이스. - 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법에 있어서,
제 1의 45도 편향된 선형 편파에서 송신을 위한 제 1 신호를 수신하는 단계;
제 2의 45도 편향된 선형 편파에서 송신을 위한 제 2 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제 2의 45도 편향된 선형 편파는 상기 제 1의 45도 편향된 선형 편파에 직교하는, 상기 제 2 신호를 수신하는 단계;
상기 안테나 어레이의 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 제 1 쌍극자를 상기 제 1 신호에 의해 구동하는 단계;
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 제 2 쌍극자를 상기 제 2 신호에 의해 구동하는 단계;
상기 제 1 신호를 제 1 공통 위상 성분 신호 및 제 2 공통 위상 성분 신호로 분할하는 단계;
상기 제 2 성분 신호를 제 1 반위상 성분 신호 및 제 2 반위상 성분 신호로 분할하는 단계;
제 1 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자를 상기 제 1 공통 위상 성분 신호 및 상기 제 1 반위상 성분 신호에 의해 구동하는 단계; 및
제 2 편파 상태의 적어도 하나의 쌍극자를 상기 제 2 공통 위상 성분 신호 및 상기 제 2 반위상 성분 신호에 의해 구동하는 단계를 포함하고,
제 1 편파 상태의 상기 적어도 하나의 쌍극자 및 상기 제 2 편파 상태의 상기 적어도 하나의 쌍극자는 상기 안테나 어레이의 적어도 하나의 제 2 교차-쌍극자 안테나 요소의 성분들인, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소는 상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소에 인접한 안테나 요소인, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 상기 제 1 쌍극자 및 상기 제 2 쌍극자는 수평으로 및 수직으로 배향되고, 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 제 3 쌍극자 및 제 4 쌍극자는 +45도 및 -45도로 배향되는, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 신호를 제 1 공통 위상 성분 신호 및 제 2 공통 위상 성분 신호로 분할하는 단계 및 상기 제 2 신호를 제 1 반위상 성분 신호 및 제 2 반위상 성분 신호로 분할하는 단계는 상기 제 1 편파 상태의 상기 적어도 하나의 쌍극자에 연결된 제 1 출력 단자, 및 상기 제 2 편파 상태의 상기 적어도 하나의 쌍극자에 연결된 제 2 출력 단자를 갖는 회로를 통해 수행되는, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심보다 수직으로 위 또는 아래에 위치되는, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심에 수평으로 인접하여 위치되는, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심 및 상기 적어도 하나의 제 2 교차 쌍극자 안테나 요소의 중심은 상기 안테나 어레이에서 동일한 위치에 공동 위치되는, 안테나 어레이를 사용하기 위한 방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101847133B1 (ko) * | 2017-06-01 | 2018-04-10 | 주식회사 에이스테크놀로지 | 단일의 이중편파 복사소자에 의한 4중편파 안테나 장치 |
| KR20220134466A (ko) * | 2021-03-26 | 2022-10-05 | 주식회사 케이엠더블유 | 4중 편파 안테나 어레이 및 이를 이용한 빔들의 공간적인 편파 분리 |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015005468A1 (de) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Kathrein-Werke Kg | Antenne |
| TWI599102B (zh) * | 2015-10-15 | 2017-09-11 | 啟碁科技股份有限公司 | 射頻收發系統 |
| CN106611893A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 启碁科技股份有限公司 | 射频收发系统 |
| US10495771B2 (en) * | 2015-10-27 | 2019-12-03 | Schlumberger Technology Corporation | Method and system for processing dipole anisotropy |
| WO2017091993A1 (zh) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 华为技术有限公司 | 一种多频通信天线以及基站 |
| US10615945B1 (en) * | 2015-12-05 | 2020-04-07 | L-3 Communications Corp. | Channel combiner supporting simultaneous multi-channel operation |
| CN106876885A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 上海贝尔股份有限公司 | 一种低频振子及一种多频多端口天线装置 |
| US10333228B2 (en) | 2015-12-21 | 2019-06-25 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Low coupling 2×2 MIMO array |
| CN105490006B (zh) * | 2015-12-23 | 2018-07-13 | 西安华为技术有限公司 | 一种馈电结构和天线辐射系统 |
| US11153003B2 (en) * | 2016-01-21 | 2021-10-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Cell-specific signal generation |
| US20170244164A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Blue Danube Systems, Inc. | Synthesizing cross-polarized beams with a phased array |
| KR101790627B1 (ko) * | 2016-03-30 | 2017-10-26 | 이승호 | 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나 |
| CN107565208A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 上海贝尔股份有限公司 | 一种双极化辐射振子及一种多频多端口天线装置 |
| US11088467B2 (en) * | 2016-12-15 | 2021-08-10 | Raytheon Company | Printed wiring board with radiator and feed circuit |
| CN110462931B (zh) * | 2017-03-29 | 2021-07-06 | 日本电业工作株式会社 | 阵列天线以及扇形天线 |
| WO2018211597A1 (ja) | 2017-05-16 | 2018-11-22 | 日本電業工作株式会社 | アンテナ、アレイアンテナ、セクタアンテナ及びダイポールアンテナ |
| US11342668B2 (en) | 2017-06-22 | 2022-05-24 | Commscope Technologies Llc | Cellular communication systems having antenna arrays therein with enhanced half power beam width (HPBW) control |
| WO2019052633A1 (en) | 2017-09-12 | 2019-03-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | MULTIBAND ANTENNA NETWORK |
| CA3077588A1 (en) | 2017-10-04 | 2019-04-11 | John Mezzalingua Associates, LLC | Integrated filter radiator for a multiband antenna |
| WO2019102869A1 (ja) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
| EP3703270B1 (en) * | 2017-11-24 | 2024-01-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Uplink signal transmission method, base station, and system |
| WO2019118119A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | Commscope Technologies Llc | Small cell antenna and cable mounting guides for same |
| CN111837294A (zh) * | 2018-03-05 | 2020-10-27 | 康普技术有限责任公司 | 具有表现出降低的方位角束宽和增加的隔离的共用辐射元件的天线阵列 |
| USD924210S1 (en) * | 2018-05-11 | 2021-07-06 | Skyworks Solutions, Inc. | Antenna |
| US11355864B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-06-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Signal distribution network |
| JP7292841B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2023-06-19 | 株式会社東芝 | アンテナ装置 |
| CN112186358B (zh) * | 2019-07-03 | 2023-03-31 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种控制方法、装置及存储介质 |
| KR102305313B1 (ko) * | 2019-10-07 | 2021-09-27 | 주식회사 케이엠더블유 | 쿼드 편파 안테나 모듈 어레이를 이용하여 빔들의 공간-편파 분리를 구현하는 안테나 장치 |
| JP7493962B2 (ja) * | 2020-03-04 | 2024-06-03 | キヤノン株式会社 | アンテナ |
| EP3920323A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. | An antenna system |
| US11956027B2 (en) | 2020-08-28 | 2024-04-09 | Isco International, Llc | Method and system for mitigating interference by displacing antenna structures |
| US20220102857A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-03-31 | T-Mobile Usa, Inc. | Multi-band millimeter wave (mmw) antenna arrays |
| CN114039179B (zh) * | 2021-09-29 | 2022-05-27 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种基于cmos工艺的太赫兹有源准环形器 |
| US11476585B1 (en) | 2022-03-31 | 2022-10-18 | Isco International, Llc | Polarization shifting devices and systems for interference mitigation |
| US11502404B1 (en) | 2022-03-31 | 2022-11-15 | Isco International, Llc | Method and system for detecting interference and controlling polarization shifting to mitigate the interference |
| US11476574B1 (en) | 2022-03-31 | 2022-10-18 | Isco International, Llc | Method and system for driving polarization shifting to mitigate interference |
| US11509071B1 (en) | 2022-05-26 | 2022-11-22 | Isco International, Llc | Multi-band polarization rotation for interference mitigation |
| US11515652B1 (en) | 2022-05-26 | 2022-11-29 | Isco International, Llc | Dual shifter devices and systems for polarization rotation to mitigate interference |
| US11509072B1 (en) | 2022-05-26 | 2022-11-22 | Isco International, Llc | Radio frequency (RF) polarization rotation devices and systems for interference mitigation |
| US11985692B2 (en) | 2022-10-17 | 2024-05-14 | Isco International, Llc | Method and system for antenna integrated radio (AIR) downlink and uplink beam polarization adaptation |
| US11949489B1 (en) | 2022-10-17 | 2024-04-02 | Isco International, Llc | Method and system for improving multiple-input-multiple-output (MIMO) beam isolation via alternating polarization |
| US11956058B1 (en) | 2022-10-17 | 2024-04-09 | Isco International, Llc | Method and system for mobile device signal to interference plus noise ratio (SINR) improvement via polarization adjusting/optimization |
| US11990976B2 (en) | 2022-10-17 | 2024-05-21 | Isco International, Llc | Method and system for polarization adaptation to reduce propagation loss for a multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5966102A (en) * | 1995-12-14 | 1999-10-12 | Ems Technologies, Inc. | Dual polarized array antenna with central polarization control |
| WO2000001030A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Racal Antennas Limited | Signal coupling methods and arrangements |
| US6211841B1 (en) | 1999-12-28 | 2001-04-03 | Nortel Networks Limited | Multi-band cellular basestation antenna |
| US6480168B1 (en) | 2000-09-19 | 2002-11-12 | Lockheed Martin Corporation | Compact multi-band direction-finding antenna system |
| DE10116964A1 (de) * | 2001-04-05 | 2003-02-27 | T Mobile Deutschland Gmbh | Antennenanordnung für Polarisations-Diversity Empfang |
| US7079083B2 (en) * | 2004-11-30 | 2006-07-18 | Kathrein-Werke Kg | Antenna, in particular a mobile radio antenna |
| GB0512805D0 (en) | 2005-06-23 | 2005-08-03 | Quintel Technology Ltd | Antenna system for sharing of operation |
| KR101007158B1 (ko) | 2007-10-05 | 2011-01-12 | 주식회사 에이스테크놀로지 | 스퀸트 개선 안테나 |
| CN103563170B (zh) | 2011-03-25 | 2016-09-14 | 昆特尔科技有限公司 | 用于天线辐射交叉极化抑制的方法和装置 |
| WO2012151210A1 (en) | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Andrew Llc | Tri-pole antenna element and antenna array |
| US9615765B2 (en) * | 2012-09-04 | 2017-04-11 | Vayyar Imaging Ltd. | Wideband radar with heterogeneous antenna arrays |
| US9276329B2 (en) | 2012-11-22 | 2016-03-01 | Commscope Technologies Llc | Ultra-wideband dual-band cellular basestation antenna |
| CN103560338B (zh) | 2013-10-25 | 2016-06-01 | 广东博纬通信科技有限公司 | 一种结构紧凑的多频段阵列天线 |
| CN103545621B (zh) | 2013-10-25 | 2016-03-30 | 广东博纬通信科技有限公司 | 结构紧凑的多频段阵列天线 |
| WO2015117020A1 (en) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Quintel Technology Limited | Antenna system with beamwidth control |
-
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101847133B1 (ko) * | 2017-06-01 | 2018-04-10 | 주식회사 에이스테크놀로지 | 단일의 이중편파 복사소자에 의한 4중편파 안테나 장치 |
| KR20220134466A (ko) * | 2021-03-26 | 2022-10-05 | 주식회사 케이엠더블유 | 4중 편파 안테나 어레이 및 이를 이용한 빔들의 공간적인 편파 분리 |
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