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CN102077419A - 用于超经济广播系统的相位阵列天线面板 - Google Patents

用于超经济广播系统的相位阵列天线面板 Download PDF

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CN102077419A
CN102077419A CN2009801244161A CN200980124416A CN102077419A CN 102077419 A CN102077419 A CN 102077419A CN 2009801244161 A CN2009801244161 A CN 2009801244161A CN 200980124416 A CN200980124416 A CN 200980124416A CN 102077419 A CN102077419 A CN 102077419A
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CN
China
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radiator
signal
chamber
signal ground
crossed dipoles
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CN2009801244161A
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English (en)
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托尔比约恩·约翰逊
约翰·谢德勒
加里·莱特尔
查理斯·迈克尔·戴维森
安德烈·斯卡利纳
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SPX Technologies Inc
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SPX Corp
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Abstract

提供一种用于超经济广播系统的相位阵列天线面板。该相位阵列天线面板系统包括天线面板支撑件、第一带状线对和第二带状线对。该天线面板支撑件包括支撑第一列和第二列间隔恒定的交叉偶极子辐射器的前反射体表面、布置在所述第一列交叉偶极子辐射器之下的第一信号地腔对、布置在所述第二列交叉偶极子辐射器之下的第二信号地腔对、以及包括第一信号分配电缆连接器对和第二信号分配电缆连接器对的后表面。第一带状线对和第二带状线对分别布置在第一信号地腔对和第二信号地腔对内，分别连接到第一信号分配连接器对和第二信号分配连接器对，并分别连接到第一列交叉偶极子辐射器和第二列交叉偶极子辐射器。

Description

用于超经济广播系统的相位阵列天线面板
相关申请的交叉引用
本申请要求序列号为61/047,772(于2008年4月25日提交的题目为“Phased-Array Antenna Panel For a Super Economical Broadcast System(用于超经济广播系统的相位阵列天线面板)”)的美国临时专利申请的优先权，该申请的内容通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明总体涉及蜂窝通信系统。更具体地说，本发明涉及相位阵列天线面板。
背景技术
至少对于某些美国(U.S.)和欧盟(EU)应用，蜂窝无线电系统基站收发信台(BTS)可被约束为1640瓦特的最大容许有效无向辐射功率(EIRP)。EIRP作为对系统性能的度量，至少是发射机功率和天线增益的函数。由于对U.S.、EU以及其它蜂窝系统的蜂窝BTS EIRP的限制，设计人员采用大量BTS来为他们的客户提供足够的服务质量。对蜂窝小区的进一步限制包括在一个蜂窝小区内被服务的客户数目，这可使蜂窝小区大小成为人口密度的函数。
一种已知的天线设置具有17.5dBi的天线增益、3dB的馈线损耗(1.25”线，200ft的杆)以及3.5dB的BTS噪声因子，因此(在上行链路中)Ga-NFsys＝17.5-3.5-3.0＝11dBi。下行链路发射机功率通常为50W。加上馈线，双向滤波器和跨接电缆总共-3.5dB，到天线的Pa输入功率通常为16W，因此EIRP为16W+17.5dB＝1,000W。
在很多种实施方式中，每个BTS被布置为靠近蜂窝小区的中心，考虑到用于诸如建筑物中和飞机中服务之类的专门用途的更小的小区(微小区、毫微小区、微微小区等等)的使用，该小区在本领域中又称为例如宏小区。诸如用于城市人口密度的小区之类的典型小区，具有小于3英里(5千米)的半径。除了EIRP约束之外，BTS天线塔高通常通过各种局部或地域性分区限制来管理。因此，在世界上的很多地方，蜂窝通信提供商实施非常相似的系统。
对蜂窝BTS EIRP和天线塔高的限制在各个城市中各不相同。不仅仅是全球对于移动蜂窝通信的需求高速增长，而且在诸如印度、中国等等的技术发展中国家，确实有数十亿的人们尽管愿意并且也有能力花钱享受良好且不贵的服务，但是目前他们无法获得蜂窝服务。在某些国家，政府对于当前的设施增建给与了补助，但是仍期望最小化这种补助的增建的成本和时间。在这些情况下，传统蜂窝网络运营商还有待解决的问题是如何降低与蜂窝基础设施部署相关联的资本成本，同时降低运行开支，特别是对于低收入水平和/或低人口密度的地区更要如此。需要一种显著降低传统BTS站点等同物的数目并同时降低运营开支的创新方案。
发明内容
本发明的实施例提供一种用于超经济广播系统的相位阵列天线面板。
在一个实施例中，相位阵列天线面板系统包括天线面板支撑件、第一带状线对和第二带状线对。天线面板支撑件包括支撑第一列和第二列间隔恒定的交叉偶极子辐射器的前反射体表面、布置在所述第一列交叉偶极子辐射器之下的第一信号地腔对、布置在所述第二列交叉偶极子辐射器之下的第二信号地腔对以及包括第一信号分配电缆连接器对和第二信号分配电缆连接器对的后表面。第一带状线对分别布置在第一信号地腔对内，分别连接到第一信号分配连接器对和第一列交叉偶极子辐射器。第二带状线对分别布置在第二信号地腔对内，分别连接到第二信号分配连接器对和第二列交叉偶极子辐射器。
在另一实施例中，相位阵列天线面板包括前反射体表面、第一信号腔对、第二信号腔对和后表面。前反射体表面包括分别支撑第一和第二交错列间隔恒定的交叉偶极子辐射器的上升段对。第一信号地腔对置在所述第一列交叉偶极子辐射器之下，而第二信号地腔对布置在所述第二列交叉偶极子辐射器之下。后表面包括布置在所述第一信号地腔对之下的第一信号分配电缆连接器对和布置在所述第二信号地腔对之下的第二信号分配电缆连接器对。
因此应概括出，确切说是宽泛地概括了本发明的特定实施例，以便可以更好地理解这里的具体描述，并且可以更好地认识到本发明对现有技术作出的贡献。当然，下面还将描述本发明的附加实施例，它们将形成所附权利要求的主题。
在这方面，在具体说明本发明的至少一个实施例之前，应当理解本发明并没有将其应用限于下列说明所列举或附图所示的构造细节和部件布置。本发明除了能够按照所描述的实施例实践和实施之外，还能以各种方式实践和实施。另外，应当理解，这里所采用的措辞和术语以及摘要是为了说明的目的，不应当被视为限制。
同样地，本领域技术人员应当认识到，本公开所基于的概念可容易地被用作设计用于实施本发明的若干个目的的其它结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，将权利要求视为包括不脱离本发明的精神和范围的程度之内的等同构造。
附图说明
图1描绘出根据本发明一个实施例的基站收发信台天线的透视图。
图2A描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的透视、半透明视图。
图2B和图2C各自描绘出根据本发明各个实施例的相位阵列天线面板的透视图。
图3A、图3B和图3C各自描绘出根据本发明各个实施例的相位阵列天线面板的端部的透视图。
图4描绘出根据本发明一个实施例的图2中所描绘的相位阵列天线面板的横截面视图。
图5A描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的若干个带状线的透视图。
图5B描绘出根据本发明另一实施例的相位阵列天线面板的示例性带状线的透视图。
图6描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的透视性前视图。
图7描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的透视性后视图。
具体实施方式
本发明的实施例提供一种用于超经济广播系统的相位阵列天线面板。
根据本发明的一方面，小区间隔，即相邻BTS之间的距离，相对于传统蜂窝系统被有利地增大，并且同时在每个小区内提供一致的服务质量(QoS)。本发明的优选实施例增加了每个BTS的覆盖范围。传统的宏小区通常在半径从1/4英里(400米)到22英里(35千米)的理论最大值的覆盖范围内(按照GSM标准的限制)；在实践中，除了在高密度的城镇地区和非常开阔的农村地区之外，均采用3到6英里(5-10千米)的量级上的半径。对于本发明的典型实施例，本发明提供22英里的GSM限制的全功能，并且在某些实施例中远远超过这个数字。小区大小仍然受到用户容量的限制，在本发明的某些实施例中，用户容量本身可增加至远远超过传统宏小区的用户容量。
与小区大小的增大相当地，BTS天线塔高增加，保持增大的小区的所需的视线(对于惯例的4/3直径地球模型)传播路径。本发明的优选实施例将BTS天线塔的高度从约200英尺(60米)增加到约1500英尺(约500米)。为了使传统蜂窝收发机(用户的手持移动电话、数据终端、计算机适配器等)的发射功率和接收灵敏度保持基本不变，SEC系统的塔顶装置的EIRP和接收灵敏度在长距离处相对于传统的蜂窝系统增加，而在靠近天线杆处减小。这些效果通过本发明中所包括的相位阵列天线及相关联的无源部件和有源电子器件来实现。
标准BTS设备，例如收发机、电源、数据传输系统、温度控制和监测系统等，可有利地用在SEC系统中。通常，每个BTS处有1到3个以上蜂窝运营商(服务提供商)可同时提供支持，每个BTS处一般有例如36到96个收发机和216到576厄兰容量。可替代地，蜂窝运行商可使用更经济的BTS发射机(例如0.1W的发射机功率)，从而进一步降低成本和能耗。这些经济的BTS的功耗比先前的设计低，部分原因在于相位阵列天线塔的顶部而非地面上的发射信号放大和接收信号处理的性能。
图1给出根据本发明一个实施例的BTS天线的透视图。
基站收发机信台10包括天线塔12和相位阵列天线14，后者布置在塔12的上部，这里示出为塔顶。所示实施例中的天线14通常为圆柱形，其用于降低风力载荷，并具有若干段16，例如6段、8段、12段、18段、24段、30段、36段等，这些段共同提供对与BTS相关联的小区的全方向覆盖。每段16包括在竖直管组内的若干个天线面板18。每个高程20包括可包围支持系统以在特定高度处提供360°覆盖的若干个天线面板18，每个面板18可能属于不同的段16。每个天线面板18包括多个竖直阵列辐射器，其被装入宽度与所示实施例中的面板18相符的天线屏蔽器中。
馈线，例如同轴电缆、光纤缆等，将蜂窝运营商设备连接到位于各段16之后的天线反馈系统。各段16的馈线系统的输入处为双工器、功率传输放大器、低噪声接收放大器等，以对从相位阵列天线14发射和接收的信号进行放大和整形。在一个实施例中，反馈系统包括精密的功率分配器，以将各段16内的天线面板18进行互连，并为该段中的面板18提供竖直波瓣整形和束倾斜。在另一实施例中，柔性同轴电缆可用在反馈系统中。
图2A和图3A描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板100的透视、半透明视图。在优选实施例中，支撑件110有利地为若干个交叉偶极子辐射器120提供连续反射体面112(或背板)，所述交叉偶极子辐射器120并排排列在支撑件110上(还见图4)。支撑件110中设有若干条带状线以将交叉偶极子辐射器120连接到布置在图1所示的相位阵列天线14的支撑件110后面的信号分配电缆和接头处。在所描绘的实施例中，每个面板100上设有两列交叉偶极子辐射器120(每列有八个)，四条带状线132、134、136、138布置成互补对，将交叉偶极子辐射器120连接到信号分配电缆。每个交叉偶极子辐射器包括两个传导体，每个偶极子辐射器一个。
在优选实施例中，辐射器120为横向、四边形、交叉偶极子辐射器。图2A中还提供了示例性横向、四边形、交叉偶极子辐射器120的透视图，其突出特性将在一个以上相关共同未决专利申请中更详细地描述。横向、四边形、交叉偶极子辐射器120可被配置为呈现低交叉耦合，并且在适当地定位和取向时，供应被适当定相的信号，以呈现低的相互耦合。
在图2A中的实施例中，两个交错列中的每一列中设有八个等间隔的偶极子辐射器120。在列间交替的连续辐射器120的有效竖直间隔优选偏置一半，在所示实施例中的辐射器120中心之间提供约半波间隔。如在相关的共同未决申请中已经提出的，天线的有效发射和接收特性受到辐射器到辐射器的间隔和馈线定相的影响。在交替列中通过最接近的辐射器120的中心的线与支撑件110的中心线形成45度角。本发明也设想到每列中其它数目的等间隔偶极子辐射器120，例如2、4、6、12、16等。
在优选的900MHz频带实施例中，每列中的辐射器120沿天线面板100的长度方向相隔约12英寸(例如，12.033英寸)，并且与相邻列中的辐射器沿天线面板100的长度方向偏置约6英寸(例如，6.017英寸)。在该实施例中，这些列相隔约71/2英寸(7.680英寸)。在优选的1800MHz频带实施例中，尺寸都降低0.5的因子；可类似地适应其它实施例。注意到实际上被本发明的系统辐射和接收的信号大于、小于或等于这些中心频率。例如，一个900MHz频带的实施例可包括针对基站接收的例如890-915MHz的频率范围和针对基站发射的例如935-960MHz的频率范围。
在一个实施例中，支撑件110从诸如铝合金之类的高强度材料中突出，并且其中形成有若干个纵向延伸的腔。其它制造方法和材料可用于形成支撑件110，例如冷轧、焊接等。在所示的实施例中，支撑件110包括四个(4)信号地腔104，其中布置有各条带状线132、134、136和138。支撑件110还可包括一个以上结构腔108，以提供附加的横向尺寸、强度等。
图4描绘出根据本发明一个实施例的图2A和3A中所描绘相位阵列天线面板的横截面视图。在优选实施例中，每个信号地腔104包括沿信号地腔104的整个长度在纵向延伸的横穿的横构件106。横构件106沿平行反射体面112的信号地腔104的宽度方向从中心网114伸出到一半长度，并且由此从中心网114悬下，从而建立信号地腔104进入布置有带状线132、134、136、138的地方的C形轮廓。由于横构件106部分地限定了各个腔104的形状，因此，横构件106的宽度优选地结合到诸如带状线132、134、136、138的阻抗一致性和信号传播特性之类的考虑因素来确定。
在从一端立体地观看时，相邻信号地腔104的各个横构件106形成“交叉形”或“T形”部分105。横构件106以及信号地腔104的内表面为各条带状线130提供地平面。另外，横构件106通常增大了支撑件110的刚性。相应地，突出的支撑件110以及包括横构件106的信号地腔104，有利地结合了低损耗反馈系统外壳、偶极子辐射器反射体以及统一部件内的结构骨干的功能。
在另一实施例中，支撑件110可以形成为两个支撑件部分110A和110B，每个部分包括两个(2)具有各自的横穿件106的信号地腔104以及一个以上可选结构腔108。这两部分可由突起形成，而后通过若干种方法，例如焊接来接合。这两个支撑件部分110A、110B可以使彼此的镜像图像、相同等。在替代实施例中，单独的支撑件部分可使用传导元件接合到一起，以在维持期望的辐射器间隔的同时建立用于偶极子辐射器的背板。可替代地，楔形接合件可用于提供相邻支撑件部分的各个背板之间的相对角度。
图2B和图3B中描绘出天线面板100的另一实施例。在该实施例中，支撑件110上形成上升部分122以提供对偶极子辐射器120的附加支撑。该实施例支持的频率范围可以为例如900MHz的频带。
在该实施例中，阵列面板100具有约100英寸(例如98.00英寸)的总长度、12英寸(例如12.60英寸)的总宽度以及2英寸(例如1.91英寸)的总高度。通常，阵列面板100具有约0.1英寸(例如0.08英寸)的厚度，包括面板以及中心网114和横构件106的周界。上升部分122被抬高到高于支撑件110约0.2英寸(例如0.17英寸)，并与支撑件110的中心线偏置约4英寸(例如3.84英寸)。两个外中心网114分别布置在每个上升部分112的中心线之下，而两个内部中心网114分别布置在阵列面板100的中心线与上升部分122的中心线之间。由此形成四个通常为矩形的信号地腔104，每个包含近似相同的体积。例如，两个内信号地腔可以约2英寸宽、11/2英寸高(例如，2.06英寸×1.58英寸)，而两个外信号地腔104可以约21/4英寸宽、11/2英寸高(例如，2.29英寸×1.58英寸)。
如图3B所示，圆形槽120形成在支撑件110的各侧，以从安装在面板上的天线屏蔽器处接纳相配凸缘(如图2B中的虚线所示)。天线屏蔽器可由适合于天线屏蔽器的RF透明材料构成，例如由聚碳酸酯构成。在该实施例中，槽120可具有约1/4英寸(例如0.22英寸)的半径。天线屏蔽器包括两个端盖和中心部分，外表面具有弯曲的形状，最大高度高于支撑件110约8英寸(例如7.75英寸)。上升部分122中设有直径约1/2英寸的埋头孔(未示出)，以容纳各个辐射器120的安装。如图4中所描绘的，每个辐射器120的两个内部传导体通过上升部分122的孔，并从下面连接到布置在信号地腔104内部的各条带状线。
图2C和图3C中描绘出天线面板100的另一实施例。在该实施例中，支撑件110上形成上升部分122以对偶极子辐射器120提供附加支撑。该实施例所支持的频率范围可以是例如1800MHz的频带。在该实施例中，阵列面板100具有约50英寸的总长度、12英寸的总宽度和2英寸的总高度。通常，阵列面板100具有约0.1英寸的厚度，包括面板以及中心网114的周界；该实施例中没有使用横构件。如图3C所示，支撑件110的各侧中形成有圆形槽120以从安装在面板上方的天线屏蔽器接纳相配圆形凸缘(如图2C中的虚线所示)。该天线屏蔽器由适合于天线屏蔽器的RF透明材料构成，例如由聚碳酸酯构成。在该实施例中，槽120可具有约1/4英寸的半径。天线屏蔽器包括两个端盖和中心部分，外表面具有弯曲的形状。
图5A描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的若干个带状线的透视图。在该实施例中，四条带状线132、134、136、138位于支撑件110的各个“C形信号地腔104内。两条带状线将各个偶极子辐射器120连接到信号分配电缆(未示出)。具体来说，带状线132、134经由相应的同轴连接器142、144将一列中的偶极子辐射器120连接到信号分配电缆，而带状线136、138经由相应的同轴连接器146、148将另一列中的偶极子辐射器120连接到信号分配电缆。带状线132、134、136、138由适当的导电材料制成，例如由无电镀或类似的铜合金、弹簧黄铜、磷青铜、铍铜、铝合金等制成。它们可被镀上或涂覆上以防腐蚀、增强表面导电性等，并且可以被热处理。带状线132、134、136、138可以从扁材中切割，并弯成最终的形状，或者被蒸汽或电沉积，镀在心轴上或者以其它方式形成。
通常，每条带状线包括具有位于中心的信号分配点的下水平段，其可以是同轴电缆连接器，并且进一步包括两个竖直段和两个上水平段，其中每个上水平段在四个偶极子辐射器连接点处终止。为了清楚和方便起见，将针对带状线132论述带状线的有利特征。同轴连接器142附于下水平段152的中心，下水平段152沿任一方向纵向延伸。下水平段152的端部变换成相应的Z形转弯、竖直变换段162、172，其在上水平段182、192的相应中心部分发生T形变换和分裂。上水平段182、192包括T形接头处的馈送臂段202、212、222、232，每段202、212、222、232在两个偶极子辐射器连接点1-8处终止。上水平段182、192与下水平段152共面。
在所示的实施例中，从信号分配电缆连接器142到偶极子辐射器连接点1-8的路径长度基本上相等。在其它实施例中，各条路径长度可以不同，导致到达辐射器连接点1-8的信号间存在相位差，并且按部分确定束特性。
通过对T形接头前面的带状线132的宽度进行归一化来在带状线132中的每个T形分裂处控制阻抗，以根据类似于用于同轴线阻抗计算的算法来降低从T形引出的每段的宽度，然后对距T形具有优选距离的每段的宽度进行重新归一化。在所示的实施例中，每个T形基本上对信号进行等分。在其它实施例中，可以通过提供不同的宽度来使得功率分割得不相等，并且由此每个T形输出上的阻抗也不相等，从而单独确定耦合到每个T形上的功率比例。类似于上述相位调整，功率调整可部分地确定束特性。
带状线132通常与三维、“C形”信号地腔104相符。绝缘支座12用于实现基本均匀的间隔，这提供了若干个优点，例如阻抗控制等。带状线132的最终尺寸以及到信号地腔104的各个表面的距离被选择为基本信号分配电缆和与带状线132相接合的耦合器的阻抗相匹配。
在一个实施例中，支架12由电介质材料制成，例如由低损耗陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)等制成。支架12附于带状线132的各侧，并与信号地腔104的表面相邻。在其它实施例中，可将单侧或双侧支架12内部串在一起并与信号地腔104的壁中的相应孔对齐，并且电介质螺丝钉可穿到支架12中以固定就位。可替代地，支架12可以为管形且截面中空，而延伸通过信号地腔104的电介质杆可用于放置支架12。在另外一些实施例中，泡沫电介质材料可包围带状线并整体或部分地填充各个信号地腔104，以作为对一个以上离散支架12的使用的替代或补充。
可能会观察到，独立的支架12填充腔104的体积的一小部分，使得由信号地腔104内的与固体材料的较高的介电系数(ε)特性相关联的信号传播速度改变引起的任何辐射器到辐射器的相位漂移保持很低。类似地，选择性地使用可具有30％左右的固体密度的泡沫电介质材料，例如PTFE或PE，也可将固体材料的较高ε的效应降低到基本可忽略的水平。
将带状线132、134、136、138安装到各个信号地腔104中由于信号地腔104的几何结构以及带状线的特定尺寸和组成而变得复杂。为了方便安装，可使用载体来将各条带状线引入相应的信号地腔104。在一个实施例中，载体提供刚性支撑，并且可包括低摩擦力的外型。在将带状线置于信号地腔内并附于支架12之后，可将载体移除。
在一个实施例中，带状线132、134、136、138的尺寸可适应900MHz的频带，使得偶极子辐射器连接点1-8相隔约例如12英寸。例如，在优选实施例中，每条带状线的厚度约0.125英寸。例如，对于带状线132，下水平段152的中心部分约0.2英寸宽(例如0.178英寸)，并且在到Z形转弯、竖直变换段162、172的变换处以成串的步长段延伸约0.6英寸(0.620英寸)。竖直段162、172分别变换到上水平段182、192的中心部分，上水平段182、192的中心部分约0.2英寸宽(例如0.178英寸)，并且在变换到相应的馈送臂段202、212、222、232之前，以成串的步长段延伸约0.9英寸(例如0.880英寸)，每个馈送臂段202、212、222、232约0.370英寸宽。带状线132的总长约84英寸(例如84.601英寸)，高约1英寸(例如0.954英寸)，并且最大宽度约11/2英寸(例如1.534英寸)。
在优选实施例中，下水平段152中设有两对步长变换，每对包括宽约1/4英寸(例如0.237英寸)且长约3.3英寸(例如3.300英寸)的第一变换段和宽约0.4英寸(例如0.390英寸)且长约3.3英寸(例如3.345英寸)的第二变换段。类似地，每个上水平段182、192中设有单对步长变换，每对包括约0.4英寸(例如0.395英寸)的宽度和约3.5英寸(例如3.510英寸)的长度。
图5B描绘出根据本发明一个实施例的用于相位阵列天线面板的示例性带状线的透视图。在该实施例中，带状线132的尺寸适应1800MHz的频带，使得偶极子辐射器连接点1-8相隔约例如6英寸。例如，在优选实施例中，各条带状线的厚度约0.125英寸，并且带状线132的总长度约42英寸(例如42.370英寸)。有利地，由于竖直变换段162、172具有单个转弯，因此上水平段182、192布置为与下水平段152垂直，并且不需要横构件106。
图6描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的透视性前视图，而图7描绘出根据本发明一个实施例的相位阵列天线面板的透视性后视图。
信号分配电缆连接器142、144、146、148连接到信号分流器310、312，其将由信号馈线320、322携带的相应信号分开。在图7所描绘的实施例中，由信号馈线320携带的信号被信号分流器310分流，而后被提供给信号分配电缆连接器142、146，而由信号馈线322携带的信号被信号分流器312分流，而后被提供给信号分配电缆连接器144和148。在该实施例中，每个偶极子辐射器有利地连接到两条信号馈线320、322。在优选实施例中，信号分流器310、312将由信号馈线320、322携带的相应信号分成正交分量。
天线屏蔽器302对于关注的频率基本上是透明的，并且包围了天线面板100以保护偶极子辐射器120免受天气的有害影响等。在一个实施例中，可采用单段16，并且附加背板表面300可附于天线面板100的各侧。
本发明的很多特征和优点从具体的说明书中变得明显，因此所附权利要求意在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的本发明的所有这样的特征和优点。进一步，由于本领域技术人员很容易作出各种修改和改变，因此并不期望将本发明限于所示和所描述的确切构造和操作，并且相应地，可采取所有落入本发明范围之内的合适修改及等同物。

Claims (18)

1.一种相位阵列天线面板系统，包括：
天线面板支撑件，包括：
前反射体表面，支撑第一列和第二列间隔恒定的交叉偶极子辐射器；
第一信号地腔对，沿所述支撑件纵向延伸，布置在所述第一列交叉偶极子辐射器之下，
第二信号地腔对，沿所述支撑件纵向延伸，布置在所述第二列交叉偶极子辐射器之下，以及
后表面，包括布置在所述第一信号地腔对之下的第一信号分配电缆连接器对和布置在所述第二信号地腔对之下的第二信号分配电缆连接器对；
第一带状线对，分别布置在所述第一信号地腔对内，并连接到所述第一信号分配连接器对和所述第一列交叉偶极子辐射器；以及
第二带状线对，分别布置在所述第二信号地腔对内，并连接到所述第二信号分配连接器对和所述第二列交叉偶极子辐射器。
2.如权利要求1所述的系统，其中每条带状线包括多个间隔恒定的辐射器连接点。
3.如权利要求2所述的系统，其中每个辐射器连接点连接到单个交叉偶极子辐射器。
4.如权利要求3所述的系统，其中每个辐射器连接点连接到所述交叉偶极子辐射器中的一个偶极子。
5.如权利要求1所述的系统，其中每个带状线对包括多个间隔恒定的辐射器连接点对，每个辐射器连接点对连接到单个交叉偶极子辐射器。
6.如权利要求5所述的系统，其中来自所述第一带状线对的辐射器连接点对布置成与来自所述第二带状线对的相应辐射器连接点对成交错关系。
7.如权利要求6所述的系统，其中每个带状线对内的辐射器连接点对恒定地相隔约一个运行波长，并且每个带状线对之间的相应辐射器连接点对交错约运行波长的一半。
8.如权利要求1所述的系统，其中每条带状线包括具有连接到相应信号分配连接器的中心部分的下水平段、连接到所述下水平段的相应端的竖直变换段对、以及上水平段对，每个上水平段具有连接到相应的竖直变换段的中心部分、以及馈送臂段对，每个馈送臂段具有布置在其一端的辐射器连接点。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述下水平段和所述上水平段对共面。
10.如权利要求8所述的系统，其中所述下水平段和所述上水平段对垂直。
11.如权利要求1所述的系统，其中每个信号地腔包括横构件，该横构件沿所述腔的长度纵向延伸，并且横穿地延伸至少到所述腔内一半。
12.如权利要求11所述的系统，其中每条带状线使所述横构件与所述信号地腔相符。
13.如权利要求1所述的系统，进一步包括信号分流器对以及信号馈线对，该信号分流器对分别连接到所述第一信号分配电缆连接器对和所述第二信号分配电缆连接器对，该信号馈线对分别连接到该信号分流器对。
14.一种相位阵列天线面板，包括：
前反射体表面，包括分别支撑第一和第二交错列间隔恒定的交叉偶极子辐射器的上升段对；
第一信号地腔对，沿所述支撑件纵向延伸，布置在所述第一列交叉偶极子辐射器之下；
第二信号地腔对，沿所述支撑件纵向延伸，布置在所述第二列交叉偶极子辐射器之下；以及
后表面，包括布置在所述第一信号地腔对之下的第一信号分配电缆连接器对和布置在所述第二信号地腔对之下的第二信号分配电缆连接器对。
15.如权利要求14所述的天线面板，其中每个信号地腔包括沿所述腔的长度纵向延伸且横穿地延伸至少到所述腔内一半的中心横构件。
16.如权利要求14所述的天线面板，进一步包括槽对，布置在所述天线面板的相应侧表面中，以接纳天线屏蔽器的相配圆形凸缘。
17.如权利要求14所述的天线面板，其中所述上升段对彼此横穿地偏置运行波长的至少一半。
18.一种相位阵列天线面板系统，包括：
第一列间隔恒定的横穿四边形交叉偶极子辐射器，每一个都具有一内偶极子传导体对；
第二列间隔恒定的横穿四边形交叉偶极子辐射器，每一个都具有一内偶极子传导体对，布置为与所述第一列交叉偶极子辐射器成交错关系；
天线面板支撑件，包括：
前反射体表面，支撑第一列和第二列交叉偶极子辐射器，
第一信号地腔，沿所述天线面板支撑件纵向延伸，布置在所述第一列交叉偶极子辐射器的至少一部分之下，
第二信号地腔，沿所述天线面板支撑件纵向延伸，布置在所述第一列交叉偶极子辐射器的至少一部分之下，
第三信号地腔，沿所述天线面板支撑件纵向延伸，布置在所述第二列交叉偶极子辐射器的至少一部分之下，
第四信号地腔，沿所述天线面板支撑件纵向延伸，布置在所述第二列交叉偶极子辐射器的至少一部分之下，以及
后表面，包括布置在所述第一信号地腔之下的第一信号分配电缆连接器、布置在所述第二信号地腔之下的第二信号分配电缆连接器、布置在所述第三信号地腔之下的第三信号分配电缆连接器和布置在所述第四信号地腔之下的第四信号分配电缆连接器；
第一带状线，布置在所述第一信号地腔内，并连接到所述第一信号分配连接器和所述第一列交叉偶极子辐射器的第一内偶极子传导体；
第二带状线，布置在所述第二信号地腔内，并连接到所述第二信号分配连接器和所述第一列交叉偶极子辐射器的第二内偶极子传导体；
第三带状线，布置在所述第三信号地腔内，并连接到所述第三信号分配连接器和所述第二列交叉偶极子辐射器的第一内偶极子传导体；以及
第四带状线，布置在所述第四信号地腔内，并连接到所述第四信号分配连接器和所述第二列交叉偶极子辐射器的第二内偶极子传导体。
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