RS66183B1

RS66183B1 - Antene bazne stanice sa sočivima

Info

Publication number: RS66183B1
Application number: RS20241281A
Authority: RS
Inventors: Serguei Matitsine; Kevin E Linehan; Igor Timofeev
Original assignee: Commscope Inc North Carolina; Matsing Pte Ltd
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2024-12-31
Also published as: EP3044831C0; US20240014569A1; US20150070230A1; CN110611173A; US11799209B2; ES2994167T3; US10897089B2; EP4395077A3; EP3044831B1; EP3044831A2; CN110611173B; HRP20241573T1; US20180097290A1; EP3044831B8; WO2015035400A2; US20210159605A1; HUE069282T2; US20150091767A1; WO2015035400A3; EP4395077A2

Description

Opis

OSNOV

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na antenski sistem sa više snopova.

[0002] Naziv ćelijskih komunikacionih sistema potiče od činjenice da je područje koje komunikacija pokriva podeljeno na ćelije na mapi. Svaka takva ćelija ima jednu ili više antena konfigurisanih da obezbede dvosmernu radio/RF komunikaciju sa mobilnim pretplatnicima koji su geografski pozicionirani unutar date ćelije. Jedna ili više antena mogu da opslužuju ćeliju, pri čemu je obično više antena konfigurisano da opslužuje sektor ćelije. Tipično, ovo mnoštvo sektorskih antena je konfigurisano na tornju, pri čemu svaka antena generiše snop/snopove zračenja usmerene ka spolja da opslužuju odgovarajuću ćeliju.

[0003] Uobičajeni plan bežične komunikacione mreže uključuje baznu stanicu koja opslužuje tri ćelije ili sektora u obliku šestougla. Ovo je opšte poznato kao konfiguracija tri sektora. U konfiguraciji tri sektora, data antena bazne stanice opslužuje sektor od 120°. Tipično, antena sa širinom snopa dijagrama zračenja na nivou polovine snage (engl. Half Power Beamwidth, HPBW) od 65° obezbeđuje pokrivenost za sektor od 120°. Tri ovakva sektora od 120° pružaju pokrivenost od 360°. Mogu se koristiti i druge šeme podele na sektore. Na primer, predloženo je šest, devet i dvanaest sektorskih lokacija. Lokacije sa šest sektora mogu uključivati šest usmerenih antena baznih stanica, od kojih svaka ima 33° HPBW antenu koja opslužuje sektor od 60°. U drugim predloženim rešenjima, jedan niz sa više kolona može da se pokreće napojnom mrežom da bi se proizvela dva ili više snopova iz jednog otvora. Videti, na primer, SAD patentnu objavu br.

20110205119.

[0004] Povećanje broja sektora povećava kapacitet sistema jer svaka antena može da opslužuje manju oblast. Međutim, podela područja pokrivenosti na manje sektore ima i nedostatke, jer antene koje pokrivaju uske sektore obično imaju više zračećih elemenata koji su raspoređeni šire nego kod antena koje pokrivaju šire sektore. Na primer, tipična antena sa HPBW od 33° je generalno dvostruko šira od uobičajene antene sa HPBW od 65°. Dakle, troškovi i prostorni zahtevi se povećavaju sa podelom ćelije na veći broj sektora.

[0005] Da bi se rešili ovi problemi, razvijene su antene koje koriste mreže za formiranje više snopova (BFN) koje pokreću planarne nizove zračećih elemenata, kao što je Butlerova matrica. BFN, međutim, imaju nekoliko potencijalnih nedostataka, uključujući nesimetrične snopove i probleme povezane sa međuportnom izolacijom, gubitkom dobitka antene i uskim opsegom.

Pokušano je da se ova pitanja reše pomoću klasa antena sa više snopova zasnovanih na klasičnom Lunebergovom cilindričnom sočivu (Henry Jasik: „Antenna Engineering Handbook“, McGraw-Hill, New York, 1961, p. 15-4). Iako ova sočiva mogu da imaju bolje performanse, klasična Lunebergova sočiva (višeslojno, cilindrično sočivo sa različitim dielektricima u svakom sloju) su skupa i izuzetno složena za proizvodnju. Pored toga, ovi antenski sistemi i dalje ispoljavaju nekoliko problema, uključujući stabilnost širine snopa u širokom frekventnom opsegu i visoke nivoe unakrsne polarizacije. Shodno tome, postoji potreba za antenskim sistemom kojim se ovi problemi rešavaju, kako bi se obezbedila antena bazne stanice sa više snopova visokih performansi po pristupačnoj ceni.

[0006] DE 4430 832 A1 otkriva antenski sklop tipa Luneburgovog sočiva koje ima cilindrični oblik i emiter koji omogućava nezavisno podešavanje horizontalnog i vertikalnog ugla otvaranja.

[0007] US 2008/0278394 A1 otkriva antenski uređaj sa faznim nizom koji uključuje najmanje jedan jednodimenzionalni fazni niz zračećih elemenata raspoređenih duž pravca niza, sočivo i element za kontrolu faze. Sočivo je raspoređeno tako da se divergentni snopovi iz zračećih elemenata kolimiraju sočivom u pravcu koji je ortogonalan na pravac niza da bi se proizveo snop.

[0008] US 2007/0195004 A1 otkriva mnoštvo antenskih elemenata na dielektričnoj podlozi koji su prilagođeni da emituju ili primaju elektromagnetne talase u ili iz pravca koji je suštinski udaljen od konveksne ili konkavne ivice dielektrične podloge, pri čemu najmanje dva antenska elementa rade u različitim pravcima.

[0009] JP 4125984 B2 otkriva antenu koja prima elektromagnetne talase iz međusobno različitih pravaca. Primarni zračeći uređaj ovde je opremljen dielektričnom antenom.

[0010] WO 2005/096433 A3 otkriva poboljšanu planarnu antenu koja sadrži električno provodljivu uzemljenu ravan, prvi sloj dielektrične podloge koji je raspoređen na pomenutoj uzemljenoj ravni i koja ima prvu relativnu permitivnost, najmanje jednu električno provodljivu efektivnu površinu raspoređenu na prvom sloju dielektrične podloge i električno povezanu sa jednim krajem električno provodljivog napojnog voda, i najmanje jedan drugi sloj dielektrične podloge koji je raspoređen na efektivnoj površini i koji ima drugu relativnu permitivnost.

IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA

[0011] Prema jednom aspektu pronalaska, obezbeđen je antenski sistem bazne stanice sa više snopova kao što je navedeno u zahtevu 1. U jednom aspektu, antenski sistem bazne stanice sa više snopova sadrži: prvu kolonu zračećih elemenata, gde prva kolona zračećih elementi ima prvu uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod prvim azimutnim uglom; drugu kolonu zračećih elemenata, gde druga kolona zračećih elemenata ima drugu uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod drugim azimutnim uglom; treću kolonu zračećih elemenata, gde treća kolona zračećih elemenata ima treću uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod trećim azimutnim uglom; radiofrekventno sočivo koje ima četvrtu uzdužnu osu, pri čemu je radiofrekventno sočivo raspoređeno tako da su prva uzdužna osa, druga uzdužna osa i treća uzdužna osa u suštini poravnate sa četvrtom uzdužnom osom, a prvi azimutni ugao, drugi azimutni ugao i treći azimutni ugao snopova koje proizvodi prva kolona zračećih elemenata, druga kolona zračećih elemenata i treća kolona zračećih elemenata su usmereni na radiofrekventno sočivo; pri čemu svaka od druge kolone zračećih elemenata, prve kolone zračećih elemenata i treće kolone zračećih elemenata proizvodi snop koji ima širinu snopa -10 dB od približno 40° i drugi, prvi i treći azimutni ugao od -40°, 0°, 40°, redom; i antensko kućište koje sadrži prvu kolonu zračećih elemenata, drugu kolonu zračećih elemenata, treću kolonu zračećih elemenata i radiofrekventno sočivo, pri čemu je radiofrekventno sočivo cilindrično sočivo i sadrži dielektrični materijal koji ima suštinski homogenu dielektričnu konstantu.

[0012] Antenski sistem sa više snopova prema tome uključuje tri kolone zračećih elemenata. Svaka od kolona zračećih elemenata proizvodi snop koji ima širinu snopa -10 dB od približno 40° nakon prolaska kroz radiofrekventno sočivo. Kolone zračećih elemenata su raspoređene tako da snopovi imaju azimutne uglove od -40°, 0°, 40°, redom, u odnosu na referentni snop antenskog sistema.

[0013] U jednom primeru, radiofrekventno sočivo ima prečnik u opsegu od približno 1.5 - 5 talasnih dužina nominalne radne frekvencije kolona zračećih elemenata. Radiofrekventno sočivo može da bude duže od kolona zračećih elemenata.

[0014] U drugom aspektu ovog pronalaska, dielektrična konstanta može da bude u opsegu od 1.5 do 2.3. Radiofrekventno sočivo može da sadrži više dielektričnih čestica. U drugom aspektu pronalaska, zračeći elementi su dvostruko polarizovani zračeći elementi, koji imaju dvostruko linearnu polarizaciju od /-45<0>.

[0015] U još jednom aspektu pronalaska, zračeći elementi su konfigurisani da imaju azimutnu širinu snopa koja se monotono smanjuje sa povećanjem frekvencije. Na primer, zračeći elementi mogu da sadrže niz dipola kutijastog tipa. Zračeći elementi mogu dalje da sadrže jedan ili više usmerivača za stabilizaciju snopa koji formira antena sa sočivima.

[0016] U još jednom aspektu pronalaska, svaka od kolona elemenata može da sadrži dva ili više nizova zračećih elemenata prilagođenih da rade u različitim frekventnim opsezima. Na primer, kolona zračećih elemenata može da uključuje elemente visokog opsega i elemente niskog opsega. U jednom primeru, broj zračećih elemenata visokog opsega je približno dvostruko veći od broja elemenata niskog opsega. Zračeći elementi visokog opsega mogu da generišu snop čija je azimutna širina snopa uža od širine snopa koji proizvodi mnoštvo elemenata nižeg opsega pre prolaska kroz radiofrekventno sočivo. Ovo omogućava da snopovi nakon prolaska kroz radiofrekventno sočivo budu približno jednakih širina snopa.

[0017] U jednom primeru, zračeći elementi visokog opsega uključuju usmerivače za sužavanje širine snopa. U drugom primeru, elementi visokog opsega se nalaze u dve linije paralelno sa linijom elemenata niskog opsega da bi se suzila širina snopa koju proizvode elementi visokog opsega.

[0018] U sledećem aspektu pronalaska, antenski sistem sa više snopova može dalje da sadrži list dielektričnog materijala koji se nalazi između radiofrekventnog sočiva i jedne ili više kolona zračećih elemenata. List dielektričnog materijala može dalje da sadrži žice postavljene na listu dielektričnog materijala. List dielektričnog materijala može dalje da sadrži proreze postavljene na listu dielektričnog materijala. Drugi list dielektričnog materijala može da bude uključen za poboljšanje međuportne izolacije antene sa više snopova.

[0019] U još jednom aspektu ovog pronalaska, antenski sistem sa više snopova može dalje da sadrži sekundarno radiofrekventno sočivo postavljeno između kolona zračećih elemenata i radiofrekventnog sočiva. Sekundarno sočivo može da sadrži dielektričnu šipku. Alternativno, sekundarno sočivo može da sadrži dielektrične blokove koji se nalaze na svakom zračećem elementu.

[0020] Mnoštvo dielektričnih čestica može da uključuje žice. U drugom primeru, dielektrične čestice mogu da sadrže najmanje dva tipa čestica ravnomerno raspoređenih po zapremini radiofrekventnog sočiva. U drugom primeru, neke od dielektričnih čestica sadrže materijal sa negativnim indeksom.

[0021] U sledećem aspektu pronalaska, radiofrekventno sočivo može da uključuje dve različite vrste dielektričnog materijala sa različitom anizotropijom. Na primer, jedan od dielektričnih materijala ima anizotropiju. U drugom primeru, dve različite vrste dielektričnog materijala sadrže dva različita anizotropna materijala. U drugom primeru, dva anizotropna materijala su pomešana u nejednakim razmerama. U drugom primeru, dva anizotropna materijala imaju različite vrednosti dielektrične konstante u pravcu druge uzdužne ose i ose koja je okomita na drugu uzdužnu osu.

[0022] U još jednom aspektu pronalaska, radiofrekventno sočivo (bilo za antene sa jednim ili više snopova) može da sadrži reflektor koji pokriva zadnji deo antenskog sistema. Antena može dalje da sadrži apsorber koji se nalazi između kolone zračećih elemenata i reflektora.

KRATAK OPIS CRTEŽA

[0023]

Slika 1a je dijagram koji prikazuje izgled u rasklopljenom stanju primera antenskog sistema bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 1b je dijagram koji prikazuje poprečni presek primera sklopljenog antenskog sistema bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 2 je dijagram koji prikazuje primer linearnog niza za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 3a je dijagram koji prikazuje izgled odozgo primera dvostruko polarizovanog zračećeg elementa antene u obliku kutije;

Slika 3b je dijagram koji prikazuje bočni izgled primera dvostruko polarizovanog zračećeg elementa antene u obliku kutije;

Slika 3c je dijagram ekvivalentnih dipola primera dvostruko polarizovanog zračećeg elementa antene u obliku kutije;

Slika 4 je dijagram koji prikazuje izmerene dijagrame azimutne širine snopa antene u odnosu na frekvenciju za primer sklopljenog antenskog sistema bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 5 je dijagram koji prikazuje primer sekundarnih sočiva za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice sa više snopova sa sočivima za azimutnu stabilizaciju snopa;

Slika 6 je dijagram koji prikazuje primer sistema ukrštenih usmerivača za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 7 je dijagram koji prikazuje primere antenskih kompenzatora za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice sa više snopova sa sočivima;

Slika 8 je dijagram koji prikazuje izmereni obrazac elevacije za primer antenskog sistema bazne stanice sa više snopova sa i bez sočiva;

Slika 9 je dijagram koji prikazuje izmerene azimutne obrasce kopolarizacionog i unakrsnopolarizacionog zračenja za centralni snop antene primera antenskog sistema bazne stanice sa tri snopa i sočivom.

Slika 10 je dijagram koji prikazuje izmerene obrasce zračenja u azimutnoj ravni za sva tri snopa primera antenskog sistema bazne stanice sa tri snopa i sočivom;

Slika 11 je dijagram koji prikazuje pokrivenost ćelija od devet sektora sa tri ilustrativna antenska sistema bazne stanice sa tri snopa i sočivom.

Slika 12 je dijagram koji prikazuje bočni izgled drugog primera antene bazne stanice sa sočivima sa cilindričnim sočivom koje ima hemisferične krajeve;

Slika 13 je dijagram koji prikazuje kolonu zračećih elemenata dva različita frekventna opsega za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice dvostrukog opsega sa više snopova sa sočivima;

Slika 14 je dijagram koji prikazuje još jedan primer kolone zračećih elemenata dva različita frekventna opsega za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice dvostrukog opsega sa više snopova sa sočivima; i

Slika 15 je dijagram koji prikazuje još jedan primer kolone zračećih elemenata dva različita frekventna opsega za upotrebu u antenskom sistemu bazne stanice dvostrukog opsega sa više snopova sa sočivima.

DETALJAN OPIS POŽELJNIH PRIMERA IZVOĐENJA

[0024] Pozivajući se na crteže, i na početku i na sliku 1a, 1b, izgled u rasklopljenom stanju jednog primera izvođenja antenskog sistema 10 bazne stanice sa više snopova prikazan je na slici 1a, a njegov poprečni presek je prikazan na slici 1b. U svom najjednostavnijem obliku, antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova uključuje jedan ili više linearnih nizova zračećih elemenata 20a, 20b i 20c (koji se ovde takođe nazivaju „antenski nizovi“ ili „nizovi“) i radiofrekventno sočivo 30. Nizovi 20 mogu da imaju približno istu dužinu kao sočivo 30. Antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova može takođe da uključuje prvi kompenzator 40, drugi kompenzator 42, sekundarno sočivo 43 (prikazano na slici 1b), reflektor 52, antensko kućište 60, završne poklopce 64a i 64b, apsorber 66 i priključke (RF konektori) 70. U opisu ispod, azimutna ravan je ortogonalna na osu radiofrekventnog sočiva 30, a ravan elevacije je paralelna sa osom sočiva 30.

[0025] U primeru izvođenja prikazanom na slici 1a, 1b, radiofrekventno sočivo 30 fokusira azimutne snopove nizova 20a, 20b i 20c, menjajući, na primer, njihove širine snopa od 3 dB sa 65° na 23°. U primeru izvođenja prikazanom na slici 1a, 1b, prikazana su tri linearna antenska niza 20a, 20b i 20c, ali se može koristiti bilo koji broj i/ili oblik nizova 20. Broj snopova antenskog sistema 10 bazne stanice sa više snopova je isti kao broj portova 70 nizova 20a, 20b i 20c. Na slici 1a, 1b, svaki od nizova 20 ima 2 porta, jedan za polarizaciju od 45° i drugi za polarizaciju od -45°.

[0026] U radu, sočivo 30 sužava HPBW antenskih nizova 20a, 20b i 20c dok istovremeno povećava njihov dobitak (za 4 - 5 dB za antenu sa 3 snopa prikazanu na slici 1). Na primer, uzdužne ose kolona zračećih elemenata antenskih nizova 20a, 20b i 20c mogu da budu paralelne sa uzdužnom osom sočiva 30. U drugim primerima izvođenja, osa antenskih nizova 20 može da bude blago nagnuta (2 - 10°) u odnosu na osu sočiva 30 (na primer, za poboljšanje povratnog gubitka ili podešavanje međuportne izolacije), ali su osa niza i osa sočiva i dalje u istoj ravni. Svi antenski nizovi 20 dele jedno sočivo 30, tako da svaki antenski niz 20a, 20b i 20c ima svoj HPBW izmenjen na isti način.

[0027] Antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova kao što je gore opisano može da se koristi za povećanje kapaciteta sistema. Na primer, konvencionalna antena sa HPBW od 65° može da bude zamenjena antenskim sistemom 10 bazne stanice sa više snopova kao što je gore opisano. Ovo bi povećalo kapacitet obrade komunikacije bazne stanice. U drugom primeru, antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova može da se koristi za smanjenje broja antena na tornju ili drugoj lokaciji za instaliranje.

[0028] Prikaz poprečnog preseka sklopljenog antenskog sistema 10 bazne stanice sa više snopova dat je na slici 1b. Slika 1b takođe ilustruje kako se formiraju 3 snopa (SNOP 1, SNOP 2, SNOP 3). Azimutni uglovi položaja snopa koje obezbeđuju antenski nizovi 20a, 20b i 20c prikazani su isprekidanim linijama na slici 1b. Poželjno je da azimutni ugao svakog snopa bude približno okomit na reflektor niza 20. Na primer, u primeru izvođenja prikazanom na slici 1b, širina snopa od -10 dB svakog snopa je blizu 40°, a pravci snopova su -40°, 0°, 40°, redom.

[0029] Jedna razlika između sočiva 30 i poznatih Lunebergovih sočiva je njegova unutrašnja struktura. Kao što je prikazano na slici 1b, dielektrična konstanta („Dk“) sočiva 30 je homogena, za razliku od poznatih Lunebergovih sočiva koja imaju više slojeva sa različitim Dk. Sočivo 30 koje ima homogenu Dk se uopšteno lakše i jeftinije proizvodi. Takođe, može da bude kompaktnije, sa 20-30% manjim prečnikom. U jednom primeru izvođenja, sočivo koje ima Dk od približno 1.8 i prečnik od oko 2 talasne dužine λ fokusira snopove i obezbeđuje azimutne obrasce sa niskim bočnim lobovima (manjim od -17 dB), kao što je prikazano na slikama 10 i 11. U slučaju antenskog sistema 10 sa tri snopa, sočivo 30 koje ima prečnik od približno 2 talasne dužine i Dk = 1.9 obezbeđuje širinu snopa oko 30% manju od ekvivalentnog antenskog sistema iz prethodnog stanja tehnike koji uključuje planarni niz zasnovan na BFN tipa Butlerove matrice, kao što se može videti iz izmerenih HPBW:

Antena sa sočivima Stanje tehnike Koef. sužavanja

1.71 GHz 25.9 33.3 29% 1.8 GHz 24.9 31.7 27% 1.9 GHz 23.3 30.0 29%

[0030] Takođe je potvrđeno da homogeno cilindrično sočivo (kada je prečnik sočiva 1.5 - 5 talasnih dužina u slobodnom prostoru) ima usmerenost veću za oko 1 dB u poređenju sa višeslojnim Lunebergovim sočivom istog prečnika i u poređenju sa onim što može da se predvidi na osnovu geometrijske optike. Performanse dielektričnog cilindra u ovom slučaju mogu da se tumače kao kombinacija antene dielektričnog putujućeg talasa (režim uzdužnog niza) i režima rada sočiva (režim fokusiranja). Ova varijanta prečnika od 1.5-5 talasnih dužina može da bude pogodna za formiranje 2 do 10 snopova, što uključuje većinu aplikacija sa više snopova koje se koriste u aktuelnim antenama baznih stanica. Kompaktnost je jedna od ključnih prednosti predloženog antenskog sistema bazne stanice sa više snopova; antena je uža u poređenju sa poznatim rešenjima sa više snopova (zasnovanim na Lunebergovom sočivu ili Butlerovoj matrici).

[0031] Konvencionalno Lunebergovo sočivo je sferno simetrično sočivo koje u sebi ima varirajući indeks prelamanja. Ovde je sočivo 30 poželjno oblikovano kao kružni cilindar (ako je, na primer, isti oblik potreban za svaki snop) i homogeno je (nije višeslojno) kao što je prikazano na slikama 1a i 1b. Alternativno, ili dodatno, sočivo 30 može da sadrži eliptični cilindar, koji može da obezbedi dodatna poboljšanja performansi (na primer, smanjenje bočnih lobova centralnog snopa). Mogu se koristiti i drugi oblici.

[0032] U nekim primerima izvođenja, sočivo 30 može da sadrži strukturu poput onih opisanih u SAD patentnoj prijavi br. 14/244,369, podnetoj 3. aprila 2014. Kao što je opisano u toj prijavi, sočivo 30 može da sadrži različite segmentirane odeljke za obezbeđivanje dodatne mehaničke čvrstoće.

[0033] Sočivo 30 može da bude napravljeno od čestica ili blokova dielektričnog materijala. Čestice dielektričnog materijala fokusiraju radio-frekventnu energiju koju zrače, i primaju linearni antenski nizovi 20a, 20b i 20c. Dielektrični materijal može da bude veštački dielektrik tipa opisanog u SAD patentu br.8,518,537. U jednom primeru, čestice dielektričnog materijala sadrže mnoštvo nasumično raspoređenih čestica. Mnoštvo nasumično raspoređenih čestica je napravljeno od laganog dielektričnog materijala. Opseg gustina laganog dielektričnog materijala može da bude na primer 0.005 do 0.1 g/cm<3>. Najmanje jedno igličasto provodljivo vlakno je ugrađeno u svaku česticu. Variranjem broja/orijentacije provodnih vlakana unutar čestice, Dk može da se menja od 1 do 3. Tamo gde postoje najmanje dva provodna vlakna ugrađena u svaku česticu, najmanje dva provodna vlakna su u rasporedu poput niza, tj. imaju jedan ili više redova koji uključuju provodna vlakna. Poželjno je da provodna vlakna ugrađena u svaku česticu ne budu u međusobnom kontaktu.

[0034] Antene baznih stanica su podložne uticaju vibracija i drugih faktora okoline. Upotreba odeljaka pomaže u smanjenju taloženja čestica dielektričnog materijala, povećavajući dugoročnu fizičku stabilnost i performanse sočiva 30. Pored toga, čestice dielektričnog materijala mogu biti stabilizovane blagom kompresijom i/ili materijalom za punjenje. Različite tehnike mogu da budu primenjene na različite odeljke, ili svi odeljci mogu da budu stabilizovani korišćenjem iste tehnike.

[0035] Kod antena sa konvencionalnim Luneburgovim cilindričnim sočivima može da postoji problem visokih nivoa unakrsne polarizacije. Upotreba izotropnog (homogenog) dielektričnog cilindra takođe može da obezbedi depolarizaciju upadnog EM talasa na osnovu njegove geometrije (nesimetrične za vertikalne (V) i horizontalne (H) komponente električnog polja). Kada EM talas prolazi kroz cilindar, polarizacija duž ose cilindra („W“) će imati veće fazno kašnjenje od polarizacije okomito na osu cilindra („HH“), čime se postiže depolarizacija.

[0036] Ova depolarizacija može da se smanji konstruisanjem radiofrekventnog sočiva 30 sa dielektričnim materijalima koji imaju različite DK za pravce W i HH. Da bi se kompenzovala depolarizacija, DK za W polarizaciju mora da bude manji od DK za HH polarizaciju. Razlika DK može da zavisi od različitih faktora, uključujući veličinu cilindra i odnos između talasne dužine snopa i prečnika cilindra. Drugim rečima, smanjenje prirodne depolarizacije izazvane sočivom 30 cilindričnog oblika može se postići korišćenjem anizotropnih dielektričnih materijala. Slično tome, sa druge strane, ako je potrebno, može da se stvori kružna polarizacija, korišćenjem anizotropnog materijala da bi se stvorila fazna razlika od 90°.

[0037] Anizotropni materijal mogu da budu na primer dielektrične čestice koje u sebi imaju provodna vlakna opisana u SAD pat.8,518,537. Mešanjem ili raspoređivanjem različitih čestica različitog sastava i/ili oblika mogu se postići različite vrednosti DK u pravcu paralelno i upravno na osu cilindra. Na primer, upadni talas linearno polarizovan sa polarizacijom od /-45° imaće nivo unakrsne polarizacije od oko -8 dB nakon prolaska kroz dielektrični cilindar sa DK od 2 i prečnikom od približno dve talasne dužine. Ovaj nivo može da bude neprihvatljiv za određene komercijalne primene gde je poželjan nivo unakrsne polarizacije od približno -15 dB. Ova povećana unakrsna polarizacija se javlja zato što VV komponenta električnog polja ima faznu razliku od oko -30° u poređenju sa HH komponentom, a eliptična polarizacija se stvara sa aksijalnim odnosom od oko 8 dB. Veštačke dielektrične čestice zasnovane na provodnim vlaknima kao što su ona opisana u SAD patentu br. 8,518,537 imaju faznu razliku od 20° između komponenti polja H i V (tj. faznu razliku u suprotnom smeru). Mešanjem običnog dielektrika sa veštačkim dielektrikom, mogu da se dobiju fazne razlike između W i HH komponenti blizu 0°, a unakrsna polarizacija antene može da se svede na minimum (videti sliku 10), i može da bude zadovoljen zahtev <-15 dB, posebno u širokom frekventnom opsegu, npr.1.7 - 2.7 GHz. U jednom primeru izvođenja, koristi se mešavina približno 40% običnog dielektrika i 60% veštačkih dielektrika (koji se u literaturi nazivaju i materijali sa negativnim indeksom zbog svojih neobičnih karakteristika). Mogu se koristiti i drugi odnosi.

[0038] Pozivajući se na sliku 2, detaljnije je prikazan primer linearnog antenskog niza 200 za upotrebu u antenskom sistemu 10 bazne stanice sa više snopova. Niz 200 uključuje mnoštvo zračećih elemenata 210, reflektor 220, fazni pomerač/razdelnik 230 i dva ulazna konektora 70. Fazni pomerač/razdelnik 230 može da se koristi za skeniranje snopa (naginjanje snopa) u elevacionoj ravni. Svaki zračeći element 210 uključuje dve linearne ortogonalne polarizacije (nagnute /-45° 311, 312), kao što je detaljnije prikazano na slici 3c, gde su prikazana 4 ekvivalentna dipola 313 - 316 koji formiraju dva ortogonalna polarizaciona vektora 311, 312. Četiri dipola 310 su raspoređena u kvadrat, ili u „kutiju“, kao što je prikazano na slici 3a i podržana napojnim bazama, kao što je ilustrovano na slici 3b. Konfiguracija zračećeg elementa 210 i reflektora 220 daje poseban oblik obrasca antene u azimutnoj ravni sa blizu linearnom zavisnošću azimutne širine snopa od frekvencije. Na primer, za antenu sa tri snopa prikazanu na slici 1, izmerena širina snopa -3 dB zračećeg elementa 210 je prikazana u odnosu na frekvenciju na slici 4 (grafikon 410) i varira od 62° (1.7 GHz) do 46° (2.7 GHz). Kao rezultat sočiva 30, azimutna širina snopa ukupne antene je stabilizovana u frekventnom opsegu (videti grafikon 430 za širinu snopa od 3 dB i 420 za širinu snopa -10 dB). Kao što se može videti sa grafikona 420, širina snopa od -10 dB je veoma blizu poželjnih 40°: 40 /- 3° je izmereno u propusnom opsegu od 45%). Stabilizacija širine snopa i položaja snopa je važna za antene sa više snopova kako bi se obezbedila odgovarajuća pokrivenost ćelije. Ako se koristi zračeći element bez ove specifične frekventne zavisnosti, varijacije snopa ukupne antene će biti prevelike, tj. širina snopa od -10 dB može da varira od 30° do 50° u zavisnosti od frekvencije, a iluminacija dodeljenog sektora će biti veoma loša. Na primer, to mogu biti velike praznine (do 30 dB na najvišoj frekvenciji) između sektora (pad signala) ili veliko preklapanje između sektora na nižoj frekvenciji, što takođe nije prihvatljivo zbog interferencije.

[0039] Efekat stabilizacije azimutnog snopa po frekvencijama može da se objasni pomoću slike 1b, gde je azimutna širina snopa za antenske nizove 20 označena kao φ, a za sočivo 30 kao Θ. Radiofrekventno sočivo obezbeđuje efekat fokusiranja, tako da je φ > Θ. Θ je obrnuto proporcionalno frekvenciji f i takođe obrnuto proporcionalno osvetljenom prorezu sočiva S: Θ = k1/f S, gde koeficijent k1zavisi od raspodele amplitude i faze (videti J.D. Kraus, Antennas, McGraw-Hill, 1988, p.846) i S = R 2sin (φ/2)

Za stabilizaciju snopa treba da bude zadovoljan uslov Θ(f1) = Θ(f2), ili:

[0040] Kao što se može videti iz jednačine (1), za stabilizaciju snopa antene 10 sa sočivima, linearne antene 20a, 20b, 20c treba da imaju azimutnu širinu snopa koja se monotono smanjuje sa frekvencijom. Za male φ, φ(f1)/(φ(f2) ≈ f2/f1, tj. azimutna širina snopa antenskog elementa 210 je obrnuto proporcionalna frekvenciji. Ova pojednostavljena analiza ilustruje važnost zavisnosti frekvencije od azimutne širine snopa linearnih antena 20. Na primer, da bi se postigao maksimalni dobitak za najnižu frekvenciju, treba koristiti celu žižnu oblast, ili S = D, gde je D prečnik sočiva. To znači da za optimalne performanse širokog opsega/ultra-širokog opsega ceo objektiv treba da bude osvetljen za najnižu frekvenciju propusnog opsega, a centralno područje za najvišu frekvenciju.

[0041] Drugi primer korišćenja „kutijastog“ ili kvadratnog zračećeg elementa je prikazan u SAD patentu br.6,333,720. Niz četvorodipolnih zračećih elemenata kutijastog tipa ima širinu snopa koja monotono opada sa frekvencijom, jer je faktor niza linearno inverzan sa frekvencijom. Kada se zračeći element u obliku kutije koristi bez sočiva, faktor niza prvenstveno doprinosi da se postigne visok stepen zavisnosti od frekvencije (videti grafikon 410 na slici 4). Kao što je prikazano na slici 4, pravilnim odabirom antenskog elementa (4 dipola raspoređena u kvadratni ili kutijasti element), azimutna širina snopa antena sa sočivima može da se stabilizuje (grafikoni 420, 430).

[0042] Štaviše, linearni antenski niz može da ima „kutijaste“ elemente različitih frekventnih opsega, koji se međusobno prepliću kao što je prikazano na SAD patentu 7,405,710, gde je prvi sklop dipola kutijastog tipa koaksijalno raspoređen unutar drugog sklopa dipola kutijastog tipa i nalaze se na istoj liniji. Ovo omogućava anteni sa sočivima da radi u dva frekventna opsega (na primer, 0.79 – 0.96 i 1.7 – 2.7 GHz). Za slične širine snopa antene sa sočivima u oba opsega, centralni kutijasti element (element visokog opsega) treba da ima usmerivače (Slika 6). U ovom slučaju, element niskog opsega može da ima, na primer, HPBW od 65 - 50°, a element visokog opsega može da ima HPBW od 45 - 35°, i kao rezultat, antena sa sočivima će imati stabilnu HPBW od oko 23° (i širinu snopa oko 40° sa nivoom od -10 dB) u oba opsega.

[0043] Antenski sistem bazne stanice sa više snopova može da uključuje jedno ili više sekundarnih sočiva. Ova sekundarna sočiva 43 mogu da se postave između niza 20a, 20b i 20c i sočiva 30 u cilju dalje stabilizacije azimutne širine snopa, kao što je prikazano na slici 1B. Sekundarna sočiva mogu da sadrže dielektrične objekte, kao što su šipke 510 i 520 ili kocke 530, kao što je prikazano na slici 5. Mogu se koristiti i drugi oblici.

[0044] Kao što je prikazano na slici 6, usmerivači 610 takođe mogu da se postave na vrh zračećih uređaja za dalju stabilizaciju širine snopa u širokom frekventnom opsegu. Usmerivači 610 mogu da variraju u dužini, koja se može izabrati, na primer, tako da se suzi obrazac zračenja za viši frekventni opseg, dok se obrazac zračenja u donjem delu frekvencijskog opsega ostavlja nepromenjenim. Ova konfiguracija može da rezultuje oštrijom zavisnošću azimutnog obrasca nizova 20a, 20b i 20c od frekvencije.

[0045] Korišćenjem kombinacije posebno odabranih oblika elementa 210, dielektričnih delova/sekundarnih sočiva 510, 520, 530 i/ili usmerivača 610 iznad elemenata 210 niza, može da se obezbedi stabilan obrazac u veoma širokom frekventnom opsegu (npr. većem od 50%). Na primer, kao što je prikazano na slici 4, širina snopa -10 dB za antenu 420 sa tri snopa iznosi 40 /-4° u opsegu 1.7 -2.7 GHz (40° je optimalno za pokrivenost sektora). U prethodnom stanju tehnike, ova širina snopa može da varira od 28-45°, što nije prihvatljivo za sektore ćelija jer suviše uski snopovi mogu dovesti do pada signala u pravcima ukrštanja snopa, a široki snopovi (>45°) mogu dovesti do neželjenih interferencija između sektora zbog preklapanja.

[0046] Kao što je prikazano na slici 8, upotreba cilindričnog sočiva značajno smanjuje rešetkaste lobove (i druge udaljene bočne lobove) u ravni elevacije (uporediti grafikon 810 za antenu bez sočiva i grafikon 820 za istu antenu sa sočivima). Obično je primećeno smanjenje rešetkastog loba od 5 dB za antenu sa 3 snopa prikazanu na slici 1. Smanjenje rešetkastog loba od 5 dB je u korelaciji sa prednošću dobitka od 5 dB antene sa sočivima na slici 1 u odnosu na originalne linearne nizove 20. Poboljšanje rešetkastog loba je posledica fokusiranja sočivom samo glavnog snopa i defokusiranja dalekih bočnih lobova. Ovo omogućava povećanje razmaka između elemenata antene. U prethodnom stanju tehnike, razmak između elemenata niza zavisi od rešetkastog loba i bira se prema kriterijumu: dmax/λ < 1/(sin θ0+1), gde je dmaxmaksimalni dozvoljeni razmak, λ -talasna dužina i θ0je ugao skeniranja (videti Eli Brookner, Practical Phased Array Antenna Systems, Artech House, 1991, p.4-5). U anteni sa sočivima, razmak dmaxmože da se poveća: dmax/λ = 1.2 ~ 1.3[1/(sin θ0+1)]. Dakle, sočivo 30 omogućava povećanje razmaka između zračećih elemenata 210 za antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova, dok se broj zračećih elemenata smanjuje za 20 - 30% za uporedive sisteme iz prethodnog stanja tehnike. Ovo rezultuje dodatnim prednostima u pogledu troškova za antenski sistem 10 bazne stanice sa više snopova.

[0047] Kao što je prikazano na slici 7, kompenzatori 40 i 42 su, u najjednostavnijem slučaju, dielektrični listovi sa određenom dielektričnom konstantom i debljinom. Dk i debljina kompenzatora 40 i 42 mogu da se izaberu u cilju podešavanja povratnih gubitaka pristupa širokog opsega (>15 dB na portovima 70) i obezbeđivanja željene međuportne izolacije između svih portova 70 (obično je potrebno > 30 dB). Takođe, i drugi kompenzator 42 može da kompenzuje refleksiju sa spoljne granice sočiva 30, u cilju daljeg poboljšanja međuportne izolacije. Kompenzatori 40 i 42 mogu da imaju različite oblike, kao što su oblici 710, 720, 730, 740, 750 i 760 prikazani na slici 7a, 7b.

[0048] Alternativno, ili dodatno, na površini kompenzatora 40 i 42 mogu se koristiti i kratki provodni dipoli (dužine «λ) za kompenzaciju depolarizacije izotropnog dielektričnog cilindra. Kada EM talas prolazi dipol, maksimalno fazno kašnjenje će se pojaviti kada je vektor E paralelan sa dipolima, a minimalno kada je okomit. Dakle, proces depolarizacije može da se kontroliše postavljanjem različito orijentisanih žica na kompenzatore 40 i 42. Na primer, depolarizacija linearne polarizacije može da se smanji (aksijalni odnos >20 dB), ili, ako je potrebno, da se pretvori u kružnu (aksijalni odnos blizu 0 dB). Na primer, kompenzatori 720 i 740 uključuju kratke žice štampane na dielektričnom listu, kao što je prikazano na slici 7a: 720 ima poprečne žice, 740 ima uzdužne žice. Slične funkcije za podešavanje polarizacije mogu da se postignu kompenzatorima koji imaju proreze u dielektriku (videti 720, 730) i koji se sastoje od tankih dielektričnih šipki (760), kao što je prikazano na slici 7. Dakle, kompenzatori 42, 40 se koriste za poboljšanja povratnih gubitaka i međuportne izolacije i (ili) kontrolu polarizacije antene. Alternativno, ili dodatno, žice mogu da se postave na površinu ili sočivo 30 za obezbeđivanje sličnih prednosti.

[0049] Završni poklopci 64a i 64b, antensko kućište 60 i ležište 66 obezbeđuju zaštitu antene. Antensko kućište 60 i ležište 66 mogu biti napravljeni kao jedan ekstrudirani plastični komad. Mogu da se koriste i drugi materijali i proizvodni postupci. U nekim primerima izvođenja, ležište 66 je napravljeno od metala i deluje kao dodatni reflektor za poboljšanje zadnjih lobova antene i odnosa zračenja antene unapred i unazad. U nekim primerima izvođenja, RF apsorber (nije prikazan) može da se postavi između ležišta 66 i nizova 20a, 20b i 20c za dodatno poboljšanje zadnjih lobova. Sočivo 30 je tako razmaknuto tako da su otvori antenskih nizova 20a, 20b i 20c usmereni na centralnu osu sočiva 30. Montažni nosači 53 se koriste za postavljanje antene na toranj.

[0050] Na slici 8, prikazani su obrasci zračenja antenskog sistema 10 bazne stanice sa više snopova sa slike 1, mereni u ravni elevacije (grafikon 820) za nagib snopa 10° i d/λ = 0.92. Za poređenje, prikazan je obrazac zračenja bez radiofrekventnog sočiva 30 (grafikon 810) koji ima 5 dB veći rešetkasti lob. Na slikama 9, 10 i 11 prikazani su obrasci zračenja antenskog sistema 10 bazne stanice sa više snopova sa slike 1, mereni u azimutnoj ravni. Na slici 9, prikazani su azimutni obrasci za kopolarizaciju (910) i unakrsnu polarizaciju (920) centralnog snopa. Kao što se može videti na slici 9, postignute su dobre performanse antene, uključujući nizak nivo unakrsne polarizacije (<- 20 dB), niske bočne lobove (<-18 dB) i niske zadnje lobove. Nasuprot tome, analogna antena iz prethodnog stanja tehnike zasnovana na klasičnom Lunebergu ima nivo unakrsne polarizacije koji je viši za 10 - 12 dB. U bežičnim komunikacijama, niska unakrsna polarizacija antene doprinosi dobitku diverziteta i MIMO performansama, a smanjenje bočnih i zadnjih lobova smanjuje interferenciju. Na slici 10 sva tri snopa su prikazana zajedno (1010, 1020, 1030). Treba napomenuti da sva tri snopa imaju isti oblik, što je prednost u poređenju sa prethodnim rešenjima sa više snopova sa Butlerovom matricom, gde spoljni snopovi nisu simetrični i imaju drugačiji oblik i dobitak u poređenju sa centralnim snopom. Slika 11 ilustruje konfiguraciju od tri antenska sistema bazne stanice sa više snopova sa slike 1 koji obezbeđuju ravnomernu pokrivenost ćelije od 360° sa malim preklapanjem između snopova, što je poželjno za LTE.

[0051] Na slici 1, radiofrekventno sočivo 30 ima ravne gornje i donje površine, zbog pogodnosti iz mehaničke/montažne perspektive (mogu se koristiti jednostavni ravni završni poklopci 64a, 64b). Ali u nekim slučajevima, kao što je prikazano na slici 12, može da se koristi radiofrekventno sočivo 1200 sa zaobljenim (hemisferičnim) krajevima 1210, 1220. Radi jednostavnosti, samo jedan linearni niz 20 je prikazan na slici 12, koji može biti sličan linearnom nizu 20 prikazanom na slici 2. Hemisferični krajevi 1210, 1220 sočiva obezbeđuju dodatno fokusiranje u elevacionoj ravni za ivične zračeće elemente 1230, 1240, što rezultuje prednošću sticanja dodatnog dobitka ΔG ≈ 10log (1 D/L), [dB], gde je D prečnik sočiva. Za antenu sa tri snopa kao što je prikazano na slici 1, ΔG ≈ 1 dB. Konfiguracija sa slike 12 može biti ekonomski efikasan način za poboljšanje dobitka antene, jer se dodatni dobitak ΔG postiže bez povećanja dužine nizova 20 i broja njihovih zračećih elemenata.

[0052] Pored antena jednostrukog opsega, potrebne su i antene dvostrukog opsega i/ili višestrukog opsega. Takve antene mogu da uključuju, na primer, antene koje obezbeđuju portove za prenos i prijem u opsezima od 698 - 960 MHz 1.7-2.7 GHz, ili, na primer, 1.7-2.7 GHz 3.4-3.8 GHz. Upotreba cilindričnih sočiva pruža dobre mogućnosti za stvaranje BSA dvostrukog opsega sa više snopova. Homogeno cilindrično radiofrekventno sočivo dobro funkcioniše kada je njegov prečnik D = 1.5 - 6λ (talasna dužina u slobodnom prostoru). Ovo je primenjivo na oba gorepomenuta slučaja BSA dvostrukog opsega. Izazov je obezbeđivanje iste azimutne širine snopa za sve opsege i sve snopove. Da bi se ovo postiglo, azimutna širina snopa antenskog niza niskog opsega (pre prolaska kroz radiofrekventno sočivo) treba da bude šira od antenskog niza visokog opsega, približno proporcionalno centralnoj frekvenciji između ova dva opsega.

[0053] Na slikama 13-15, šematski su prikazana rešenja za antenske nizove dvostrukog opsega (koji su deo antene sa sočivima sa više snopova). Ovi nizovi dvostrukog opsega sadrže zračeće uređaje 2 različita opsega i ovi nizovi se mogu postaviti oko sočiva na sličan način kao što je prikazano na slici 1 za nizove jednostrukog opsega.

[0054] Na slici 13, zračeći elementi 1300 nižeg opsega (LB) i zračeći elementi 210 višeg opsega (HB) su postavljeni na istoj liniji u centru reflektora 1310. I LB i HB zračeći elementi su dipolni niz kutijastog tipa kako bi se obezbedila širina azimutnog snopa kod koje azimutni snop monotono opada sa povećanjem frekvencije. Takođe, svaki HB element 210 ima usmerivače 610 koji pomažu da širina azimutnog snopa HB bude uža od širine azimutnog snopa LB. Kao rezultat, nakon prolaska kroz radiofrekventno sočivo 30, obrasci zračenja LB i HB imaju sličnu širinu snopa (kao što je detaljno objašnjeno gore). Ako je, na primer, za niz 1310 LB azimut HPBW 65°-75°, HB može biti oko 40°, a rezultujuća HPBW antene sa sočivima sa više snopova je oko 23° u oba opsega.

[0055] Na slici 14 je prikazan još jedan niz dvostrukog opsega, sa drugim pristupom za sužavanje HB azimutnog snopa. Unutar LB elementa 1300 postavljen je jedan HB element 210, ali između LB elemenata je postavljen par HB elemenata 1400. Ovi HB elementi 1400 mogu biti, na primer, ukršteni dipoli, kao što je prikazano na slici 14. Variranjem razmaka između elemenata 1400 u azimutnoj ravni, azimutni HB snop može da se podesi na potrebnu širinu, tako da širina snopa nakon prolaska kroz radiofrekventno sočivo 30 ima poželjnu HPBW.

[0056] Na slici 15 je prikazan još jedan niz dvostrukog opsega. Parovi HB elemenata 1400 su povezani sa faznim pomeračem/razdelnikom 230 preko razdelnika 1500 snage 1 : 2 i dovoda 1510. Variranjem razmaka između elemenata 1400 u azimutnoj ravni, azimutni HB snop može da se podesi na potrebnu širinu, za optimalnu pokrivenost sektora ćelije.

[0057] Dakle, predloženo rešenje za antenu sa više snopova, u poređenju sa poznatim rešenjima za napojnu mrežu na bazi Lunebergovog sočiva i Butlerove matrice, ima smanjenu cenu, manju težinu, kompaktnije je i ima bolje RF performanse, uključujući inherentno simetrične snopove i poboljšanu unakrsnu polarizaciju, međuportnu izolaciju i stabilnost snopova.

[0058] Iako je pronalazak opisan u pogledu specifičnih poželjnih primera izvođenja, mnoge varijacije i modifikacije će postati očigledne stručnjacima u ovoj oblasti nakon čitanja ove prijave. Na primer, pronalazak može biti primenljiv za radarske antene sa više snopova.

Claims

Patentni zahtevi

1. Antenski sistem (10) bazne stanice sa više snopova koji sadrži:

prvu kolonu zračećih elemenata (20b), gde prva kolona zračećih elemenata (20b) ima prvu uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod prvim azimutnim uglom;

drugu kolonu zračećih elemenata (20a), gde druga kolona zračećih elemenata (20a) ima drugu uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod drugim azimutnim uglom;

treću kolonu zračećih elemenata (20c), gde treća kolona zračećih elemenata (20c) ima treću uzdužnu osu i konfigurisana je da generiše snopove koji su usmereni pod trećim azimutnim uglom;

radiofrekventno sočivo (30) koje ima četvrtu uzdužnu osu, gde je radiofrekventno sočivo (30) postavljeno tako da su prva uzdužna osa, druga uzdužna osa i treća uzdužna osa suštinski poravnate sa četvrtom uzdužnom osom, i prvi azimutni ugao, drugi azimutni ugao i treći azimutni ugao snopova koje proizvodi prva kolona zračećih elemenata (20b), druga kolona zračećih elemenata (20a) i treća kolona zračećih elemenata (20c) su usmereni na radiofrekventno sočivo (30);

pri čemu svaka od druge kolone zračećih elemenata (20a), prve kolone zračećih elemenata (20b) i treće kolone zračećih elemenata (20c) proizvodi snop koji ima širinu snopa -10 dB od približno 40° i ima drugi, prvi i treći azimutni ugao od -40°, 0°, 40°, redom; i antensko kućište u kome se nalazi prva kolona zračećih elemenata (20b), druga kolona zračećih elemenata (20a), treća kolona zračećih elemenata (20c) i radiofrekventno sočivo (30),

pri čemu je radiofrekventno sočivo (30) cilindrično sočivo i sadrži dielektrični materijal koji ima suštinski homogenu dielektričnu konstantu.

2. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, naznačen time što su kolone zračećih elemenata (20a, 20b, 20c) konfigurisane da rade u radiofrekventnom opsegu koji ima talasnu dužinu, i pri čemu radiofrekventno sočivo (30) ima prečnik u opsegu od približno 1.5 - 5 talasnih dužina.

3. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, naznačen time što radiofrekventno sočivo (30) ima dielektričnu konstantu između 1.5-2.3.

4. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, naznačen time što zračeći elementi imaju azimutne širine snopa koje monotono opadaju sa povećanjem frekvencije.

5. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, naznačen time što najmanje jedna kolona zračećih elemenata (20a, 20b, 20c) uključuje jedan ili više usmerivača (610) za stabilizaciju snopova formiranih pomoću antenskog sistema sa sočivima.

6. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, koji dalje sadrži sekundarno radiofrekventno sočivo (43) postavljeno između prve kolone zračećih elemenata (2b) i radiofrekventnog sočiva (30).

7. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 6, naznačen time što sekundarno radiofrekventno sočivo (43) sadrži dielektričnu šipku (510, 520).

8. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 6, naznačen time što sekundarno radiofrekventno sočivo (43) sadrži dielektrične blokove (530) smeštene na svakom zračećem elementu.

9. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, naznačen time što radiofrekventno sočivo (30) sadrži dielektrične čestice, i mnoštvo dielektričnih čestica uključuje dva različita anizotropna materijala.

10. Antenski sistem bazne stanice sa više snopova prema zahtevu 1, koji dalje sadrži dielektrični list koji se nalazi između sočiva i zračećih elemenata u najmanje prvoj koloni zračećih elemenata.