基于频率相关波束下倾的宽带基站天线均匀覆盖方案与移相器实现

《IEEE Antennas and Propagation Magazine》：Frequency-Dependent Downtilt for Base Station Antennas: Realized using contactless loaded-line phase shifters

　　多频段和宽带基站天线（BSA）可以同时覆盖多个子频段，但由于波束宽度和路径损耗随频率变化，各工作频段的覆盖情况存在差异。本文讨论了这对蜂窝通信系统覆盖的影响，并提出了一种在不同频率上具有更均匀小区覆盖的BSA概念。该BSA概念基于频率相关波束下倾。通过在馈电网络中分布具有定制相位响应的移相器，实现了频率相关下倾（FDDT）。所提出的移相器基于由耦合开路传输线构成的无接触级联谐振器，能够精确控制相位响应，且该相位响应在设计频率附近几乎保持线性。该移相器可采用坚固的金属元件实现，从而带来低损耗，并通过在组装过程中避免焊接来降低无源互调的风险。文中提出了两种在1.69–2.69 GHz频段工作的移相器设计。样机已制造完成并进行实验评估，结果与仿真高度吻合。测量所得插损低于0.07 dB，且在整个工作频段的反射系数优于-29 dB。此外，将移相器集成到阵列天线的馈电网络中，测量所得的辐射方向图表明实现了可控的FDDT。