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ES2287124T3

Dual-band dual-polarized antenna array

Abstract

Matrix of dual-band and double polarization antennas operating at a lower frequency f1 and a higher frequency f2, the ratio f2 / f1 being less than 1, 5, characterized by the physical arrangement of the antenna elements, said arrangement comprising: (a) a first row of antenna elements aligned along a first vertical axis, said elements being dual polarization antenna elements operating at said higher frequency f2, the spacing between said elements being smaller than the size of the center wavelength at the aforementioned higher frequency f2 (b) a second row of antenna elements aligned along a second vertical axis, said elements being, dual polarization antenna elements operating at said lower frequency f1, said elements being separated the same distance as the elements of the adjacent row operating at frequency f2, said second vertical axis being substantially parallel to said first vertical axis at a distance between 0, 1 and 1, 2 times the longest operating wavelength, and in which the positions of the elements operating at f2 are interspersed in the vertical direction with respect to the vertical positions of the elements operating at f1 such that the distance between elements is maximized to minimize electromagnetic coupling between bands and within the band between radiating elements.

ES2287124T3, drawing sheet 1
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11 claims: 3 independent, 8 dependent

  1. 1
    ES 2 287 124 T3 REIVINDICACIONES 1. Matriz de antenas de doble banda y doble polarización que funciona a una frecuencia inferior f1 y a una frecuencia superior f2, siendo la relación f2/f1 menor que 1,5, caracterizada por la disposición física de los elementos de antena, comprendiendo dicha disposición:(a) una primera fila de elementos de antena alineados a lo largo de un primer eje vertical, siendo dichos elementos, elementos de antena de doble polarización que funcionan a dicha frecuencia superior f2, siendo el espaciado entre dichos elementos menor que el tamaño de la longitud de onda central a la mencionada frecuencia superior f2 (b) una segunda fila de elementos de antena alineada a lo largo de un segundo eje vertical, siendo dichos elementos, elementos de antena de doble polarización que funcionan a dicha frecuencia inferior f1, estando dichos elementos separados la misma distancia que los elementos de la fila adyacente que funcionan a la frecuencia f2, estando colocado dicho segundo eje vertical sustancialmente paralelo a dicho primer eje vertical a una distancia entre 0,1 y 1,2 veces la longitud de onda operativa más larga, y en la que las posiciones de los elementos que funcionan a f2 están intercaladas en la dirección vertical con respecto a las posiciones verticales de los elementos que funcionan a f1 de tal manera que la distancia entre elementos se maximice para minimizar el acoplamiento electromagnético entre bandas y dentro de la banda entre elementos radiantes.
  2. 2
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1 en la que al menos un elemento que funcione a cualquiera de las dos frecuencias f1 y f2 está desplazado horizontalmente de su correspondiente eje vertical a una distancia más pequeña que un 70% de la longitud de onda operativa más larga.
  3. 3
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 10 la reivindicación 2 en la que al menos uno de los mencionados dos ejes está inclinado un ángulo menor de 45° con respecto a la dirección vertical.
  4. 4
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 ó 3 en la que el tamaño de los elementos de antena resonantes es más pequeño que la mitad de la longitud de onda operativa en el espacio libre para minimizar el acoplamiento electromagnético entre ellos.
  5. 5
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 ó 4 en la que los elementos de antena se encuentran dentro de la clase de antenas de relleno del espacio.
  6. 6
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5 en la que los elementos de antena comprenden al menos un elemento de parche microtira con un perímetro de relleno del espacio.
  7. 7
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 en la que las frecuencias operativas f1 y f2 se eligen para que caigan dentro de las bandas de frecuencia GSM1800 (17101880 MHz) y UMTS (1900-2170 MHz), en la que el espaciado entre elementos en cada uno de los mencionados ejes verticales se elige entre 100 mm y 165 mm, en la que el espaciado entre los dos mencionados ejes verticales es de al menos 40 mm y en la que los elementos de antena están montados sobre un plano de tierra conductor sustancialmente rectangular, siendo el mencionado plano de tierra de una anchura de al menos 140 mm en la dirección horizontal.
  8. 8
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3,4, 5 ó 6 en la que las frecuencias operativas f1 y f2 se eligen para que sean cualquier combinación dentro del conjunto de las bandas:GSM1800 o DCS (1710-1880MHz);UMTS (1900-2170 MHz), PCS1900 (1850-1990 MHz) y DECT (1880-1900).
  9. 9
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización para el funcionamiento dentro de las bandas GSM1800 y UMTS de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la antena presenta por una inclinación eléctrica hacia abajo diferente en cada una de las dos bandas y en la que la antena se usa en una estación base de una red de sistema celular para proporcionar cobertura en las mencionadas dos bandas.
  10. 10
    Matriz de antenas de doble banda y doble polarización de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 en la que las frecuencias operativas f1 y f2 se eligen para que sean cualquier combinación dentro del conjunto de las bandas:GSM900 (890-960 MHz);US Cellular/Qualcomm-CDMA (824-894 MHz);TACS/ ETACS (870-960);ID54 (824-894MHz);CT2 (864-868 MHz).
  11. 11
    Matriz de antena de doble banda y doble polarización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el espaciado entre elementos a la primera frecuencia f1 puede diferir del espaciado entre elementos a una segunda frecuencia f2 hasta un 20%.