具有提供龙伯透镜的阶梯近似的功能结构的带透镜基站天线

摘要

带透镜基站天线包括被配置成发射第一RF信号的相应子分量的辐射元件的第一阵列和被定位成从辐射元件中的第一辐射元件接收电磁辐射的RF透镜。RF透镜包括透镜外壳、处于透镜外壳内的RF能量聚焦材料以及延伸穿过RF能量聚焦材料的第一散热元件。RF透镜被配置成沿着辐射元件中的第一辐射元件的瞄准指向方向是龙伯透镜的至少三阶梯近似。

说明书

本申请要求享有2018年11月7日提交的美国临时专利申请序列号62/756,697的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及无线电通信，并且更具体地涉及用于蜂窝通信系统的带透镜天线。

背景技术

蜂窝通信系统是本领域中众所周知的。在典型的蜂窝通信系统中，一个地理区域被划分成称作“小区”的一系列区域，每个小区由基站提供服务。基站可包括基带设备、无线电和基站天线，该基站天线配置成提供与位于整个小区中的用户的双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，小区可被划分成多个“扇区”，并且单独的基站天线提供对每个扇区的覆盖。天线通常安装在塔架或其它升高结构上，其中，由每个天线生成的辐射束(“天线束”)向外指向以为相应扇区提供服务。

常见的基站配置为“三扇区”配置，其中，蜂窝在方位面中被划分成三个120°扇区，且基站包括提供对三个相应扇区的覆盖的三个基站天线。方位面是指将基站天线一分为二并且与地平线限定的平面平行的水平面。在三扇区配置中，由每个基站天线生成的天线束通常在约65°的方位平面中具有半功率波束宽度(“HPBW”)，使得每个天线束提供对整个120°扇区的良好覆盖。通常，每个基站天线将包括被称作“线性阵列”的相控制辐射元件的一个或多个竖直延伸列。本文中“竖直”是指相对于由地平线限定的平面垂直的方向。

扇区分裂是指这样一种技术，其中，基站的覆盖区域被划分成多于三个扇区，诸如，六个、九个或甚至十二个扇区。六扇区基站将在方位面中具有六个60°扇区。将每个120°扇区分成多个较小子扇区增加了系统容量，因为每个天线束提供对更小区域的覆盖，因此可提供较高天线增益和/或允许120°扇区内的频率复用。在扇区分裂应用中，单个多波束天线通常用于每个120°扇区。多波束天线在相同频带内生成两个或更多个天线束，由此将扇区分成两个或更多个较小子扇区。

用于实施多波束天线的一种技术是将以相同频带操作的辐射元件的两个或更多个线性阵列安装在以不同方位角指向的天线内，使得每个线性阵列覆盖120°扇区的预定部分，例如120°扇区的一半(对于双波束天线)或120°扇区的三分之一(对于三波束天线)。由于典型的辐射元件的方位波束宽度通常适于覆盖整个120°扇区，因此RF透镜可以安装在辐射元件的线性阵列的前面，该RF透镜使每个天线束的方位波束宽度缩小适当的量，以提供对子扇区的服务。然而，不幸的是，RF透镜的使用可能增加基站天线的大小、重量和成本，并且可能存在与使用RF透镜相关联的其它问题。

发明内容

根据本发明的实施例，提供带透镜基站天线，其包括第一阵列和RF透镜，该第一阵列具有被配置成发射第一RF信号的相应子分量的多个辐射元件，该RF透镜被定位成从辐射元件中的第一辐射元件接收电磁辐射。RF透镜包括透镜外壳、处于透镜外壳内的RF能量聚焦材料以及延伸穿过RF能量聚焦材料的第一散热元件。

在一些实施例中，RF透镜可以被配置成龙伯(Luneberg)透镜的阶梯近似(stepapproximation)，其中阶梯近似是沿着辐射元件中的第一辐射元件的瞄准指向方向的至少三阶梯近似。在其它实施例中，阶梯近似可为至少四阶梯近似。

在一些实施例中，RF透镜可以是圆柱形RF透镜、球形RF透镜和椭圆形RF透镜中的一种。

在一些实施例中，第一散热元件可以是延伸穿过RF透镜的竖直延伸管。在一些实施例中，竖直延伸管可包括多个竖直延伸的内部通道。内部通道中的至少一些内部通道可以是空气填充的通道。在一些实施例中，竖直延伸管和处于竖直延伸管的内部通道内的一种或多种材料的混合介电常数可以超过RF能量聚焦材料的介电常数。在一些实施例中，内部通道中的一些内部通道可以被空气填充，并且内部通道中的其它内部通道可以被RF能量聚焦材料至少部分地填充。在一些实施例中，内部通道中的至少一些内部通道可以是邻近竖直延伸管的外壁的空气填充的通道。在一些实施例中，竖直延伸的内部通道中的第一内部通道可以具有第一长度，并且竖直延伸的内部通道中的第二内部通道可以具有小于第一长度的第二长度。

在一些实施例中，透镜外壳可包括多个内部通道。透镜外壳和处于透镜外壳的内部通道内的一种或多种材料的混合介电常数可以小于RF能量聚焦材料的介电常数。

在一些实施例中，带透镜基站天线可以进一步包括第二阵列，第二阵列包括被配置成发射第二RF信号的相应子分量的多个辐射元件，其中RF透镜被定位成从第二阵列的辐射元件中的第一辐射元件接收电磁辐射。

在一些实施例中，带透镜基站天线可以进一步包括壳体，其中RF透镜处于壳体内且第一散热元件延伸穿过壳体。在此类实施例中，第一散热元件可延伸穿过壳体的底端盖，和/或散热元件可延伸穿过壳体的顶部。

在一些实施例中，透镜外壳可包括多个向外延伸的突起。向外延伸的突起的大小和形状可以选择为实现透镜外壳的混合介电常数。

在一些实施例中，RF透镜可以包括球形RF透镜和椭圆形RF透镜中的一种，并且透镜外壳可以是两件式透镜外壳，并且透镜外壳中的每个部件包括外部唇缘。

根据本发明的进一步的实施例，提供带透镜基站天线，其包括第一阵列和RF透镜，该第一阵列包括被配置成发射第一RF信号的相应子分量的多个辐射元件，该RF透镜被定位成从辐射元件中的第一辐射元件接收电磁辐射，该RF透镜包括外部透镜外壳，该外部透镜外壳包括至少一个空气填充的内部通道和处于外部透镜外壳的内部中的RF能量聚焦材料。

在一些实施例中，外部透镜外壳的混合介电常数可以小于RF能量聚焦材料的介电常数。

在一些实施例中，外部透镜外壳包括多个空气填充的内部通道。

在一些实施例中，RF透镜可以是沿着纵向轴线延伸的圆柱形RF透镜，并且空气填充的内部通道可以平行于纵向轴线延伸。

在一些实施例中，带透镜基站天线可以进一步包括延伸穿过RF能量聚焦材料的第一散热通道。

在一些实施例中，RF透镜可以被配置成龙伯透镜的阶梯近似，其中阶梯近似是沿着辐射元件中的第一辐射元件的瞄准指向方向的至少三阶梯或四阶梯近似。

在一些实施例中，第一散热通道可以是延伸穿过RF透镜的中心的竖直延伸管。竖直延伸管可以包括多个竖直延伸的内部通道，并且内部通道的第一子集可以是空气填充的通道。在一些实施例中，竖直延伸管和处于竖直延伸管内的一种或多种材料的混合介电常数可以超过RF能量聚焦材料的介电常数。在一些实施例中，RF能量聚焦材料可以包括在竖直延伸的内部通道的第二子集中。在一些实施例中，内部通道的第一子集中的至少一些内部通道可以邻近竖直延伸管的外壁。

在一些实施例中，带透镜基站天线可进一步包括壳体，且RF透镜可处于壳体内并且第一散热通道可延伸穿过壳体的底部。

在一些实施例中，透镜外壳可包括多个向外延伸的突起。

在一些实施例中，延伸穿过RF透镜的中心的竖直延伸的内部通道中的第一内部通道可以具有第一长度，并且竖直延伸通道中的第二通道可以具有小于第一长度的第二长度。

在一些实施例中，RF透镜可以包括球形RF透镜和椭圆形RF透镜中的一种，并且透镜外壳可以是两件式透镜外壳，并且透镜外壳中的每个部件包括外部唇缘。

根据本发明的另外的实施例，提供带透镜基站天线，其包括第一阵列和RF透镜，该第一阵列包括被配置成发射第一RF信号的相应子分量的多个辐射元件，该RF透镜被定位成从辐射元件中的第一辐射元件接收电磁辐射。RF透镜包括具有多个向外延伸肋和至少一个空气填充的内部通道的透镜外壳以及设置在透镜外壳内的RF能量聚焦材料。

在一些实施例中，RF透镜可以是龙伯透镜的阶梯近似，其中阶梯近似是沿着辐射元件中的第一辐射元件的瞄准指向方向的至少三阶梯近似。

附图说明

图1A是带透镜多波束基站天线的透视图。

图1B是图1A的带透镜多波束基站天线的分解透视图。

图1C是图1A-1B的基站天线的纵向截面图。

图1D是图1A-1C的基站天线的横向截面图，示意性地示出了由包括在天线中的辐射元件的三个线性阵列所形成的天线束。

图1E是示例性复合介电材料的示意性透视图，其可用作图1A-1D的基站天线中包括的RF透镜中的RF能量聚焦材料。

图2A是具有RF透镜的基站天线的示意性横截面图，所述RF透镜填充有具有均匀介电常数的RF能量聚焦材料。

图2B是示出图2A的基站天线的RF透镜的沿着从天线的RF透镜的中心延伸的矢量的介电常数的曲线图。

图3A是具有RF透镜的基站天线的示意性横截面图，所述RF透镜具有单个散热管。

图3B是示出图3A的基站天线的RF透镜的沿着从天线的RF透镜的中心延伸的矢量的介电常数的曲线图。

图4A是具有RF透镜的基站天线的示意性横截面图，所述RF透镜具有单个大散热管，所述散热管包括限定所述散热管内的多个内部通道的格栅。

图4B是示出图4A的基站天线的RF透镜的沿着从天线的RF透镜的中心延伸的矢量的介电常数的曲线图。

图5A是根据本发明的实施例的圆柱形RF透镜的透镜外壳的横向截面图。

图5B是示出图4A的基站天线的RF透镜的沿着从天线的RF透镜的中心延伸的矢量的介电常数的曲线图，该RF透镜修改成具有图5A的透镜外壳。

图5C是根据本发明的其他实施例的透镜外壳的横向截面图，其可以代替图5A的透镜外壳使用。

图6是带透镜多波束基站天线的示意性透视图，其包括辐射元件的两个线性阵列，其中RF透镜和天线的天线罩被省略。

图7A-7C是根据本发明的进一步实施例的RF透镜的示意性横向截面图。

图8A是根据本发明的实施例的包括球形RF透镜的阵列的带透镜基站天线的示意性前视图。

图8B是图8A的天线中包括的一个球形RF透镜的透镜外壳的示意性俯视图。

图8C是图8B的透镜外壳的略微修改的版本的示意性横截面图。

图9A是可用于图8A的天线中的替代球形RF透镜的上半部的透视图。

图9B是图9A的球形RF透镜的俯视图。

具体实施方式

如上所述，用于实施扇区分割的一种方法是提供具有指向扇区的不同部分的辐射元件的两个或更多个线性阵列的基站天线，并且使用RF透镜来缩小由线性阵列生成的天线束的波束宽度，使得天线束的尺寸设定成向扇区的相应部分提供覆盖。RF透镜包括使天线束的波束宽度变窄的RF能量聚焦材料。可以使用各种不同的RF能量聚焦材料来形成RF透镜。例如，各种介电材料是商购可得的，其可用于聚焦入射到其上的RF能量。一般来说，透镜材料的介电常数越高，将发生越多的RF聚焦。所谓的“人工”介电材料包括分散在介电基底材料内以提供电磁特性与高介电常数介电材料的电磁特性类似的复合材料的导电材料，已提出用于RF透镜中，因为此类材料可具有比具有类似介电常数的常规介电材料更低的重量和/或更低的成本。

虽然RF透镜提供了用于实施扇区分裂的便利机构，但在实践中尝试使用带透镜多波束天线时，可能会产生各种困难。一个这样的困难在于并非注入到RF透镜中的所有RF能量都作为辐射RF能量穿过RF透镜。因此，RF透镜具有降低天线的性能的相关联的插入损耗。此外，未能穿过RF透镜的RF能量至少部分地转换成热，这可能导致RF透镜的RF能量聚焦材料显著升温。如果在RF透镜中累积足够的热量，那么热量可以改变RF透镜的电磁特性，降低天线的性能。

基于RF透镜结构的物理尺寸的带透镜基站天线可能出现另外的问题。对于在1.7-2.7GHz频带中操作的带透镜基站天线，RF透镜的直径通常为12英寸或更多，这显著增大了天线的总体尺寸。蜂窝式运营商通常更喜欢较小的天线，因此增大的尺寸是潜在的问题。另外，增大的尺寸通常对应于增加的材料成本(例如，透镜内的较大量的介电材料、较大天线罩等)和增加的重量(以及因此塔架负荷)。因此，以具有成本效益的方式提供带透镜扇区分割基站天线也可能是具有挑战性的。

根据本发明的实施例，提供带透镜基站天线，其包括功能性元件，例如散热通道和/或外部透镜外壳，其被设计成使得RF透镜结构将是与龙伯透镜的阶梯近似。龙伯透镜是已知类型的RF透镜，其具有根据特定公式随着距透镜的中心的距离增加而持续减小的介电常数。与其它类型的RF透镜相比，龙伯透镜可以具有各种优点，包括例如理想的龙伯透镜具有完美的焦点的事实。然而，理想的龙伯透镜是不能制造的，并且龙伯透镜的阶梯近似往往制造成本非常高。因此，具有龙伯透镜的基站天线尚未大量部署，且已改为使用填充有具有均匀介电常数的RF能量聚焦材料的RF透镜。

然而，用于基站材料的RF透镜可包括除RF能量聚焦材料之外的元件。例如，RF能量聚焦材料通常以小立方体材料的形式或作为可流动糊状材料提供。当使用此类RF能量聚焦材料时，RF能量聚焦材料通常包含在对于RF透镜具有所需形状的透镜外壳(例如，用于圆柱形RF透镜的圆柱形透镜外壳)内。透镜外壳将RF能量聚焦材料保持在天线内的适当位置，使得RF透镜将以所需方式聚焦发射和接收的RF能量。另外，其它功能元件可以包括在RF透镜中，例如散热元件。根据本发明的实施例，可以设计RF透镜的功能元件，例如透镜外壳和/或散热元件，使得RF透镜将通过以所需方式工程化这些功能元件的介电常数而为龙伯透镜的三阶梯近似、四阶梯近似或更多的近似。例如，散热元件可以设置在RF透镜的中心中，并且被设计成具有高于RF透镜的RF能量聚焦材料的介电常数的混合介电常数，而RF透镜的透镜外壳可以被设计成具有低于RF能量聚焦材料的介电常数的混合介电常数。这种方法可以例如将RF透镜配置为龙伯透镜的四阶梯近似。

根据本发明的一些实施例，提供带透镜基站天线，其包括：(1)辐射元件的第一阵列，所述辐射元件被配置成发射第一RF信号的相应子分量；以及(2)相关联的RF透镜。RF透镜包括透镜外壳、处于透镜外壳内的RF能量聚焦材料以及延伸穿过RF能量聚焦材料的第一散热元件。RF透镜被配置成沿着第一阵列的瞄准指向方向是龙伯透镜的至少三阶梯近似。

第一散热元件可以是管，该管在基站天线安装以供使用时竖直地延伸穿过RF透镜。所述管可包括多个竖直延伸的内部通道，其中至少一些内部通道可为空气填充的通道。管和处于管的内部通道内的一种或多种材料的混合介电常数可以超过RF能量聚焦材料的介电常数。透镜外壳还可包括多个内部通道。透镜外壳和在透镜外壳的内部通道内的一种或多种材料的混合介电常数可以小于RF能量聚焦材料的介电常数。

根据本发明的进一步的实施例，提供带透镜基站天线，其包括辐射元件的第一阵列和RF透镜，该辐射元件被配置成发射第一RF信号的相应子分量，该RF透镜被定位成从第一阵列接收电磁辐射。RF透镜包括外部透镜外壳，所述外部透镜外壳包括至少一个空气填充的内部通道和处于外部透镜外壳的内部中的RF能量聚焦材料。外部透镜外壳的混合介电常数小于RF能量聚焦材料的介电常数。这可以例如通过在外部透镜外壳中包括多个空气填充的内部通道来实现。

现在将参考附图更详细地讨论本发明的实施例，在附图中示出了示例性实施例。

现在参考图1A-1E，其示出了包括散热元件的带透镜多波束基站天线100。特别地，图1A和1B分别是带透镜多波束基站天线100的透视图和分解透视图。图1C是基站天线100的纵向截面图，其中RF透镜的RF能量聚焦材料被省略，图1D是基站天线100的横向截面图，其示意性地示出了由包括在天线100中的辐射元件的三个线性阵列形成的天线束。最后，图1E是示例性复合介电材料的示意性透视图，其可用作图1A-1D的基站天线中包括的RF透镜中的RF能量聚焦材料。

首先参考图1A-1B，带透镜多波束基站天线100包括壳体110。在所描绘的实施例中，壳体110是多件式壳体，其包括天线罩112、托盘114、顶端盖116和底端盖120。托架118安装在托盘114的后侧上，其可用于将天线100安装在天线安装结构上。多个RF端口122和控制端口124可安装在底端盖120中。RF端口122可包括RF连接器，其可接收在基站天线100与一个或多个无线电设备(未示出)之间提供RF连接的同轴缆线。控制端口124可包括接收可用于将控制信号发送至天线100的控制缆线的连接器。

天线罩112、端盖116、120和托盘114可以为天线100提供物理支撑和环境保护。端盖116、120、天线罩112和托盘114可以由例如挤出塑料形成，并且可以是多个部件或实施为单个部件。例如，天线罩112和顶端盖116可以实施为整体元件。在一些实施例中，RF吸收器119可以放置在托盘114与辐射元件之间(下文论述)。RF吸收器119可有助于减少可能产生的无源互调(“PIM”)畸变，因为金属托盘114和金属反射器140(下文论述)可形成产生PIM畸变的共振腔。RF吸收器119还可以提供后叶性能改进。

参考图1B-1D，基站天线100进一步包括辐射元件132的一个或多个线性阵列130-1、130-2和130-3。在本文中，当多个相同的元件包括在天线中时，这些元件可以由它们的完整参考数字(例如，线性阵列130-3)单独地指代，并且可以由它们的参考数字的第一部分(例如，线性阵列130)共同地指代。虽然图1B-1D中示出了每个线性阵列130中包括的辐射元件132，作为具有安装在馈线茎印刷电路板上的四个偶极臂的交叉偏振偶极辐射元件132，所述四个偶极臂分别形成发射具有-45°和+45°偏振的RF能量的一对倾斜-45°/+45°偶极辐射器，但是将认识到，可使用任何适当的辐射元件132。例如，在其它实施例中，可以使用单个偏振偶极辐射元件或补片辐射元件。

虽然天线100包括三个线性阵列130，但将认识到，可以使用不同数目的线性阵列130。例如，在其它实施例中，可以使用两个或四个线性阵列130。还将认识到，天线100可以包括在不同频带中操作的辐射元件的附加线性阵列(未示出)。例如，附加线性阵列可以与线性阵列130交错，如例如美国专利号7,405,710和美国专利号9,819,094中所示的线性阵列，所述专利均以引用的方式并入本文。此方法允许带透镜天线在两个不同的频带(例如696-960MHz和1.7-2.7GHz)中操作。

如图1B和1D中最佳地示出，每个线性阵列130可被安装以从反射器140向前延伸。在所描绘的实施例中，每个线性阵列130包括单独的反射器140，但将认识到，在其它实施例中，可以使用充当所有三个线性阵列130的反射器的单片反射器140。每个反射器140可包括金属片，所述金属片充当用于辐射元件132的接地平面，并且还重新向前引导由辐射元件132发射的向后引导的辐射中的大部分。

天线100进一步包括RF透镜150。RF透镜150可以定位在线性阵列130的前方，使得线性阵列130的孔口在RF透镜150的中心轴线处指向。在一些实施例中，每个线性阵列130可具有与RF透镜150大致相同的长度。当安装天线100以供使用时，方位平面大体上垂直于RF透镜150的纵向轴线，且仰角平面大体上平行于RF透镜150的纵向轴线。

RF透镜150可以包括或包含RF能量聚焦材料154。在一些实施例中，RF能量聚焦材料154可以是具有大体上均一介电常数的介电材料。RF透镜150可由RF能量聚焦材料154形成，或可包括填充有RF能量聚焦材料154的透镜外壳152(例如，中空、轻量壳)。透镜外壳152还可以由介电材料形成，并且还可以有助于RF能量的聚焦。在示例性实施例中，RF透镜150可包括圆形圆柱形透镜外壳152，其可填充有具有大体上均匀的介电常数的RF能量聚焦材料154。虽然RF透镜150包括圆形圆柱体，但将认识到，RF透镜150可具有其它形状，包括球形形状、椭圆形形状、椭圆形圆柱体形状等，且天线100中可包括多于一个的RF透镜150。

包括在RF透镜150中的RF能量聚焦材料154可以是常规的轻量介电材料，例如聚苯乙烯、膨胀性聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、膨胀性聚丙烯。替代地，RF能量聚焦材料可以是所谓的“人工”或“复合”介电材料，其包括金属、金属氧化物或具有高介电恒定材料的电磁特性的其它材料。两种类型的材料在本文中都被称为“介电材料”。

图1E是根据本发明的实施例的复合介电材料700的示意性透视图，所述复合介电材料是可用作RF透镜中的RF能量聚焦材料154的复合介电材料的一个实例。复合介电材料160包括可膨胀微球162(或其它成形可膨胀材料)、导电材料164(例如，导电片材材料)、介电结构化材料166(例如发泡聚苯乙烯微球或其它成形发泡颗粒)以及粘合剂(未示出)(例如惰性油)。

可膨胀微球162可包括非常小(例如，直径1-10微米)的球体，其响应于催化剂(例如，热)而膨胀到较大(例如，直径12-100微米)的空气填充的球体。这些膨胀的微球162可具有非常小的壁厚，并且因此可以是非常轻量的。导电片材材料164的小片可在每个主要表面上具有绝缘材料。导电片材材料164可包括例如飞度片(即，在其两侧具有薄绝缘涂层的薄片材金属的小薄片)。介电结构化材料166可包括例如发泡聚苯乙烯的等轴颗粒或例如膨胀性聚丙烯的其它轻量介电材料。在一些实施例中，介电结构化材料166可以大于膨胀的微球162。介电结构化材料166可用于控制导电片材材料164的分布，使得导电片材材料164在一些实施例中具有例如适当的随机取向。

微球162、导电片材材料164、介电结构化材料166和粘合剂可以混合在一起并加热以使微球162膨胀。所得混合物可包括轻量、可流动的糊剂，其可被泵送或倒入透镜外壳154中以形成RF透镜150。膨胀的微球162连同粘合剂可形成基质，该基质将导电片材材料164和介电结构化材料166固持就位以形成复合介电材料160。粘合剂通常可以填充膨胀的微球162、导电片材材料164和介电结构化材料166之间的开口区域，因此在图1E中没有单独地示出，以便于图示说明。

图1E示出了可以在根据本发明的实施例的RF透镜中使用的一种RF能量聚焦材料154，将认识到，该材料仅仅是合适的材料的一个实例。2018年1月29日提交的美国专利公开号2018/0166789，描述了可以替代地使用的多种多样的其他合适的复合介电材料，该公开的全部内容以引用的方式并入本文。也可以使用常规的轻量介电材料，例如发泡聚苯乙烯或膨胀性聚丙烯。

如图1D中进一步示出，多波束基站天线100还可包括一个或多个次级透镜159。次级透镜159可以放置在每个线性阵列130与RF透镜150之间。次级透镜159可以促进方位波束宽度稳定。次级透镜159可以由介电材料形成，并且可以成形为例如杆、圆柱体或立方体。

基站天线100进一步包括多个散热元件180。散热元件180可包括例如形成散热通道180的管。由辐射元件132注入到RF透镜150中的RF能量中的一些将转换成热，这可升高RF能量聚焦材料154的温度。由于RF能量聚焦材料154通常是介电材料，因此它们倾向于具有低水平的导热性，并且因此热可能积聚在RF透镜150中。在基站天线100以最大功率长时间操作的情况下，热可能成为很大的问题，因为在这种情况下温度增加的量可能是急剧的。RF能量聚焦材料154的电磁特性可在高温下改变，并且如果温度足够高，则RF能量聚焦材料154甚至可能永久损坏。

每个散热通道180可形成为散热管180，该散热管由延伸穿过RF透镜150的诸如塑料的介电材料形成。散热管180还可延伸穿过底端盖120中的开口126，使得散热管180通向天线100的底部处的环境。虽然在附图中不可见，但顶端盖116可包括类似的开口126，使得散热管180也可延伸穿过顶端盖116。虽然顶端盖116和天线罩112在图中示出为单独元件，但将认识到，在其它实施例中，它们可以一起实施为整体元件。防水密封件(未示出)可以包括在底端盖120和顶端盖116中的一个或两个中，使得水或湿气不能通过用于散热管180的端盖116、120中的开口126泄漏到天线100的内部中。使散热管180一直延伸穿过天线100会允许空气容易地流过散热管180，以便从RF透镜150的内部排出热量。

散热管180竖直地延伸穿过RF透镜150。因此，在RF透镜150的内部中积聚的热可以传递到散热管180中，并且借助于气流通过散热管180从天线100排出。虽然RF透镜150示出为包括通过其的总共六个散热管180，但将认识到，所使用的散热管180的数目可以是变化的。实际上，在一些实施例中，可以提供纵向延伸穿过RF透镜的中心的单个散热元件，其用于使RF透镜更接近龙伯透镜，如下文将详细描述的。

由于天线100包括交叉偏振辐射元件132，因此每个线性阵列130可产生两个天线束170，即在两个偏振中的每一个处的天线束170。图1E中示意性地示出了由相应线性阵列130-1、130-2、130-3生成的三个天线束170-1、170-2、170-3。图1E中示出了仅仅三个天线束170，由每个线性阵列130在正交偏振处形成的两个天线束170可具有基本上相同的形状和指向方向。由每个线性阵列130形成的天线束170的中心分别指向-40°、0°和40°的方位角。因此，三个线性阵列130生成天线束170，所述天线束一起向方位平面中的120°区域提供覆盖。

如图1E所示，所有三个天线束170穿过RF透镜150的纵向轴线。由于产生天线束170的RF能量是RF透镜150中包括的RF能量聚焦材料152的加热的原因，因此显著的热量可能积聚在RF透镜150的中心中。如图1E所示，第一散热管180可沿着RF透镜150的纵向轴线延伸，且因此可良好定位以从RF透镜150的中心区域排出热量。第二到第六散热管180被布置成限定围绕第一散热管180的规则五边形。还如图1E中可以看到，三个天线束170各自与中心散热管180相交。因而，中心散热管180位于可能特别易受天线100内的热量积聚影响的区域中。

虽然散热管180示出为具有圆形横向截面，但将认识到，本发明的实施例不限于此。例如，在其它实施例中，散热管180可具有正方形、六边形、椭圆形或其它横向截面。此外，虽然散热管180在所描绘的实施例中一直延伸穿过天线100，但在其它实施例中，散热管180可仅延伸穿过底端盖120，而不延伸穿过顶端盖116，这可增强天线100的防水性能。

散热管180可以由任何合适的材料形成。例如，散热管180可以使用具有例如1/8至1/4英寸厚的侧壁的PVC管形成。可以使用许多其它材料。在散热管180一直延伸穿过天线100的实施例中(并且特别地，在散热管180延伸穿过顶端盖116的实施例中)，可能优选的是管是不透水和湿气的，这是因为水可以容易地流动通过散热管180。

散热管180可用于将RF透镜150的RF能量聚焦材料154的温度维持在RF能量聚焦材料154受损的水平以下，或维持在以实质上影响RF透镜150的性能的方式改变RF能量聚焦材料154的电磁特性的水平以下。

RF透镜150可以将每个线性阵列130输出的每个天线束170-1、170-2、170-3的3dB波束宽度(参见图1E)在方位平面中由约65°缩小至约23°。通过缩窄每个天线束170的方位波束宽度，RF透镜150将每个天线束170的增益增加例如约4-5dB。较高的天线增益允许多波束基站天线100以相同的服务质量支持更高的数据速率。多波束基站天线100还可以减少基站的天线数量。

如上文所论述，包括在基站天线100中的RF透镜150具有透镜外壳152，所述透镜外壳填充有具有均匀介电常数的RF能量聚焦材料154。已经提出的用于基站天线中的另一种类型的RF透镜是龙伯透镜，其是包括多层介电材料的透镜，其中每一层具有不同介电常数。最接近透镜的中心的层中的介电材料具有较高的介电常数，而更远离透镜的中心的层中的介电材料具有稳定减小的介电常数。最佳地，龙伯透镜具有符合以下公式的介电常数：

Dk ＝ 2*[1-(r/R)

其中Dk是介电常数，R是龙伯透镜的半径，并且r是沿着半径R的特定位置。

具有均匀介电常数的RF透镜的一个缺点是其不具有完美的焦点。相比之下，理想的龙伯透镜由于透镜的内部介电常数的连续变化而具有完美的焦点。

图2A为这种常规的基站天线200的示意性横截面图。基站天线200包括辐射元件132的三个线性阵列130-1至130-3和RF透镜250，所述RF透镜包括填充有具有均匀介电常数的RF能量聚焦材料154的透镜外壳152。RF能量聚焦材料154可以是复合介电材料，其具有相对高的介电常数(例如，在1.6至2.5范围内的介电常数)，同时成本低、稳定且相对轻质。透镜外壳通常由塑料材料如聚乙烯或聚丙烯制成，并且可具有在例如2.0-2.3的范围内的介电常数，但可使用具有较高介电常数的材料如聚碳酸酯、聚氯乙烯(“PVC”)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(“ABS”)。透镜外壳152通常尽可能薄，同时提供所需量的结构支撑和刚度。

在图2A所示的特定实施例中，RF透镜250是直径为200mm(100mm半径)的圆柱形RF透镜，在RF透镜250的外表面与每个线性阵列130之间具有28mm气隙。包括在RF透镜250中的RF能量聚焦材料154具有1.8的介电常数，并且假设透镜外壳152也具有1.8的介电常数。RF透镜250与线性阵列130(位于RF透镜的焦点处)之间的空气具有1.0的介电常数。

RF透镜的焦点在RF透镜的外部，在称为透镜皮质的点处。因此，即使RF透镜250填充有具有纯均质介电常数的RF能量吸收材料154，基站天线200也可以被视为龙伯透镜的两阶梯近似，这是因为RF透镜250的RF能量聚焦材料154具有第一介电常数，并且RF透镜250的外表面与焦点之间的空气填充区域具有低于第一介电常数的第二介电常数。基站天线200是龙伯透镜的两阶梯近似的方式在图2B中以曲线图示出，这是在RF透镜250的中心与天线200的辐射元件132的线性阵列130之间的材料的介电常数的曲线。

如图2B中的曲线290所示，RF透镜250的中心与RF透镜250的透镜外壳152之间的材料的沿着从RF透镜250的中心朝向线性阵列130延伸的矢量的介电常数是1.8，这是RF透镜250中包括的RF能量聚焦材料154的介电常数。图2B中的曲线290还示出RF透镜250与线性阵列130(位于RF透镜的焦点处)之间的空气具有1.0的介电常数。图2B还包括曲线292，其示出了对于理想的龙伯透镜，介电常数随距RF透镜的中心的距离而变。通过比较图2B中的曲线290和292可见，包括具有均匀介电常数的RF能量聚焦材料154的RF透镜250提供龙伯透镜的非常粗略的近似。

根据本发明的实施例，提供带透镜基站天线，其使用RF透镜的功能元件来提供龙伯透镜的更好的近似。可用于提供增强的近似的RF透镜的功能元件可包括例如散热元件，例如用于从RF透镜的内部和/或保持RF透镜的RF能量聚焦材料的透镜外壳排出热量的空气通道。根据本发明的一些实施例，RF透镜可包括具有均匀介电常数的单个填充材料，其用作RF透镜的初级RF能量聚焦材料，但还可包括由具有其它介电常数的用于提供龙伯透镜的增强阶梯近似的材料形成的结构和/或功能元件。

图3A是根据本发明的实施例的基站天线300的示意性横截面图，该天线具有带单个大散热管的RF透镜350。基站天线300可以与上文讨论的基站天线100相同，除了天线100的六个散热元件180被天线300中的单个散热元件380替换之外。如图3A所示，散热元件380呈散热管380的形式，所述散热管具有沿着RF透镜350的纵向轴线延伸的外壁388。散热管280可具有例如在1.5与4.5英寸之间的外直径和在1/8英寸与1/3英寸之间的厚度。散热管380可由具有例如在约3.2与3.5之间的介电常数的PVC形成。

热管380的介电常数，如由线性阵列130传输的RF能量所看到的，将包括用于形成散热管380的PVC材料与散热管380的内部中的空气的介电常数的混合。通过选择管380的外直径和内直径，散热管380可被设计成具有超过1.8的混合介电常数。在图3A的实施例中，散热管380被设计成具有约2.0的混合介电常数。

图3B是示出图3A的基站天线300的RF透镜350的沿着从RF透镜350的中心延伸到天线300的线性阵列130-2的矢量的介电常数的曲线图。如图3B所示，RF透镜350可使用散热管380来提供龙伯透镜的三阶梯近似。如通过比较图2B和3B可以看到，三阶梯近似更紧密地接近对于理想的龙伯透镜的介电常数分布(profile)，因此RF透镜250可展现改进的性能，特别是在将RF能量更紧密地聚焦于焦点周围、在远场辐射图案中提供更深的零和下旁瓣以及获得给定半功率波束宽度所需的透镜的尺寸方面。

RF透镜350包括具有厚外壁的散热管380。该厚壁可能潜在地降低基站天线300的散热性能，因为热量可能不能良好地流过厚PVC壁进入散热管380的内部。因此，在其它实施例中，散热管380可以被修改为包括可以提供结构支撑和/或适当的介电常数的内部通道。

例如，图4A是根据本发明的另外实施例的基站天线400的示意性横截面图，其包括具有单个大散热管480的RF透镜450，该大散热管包括呈多个纵向延伸壁484形式的内部支撑结构482，所述多个纵向延伸壁限定散热管480内的多个内部通道486。

基站天线400可以与上文讨论的基站天线300相同，除了天线300的散热元件380被天线400中的散热元件480替换之外。散热元件480的外壁488可以比天线300的散热管380的外壁388更薄，因为内部支撑结构482可以提供结构支撑，这可以允许热管480的外壁制得更薄，同时仍然提供足够的刚性和结构强度。内部支撑结构482可包括例如延伸穿过散热管480的内部的PVC材料的多个互连的纵向延伸壁484。

散热管480的混合介电常数将包括用于形成散热管480(包括其内部支撑结构482)的PVC材料与散热管480的内部通道486内的材料的介电常数的混合。在一些实施例中，内部通道486内的材料可以是空气(介电常数1.0)。在此类实施例中，如果RF透镜450被配置成使得由线性阵列130的辐射元件132辐射的RF能量在横穿RF透镜450时通过约40％的PVC材料和约60％的空气，那么散热管480的混合介电常数将为约2.0。

图4B是示出图4A的基站天线400的RF透镜450的沿着从RF透镜450的中心延伸到天线400的线性阵列130-1的矢量的介电常数的曲线图。如图4B中所示，RF透镜450可以使用散热管480来提供龙伯透镜的三阶梯近似，所述三阶梯近似可以与由图3A的RF透镜350提供的三阶梯近似基本上相同。

虽然在一些实施例中，散热管480中的所有内部通道486可以充满空气，但本发明的实施例不限于此。例如，在其它实施例中，内部通道486中的至少一些内部通道可以填充有例如与用于填充RF透镜450的其余部分相同的RF能量聚焦材料154。由于RF能量聚焦材料154可具有例如约1.8的介电常数，因此可能需要较少的PVC材料来配置散热管450以具有例如2.0的混合介电常数。由于PVC可明显比RF能量聚焦材料154重，因此这可有助于减小RF透镜450的重量。此外，虽然填充有RF能量聚焦材料154的散热管450的内部通道486可能不会有效地耗散来自RF透镜450的内部的热，但绝大部分散热由邻近RF能量聚焦材料154的外部通道486提供。因此，填充内部通道486中的一些内部通道可能对散热管480的散热能力影响很小。此外，由于RF透镜450需要较少的PVC材料以提供所需的混合介电常数值(例如，2.0的介电常数)，因此在包括填充有RF能量聚焦材料154的一些内部通道486的实施例中，散热管480的外壁488可以制得更薄，且因此热可以更容易地穿过散热管480的外壁488进入空气填充的通道486。因此，在一些情况下，甚至有可能在使用较少的PVC材料并且因此减少RF透镜450的重量的同时改进RF透镜450的总体散热性能。

根据本发明的进一步实施例，透镜外壳还可用于以有利方式调整RF透镜的介电常数以例如近似龙伯透镜。为了实现这一点，透镜外壳可以由混合介电常数低于包括RF透镜的初级填料的RF能量聚焦材料的介电常数的材料形成。

图5A是根据本发明的实施例的用于圆柱形RF透镜的透镜外壳452A的横向截面图，其可具有的介电常数低于RF透镜中包括的RF能量聚焦材料的介电常数。通常，用于形成透镜外壳的材料具有2.0或更大的介电常数。因此，如图5A所示，为了降低透镜外壳452A的介电常数，可以提供多个空气填充的纵向延伸的内部通道458A，其用于降低透镜外壳452A的介电常数。特别地，透镜外壳452A包括外壁454A和内壁456A，并且在外壁和内壁之间限定空气填充的内部通道458A。径向区段455A将透镜外壳452A的内部划分为多个空气填充的纵向延伸通道458A。透镜外壳452A可以例如代替图3A和4A中说明的透镜外壳152使用。

图5B是示出图4A的基站天线400的RF透镜450的介电常数的曲线图，该RF透镜修改为具有图5A的透镜外壳452A。特别地，图5B的曲线图中的曲线590示出了沿着从RF透镜450A的中心延伸到天线的线性阵列130的矢量的RF透镜450的修改版本(在本文中称为RF透镜450A)的介电常数，而曲线592示出沿着相同矢量的对于理想龙伯透镜的介电常数。如图5B所示，RF透镜450A可提供龙伯透镜的四阶梯近似，所述四阶梯近似可提供对龙伯透镜的比图3B和4B中所示的三阶梯近似更好的近似。

图5C是根据本发明的其他实施例的透镜外壳452B的横向截面图，其可以代替图5A的透镜外壳452A使用。如图5C所示，透镜外壳452B包括外壁454B、内壁456B和中间壁457B，其各自呈具有圆形横截面的开口圆柱体的形式。径向区段455B将透镜外壳452B的内部划分为多个纵向延伸通道，所述多个纵向延伸通道包括内部通道458B和外部通道459B。每个纵向延伸通道458B、459B可以填充有空气。外部通道459B大于内部通道458，并且因此透镜外壳452B的内部部分的混合介电常数大于透镜外壳452B的外部部分的混合介电常数。因此，具有透镜外壳452B的基站天线可被视为龙伯透镜的五阶梯近似。透镜外壳452B可具有良好的结构强度和刚度，并且还可由于多层空气填充通道458B、459B而具有低混合介电常数。例如，如果每个壁454B、456B、457B具有约1mm的厚度并且由具有约3.2-3.5的介电常数的PVC形成，则透镜外壳的内部部分的介电常数可以是约1.45，并且透镜外壳的外部部分的介电常数可以是约1.2。将认识到，多种多样的透镜外壳设计可用于提供透镜外壳，所述透镜外壳具有的混合介电常数小于包括在透镜外壳内的RF能量聚焦材料的介电常数。

根据本发明的实施例的透镜外壳，例如透镜外壳452A和452B，可以由具有较低介电常数的相对低重量的介电材料形成，例如聚乙烯或聚丙烯(介电常数为约2.2)。然而，也可使用具有较高介电常数的材料，例如聚碳酸酯、PVC或ABS(约3.0-3.4的介电常数)，并且甚至可为优选的，因为它们可以允许以较少的重量实现目标介电常数。径向构件455A、455B可以帮助提供必要的结构强度和刚度。透镜外壳452A、452B可以容易地挤出，并且因此可以廉价地形成，同时帮助改进基站天线的整体性能。

虽然根据本发明的实施例的上述基站天线各自包括辐射元件的三个线性阵列，但将认识到，本发明的实施例不限于此。例如，图6是带透镜多波束基站天线500的示意性透视图，其包括辐射元件132的两个线性阵列530-1、530-1，而不是如上文讨论的包括在基站天线中的三个线性阵列130-1至130-2。在图6中，省略用于基站天线500的天线罩和RF透镜，以便更好地示出辐射元件132的两个线性阵列530-1、530-2。如可见的，每个线性阵列530包括交错线性阵列，其中其辐射元件132沿着单个竖直轴线未完全对准，而是辐射元件132在横向方向上进行少量交错。如2018年8月24日提交的美国临时专利申请序列号62/722,238中所解释的，辐射元件132的此类交错可用于调整由每个线性阵列530生成的天线束的方位波束宽度，该申请的全部内容以引用的方式并入本文中。将认识到，上述RF透镜150、350或450可用于基站天线500。还将认识到，RF透镜150、350或450中的任一个可以被进一步修改成具有图5A的透镜外壳452A或图5C的透镜外壳452B，与透镜外壳152相对。

如上文参考图4A所述的，使用具有相对较薄的外壁的散热管(或其它散热元件)，以便促进从RF透镜450的RF能量聚焦材料154耗散热量，可能是有利的。因此，散热管480的外壁488的厚度可以减小，并且内部支撑结构482可以设置在散热管480的内部中，其提供结构刚度和/或用于将散热管480的混合介电常数增加到期望水平。尽管图4A示出了具有呈多个纵向延伸壁484形式的内部支撑结构482的散热管480，所述多个纵向延伸壁限定具有三角形(或接近三角形)横向截面的多个内部通道486，应当理解，根据本发明的实施例的散热管不限于此。例如，图7A-7C是三个基站天线500A、500B、500C的示意性横向截面图，其具有图6的基站天线500的一般设计，但各自具有不同的RF透镜(550A、550B、550C)，这些RF透镜包括具有替代示例性内部支撑结构(582A、582B、582C)的相应散热管(580A、580B、580C)。

例如，如图7A所示，基站天线500A包括RF透镜550A，所述RF透镜具有散热管580A，所述散热管包括呈多个纵向延伸壁584A形式的内部支撑结构582A。散热管580A的外壁588A结合纵向延伸壁584A限定多个内部通道586A。每个内部通道586A可以是空气填充的通道。散热管580A可以是有利的，因为由线性阵列530-1、530-2传输的RF能量可以大体上穿过用于形成内部支撑结构582A的大约相同量的材料，并且因此RF能量将大体上经受大约相同量的聚焦。另外，散热管580A可限定相对较大的内部通道586A，其可更有效地从RF透镜550A中包括的RF能量聚焦材料154散热。然而，散热管580A的散热特性不是非常均匀的。特别地，与从RF透镜550A的前部和后部部分相比，散热管580A将从RF透镜550A的侧面区域更有效地散热，并且内部支撑结构582A也可以不提供与本文所公开的各种其它内部支撑结构一样多的结构支撑(假设恒定壁厚度)。

如图7B所示，在另一示例性实施例中，提供散热管580B，所述散热管包括呈纵向延伸壁584B形式的内部支撑结构582B，所述纵向延伸壁限定具有大体上菱形横向截面的多个纵向延伸的内部通道586B。与散热管580A相比，散热管580B可能潜在地提供增强的结构支撑，并且还可以相对于RF透镜550B的不同部分具有更均匀的散热特性。然而，散热管580B具有较小的内部通道586B，并且因此可具有减小的散热能力，并且通常热将更难以传递到内部通道586B中的内部的通道以从RF透镜550B排出。

如图7C所示，在又一示例性实施例中，提供散热管580C，所述散热管包括呈纵向延伸壁584C形式的内部支撑结构582C，所述纵向延伸壁限定具有大体上正方形横向截面的多个纵向延伸通道586C。散热管580C可具有类似于散热管580B的性能特性，并且因此此处将省略其进一步描述。

还将认识到，根据本发明的实施例，基站天线中可以包括多于一个的RF透镜。例如，上文所描述的基站天线各自包括延伸天线的整个长度的单个圆形圆柱形RF透镜。然而，将认识到，这些圆形圆柱形天线可以替换为多个圆形圆柱形RF透镜的叠堆，所述多个圆形圆柱形RF透镜可与上述RF透镜相同，除了每个RF透镜可具有较短的高度之外。这些较短的RF透镜可以堆叠以提供与上述RF透镜形状完全相同的多件式RF透镜。替代地，可以在堆叠的透镜之间设置小间隙以进一步促进气流通过散热管。

作为另一实例，可使用多个球形RF透镜或多个椭圆形RF透镜代替上文所描述的圆形圆柱形RF透镜。例如，图8A是根据本发明的实施例的基站天线600的示意性前视图，其包括五个球形RF透镜650而非单个圆形圆柱形RF透镜。基站天线600可以类似于上文所描述的基站天线100，除了圆柱形透镜150被天线600中的五个球形RF透镜650替换之外。另外，较短的线性阵列用于天线600中，所述天线各自仅具有五个辐射元件，且因此每个RF透镜650具有安装在透镜后方的总共三个辐射元件，即来自每个线性阵列的辐射元件。

包括在天线600中的球形RF透镜650可包括散热元件，且还可被设计成充当例如龙伯透镜的三阶梯近似。图8B和8C示出了图8A中所示的球形RF透镜650的标记为652A和652B的透镜外壳的两个可能设计。特别地，图8B是球形RF透镜650中的一个的透镜外壳652A的示意性俯视图，而图8C是透镜外壳652B的示意性横截面图，所述透镜外壳是图8B的透镜外壳652A的稍微修改的版本。

参考图8B-8C，透镜外壳652A、652B各自具有上、下部件660-1、660-2，其可以是相同的。向外延伸的唇缘662围绕每个部件660的周边延伸，使得当两个部件660接合在一起以形成球形RF透镜650时，每个部件660的唇缘662配合在一起。粘合剂(未示出)可以施加在一个或两个唇缘652上以将两个部件660粘附在一起。

每个透镜外壳652A、652B进一步包括与相应透镜外壳652A、652B的外壁654一体地形成的多个散热管680。散热管680竖直地延伸穿过每个透镜外壳652A、652B。将认识到，图8B和8C示出了透镜外壳的略微不同的实施方式。特别地，在图6B的实施例中，每个散热通道680一直延伸穿过透镜外壳652A，而在图8C的实施例中，仅在透镜外壳中间的散热管680一直延伸穿过透镜外壳652B。

透镜外壳652A、652B的内部可以填充有RF能量聚焦材料154。每个散热管680可以填充有空气，并且因此可以用于耗散在靠近RF透镜650的中心的RF能量聚焦材料154中积聚的热。可以选择散热管650的外壁的厚度和用于形成散热管680的材料的介电常数，使得散热管680(包括其通道中的空气)的混合介电常数可以高于RF能量聚焦材料154的介电常数，使得RF透镜650可以包括龙伯透镜的至少三阶梯近似。

如上文所描述，可以设计用于根据本发明的实施例的RF透镜的透镜外壳，使得RF透镜可以是龙伯透镜的四(或更多)阶梯近似。图9A-9B示出了用于球形RF透镜的透镜外壳752，其可以代替图8B和8C中所示出的透镜外壳652A、652B使用。特别地，图9A是透镜外壳752的上半部的透视图，而图9B是透镜外壳752的俯视图。

如图9A-9B所示，透镜外壳752与透镜外壳652A、652B非常相似，不同之处在于透镜外壳752包括呈肋形式的多个外部突起766。相邻肋766之间的空间可以填充有空气。因此，穿过透镜外壳752发射的RF能量将穿过透镜外壳752的外壁654以及穿过肋766。因此，透镜外壳的外壁654和肋766的混合介电常数将是用于形成外壁654和肋766的材料以及位于肋766之间的空气的介电常数的加权平均值。因此，通过适当地选择透镜间隔材料的介电常数、外壁654的厚度、肋766的厚度、肋766的高度和肋766之间的间隔，透镜外壳752可被设计成具有比沉积在透镜外壳752内的RF能量聚焦材料154的介电常数小的介电常数，并且因此，透镜外壳752可被设计为龙伯透镜的四阶梯近似。

在示例性实施例中，透镜外壳可具有210mm的直径(到肋的外边缘)，且外壁可限定具有180mm的直径的球体，因此每个肋的高度可为15mm。含有内部通道的“烟囱状物”可以具有75mm的直径。在一些实施例中，透镜外壳可具有总尺寸为210mmx210mmx190mm的椭圆形形状。

将认识到，本说明书只描述了本发明的几个示例性实施例，且本文中描述的技术具有超出上述示例性实施例的适用性。还应注意，根据本发明的实施例的天线可用于除扇区分隔之外的其它应用中，例如，在诸如体育场、大体育馆、会议中心等的场所中。在此类应用中，多波束更通常地配置成覆盖60°-90°扇区。

同样将认识到，根据本发明的实施例的基站天线的非透镜部分可具有任何适当设计，包括不同数目的线性阵列、不同阵列设计、不同类型的辐射元件等。

上文已经参考附图描述了本发明的实施例，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式体现，且不应解读为限制于本文陈述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本公开将是透彻和完整的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。贯穿全文，相同的数字表示相同的元件。

将理解尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各个元件，但这些元件不应由这些术语限制。这些术语仅用以将一个元件与另一元件区分开来。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一元件可称作第二元件，并且类似地，第二元件可称作第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。

将理解，当一个元件被描述为在另一个元件“上”时，该元件可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被描述为“直接在”另一个元件上时，则不存在任何中间元件。还将理解，当一个元件被描述为“连接”或“耦合”到另一个元件时，该元件可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被描述为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，则不存在任何中间元件。用来描述元件之间的关系的其它词语应以类似方式解读(即，“在……之间”相对“直接在……之间”，“相邻”相对“直接相邻”等)。

本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，术语“包括”、“包含”和/或“具有”在本文中使用时，指存在所述的特征、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、操作、元件、部件和/或其分组。

上文公开的所有实施例的方面和元件可以任何方式组合和/或与其它实施例的方面或元件组合，以提供多个附加实施例。