CN118369820A - 具有两个堆叠辐射单元的天线设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种例如在基站中使用的天线设备。所述天线设备包括两个辐射单元，所述两个辐射单元设置在公共轴线上，例如，互相堆叠设置。每个辐射单元用于响应于馈送到相应辐射单元的RF信号而辐射无线电波。所述天线设备包括馈送结构，所述馈送结构用于将所述RF信号馈送到所述两个辐射单元。所述馈送结构包括用于在两个或多于两个分支之间重定向功率的重定向设备，所述重定向设备用于在所述两个辐射单元之间分配所述RF信号的功率。所述馈送结构还包括反相器，所述反相器用于将所述两个辐射单元处的所述RF信号之间的准反相相位设置为第一相位差。

Description

具有两个堆叠辐射单元的天线设备

技术领域

本公开涉及一种例如在基站中使用的天线设备。该天线设备可以称为多层天线设备，因为该天线设备包括两个辐射单元，该两个辐射单元设置在公共轴线上，例如，互相堆叠设置。该天线设备被设计为具有高辐射方向性。本公开还涉及一种用于操作该天线设备的方法。

背景技术

随着长期演进(Long-Term Evolution，LTE)部署接近完成，运营商正在为即将到来的第五代(5^th generation，5G)的移动网络做好准备。实现该新一代移动通信的一项关键技术是6GHz以下的大规模多输入多输出(massive multiple input multiple output，mMIMO)。因此，需要一种能够将mMIMO与无源天线阵列集成的新天线设备。

然而，在部署新天线设备方面存在一些限制。例如，在推出新服务和基础设施时，许多国家/地区(尤其是欧洲)的法规是一个真正的限制因素，而且推进速度可能比天线技术的发展速度慢。因此，为了便于获取天线站点，同时也符合关于天线站点升级的当地法规，任何新天线设备的尺寸都应与传统天线设备的尺寸相当。

此外，为了能够维护大多数天线站点已经存在的机械支撑结构，任何新天线设备的风载荷(wind load)都应与目前安装的天线设备相当或等效。这些因素使得对任何新天线设备的宽度都有非常严格的限制。

但是，天线设备的宽度也会影响其辐射方向性。具体地，天线设备的辐射方向性受到其孔径的限制，因此也受到其宽度的限制。当多个天线阵列置于天线设备的同一外壳中时，这种影响变得尤为关键。众所周知，当多个偶极子并排放置在天线设备的小反射器上时，天线设备的水平波束宽度(horizontal beam width，HBW)增大，从而降低辐射方向性。

解决该辐射方向性降低问题的一些示例性方法尝试使用90°混合器来满足HBW。该混合器会小幅增加辐射方向性，但是不会充分利用HBW的减少，因为其会从主切口产生旁瓣。尝试解决辐射方向性降低问题的一些其它示例性方法会导致天线设备的深度(或厚度)增加、增益减小或带宽减小。

在另一种方法中，在垂直于反射器的法线方向上设置一个或多个端射阵列，以便形成改进的辐射方向性天线设备。然而，这种方法仍然可以改进，因为具有两层辐射单元的天线设备的实现方式存在一些缺点：首先，较长的电气长度馈电网络会导致谐振，这会限制天线设备的工作带宽；其次，通过上下辐射单元的旋转巴伦馈送结构会引入180°相位差，这会导致巴伦的尺寸较大、成本较高、生产困难；第三，该方法基于较大的散热器尺寸。

发明内容

鉴于上述情况，本公开的目的在于提供一种天线设备，所述天线设备可以具有符合法规的宽度，并且可用于天线站点处的现有支撑结构。具体地，本公开的目的在于确保所述天线设备的辐射方向性较高，并且与具有较大宽度的传统天线设备相比不会显著降低。因此，所述天线设备的HBW不会显著增加。

这些和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实现方式在从属权利要求中进一步定义。

本公开的第一方面提供了一种天线设备，所述天线设备包括：第一辐射单元和第二辐射单元，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元设置在公共轴线上，每个辐射单元用于响应于馈送到相应辐射单元的射频(radiofrequency，RF)信号而辐射无线电波；馈送结构，用于将所述RF信号馈送到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元；所述馈送结构包括用于在两个或多于两个分支之间重定向功率的重定向设备，所述重定向设备用于在所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间分配所述RF信号的功率；所述馈送结构包括反相器，所述反相器用于将所述第一辐射单元处的所述RF信号与所述第二辐射单元处的所述RF信号之间的准反相相位(quasi-inverted phase)设置为第一相位差。

通过设置所述两个辐射单元之间的所述第一相位差，可以实现组合的辐射方向图，该组合的辐射方向图比简单/单个辐射单元的无线电波更具方向性。

结果可能是所述天线设备的所述组合的辐射方向图的方向性显著增加。这可以使反射器小型化或增加由所述天线设备提供的覆盖范围和/或提高信号干扰噪声比(signalto interference plus noise ratio，SINR)。所述两个辐射单元处的所述RF信号之间的所述第一相位差以及潜在的作为进一步自由度的幅度差也可以用于改善所述天线设备的前后和交叉极化鉴别度。

所述天线设备可以具有符合现有法规的宽度，并且可用于天线站点处的现有支撑结构。这是由于两个辐射单元设置在所述公共轴线上，例如，互相堆叠设置。

此外，所述天线设备不需要较长的电气长度馈电网络，因此所述天线设备的工作带宽不会受到严格限制。可以在没有旋转巴伦馈送结构的情况下引入所述第一相位差，这使得尺寸更小、成本更低、生产复杂度更低。

总体而言，所述第一方面的所述天线设备具有以下优点：提供所述两个辐射单元的简单馈电，同时实现较高的辐射方向性。此外，所述天线设备适用于宽带，易于处理，并且成本较低。

值得注意的是，所述第一方面的所述天线设备被描述为发送(非接收)设备。然而，所述天线设备也可以作为接收设备操作。

在所述第一方面的一种实现方式中，除了所述反相器设置的所述第一相位差之外，所述重定向设备还用于设置所述第一辐射单元处的所述RF信号与所述第二辐射单元处的所述RF信号之间的第二相位差。

所述第二相位差可以用于平衡电压驻波比(voltage standing wave ratio，VSWR)带宽和所述天线设备的方向性。例如，可以使所述两个辐射单元的辐射场(即，所述辐射单元辐射的所述无线电波)相长干涉。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述重定向设备包括用于将所述RF信号提供给所述第一辐射单元的第一通路和用于将所述RF信号提供给所述第二辐射单元的第二通路，其中所述第二相位差由所述第一通路设置，所述第一通路的长度与所述第二通路不同。

这提供了一种实现所述第二相位差的简单方法。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述馈送结构的所述重定向设备包括：巴伦(balun)，连接到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元；馈线，用于将所述RF信号馈送到所述巴伦，所述馈线在单个馈点处连接到所述巴伦。

利用单点馈送和巴伦实现的所述重定向设备，可以简化所述两个辐射单元的所述馈送。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述馈送结构的所述重定向设备包括：巴伦，连接到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元；馈线，用于将所述RF信号馈送到所述巴伦，所述馈线具有第一馈送部分和第二馈送部分，所述第一馈送部分在与所述第二馈送部分不同的馈点处连接到所述巴伦。

这提供了所述重定向设备的一种不同但高效的实现方式。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述巴伦包括由间隙隔开的两个导电部分，所述间隙在一个或多个馈点处与所述馈线相交。

因此，所述馈线可以通过耦合馈送连接到所述巴伦。

在所述第一方面的一种实现方式中，每个馈点设置在所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间，或者设置在所述天线设备的反射器与所述两个辐射单元之间，或者从所述第一辐射单元的顶部设置。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述巴伦通过耦合馈送或直接馈送在一个或多个馈点处连接到所述馈线。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述反相器包括交叉跳变结构，所述交叉跳变结构被设计为使得所述馈送结构的正极交叉跳变到所述馈送结构的负极的一侧，并且所述馈送结构的所述负极交叉跳变到所述馈送结构的所述正极的一侧。

利用所述交叉跳变结构实现的所述反相器，可以简化所述两个辐射单元的所述馈送。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述反相器设置在所述第一辐射单元和所述第二辐射单元中的任一个辐射单元上，或者设置在连接到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元的所述馈送结构的巴伦上。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述天线设备还包括：反射器，所述反射器设置在所述公共轴线上并且用于将来自所述第一辐射单元和所述第二辐射单元的所述无线电波反射到主辐射方向。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元设置在不同的平面中。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述不同平面彼此平行。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元同心地设置在所述公共轴线上。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述馈送结构用于将所述RF信号并行地馈送到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元中的至少一个是双极化辐射单元。

也就是说，每个辐射单元可以第一极化和第二极化进行辐射。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元中的一个辐射单元被设置为比另一个辐射单元更靠近所述天线设备的反射器并且具有比另一个辐射单元更大的辐射面积。

因此，减少了上辐射单元对下辐射单元的遮挡。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述天线设备还包括：支撑结构，所述支撑结构用于承载所述第一辐射单元和所述第二辐射单元，使得所述两个辐射单元均设置在所述公共轴线上。

在所述第一方面的一种实现方式中，所述馈送结构至少部分设置在所述支撑结构上。

本公开的第二方面提供了一种操作天线设备的方法，所述天线设备包括第一辐射单元和第二辐射单元，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元设置在公共轴线上，每个辐射单元用于响应于馈送到相应辐射单元的RF信号而辐射无线电波，其中所述方法包括：将所述RF信号馈送到所述第一辐射单元和所述第二辐射单元；在所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间分配所述RF信号的功率；在所述第一辐射单元处的所述RF信号与所述第二辐射单元处的所述RF信号之间设置180°±α的相位差，其中α≥0°。

根据所述第二方面所述的方法可以操作根据所述第一方面的任一种实现方式所述的天线设备。根据所述第二方面所述的方法实现了与针对根据所述第一方面所述的天线设备描述的相同优点。

需要注意的是，本申请中描述的所有设备、元件、单元和方法可以软件或硬件元件或其任意组合来实现。本申请中描述的各种实体所执行的所有步骤以及所描述的各种实体要执行的功能均意在指相应实体用于执行相应步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中，外部实体要执行的具体功能或步骤没有在执行具体步骤或功能的实体的具体详述元件的描述中反映，但是技术人员应清楚，这些方法和功能可以通过相应软件或硬件元件或其任意组合实现。

附图说明

结合所附附图，下面具体实施例的描述阐述上述各方面及实现方式，在附图中：

图1的(a)示出了本公开实施例提供的天线设备的基本原理，图1的(b)示出了该设备的一种实现方式。

图2示出了本公开实施例提供的天线设备的不同实现方式，具体地，示出了反相器的不同示例。

图3示出了本公开实施例提供的天线设备的不同实现方式，具体地，示出了重定向设备的不同示例。

图4示出了本公开实施例提供的天线设备的各种示例性实现方式。

图5示出了本公开实施例提供的天线设备的透视图。

图6示出了本公开实施例提供的天线设备的顶视图。

图7示出了本公开实施例提供的天线设备的其它示例性实现方式。

图8示出了本公开实施例提供的用于操作本公开的天线设备的方法。

具体实施方式

图1的(a)示出了本公开实施例提供的天线设备100。天线设备100可以适用于移动通信网络的基站。具体地，天线设备100可以适用于基站天线驱动系统。

天线设备100包括第一辐射单元101和第二辐射单元102，该第一辐射单元和第二辐射单元设置在公共轴线103上。由此，第一辐射单元101和第二辐射单元102可以同心地设置在公共轴线103上。例如，这两个辐射单元101和102可以沿公共轴线103互相堆叠设置。例如，如图1所示，第一辐射单元101可以设置在第二辐射单元102上方。第一辐射单元101和第二辐射单元102可以设置在天线设备100的不同平面或不同层中。这些不同平面或层可以彼此平行。相应地，天线设备100可以称为多层天线设备。

辐射单元101、102中的每一个用于响应于馈送到相应辐射单元101或102的RF信号而辐射无线电波。每个辐射单元101、102可以是偶极子。此外，每个辐射单元101、102可以用于以第一极化和第二极化进行辐射，其中这两个极化可以是正交的。为此，每个辐射单元101、102可以具有两个不同的偶极臂。

天线设备100还包括馈送结构104，该馈送结构用于将RF信号馈送到第一辐射单元101和第二辐射单元102。例如，该馈送结构可以用于将RF信号并行地馈送到第一辐射单元101和第二辐射单元102。馈送结构104可以包括多个组件。由此，该馈送结构包括用于在两个或多于两个分支之间重定向功率的重定向设备104，该重定向设备104被配置在天线设备100中，用于在第一辐射单元101与第二辐射单元102之间分配RF信号的功率。重定向设备104可以是功率分配器。该馈送结构还包括反相器105，该反相器用于将第一辐射单元101处的RF信号与第二辐射单元102处的RF信号之间的准反相相位设置为第一相位差。反相器105可以是移相器。第一相位差可以是±180°。

图1的(b)示出了本公开实施例提供的天线设备100，其建立在图1的(a)所示的天线设备100的实施例的基础上。图1的(a)和图1的(b)中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

相应地，图1的(b)的天线设备100还包括两个辐射单元101、102、重定向设备104和反相器105。在图1的(b)的天线设备100中，除了反相器105设置的第一相位差之外，重定向设备104还用于设置第一辐射单元101处的RF信号与第二辐射单元102处的RF信号之间的第二相位差106。为此，例如，重定向设备105可以包括用于将RF信号提供给第一辐射单元101的第一通路或第一臂和用于将RF信号提供给第二辐射单元102的第二通路或第二臂。在这种情况下，第二相位差106可以由第一通路或第一臂设置，该第一通路或第一臂的长度与第二通路或第二臂不同。

值得注意的是，考虑到图1的(a)和图1的(b)，在第一辐射单元101与第二辐射单元102之间分配RF信号的功率。例如，可以在两个辐射单元101、102之间平均分配，但是也可以在两个辐射单元101、102之间不平均分配。在任何情况下，可以在第一辐射单元101处的RF信号(例如，具有Φ-180°的绝对相位，其中Φ是确定的相位值)与第二辐射单元102处的RF信号(例如，具有Φ+α的绝对相位)之间设置180°±α的相位差。对于图1的(a)的天线设备100，α＝0°，而对于图1的(b)的天线设备100，α>0°。

在图1的(a)和图1的(b)的概述中，具有双层辐射单元101、102的天线设备100的基本原理在于，重定向设备104连接第一(例如，上)辐射单元101和第二(例如，下)辐射单元102。这两个辐射单元101、102中的一个获得固定倒相作为第一相位差(如图1的(a)和图1的(b)所示)。另外，这两个辐射单元101、102可以具有α的第二相位差106(如图1的(b)所示)。

固定倒相(例如，180°移相)可以通过作为反相器105的交叉跳变结构来实现。交叉跳变结构可以被设计为使得馈送结构的正极交叉跳变到馈送结构的负极的一侧，并且馈送结构的负极交叉跳变到馈送结构的正极的一侧。

图2示出了本公开实施例提供的天线设备100的不同实现方式，其建立在图1的(a)和图1的(b)所示的实施例的基础上。这些附图中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

具体地，图2示出了反相器105的不同示例，特别是可以如何在馈送结构的不同位置引入反相器105(例如，实现为交叉跳变结构)。例如，反相器105可以设置在第一辐射单元101上(参见图2的(a))，也可以设置在第二辐射单元102上(参见图2的(c))。或者，反相器105可以设置在天线设备100的馈送结构的巴伦201上(参见图2的(b)或图2的(d))。由此，巴伦201可以连接到第一辐射单元101和第二辐射单元102，并且可以用于将RF信号馈送到辐射单元101、102。

图2还示出了天线设备200还可以包括反射器204，该反射器可以设置在公共轴线103上。反射器204用于将来自第一辐射单元101和第二辐射单元102的无线电波分别反射到主辐射方向。因此，增加了辐射方向性。第二辐射单元102可以被设置为比第一辐射单元101更靠近反射器204。第二辐射单元102还可以具有比第一辐射单元101更大的辐射面积，以减少遮挡。

图2还示出了天线设备200(尤其是馈送结构)可以包括用于将RF信号馈送到巴伦201的馈线202。馈线202可以在一个或多个馈点处连接到巴伦201。

天线设备200的馈送结构还可以包括支撑结构，该支撑结构用于承载第一辐射单元101和第二辐射单元102，使得辐射单元101、102设置在公共轴线103上。馈送结构可以至少部分地设置在支撑结构上。例如，巴伦201可以设置在支撑结构上，并且/或者馈线202可以至少部分地设置在支撑结构上。

图3示出了本公开实施例提供的天线设备100的不同实现方式，其建立在图1的(a)和图1的(b)以及图2所示的实施例的基础上。这些附图中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

具体地，图3示出了重定向设备104的不同示例。例如，实现重定向设备104(例如，作为功率分配器)的一种可能性是使用单点馈送和巴伦201。例如，重定向设备104可以包括巴伦201，并且馈线202可以在单个馈点303处连接到巴伦201(参见图3的(a)和图3的(c))。又如，馈线202可以具有第一馈送部分和第二馈送部分，其中第一馈送部分在与第二馈送部分不同的馈点303处连接到巴伦201(参见图3的(b)和图3的(d))。也就是说，馈线202可以在两个或多于两个馈点303处连接到巴伦201。

每个馈点303可以设置在第一辐射单元101与第二辐射单元102之间(参见图3的(b)、图3的(c)和图3的(d))，或者可以设置在天线设备100的反射器204与两个辐射单元101、102之间(参见图3的(a)、图3的(b)和图3的(c))，或者可以从第一辐射单元101的顶部设置。根据馈点303的设置位置，两个辐射单元101、102之间的第二相位差α可以改变，并且可以相应地通过选择馈点303的位置来设置。另一种可能的实现方式是首先实现重定向设备104，然后通过两个馈点303馈送两个辐射单元101、102。

该馈送可以通过耦合馈送来实现。例如，巴伦201可以包括由间隙隔开的两个导电部分，并且该间隙可以在一个或多个馈点303处与馈线202相交。或者，该馈送可以通过直接馈送(例如，通过直接金属连接)来实现。总体而言，巴伦201可以通过耦合馈送或直接馈送连接到一个或多个馈点303处的馈线202。

天线设备100的重定向设备104可以显著简化辐射单元101、102的馈送，可以消除谐振以获得更宽的带宽，可以减小天线设备100的尺寸和成本，并且可以降低其生产复杂度。

图4示出了本公开实施例提供的天线设备100的各种示例性实现方式，其建立在前述附图所示的实施例的基础上。这些附图中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

具体地，图4的(a)示出了天线设备100，其中反相器105被实现为巴伦201上的交叉跳变结构。图4的(b)示出了天线设备100，其中反相器105被实现为第一辐射单元101(顶部辐射单元)上的交叉跳变结构。图4的(c)示出了天线设备100，其中反相器105被实现为具有单点直接馈送结构的第一辐射单元101上的交叉跳变结构。图4的(d)示出了天线设备100，其中反相器105被实现为具有压铸巴伦201的第一辐射单元101上的交叉跳变结构。图4的所有实现方式均已被模拟或测量，并且与相当的传统天线设备相比表现出更低的HBW并因此增加了方向性。

图5和图6分别示出了本公开实施例提供的天线设备100的透视图和顶视图。图5和图6的天线设备100建立在前述附图所示的实施例的基础上。这些附图中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

图5示出了天线设备100，该天线设备具有两个辐射单元101、102，这两个辐射单元设置在公共轴线103上。此外，图5示出了连接到第一辐射单元101和第二辐射单元101的巴伦201，并且示出了连接到巴伦201的馈线202。

图5还示出了第一辐射单元101和第二辐射单元102可以各自包括衬底503，并且可以各自包括衬底503中或衬底503上的两个偶极臂。具体地，第一辐射单元101可以包括用于第一极化的第一顶部偶极臂501a和用于第二极化的第二顶部偶极臂501b。两个顶部偶极臂501a和501b可以彼此正交地设置。具体地，第二辐射单元102可以包括用于第一极化的第一底部偶极臂502a和用于第二极化的第二底部偶极臂502b。两个底部偶极臂502a和502b可以彼此正交地设置。

图7示出了本公开实施例提供的天线设备100的其它示例性实现方式，其建立在前述附图所示的实施例的基础上。这些附图中的相同元素具有相同的附图标记，并且同样地实现。

具体地，图7的(a)示出了天线设备100，该天线设备具有巴伦201和交叉跳变结构，该巴伦设置在支撑结构上，该交叉跳变结构在第一辐射单元101上实现反相器105。图7的(b)示出了天线设备100，该天线设备具有馈线201和交叉跳变结构，该馈线在一个馈点303连接到巴伦201，该交叉跳变结构在第一辐射单元101附近的巴伦201上实现反相器105。

图8示出了本公开实施例提供的方法800。方法800适用于操作天线设备100，例如，前述附图所示的天线设备100。天线设备100包括第一辐射单元101和第二辐射单元102，该第一辐射单元和第二辐射单元设置在公共轴线103上。每个辐射单元101、102用于响应于馈送到相应辐射单元101、102的RF信号而辐射无线电波。

方法800包括将RF信号馈送(步骤801)到第一辐射单元101和第二辐射单元102。由此，在第一辐射单元101与第二辐射单元102之间分配(步骤802)RF信号的功率。此外，由此在第一辐射单元101处的RF信号与第二辐射单元102处的RF信号之间设置(步骤803)180°±α的相位差，其中α≥0°。

本公开已结合各种实施例作为示例并结合实现方式进行描述。然而，本领域技术人员通过实践请求保护的主题，研究附图、本公开以及独立权利要求，能够理解并实现其它变体。在权利要求书以及说明书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足权利要求书中描述的若干实体或项目的功能。在互不相同的从属权利要求中列举某些措施并不表示这些措施的组合不能在有利的实现方式中使用。

Claims (20)

1.一种天线设备(100)，其特征在于，包括：

第一辐射单元(101)和第二辐射单元(102)，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)设置在公共轴线(103)上，每个辐射单元(101、102)用于响应于馈送到相应辐射单元(101、102)的射频(RF)信号而辐射无线电波；以及

馈送结构，用于将所述RF信号馈送到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)；

其中，所述馈送结构包括用于在两个或多于两个分支之间重定向功率的重定向设备(104)，所述重定向设备(104)用于在所述第一辐射单元(101)与所述第二辐射单元(102)之间分配所述RF信号的功率；以及

其中，所述馈送结构包括反相器(105)，所述反相器用于将所述第一辐射单元(101)处的所述RF信号与所述第二辐射单元(102)处的所述RF信号之间的准反相相位设置为第一相位差。

2.根据权利要求1所述的天线设备(100)，其特征在于，除了所述反相器(105)设置的所述第一相位差之外，所述重定向设备(104)还用于设置所述第一辐射单元(101)处的所述RF信号与所述第二辐射单元(102)处的所述RF信号之间的第二相位差(106)。

3.根据权利要求2所述的天线设备(100)，其特征在于，所述重定向设备(104)包括用于将所述RF信号提供给所述第一辐射单元(101)的第一通路和用于将所述RF信号提供给所述第二辐射单元(102)的第二通路，其中所述第二相位差(106)由所述第一通路设置，所述第一通路的长度与所述第二通路不同。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述馈送结构的所述重定向设备(104)包括：

巴伦(201)，连接到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)；以及

馈线(202)，用于将所述RF信号馈送到所述巴伦(201)，所述馈线(202)在单个馈点(303)处连接到所述巴伦(201)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述馈送结构的所述重定向设备(104)包括：

巴伦(201)，连接到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)；以及

馈线(202)，用于将所述RF信号馈送到所述巴伦(201)，所述馈线具有第一馈送部分和第二馈送部分，所述第一馈送部分在与所述第二馈送部分不同的馈点(303)处连接到所述巴伦(201)。

6.根据权利要求4或5所述的天线设备(100)，其特征在于，所述巴伦(201)包括由间隙隔开的两个导电部分，所述间隙在一个或多个馈点(303)处与所述馈线(202)相交。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的天线(100)，其特征在于，每个馈点(303)设置在所述第一辐射单元(101)与所述第二辐射单元(102)之间，或者设置在所述天线设备(100)的反射器(204)与所述两个辐射单元(101、102)之间，或者从所述第一辐射单元(101)的顶部设置。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述巴伦(201)通过耦合馈送或直接馈送连接到一个或多个馈点(303)处的所述馈线(202)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述反相器(105)包括交叉跳变结构，所述交叉跳变结构被设计为使得所述馈送结构的正极交叉跳变到所述馈送结构的负极的一侧，并且所述馈送结构的所述负极交叉跳变到所述馈送结构的所述正极的一侧。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述反相器(105)设置在所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)中的任一个辐射单元上，或者设置在连接到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)的所述馈送结构的巴伦(201)上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，还包括：反射器(204)，所述反射器(204)设置在所述公共轴线(103)上并且用于将来自所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)的所述无线电波反射到主辐射方向。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)设置在不同的平面中。

13.根据权利要求12所述的天线设备(100)，其特征在于，所述不同平面彼此平行。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)同心地设置在所述公共轴线(103)上。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述馈送结构用于将所述RF信号并行地馈送到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)中的至少一个是双极化辐射单元。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)中的一个辐射单元被设置为比另一个辐射单元(102、101)更靠近所述天线设备(100)的反射器(204)并且具有比另一个辐射单元(102、101)更大的辐射面积。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的天线设备(100)，其特征在于，还包括：支撑结构，所述支撑结构用于承载所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)，使得所述两个辐射单元(101、102)均设置在所述公共轴线(103)上。

19.根据权利要求18所述的天线设备(100)，其特征在于，所述馈送结构至少部分设置在所述支撑结构上。

20.一种操作天线设备(100)的方法(800)，其特征在于，所述天线设备包括第一辐射单元(101)和第二辐射单元(102)，所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)设置在公共轴线(103)上，每个辐射单元(101、102)用于响应于馈送到相应辐射单元(101、102)的射频(RF)信号而辐射无线电波，其中所述方法(800)包括：

将所述RF信号馈送(801)到所述第一辐射单元(101)和所述第二辐射单元(102)；

在所述第一辐射单元(101)与所述第二辐射单元(102)之间分配所述RF信号的功率；以及

在所述第一辐射单元(101)处的所述RF信号与所述第二辐射单元(102)处的所述RF信号之间设置180°±α的相位差，其中α≥0°。