具有交错阵列的多频带基站天线的制作方法

具有交错阵列的多频带基站天线
1.相关申请的交叉引用
2.本技术请求享有2019年2月1日提交的美国临时专利申请第62/800,133号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及通信系统，并且具体地涉及多频带基站天线。


背景技术：

4.用于无线通信系统的基站天线用于将射频(“rf”)信号传输到蜂窝通信服务的固定和移动用户，并且从蜂窝通信服务的固定和移动用户接收rf信号。基站天线通常包括辐射元件(例如偶极子或交叉偶极子辐射元件)的线性阵列或二维阵列。
5.示例性基站天线在bisiules的国际公开号wo 2017/165512中以及bisiules等人的美国专利申请号15/921,694中进行了论述，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。尽管将辐射元件的多个阵列并入单个基站天线中可能是有利的，但风负荷和其它考虑因素通常限制可以包括在基站天线中的辐射元件的阵列的数目。


技术实现要素：

6.根据本文中的一些实施例，基站天线可包括被配置成传输第一频带中的rf信号的低频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列。此外，基站天线可包括被配置成传输高于第一频带的第二频带中的rf信号的高频带辐射元件的八个竖直列。高频带辐射元件的八个竖直列中的第一竖直列可以在低频带辐射元件的第一竖直列与第二竖直列之间。高频带辐射元件的八个竖直列中的第二竖直列可以包括比高频带辐射元件的第一竖直列更少的高频带辐射元件。
7.在一些实施例中，高频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可分别为内列和外列。高频带辐射元件的外列的馈电点可以在竖直方向上与低频带辐射元件的第二竖直列的馈电点对准。另外或替代地，高频带辐射元件的外列可以是高频带辐射元件的第一外列，高频带辐射元件的八个竖直列中的第三竖直列可以是高频带辐射元件的第二外列，并且低频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可以分别是低频带辐射元件的第一外列和第二外列。此外，低频带辐射元件的第一外列和第二外列可以在高频带辐射元件的第一外列与第二外列之间。
8.根据一些实施例，高频带辐射元件的第一竖直列的馈电点可以相对于高频带辐射元件的第二竖直列的馈电点交错。另外或替代地，基站天线可包括馈电板，所述馈电板具有安装在其上的低频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列以及高频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列。
9.在一些实施例中，高频带辐射元件的八个竖直列中的第三竖直列可以在低频带辐射元件的第一竖直列与第二竖直列之间。高频带辐射元件的第一竖直列的馈电点可以与高
频带辐射元件的第三竖直列的馈电点水平间隔开第一距离。此外，低频带辐射元件的第一竖直列的馈电点可以与低频带辐射元件的第二竖直列的馈电点水平间隔开第二距离，所述第二距离基本上是第一距离的整数倍数。
10.根据一些实施例，高频带辐射元件的第一竖直列的馈电点可以彼此竖直间隔开第一距离。低频带辐射元件的第二竖直列的馈电点可以彼此竖直间隔开第二距离，所述第二距离基本上是第一距离的整数倍数。此外，高频带辐射元件的第二竖直列可包括连续的第一、第二和第三馈电点，第一馈电点和第二馈电点可以彼此竖直间隔开第一距离，并且第二馈电点和第三馈电点可以彼此竖直间隔开第三距离，所述第三距离比第一距离长且比第二距离短。
11.根据本文中的一些实施例，基站天线可包括被配置成传输第一频带中的rf信号的低频带辐射元件的竖直列。此外，基站天线可包括被配置成传输高于第一频带的第二频带中的rf信号的高频带辐射元件的第一、第二和第三竖直列。低频带辐射元件的竖直列可以在高频带辐射元件的第一竖直列与第二竖直列之间。高频带辐射元件的第三竖直列可以包括比高频带辐射元件的第一竖直列更少的高频带辐射元件。
12.在一些实施例中，高频带辐射元件的第三竖直列的馈电点可以在竖直方向上与低频带辐射元件的竖直列的馈电点对准。另外或替代地，低频带辐射元件的竖直列可包括低频带辐射元件的第一竖直列，并且基站天线可包括在高频带辐射元件的第一竖直列与第二竖直列之间的低频带辐射元件的第二竖直列。此外，低频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可以分别是低频带辐射元件的第一外列和第二外列。高频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可以分别是高频带辐射元件的第一外列和第二外列。
13.根据一些实施例，高频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可以分别是高频带辐射元件的第一外列和第二外列。此外，低频带辐射元件的竖直列可以在高频带辐射元件的第一外列与第二外列之间居中。
14.在一些实施例中，高频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列可以分别是高频带辐射元件的第一外列和第二外列。此外，低频带辐射元件的竖直列可以从高频带辐射元件的第一外列与第二外列之间的中心偏移。
15.根据一些实施例，基站天线可以包括馈电板，所述馈电板具有安装在其表面上的低频带辐射元件和高频带辐射元件。此外，低频带辐射元件中的一个的偶极子臂可以在垂直于馈电板的表面的方向上与高频带辐射元件中的一个重叠。
16.根据本文中的一些实施例，基站天线可包括被配置成传输第一频带中的rf信号的低频带辐射元件的一个或多个竖直列。此外，基站天线可包括被配置成传输高于第一频带的第二频带中的rf信号的高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列。高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列可以在竖直方向上与低频带辐射元件的一个或多个竖直列平行地延伸。
17.在一些实施例中，在高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列中的连续的第一、第二和第三竖直列相对于彼此可以是非交错的。另外或替代地，基站天线可包括馈电板，所述馈电板包括在其表面上的低频带辐射元件和高频带辐射元件。低频带辐射元件中的一个的偶极子臂可以在垂直于馈电板的表面的方向上与高频带辐射元件中的一个重叠。
18.根据一些实施例，高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列可包括高频带辐射元
件的至少八个竖直列。附加地或替代地，在高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列中的第一竖直列和第二竖直列可以分别包括不同的第一数量和第二数量的高频带辐射元件。
19.在一些实施例中，低频带辐射元件的一个或多个竖直列可包括低频带辐射元件的第一竖直列和第二竖直列，并且低频带辐射元件的第一竖直列的馈电点可以在水平方向上与低频带辐射元件的第二竖直列的馈电点间隔开约280毫米或更小的距离。此外，所述距离可以是第一距离，并且高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列中的第一竖直列的馈电点可以在水平方向上与高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列中的连续第二竖直列的馈电点间隔开第二距离。第一距离可以基本上是第二距离的整数倍数。高频带辐射元件的五个或多于五个竖直列中的第一竖直列的馈电点可以在竖直方向上彼此间隔开第三距离。低频带辐射元件的第二竖直列的馈电点可以在竖直方向上彼此间隔开第四距离，所述第四距离基本上是第三距离的整数倍数。
附图说明
20.图1是根据本发明构思的实施例的基站天线的前透视图。
21.图2a是移除了天线罩的图1的基站天线的示意性前视图。
22.图2b是图2a的高频带辐射元件和低频带辐射元件的放大示意性前视图。
23.图2c是图2b的高频带辐射元件和低频带辐射元件的示意性侧视图。
24.图2d是图2b的低频带辐射元件的示意性前视图，其中省略了高频带辐射元件。
25.图2e是图2b的高频带辐射元件的示意性前视图，其中省略了低频带辐射元件。
26.图2f是图2b的高频带辐射元件的示意性前视图，其中省略了低频带辐射元件并且不移除任何高频带辐射元件。
27.图2g-2j是图2a的不同布置的高频带辐射元件和低频带辐射元件的放大示意性前视图。
28.图3是根据本发明构思的实施例的另一基站天线的前视图，其中移除了天线罩。
具体实施方式
29.根据本发明构思的实施例，提供了用于无线通信网络的基站天线。用于无线通信网络的大规模mimo技术的增强容量性能使得将大规模mimo天线阵列部署到现有无线基础设施中是可取的。通常考虑用于大规模mimo操作的频带在2490-2690兆赫兹(mhz)和3300-3800mhz频带中。然而，无线服务提供商面临着在现有塔上添加额外天线和无线电头以在这些频带提供大规模mimo服务的挑战。一些挑战可包括缺乏用于额外基站天线阵列的可用安装空间，或这些基站天线阵列将添加到现有塔的附加风负荷。由于大规模mimo天线阵列通常包括大量天线元件，通常是64到256个元件，因此这些阵列的大小可能相当大。此外，无线服务提供商在添加额外基站天线阵列时，可能会从塔或建筑物所有者产生额外租赁费用。此外，在许多市场中，市政分区限制限制了基站天线的数量或高度，从而限制了增加大规模mimo基站天线阵列以提供增强容量性能能力。
30.因此，将较高频带中的大规模mimo天线性能集成到多频带基站天线中可能是有利的。现有的基站天线通常具有覆盖从694mhz到2690mhz的多个无线频带的天线元件的阵列。这些阵列通常配置为辐射元件的多个竖直列，其中每个辐射元件具有双偏振性能，以在高
达4t4r的配置中支持4g lte的mimo操作。
31.为了使基站天线的整体大小尽可能小，已经开发了隐形(cloaking)技术，其允许在694至960mhz范围内操作的低频带辐射元件对在1427-2690mhz范围内操作的中频带辐射元件呈现电磁透明。这允许将中频带阵列的一些辐射元件放置在低频带辐射元件后方(例如，下方/下面)，从而使得能够减小多频带基站天线的整体尺寸。
32.在将3.5千兆赫(ghz)大规模mimo阵列集成到多频带基站天线中时，可以实现类似的尺寸优化。由于低频带辐射元件的相对较大物理尺寸，低频带辐射元件的列通常在其馈电点处间隔约280毫米(mm)或更小的距离(即，中心到中心间距)。鉴于低频带列之间的相对较大间距，可以将四列双偏振辐射元件的8t8r高频带阵列定位在两列低频带辐射元件之间。3.5ghz阵列的列之间的分隔距离可以在约39mm到40mm的范围内，并且因此四列高频带阵列的总宽度可为约160mm，这可以允许此高频带阵列安装在两个低频带列之间。
33.各种大规模mimo阵列配置可以提供显著的性能改进。例如，8t8r阵列可以向扇区提供比4t4r阵列多约13％的容量。16t16r阵列可以向扇区提供比4t4r阵列多约82％的容量。尽管这些比较取决于多个条件和假设并且因此是可变的，但通常可以预期16t16r阵列提供比8t8r阵列显著更高的容量并且因此可能更合乎需要。然而，3.5ghz的八列双偏振辐射元件在外列的馈电点之间水平间隔开约280mm，因此不允许将16t16r高频带阵列完全安装在多频带基站天线内具有约280mm的水平馈电点间距的低频带阵列之间。
34.然而，根据本发明构思的实施例，高频带阵列和低频带阵列可以彼此交错。例如，可以省略/移除小百分比(例如，10％或更少)的高频带阵列的辐射元件以为低频带辐射元件提供空间。举例来说，基站天线可包括散布有五列或多于五列(交错或非交错)高频带辐射元件的一列或多列低频带辐射元件，其中一个或多个高频带列具有比其它高频带列更少的高频带辐射元件。另外或替代地，(a)两个阵列中的竖直和水平元件间距可具有共同倍数，(b)低频带辐射元件可处于在高频带频率下为电磁透明的位置中，和/或(c)高频带辐射元件可定位在低频带辐射元件后方。
35.在一些实施例中，高频带阵列具有八列双偏振辐射元件，每列具有十二个双偏振辐射元件。八列中的相邻(即，连续)列可以相隔40mm，并且第一外列和第八外列因此可以从中心到中心相隔280mm。高频带辐射元件之间的竖直间距可为66mm。低频带阵列可具有中心到中心相隔280mm的两列低频带辐射元件，并且这些元件之间的竖直间距可为264mm。通过省略/移除高频带阵列的外列中的一些非相邻(即非连续)元件并且用为低频带阵列的一部分的低频带辐射元件替换这些元件，可以维持高频带阵列的模式和大规模mimo特性，其影响可忽略不计。例如，可以省略/移除左侧外高频带列的第一、第五和第九辐射元件，以及右侧外高频带列的第四、第八和十二辐射元件。由于这是交错的高频带阵列，竖直元件间距可为66mm，这允许有足够的空间用低频带辐射元件替换这些省略/移除的高频带辐射元件。
36.在省略/移除的高频带辐射元件的位置处插入低频带辐射元件提供了交错的低频带和高频带阵列，其可以是较大低频带阵列的子区段。整个低频带阵列可以具有每列具有十个辐射元件的两个列。高频带阵列可以在低频带阵列的八个下部辐射元件之间交错。通过将两个阵列的辐射元件的竖直间距和水平间距设定成具有共同倍数来使高频带阵列与低频带阵列交错，省略/移除小百分比的高频带阵列辐射元件，将低频带辐射元件放置于在高频带频率下电磁透明的位置，和/或将高频带辐射元件定位在低频带辐射元件后方可以
允许高频带阵列在低频带阵列的包络内实施，从而避免将高频带阵列实施为单独基站天线的需要。这满足了在不需要在基站塔上安装额外基站天线的情况下使用较大mimo阶数(例如16t16r)，在高频带中实现大规模mimo操作的目标。
37.将参考附图更详细地描述本发明构思的示例性实施例。
38.图1是根据本发明构思的实施例的基站天线100的前透视图。如图1所示，基站天线100是细长结构并且具有大体上矩形的形状。在一些实施例中，基站天线100的宽度和深度可为固定的，而基站天线100的长度可为变化的。例如，基站天线100可以具有400mm的宽度、208mm的深度和可变长度(这意味着可以不同长度订购基站天线100)。
39.基站天线100包括天线罩110。在一些实施例中，基站天线100还包括顶端盖120和/或底端盖130。例如，天线罩110与顶端盖120组合可以包括单个单元，这可以有助于基站天线100的防水。底端盖130通常是单独件，并且可以包括安装在其中的多个连接器140。
40.在一些实施例中，安装托架150可以设置在天线罩110的后(即，背)侧上。安装托架150可用于将基站天线100安装到在例如天线塔上的天线安装件上。基站天线100通常以竖直构造安装(即，基站天线100的长侧相对于地面沿竖直轴线l延伸)。
41.图2a是图1的基站天线100的示意性前视图，其中天线罩110被移除以示出天线100的天线组件200。天线组件200包括多个低频带辐射元件300和多个高频带辐射元件500。作为一个组，低频带辐射元件300可以是低频带阵列310。包括在低频带阵列310中的两列低频带辐射元件300可连接到单个无线电装置以支持低频带中的4t4r mimo，或者可连接到多个无线电装置(例如，以支持700mhz和800mhz频带两者中的服务)。类似地，高频带辐射元件500作为一个组可以为高频带阵列510。例如，高频带阵列510可以是高频带辐射元件500的8t8r、16t16r、32t32r、64t64r、128t128r或更高阵列。
42.低频带阵列310可以在竖直方向v上从天线组件200的下部部分延伸到天线组件200的上部部分。相比之下，高频带阵列510可以在天线组件200的下部部分上，并且不存在于天线组件200的上部部分。例如，高频带阵列510可以仅在天线组件200的下部40％上。在一些情况下，可以在天线组件200的上部部分处添加第二高频带阵列510。此外，天线组件200中的列间距可以是共同的或重叠的。
43.竖直方向v可以是纵向轴线l或者可以与纵向轴线l平行(图1)。竖直方向v还可以垂直于水平方向h和前向方向f。低频带辐射元件300和高频带辐射元件500可以在前向方向f上从一个或多个馈电板204向前延伸。例如，在一些实施例中，低频带辐射元件300和高频带辐射元件500可以在相同馈电板204上。例如，馈电板204可以是单个印刷电路板(pcb)，在其上具有整个高频带阵列510和至少一些低频带辐射元件300。
44.图2b是图2a的高频带辐射元件500和一些低频带辐射元件300的放大示意性前视图。特别地，图2b是天线组件200的下部部分的放大视图，该下部部分包括图2a的高频带阵列510。如图2b中所示，高频带阵列510可包括高频带辐射元件500的八个竖直列。高频带辐射元件500的左侧外(例如，第一)竖直列500-1c的馈电点501可以与高频带辐射元件500的右侧外(例如，第八)竖直列500-8c的馈电点501在水平方向h上间隔开约280mm。
45.如本文所用，术语“外列”(或“外竖直列”)是指在水平方向h上不在该列类型(例如，高频带或低频带)的相邻列之间的列。相比之下，术语“内列”(或“内竖直列”)是指在水平方向h上在该列类型的相邻列之间的列。另外，术语“馈电点”可以指辐射元件的中心点。
8c中的一个或多个竖直列中减小(即，小于66mm)以容纳低频带辐射元件300。特别地，可以减少该间距作为减少高频带辐射元件500的数量的替代方案。在图2j中示出了减小的间距的实例，其稍后将在本文中更详细地论述。
59.备选地，图2f中所示的间距可以在内竖直列500-2c到500-7c中的每一个并且在外竖直列500-1c和500-8c的部分(位置500-1x和500-8x例外(图2e))中实施，这可以使得在竖直方向v上跨连续高频带辐射元件500的相应馈电点501之间的那些位置的间距加倍(例如，至约132mm)。例如，由于位置500-8x，来自外竖直列500-8c的顶部的第三和第四高频带辐射元件500在竖直方向v上彼此间隔开的距离可以比外竖直列500-8c的第二和第三高频带辐射元件500之间的竖直距离长(两倍)并且比连续低频带辐射元件300之间的竖直距离短。如本文所用，术语“竖直”(或“竖直地”)是指在竖直方向v上的某物(例如，距离、轴线或列)。
60.图2g-2j是图2a中的高频带辐射元件500和一些低频带辐射元件300的替代布置的放大示意性前视图。
61.尽管图2a示出了高频带辐射元件500的竖直列在水平方向h上不在低频带辐射元件300的两个外竖直列300-1c和300-2c中的任一个之外延伸的实例，但在一些实施例中，高频带辐射元件500的一个或多个竖直列在水平方向上在所述任一个之外延伸。例如，图2g图示了高频带辐射元件500的第一外竖直列500-1c在水平方向h上向左延伸超过第一外竖直列300-1c，并且高频带辐射元件500的第八外竖直列500-8c在水平方向h上向右延伸超过第二外竖直列300-2c。
62.因此，如图2g中所示，第一外竖直列300-1c和第二外竖直列300-2c可以在第一外竖直列500-1c与第八外竖直列500-8c之间。例如，第一外竖直列300-1c和第二外竖直列300-2c的低频带辐射元件300可以分别在第一轴线和第二轴线上居中，所述第一轴线和所述第二轴线在竖直方向v上延伸并且在第三竖直轴线和第四竖直轴线之间，第一外竖直列500-1c和第八外竖直列500-8c的高频带辐射元件500分别在所述第三竖直轴线和所述第四竖直轴线上居中。
63.第一外竖直列300-1c和第二外竖直列300-2c中的至少一个可以在水平方向h上从第一外竖直列500-1c与第八外竖直列500-8c之间的中心(例如，中心竖直轴线)偏移。竖直列300-1c和300-2c可以相对于彼此交错，或者可以彼此对准。在一些实施例中，第一外竖直列300-1c和第二外竖直列300-2c的馈电点301可以在竖直方向v上分别与内部第二竖直列500-2c和第七竖直列500-7c的馈电点501对准。第二内竖直列500-2c和第七内竖直列500-7c也可以比第一外竖直列500-1c和第八外竖直列500-8c具有更少的高频带辐射元件500。此外，不管高频带辐射元件500中的任一个是否在水平方向h上延伸超出低频带辐射元件300，高频带辐射元件500的至少一个竖直列可以在水平方向h上在低频带辐射元件300的两个竖直列300-1c与300-2c之间。
64.参考图2h，天线100不限于低频带辐射元件300的两个竖直列300-1c和300-2c(图2b)。相反，如图2h中所示，第二竖直列300-2c可从天线100省略。因此，第一竖直列300-1c可以是天线100中的低频带辐射元件300的唯一竖直列。
65.图2h还示出了竖直列300-1c可在第一外竖直列500-1c与第八外竖直列500-8c之间。例如，竖直列300-1c的低频带辐射元件300可以在第一轴线上居中，所述第一轴线在竖直方向v上延伸并且在水平方向h上在第二竖直轴线与第三竖直轴线之间，第一外竖直列
500-1c和第八外竖直列500-8c的高频带辐射元件500分别在所述第二竖直轴线和所述第三竖直轴线上居中。在一些实施例中，竖直列300-1c可以在水平方向h上在第一外竖直列500-1c与第八外竖直列500-8c之间居中。举例来说，竖直列300-1c的馈电点301可以在第一轴线上彼此对准，所述第一轴线在竖直方向v上在第二竖直轴线与第三竖直轴线之间，分别在所述第二竖直轴线和所述第三竖直轴线上的内部第四竖直列500-4c和第五竖直列500-5c包括馈电点501。为了为竖直列300-1c提供空间，与竖直列500-1c到500-8c的其它列相比，内部第四竖直列500-4c和第五竖直列500-5c中的至少一个可具有更少的高频带辐射元件500。
66.参考图2i，竖直列500-1c到500-8c中的至少两个连续竖直列相对于彼此可以是非交错的。例如，连续的第一、第二和第三竖直列500-1c到500-3c可包括在水平方向h上彼此对准的高频带辐射元件500中的相应高频带辐射元件。在一些实施例中，天线100可包括五个或多于五个竖直列500-1c到500-8c，其中至少两个(或至少三个)连续竖直列相对于彼此可以是非交错的。然而，相对于交错布置，这种非交错布置可使天线100的馈电网络复杂化。
67.如图2i中所示的高频带辐射元件500的非交错布置在本文中可被称为“矩形阵列”(或“矩形网格”)，并且与如图2a、2b和2e-2h中所示的高频带辐射元件500的交错竖直列形成对照。例如，图2e示出了连续的第一和第二竖直列500-1c、500-2c的高频带辐射元件500在竖直方向v上彼此偏移。因此，尽管图2e的第一竖直列500-1c的馈电点501可以沿着水平方向h与第三、第五和第七竖直列500-3c、500-5c和500-7c的馈电点501对准，但是沿着水平方向h与相邻的第二竖直列500-2c的馈电点501不对准。因此，相对于第二竖直列500-2c的馈电点501，第一竖直列500-1c的馈电点501在本文中可以被称为是“交错”的。
68.不管它们是交错的还是非交错的，天线100的五个或多于五个竖直列500-1c到500-8c可以在竖直方向v上与低频带辐射元件300的一个或多个竖直列300-1c/300-2c平行延伸。此外，在一些实施例中，五个或多于五个竖直列500-1c到500-8c可以包括高频带辐射元件500的至少八(例如，8、9、10、11、12、13、14、15或16)个竖直列。
69.在竖直列500-1c到500-8c中的五个或多于五个竖直列是非交错的实施例中，可以省略至少一个高频带辐射元件500以为相应低频带辐射元件300提供空间。例如，图2i图示了第一竖直列500-1c和第二竖直列500-2c分别具有不同数量的高频带辐射元件500的实例。特别地，第二竖直列500-2c和第七竖直列500-7c具有比竖直列500-1c到500-8c中的其它竖直列更少的高频带辐射元件500。
70.参考图2j，可以在一个或多个竖直列500-1c到500-8c中减小高频带辐射元件500之间的中心到中心竖直间距，作为减少高频带辐射元件500的数量的替代方案。例如，图2j的示例性实施例的外竖直列500-1c(和/或外竖直列500-8c)中的馈电点501可以彼此间隔开比图2e和2f的实例中示出的外竖直列500-1c、500-8c中的馈电点501短的距离。例如，图2j的外竖直列500-1c中的三组内的馈电点501可以在竖直方向v上彼此间隔开如图2f中所示的对应距离(66mm)的约75％(即，约49.5mm)或更小。减小此竖直间距提供空间以在竖直方向v上以与高频带辐射元件500的交替布置(例如，在每四个高频带辐射元件500之后)安装低频带辐射元件300，而不省略/移除任何高频带辐射元件500。内竖直列，诸如竖直列500-2c也可以具有减小的竖直间距，或者可以具有与图2f中所示相同的竖直间距。
71.图3(对应于关于本文图2b论述的中国专利申请第201810971466.4号的图3)是图1
的基站天线100的前视图，其中天线罩110被移除以图示天线100的天线组件200。如图3中所示，高频带辐射元件500和低频带辐射元件300可以在接地平面结构的反射器表面214的前侧上。此外，中频带辐射元件400也可以在反射器表面214的前侧上。
72.为了图示简单，在图3中示出了高频带辐射元件500的仅四个竖直列。然而，图3中所示的低频带辐射元件300和/或中频带辐射元件400可以与图2a-2c和2e-2j中的任一图的高频带辐射元件500的竖直列500-1c到500-8c中的五个或多于五个竖直列集成。例如，中频带辐射元件400可以在竖直列中实施，所述竖直列在图2a-2c和2e-2j中的任一图的高频带辐射元件500的竖直列500-1c到500-8c之外(而不是在其间或与其对准)。中频带辐射元件400还可以在低频带辐射元件300的竖直列300-1c和/或竖直列300-2c之外。然而，在一些实施例中，可以省略中频带辐射元件400。此外，可以省略图3中的天线组件200的上部部分上所示的高频带辐射元件500。
73.天线100的各种机械和电子部件可安装在反射器表面214的背侧后方的室中。所述部件可包括例如移相器、远程电子倾斜单元、机械连杆、控制器、双工器等。反射器表面214可以包括：用作反射器的金属表面；和用于天线100的辐射元件300、400、500的接地平面。在本文中，反射器表面214也可以被称为反射器214。
74.辐射元件300、400、500可包括安装成在前向方向f上从反射器表面214向前延伸的双极化辐射元件。如图3中所示，低频带辐射元件300可以两列安装以形成低频带辐射元件300的两个线性阵列。在一些实施例中，每个低频带线性阵列可基本上沿着天线100的全长延伸。中频带辐射元件400可同样以两列安装以形成中频带辐射元件400的两个线性阵列。然而，在一些实施例中，仅低频带辐射元件300的单个线性阵列和/或仅中频带辐射元件400的单个线性阵列可在反射器表面214上。此外，高频带辐射元件500可以安装在四个或多于四个(或者五个或多于五个)列中，以形成高频带辐射元件500的四个或多于四个(或者五个或多于五个)线性阵列。
75.在图3中，高频带辐射元件500的线性阵列定位在低频带辐射元件300的线性阵列之间，且低频带辐射元件300的每个线性阵列定位在高频带辐射元件500的线性阵列中的相应的一个线性阵列与中频带辐射元件400的线性阵列中的相应的一个线性阵列之间。中频带辐射元件400的线性阵列和高频带辐射元件500的线性阵列可以或可以不延伸天线100的全长。此外，在一些实施例中，低频带辐射元件300可各自具有四叶形状。
76.低频带辐射元件300可被配置成发射和接收包括694-960mhz频率范围或其一部分的频带中的信号。中频带辐射元件400可被配置成发射和接收包括1427-2690mhz频率范围或其一部分的频带中的信号。高频带辐射元件500可被配置成发射和接收包括3300-4200mhz频率范围或其一部分的频带的信号。
77.低频带线性阵列可以或可以不配置成发射和接收低频带的相同部分中的信号。例如，在一些实施例中，第一线性阵列中的低频带辐射元件300可以被配置成发射和接收700mhz频带中的信号，并且第二线性阵列中的低频带辐射元件300可以被配置成发射和接收800mhz频带中的信号。替代地，第一线性阵列和第二线性阵列两者中的低频带辐射元件300可以被配置成发射和接收700mhz(或800mhz)频带中的信号。不同的中频带线性阵列和高频带线性阵列中的中频带辐射元件400和高频带辐射元件500可以类似地具有任何合适的配置。
78.如上所述，低频带辐射元件300可以布置为辐射元件的两个低频带线性阵列。每个线性阵列可用于形成一对天线束，即两个偏振中的每一个一个天线，在所述两个偏振处，双偏振辐射元件被设计成发射和接收rf信号。第一低频带阵列中的每个辐射元件300可以在水平方向h上与第二低频带阵列中的相应辐射元件300水平对准。同样，第一中频带阵列中的每个辐射元件400可以与第二中频带阵列中的相应辐射元件400水平对准。在一些实施例中，可以使用高频带辐射元件500的所有竖直列500-1c到500-8c来执行波束成形。
79.辐射元件300、400、500可安装在一个或多个馈电板204(图2a)上，该馈电板将rf信号联接到单个辐射元件300、400、500和联接来自单个辐射元件的rf信号。例如，所有辐射元件300、400、500可以安装在相同馈电板204上。电缆可用于将每个馈电板204连接到天线100的其它部件，例如，双工器、移相器等。
80.根据本发明构思的实施例，高频带辐射元件500和低频带辐射元件300的布置可提供许多优点。这些优点包括通过消除例如位置500-1x和500-8x(图2e)中的高频带辐射元件500中的一个或多个来为低频带辐射元件300提供空间。例如，与高频带内列500-2c到500-7c相比，高频带外列500-1c、500-8c可具有更少的高频带辐射元件500，以容纳低频带辐射元件300。高频带辐射元件500在低频带辐射元件300旁边的这种集成可以在安装在紧凑空间中时向天线100提供增强的容量性能。
81.通过仅消除少量高频带辐射元件500，对天线100的高频带性能的任何影响可能不是显著不利的。例如，由高频带辐射元件500的非均匀间距产生的量化瓣可能不是显著的。任何增益损失也可能太小而不会显著降低高频带性能。
82.作为消除一些高频带辐射元件500的替代方案，可以减小高频带辐射元件500之间的间距，以为低频带辐射元件300提供空间。然而，这种减小的间距可能会给天线100带来安装和馈电问题。
83.此外，将低频带辐射元件300配置为对高频带辐射元件500的频率电磁透明可以帮助促进高频带辐射元件500在低频带辐射元件300旁边的集成。例如，一个或多个电磁透明性技术可以用于允许将高频带辐射元件500定位在低频带辐射元件300后方(在前向方向f上)。
84.上文已参考附图描述了本发明构思。本发明构思不限于所示的实施例。相反，这些实施例旨在全面和完全地向本领域技术人员公开本发明构思。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。为了清楚起见，可能会夸大一些部件的厚度和尺寸。
85.为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，例如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“顶部”、“底部”等，以描述如附图所示的一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系。应当理解，除了图中所示的取向之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下面”可以涵盖上方和下面两者的取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或其他取向)，并据此解释本文使用的空间相对描述语。
86.在本文中，除非另外说明，否则术语“附接”、“连接”、“互连”、“接触”、“安装”等可以表示元件之间的直接或间接附接或接触。
87.为了简洁和/或清楚起见，可能不详细描述众所周知的功能或构造。如本文所使用
的，表述“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。
88.本文中使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的并且不旨在对本发明构思进行限制。如本文中所使用，除非上下文另外明确说明，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述”也旨在包含复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises/comprising)”、“包含(includes和/或including)”指定存在所述特征、操作、元件和/或部件，但是不排除一个或多个其它特征、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。