具有天线罩影响消除特征的多带基站天线的制作方法

本发明大体上涉及无线电通信，且更具体地涉及用于蜂窝通信系统的基站天线。

背景技术：

1、蜂窝通信系统是本领域中众所周知的。在蜂窝通信系统中，一个地理区域被划分成由相应的基站提供服务的一系列区域或“小区”。每个基站可包括一个或多个基站天线，这些基站天线被配置成提供与由基站提供服务的小区内的用户的双向射频(“rf”)通信。在许多情况下，每个基站都被划分为“扇区”。在一种常见的配置中，六角形形状的小区在方位角平面中被划分成三个120°扇区，并且每个扇区由一个或多个基站天线提供服务，这些基站天线具有近似65°的方位角半功率束宽(hpbw)。通常，基站天线安装在塔架或其它升高的结构上，并且辐射方向图由向外指向的基站天线生成。基站天线通常实施为辐射元件的线性或平面相控阵列。

2、常规上，大多数蜂窝通信系统在频率小于2.8ghz的频带中操作。为了适应增加的蜂窝通信量，正在为蜂窝通信服务分配多种新频带。正在为蜂窝通信服务引入的一些新频带在3-6ghz频率范围内。频率可能比现有蜂窝频带中的一些频带高几乎一个数量级的这些频带的使用可导致基站天线设计中的新挑战，尤其是在包括被设计成在不同频带中操作的辐射元件的线性阵列的多带天线中。

技术实现思路

1、根据本发明的实施例，提供了包括天线罩和安装在天线罩内的天线组件的基站天线。天线组件包括背板，所述背板包括第一反射器和第二反射器，所述第二反射器安装成从第一反射器向前延伸。包括多个第一辐射元件的第一阵列安装成从第一反射器向前延伸，且包括多个第二辐射元件的第二阵列安装成从第二反射器向前延伸。第一辐射元件从第一反射器向前延伸第一距离，并且第二辐射元件从第二反射器向前延伸第二距离，其中第一距离超过第二距离。

2、在一些实施例中，第二反射器可以电连接到第一反射器。电连接可为直接电流连接或电容连接。

3、在一些实施例中，第一辐射元件可安装成从第一反射器的第一平坦表面向前延伸，且第二辐射元件可安装成从第二反射器的第二平坦表面向前延伸。在一些实施例中，第一平坦表面可以平行于第二平坦表面延伸，和/或第二反射器可以包括平行于第二平坦表面延伸的一对唇缘。

4、在一些实施例中，每个第二辐射元件可包括至少一个辐射器，且第二辐射元件可安装成使得天线罩的前表面在第二辐射元件的辐射器的近场内。

5、在一些实施例中，基站天线还可以包括第三阵列，所述第三阵列包括安装成从第一反射器向前延伸的多个第三辐射元件。第一辐射元件和第三辐射元件可被配置成在第一频带中操作，且所述第二辐射元件可被配置成在第二较高频带中操作。在一些实施例中，第二阵列可以定位在第一阵列与第三阵列之间。

6、根据本发明的另外的实施例，提供了包括天线罩和安装在天线罩内的天线组件的基站天线。天线组件包括具有阶梯式反射器的背板，所述阶梯式反射器至少具有第一前表面、第二前表面和设置在第一前表面与第二前表面之间的侧壁。天线组件还包括：第一阵列，所述第一阵列具有安装成从第一前表面向前延伸的多个第一辐射元件；和第二阵列，所述第二阵列具有安装成从第二前表面向前延伸的多个第二辐射元件。

7、在一些实施例中，第一前表面可平行于第二前表面。

8、在一些实施例中，第二前表面可比第一前表面更靠近天线罩的前表面。在此类实施例中，第一辐射元件可被配置成在第一频带中操作，且第二辐射元件可被配置成在第二频带中操作，所述第二频带的频率比第一频带高。

9、在一些实施例中，每个第二辐射元件可包括至少一个辐射器，且第二辐射元件可安装成使得天线罩的前表面在第二辐射元件的辐射器的近场内。

10、在一些实施例中，阶梯式反射器还可以包括平行于第二前表面并且与第一前表面和第二前表面两者间隔开的第三前表面，并且基站天线还可以包括第三阵列，所述第三阵列具有安装成从第三前表面向前延伸的多个第三辐射元件。

11、在一些实施例中，阶梯式反射器可以是整体结构。

12、根据本发明的另外的实施例，提供了包括天线罩和安装在天线罩内的背板的基站天线。辐射元件的线性阵列安装成从背板向前延伸，每个辐射元件包括馈电柄(feedstalk)和偶极子辐射器。每个辐射器安装在背板前方的大约m*λ/4的距离处，其中m是大于1的奇整数，且λ是对应于偶极子辐射器的操作频带的中心频率的波长。在一些实施例中，m可以等于3、5或7。

13、在一些实施例中，每个馈电柄可以包括印刷电路板，所述印刷电路板上具有屏蔽传输线。屏蔽传输线可以包括例如带状线传输线或共面波导传输线。

14、在一些实施例中，辐射元件可以安装成使得天线罩的前表面在辐射元件的偶极子辐射器的近场内。

15、在一些实施例中，线性阵列可以是第一辐射元件的第一线性阵列，并且基站天线还可以包括被配置成在第二频带中操作的第二辐射元件的第二线性阵列。在此类实施例中，第二辐射元件的偶极子辐射器可以安装在从背板向前不到第二操作频带的中心频带的波长的一半处。

16、根据本发明的另外的实施例，提供了包括天线罩和安装在天线罩内的反射器的基站天线。辐射元件的线性阵列安装成从反射器向前延伸，其中每个辐射元件包括馈电柄和偶极子辐射器。每个馈电柄具有大于λ/2的长度，其中λ是对应于偶极子辐射器的操作频带的中心频率的波长。

技术特征：

1.一种多带天线，包括：

2.根据权利要求1所述的多带天线，其中，所述第一辐射元件阵列和所述第二辐射元件阵列耦合到共同的背板。

3.根据权利要求1所述的多带天线，还包括第一背板和第二背板，所述第二背板电耦合到所述第一背板并位于所述第一背板前方，以及其中所述第一辐射元件阵列中的辐射元件从所述第一背板向前伸出，以及所述第二辐射元件阵列中的辐射元件从所述第二背板向前伸出。

4.根据权利要求3所述的多带天线，其中，所述第二背板具有比所述第一背板短的横向范围。

5.根据权利要求4所述的多带天线，其中，所述第一背板包括反射器。

6.根据权利要求1所述的多带天线，其中，所述第一辐射元件阵列包括相应的第一馈电柄，其中所述第二辐射元件阵列包括相应的第二馈电柄，以及其中所述第一馈电柄的后端位于所述第二馈电柄的后端后面。

7.根据权利要求6所述的多带天线，其中，所述第一馈电柄具有比所述第二馈电柄大的沿前后方向测量的长度。

8.根据权利要求1所述的多带天线，其中，所述第一辐射元件阵列的辐射元件是交叉偶极辐射元件。

9.根据权利要求8所述的多带天线，其中，所述第二辐射元件阵列被布置有多列辐射元件。

10.一种基站天线，包括：

11.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述辐射元件阵列被配置为在3.3-4.2ghz频带的至少一部分中操作。

12.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述辐射元件阵列是第一辐射元件阵列，所述基站天线还包括第二辐射元件阵列，所述第二辐射元件阵列被安装成从所述第一背板向前延伸，所述第二辐射元件阵列与所述第一辐射元件阵列横向间隔开。

13.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述第一背板平行于所述第二背板。

14.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述第一背板包括金属反射器。

15.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述第一背板与所述第二背板电耦合。

16.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述第二背板具有比所述第一背板短的横向范围。

17.根据权利要求12所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列包括相应的第一馈电柄，其中所述第二辐射元件阵列包括相应的第二馈电柄，以及其中所述第二馈电柄的后端位于所述第一馈电柄的后端后面。

18.根据权利要求17所述的基站天线，其中，所述第二馈电柄具有比所述第一馈电柄大的沿前后方向测量的长度。

19.根据权利要求12所述的基站天线，其中，所述第二辐射元件阵列的辐射元件是交叉偶极辐射元件。

20.根据权利要求12所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列被布置有多列辐射元件。

21.根据权利要求12或权利要求17-20中任一项所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列被安装成从所述第二背板的平坦表面向前延伸，以及所述第二辐射元件阵列被安装成从所述第一背板的平坦表面向前延伸。

22.根据权利要求21所述的基站天线，其中，平坦表面是平行的。

23.根据权利要求9、12-15和17-22中任一项所述的基站天线，还包括第三辐射元件阵列，所述第三辐射元件阵列被安装成从所述第一背板向前延伸，所述第三辐射元件阵列与所述第一辐射元件阵列和所述第二辐射元件阵列横向间隔开，其中所述第二辐射元件阵列和所述第三辐射元件阵列被配置为在第一频带中操作，以及所述第一辐射元件阵列被配置为在更高的第二频带中操作。

24.根据权利要求23所述的基站天线，其中，第一阵列定位在第二阵列和第三阵列之间。

25.一种基站天线，包括：

26.根据权利要求25所述的基站天线，还包括：

27.根据权利要求25所述的基站天线，其中，所述第一背板电耦合到所述第二背板。

28.根据权利要求26所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列从所述第一背板向前伸出，以及所述第二辐射元件阵列从所述第二背板向前伸出。

29.根据权利要求25所述的基站天线，其中，所述第一背板包括反射器。

30.根据权利要求26所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列包括相应的第一馈电柄，其中所述第二辐射元件阵列包括相应的第二馈电柄，以及其中所述第一馈电柄的后端位于所述第二馈电柄的后端后面。

31.根据权利要求30所述的基站天线，其中，所述第一馈电柄具有比所述第二馈电柄大的沿前后方向测量的长度。

32.根据权利要求26所述的基站天线，其中，所述第一辐射元件阵列的辐射元件是交叉偶极辐射元件。

33.根据权利要求26所述的基站天线，其中，所述第二辐射元件阵列被布置有多列辐射元件。

34.根据权利要求26-33中任一项所述的基站天线，还包括第三辐射元件阵列，所述第三辐射元件阵列被安装成从所述第一背板向前延伸，所述第三辐射元件阵列与所述第一辐射元件阵列和所述第二辐射元件阵列横向间隔开，其中所述第二辐射元件阵列和所述第三辐射元件阵列被配置为在第一频带中操作，以及所述第一辐射元件阵列被配置为在更高的第二频带中操作。

35.根据权利要求34所述的基站天线，其中，第一阵列定位在第二阵列和第三阵列之间。

技术总结
本发明涉及具有天线罩影响消除特征的多带基站天线。本发明提供了一种基站天线，其包括天线罩和安装在天线罩内的天线组件。天线组件包括：背板，其包括第一反射器；第一阵列，其包括安装成从第一反射器向前延伸的多个第一辐射元件；第二反射器，其安装成从第一反射器向前延伸；以及第二阵列，其包括安装成从第二反射器向前延伸的多个第二辐射元件。第一辐射元件从第一反射器向前延伸第一距离，并且第二辐射元件从第二反射器向前延伸第二距离，其中第一距离超过第二距离。

技术研发人员：P·J·必思鲁勒斯,M·V·瓦奴斯法德拉尼
受保护的技术使用者：康普技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12