[发明专利]用于基站天线的壕沟中的高频段辐射器

说明书

公开了一种超宽频段双频段蜂窝基站天线的高频段辐射器。高频段辐射器包括至少一个偶极天线、馈电柄、以及管状本体，管状本体由导电材料制成并具有环形边缘。每个偶极天线包括两个由导电材料制成的偶极天线臂部。馈电柄为偶极天线馈电，且包括非导电的电介质基板本体和形成在基板本体以作为平衡‑不平衡变换器的导体。馈电柄在一端连接偶极天线，并在另一端具有至少一个馈电连接器，导体联接在其之间。管状本体适合于在开口端通过环形凸缘电连接至接地面；本体在另一端短路以限定管状本体的内腔。馈电柄的至少一部分设置在管状本体内。

本申请要求2013年9月11日递交的申请号为No.AU 2013903473、题为“用于基站天线的壕沟中的高频段辐射器”(“High-band Radiators In Moats For BasestationAntennas”)的澳大利亚临时专利申请的优先权，且将其通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于蜂窝系统的天线，且更确切的，涉及用于蜂窝基站的天线。

背景技术

无线技术的发展通常要求无线运营商在其网络中部署新的天线设备。不利的是，塔由于具有多个天线已变得杂乱，而安装和维护已变得更复杂。基站天线通常覆盖单一的窄频段。这已经导致过多的天线安装在一个站点(site)。由于如此多天线的视觉污染，地方政府已经强制实行限制并使得新站点的批准变得困难。某些天线设计已经尝试结合两个频段并扩展带宽，但是由于许多空中接口(air-interface)标准和频段的增长，仍然需要很多天线。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种超宽频段双频段蜂窝基站天线的高频段辐射器。双频段包括低频段和高频段。高频段辐射器包括至少一个偶极天线(dipole)、馈电柄(feed stalk)、以及管状或大致的管状本体，该管状本体由导电材料制成并具有环形或大致环形的凸缘。至少一个偶极天线包括两个偶极天线臂部，该两个偶极天线臂部由适合于高频段的导电材料制成。馈电柄为至少一个偶极天线馈电，且包括非导电的电介质基板本体和形成在基板本体上的适合于用作平衡-不平衡变换器(balun transformer)的导体。馈电柄在一端连接至少一个偶极天线，且在另一端具有至少一个同轴电缆馈电器(coaxialcable feed)。导体联接至至少一个偶极天线和至少一个电缆馈电器。管状或大致的管状本体适合于连接双频段蜂窝基站天线的接地面。管状本体直接地或由电容耦合，通过环形凸缘在开口端电连接至接地面，并在另一端短路、以限定管状本体的内腔。馈电柄的至少一部分通过开口端设置在管状本体内。管状本体适合于使馈电连接在短路端通过管状本体延伸。

在一个示例中，高频段辐射器单元包括：包括平衡-不平衡变换器的馈电柄；具有安装在馈电柄上的两个偶极天线臂部的偶极天线，每个偶极天线臂部具有近似于用于偶极天线的运行的预期频率的波长的四分之一的长度，以及在本文中称为“壕沟(moat)”的凹陷的扼流槽(choke)，该壕沟具有用于馈电柄的安装表面和适合于安装在接地面上的凸缘。馈电柄的尺寸设定为具有长于用于偶极天线的运行的预期频率的波长的四分之一的长度，且偶极天线臂部定位在壕沟的凸缘上方大约运行的预期频率的波长的四分之一长度的位置处。

优选的，高频段辐射器包括用于双极化的一对交叉的偶极天线，每个偶极天线包括两个偶极天线臂部，该两个偶极天线臂部由适合于高频段的导电材料制成。管状本体可以是圆柱形、大致的圆柱形、六边形或其它多边形的形式。

管状本体适合于具有用于将馈电柄的一部分封闭在管状本体的内腔中的长度，该长度取决于频率的高频段和低频段范围，从而高频段辐射器的共模共振(common moderesonance)低于频率的低频段范围。

高频段辐射器可以适合于1710-2690MHz的频率范围。低频段辐射器可以适合于698-960MHz的频率范围的全部或部分。