[发明专利]用于多频带辐射阵列的掩蔽的低频带元件

说明书

一种多频带天线，具有反射器，以及具有第一操作频带的第一辐射元件的第一阵列，第一辐射元件是多个偶极子臂，每个偶极子臂包括由多个感性元件串联耦接的多个导电段；以及具有第二操作频带的第二辐射元件的第二阵列，其中多个导电段各自具有小于第二操作频带下的二分之一波长的长度。

本申请要求2014年11月18日提交的、标题为“用于多频带辐射阵列的掩蔽的低频带元件”的美国临时专利申请No.62/081,358的优先权，并且通过引用将其并入该申请。

技术领域

本发明涉及旨在用于蜂窝基站用途的具有散布式辐射元件的宽带多频带天线。具体而言，本发明涉及当散布有旨在用于高频带的辐射元件时旨在用于低频带的辐射元件。本发明的目的在于最小化低频带偶极子臂(dipole arm)和/或寄生元件(如果使用的话)对来自高频带元件的射频辐射的影响。

背景技术

在多频带散布式天线中，不同频带的辐射元件间会出现不期望的相互作用。例如，在一些蜂窝天线应用中，低频带是694-960MHz而高频带是1695-2690MHz。当较低频带辐射结构的一部分在较高频带的波长处谐振时，这些频带间可能会出现不期望的相互作用。例如，在较高频带是较低频带的频率的倍数的多频带天线中，存在低频带辐射元件或者它的某个部件或部分将在高频带频率范围的某个部分谐振的可能性。这种类型的相互作用可以引起低频带元件对高频带信号的散射(scatter)。因此，将在高频带中观察到辐射图案中的扰动、方位角波束宽度的变化、波束偏斜、高交叉极化辐射和辐射图案中的套筒(skirt)。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了用于在至少具有高频带操作频率和低频带操作频率的多频带天线中使用的低频带辐射元件。该低频带元件包括：具有第一极化并且包括第一对偶极子臂的第一偶极子元件，以及具有第二极化并且包括相对于第一对偶极子臂定向为约90度的第二对偶极子臂的第二偶极子元件。每个偶极子臂包括多个导电段，每个导电段具有小于高频带操作频率下的波长的二分之一的长度，这些导电段由多个感性元件串联耦接，这些感性元件具有被选择为在偶极子臂中衰减高频带电流而通过低频带电流的阻抗。感性元件被选择为在高频带操作频率下表现为高阻抗元件，而在低频带操作频率下表现为较低阻抗元件。

在本发明的另一个方面中，提供了多频带天线。该多频带天线包括反射器、第一辐射元件的第一阵列以及第二辐射元件的第二阵列。第一辐射元件具有第一操作频带，并且第二辐射元件具有第二操作频带。第一辐射元件包括两个或更多偶极子臂。每个偶极子臂包括由多个感性元件串联耦接的多个导电段。导电段各自具有小于第二操作频带下的波长的二分之一的长度。第一辐射元件可包括单偶极子元件或交叉偶极子元件。

感性元件典型地被选择为在第二操作频带下表现为高阻抗元件，而在第一操作频带下表现为较低阻抗元件。第一操作频带典型地包括多频带天线的低频带，而第二操作频带典型地包括多频带天线的高频带。

在本发明的另一个方面中，在多频带天线上可以包括寄生元件以成形低频带波束特性。例如，寄生元件可具有被选择为成形第一操作频带中的波束图案的整体长度，并且包括使用感性元件串联耦接的导电段，其中这些感性元件被选择为减少寄生元件与第二操作频带下的辐射之间的相互作用。寄生元件的导电段还可以具有小于第二操作频带下的波长的二分之一的长度。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的天线的示意图。

图2是根据本发明的另一个方面的天线阵列的一部分俯视图。

图3是根据本发明的另一个方面的低频带辐射元件和寄生元件的等距视图。

图4是图3的低频带辐射元件的更详细的视图。

图5是根据本发明的另一个方面的寄生元件的第一示例。

图6是根据本发明的另一个方面的寄生元件的第二示例。

具体实施方式