[实用新型]用于基站天线的多频带辐射元件

说明书

本实用新型涉及一种多频带天线，该多频带天线利用具有多个臂的紧凑型多频带偶极子辐射元件，该偶极子辐射元件包括分别针对较高和较低频带的面向前的臂和面向后的臂。这些较高和较低的频带可以包括但不限于与面向前的臂相关联的相对宽的频带(例如，1695‑2690MHz)以及与面向后的臂相关联的稍窄且不重叠的频带(例如，1427‑1518MHz)。面向前的臂可以在多层印刷电路板的“前”层上延伸，并且面向后的臂可以至少部分地在印刷电路板的“后”层上延伸。提供了谐振LC(或CLC)网络，该谐振网络集成到面向后的臂中并且至少电容耦合到面向前的臂。这种谐振网络有利地支持从面向前的臂到面向后的臂的低通滤波，从而支持多个且非重叠的频带。

技术领域

本实用新型一般而言涉及无线电通信，并且更具体地涉及用于蜂窝通信系统的基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统在本领域中是众所周知的。在蜂窝通信系统中，地理区域被划分为一系列区域，这些区域被称为由相应基站服务的“小区”。基站可以包括一个或多个天线，这些天线被配置为提供与由基站服务的小区内的移动订户的双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，每个基站被划分为“扇区”。在一种常见的配置中，六角形小区在方位角平面中被划分为三个120°扇区，并且每个扇区由一个或多个基站天线服务，这些基站天线具有大约65°的方位角半功率波束宽度(“HPBW”)以提供对整个120°扇区的覆盖。通常，基站天线安装在塔架或其它升高的结构上，其中由基站天线生成的辐射方向图(本文也称为“天线波束”)向外指向。基站天线常常被实现为辐射元件的线性或平面相控阵列。

为了适应不断增加的蜂窝通信量，蜂窝运营商已经在各种新频带中添加了蜂窝服务。虽然在一些情况下有可能使用单个线性阵列的所谓“宽带”辐射元件来提供多个频带中的服务，但在其它情况下，有必要使用辐射元件的不同线性阵列(或平面阵列)以支持不同频带中的服务。

随着频带的数量激增，并且增加的扇区化变得更加普遍(例如，将小区划分为六个、九个或甚至十二个扇区)，在典型基站处部署的基站天线的数量已显著增加。但是，由于例如天线塔的局部分区条例和/或重量和风载约束，对于可以在给定基站处部署的基站天线的数量常常存在限制。为了在不进一步增加基站天线数量的情况下增加容量，已经引入了所谓的多频带基站天线，其包括在不同频带中运行的多个辐射元件阵列。一种常见的多频带基站天线设计包括“低频带”辐射元件的两个线性阵列，用于在694-960MHz频带的一些或全部当中提供服务，以及“中频带”辐射元件的两个线性阵列，用于在1427-2690MHz频带的一些或全部当中提供服务。这些线性阵列通常以并排方式安装。

例如，已经为在2GHz频带(1.695-2.690GHz)中运行的2G/3G/4G/LTE系统开发了多个双极化天线。最近，1.4/1.5GHz频带(1427-1518MHz)对国际移动电信(IMT)服务具有价值，因为它提供急需的容量来支持流量增长，并具有支持更好的农村和室内覆盖的传播特点。实际上，日本已经将1427-1518MHz频带用于IMT业务。在欧洲，欧盟的28个国家支持1452-1492MHz，许多州也支持1427-1518MHz频带的识别。作为候选频带，欧洲可以使用1427-1452MHz和1452-1492MHz频带，而美国支持1695-2690MHz频带用于5G移动通信。因此，为了实现全球统一，开发双频将是有利的，其可以覆盖1.4/1.5GHz频带(针对IMT)以及2GHz频带(针对LTE)的极化天线。此外，还有兴趣部署还包括在较高频带(诸如3.3-4.2GHz频带)中运行的一个或多个“高频带”辐射元件的线性阵列的基站天线。

实用新型内容