[发明专利]包括寄生元件的宽带辐射元件以及相关的基站天线

说明书

本公开涉及一种包括寄生元件的宽带辐射元件以及相关的基站天线。一种用于基站天线的辐射元件包括：第一偶极子辐射器，具有第一偶极子臂，该第一偶极子臂具有前表面以及从该第一偶极子臂的前表面的相应侧边缘向后突出的第一延伸部和第二延伸部；第二偶极子辐射器，包括第二偶极子臂，该第二偶极子臂具有前表面以及从该第二偶极子臂的前表面的相应侧边缘向后突出的第一延伸部和第二延伸部；以及寄生元件，具有被配置为电容性地耦合到该第一偶极子臂的第一延伸部的第一导电段、被配置为电容性地耦合到该第二偶极子臂的第二延伸部的第二导电段，以及将该第一导电段电气地连接到该第二导电段的第三导电段。

技术领域

本发明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。在典型的蜂窝通信系统中，地理区域被划分为一系列地区，这些地区被称为“小区”，这些“小区”由相应的基站服务。每个基站可以包括基带装备、无线电装置和基站天线，其被配置为向在基站所服务的小区内的固定和移动的订户提供双向射频(“RF”)通信。在许多情况下，每个小区被划分为“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，并且每个扇区由具有大约65°的方位角半功率波束宽度(HPBW)的一个或多个基站天线提供服务。天线常常安装在塔上，其中由每个天线生成的辐射波束(“天线波束”)向外指向以服务于相应的扇区。通常，基站天线包括辐射元件的一个或多个相控阵列，其中，当天线被安装以供使用时，辐射元件被布置在一个或多个垂直列中。在本文中，“垂直”是指与由水平限定的水平面垂直的方向。还将参考方位角平面，该方位角平面是将基站天线一分为二的水平面，以及参考仰角平面，该仰角平面是沿着天线的垂直于方位角平面的视轴指向方向延伸的平面。

为了适应增长的蜂窝通信量，蜂窝运营商已经增加了各种新频带中的蜂窝服务。蜂窝运营商通常想要限制在给定基站处部署的基站天线的数量，并且因此，现在例行地部署所谓的多频带基站天线，以便在不增加基站天线数量的情况下支持多个频带中的蜂窝服务。多频带基站天线常常包括被配置为在不同频带中操作的辐射元件的多个线性阵列。此外，线性阵列中的一个或多个可以使用所谓的“宽带”辐射元件来实现，这些“宽带”辐射元件可以被用于支持两个或更多个不同频带中的服务。例如，例行地使用跨1695MHz-2690MHz频带操作的宽带辐射元件的线性阵列，该频带包括支持不同类型的蜂窝服务的多个不同子频带。遗憾的是，当使用宽带辐射元件时，可能更难以满足性能规范(performancespecification)，因为在更大频率范围上确保性能可能是困难的，并且在包括辐射元件的多个阵列的天线中，性能规范可能更难以满足，因为阵列可能以非预期的方式彼此交互。

在本领域中已知包括寄生导电元件的辐射元件。具体地，于2016年12月16日提交的中国专利申请No.201621382671.X(中国公开No.CN 206259489U)公开了一种辐射元件，该辐射元件具有基于印刷电路板的偶极子辐射器，该偶极子辐射器在印刷电路板的反面上包括导电元件。以上参考的中国专利申请中公开的辐射元件之一的分解透视图在本文中被再现为图10。图10中所描绘的辐射元件包括在印刷电路板上形成的交叉偶极子辐射器，该印刷电路板具有介电基板6、顶部金属图案4和底部金属图案5。包括偶极子辐射器的印刷电路板被安装在馈送杆(feed stalk)结构21上。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种用于基站天线的辐射元件，该辐射元件包括：第一偶极子辐射器，包括第一偶极子臂，该第一偶极子臂具有前表面以及从该第一偶极子臂的前表面的相应侧边缘向后突出的第一延伸部和第二延伸部；以及第二偶极子辐射器，包括第二偶极子臂，该第二偶极子臂具有前表面以及从该第二偶极子臂的前表面的相应侧边缘向后突出的第一延伸部和第二延伸部。该辐射元件还包括寄生元件，该寄生元件具有被配置为电容性地耦合到该第一偶极子臂的第一延伸部的第一导电段、被配置为电容性地耦合到该第二偶极子臂的第二延伸部的第二导电段以及将该第一导电段电气地连接到该第二导电段的第三导电段。