[發(fā)明專利]超緊湊超寬帶雙極化基站天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680067098.X
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN108352602B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 布魯諾·比斯孔蒂尼;胡安·司伽德爾·阿爾瓦雷斯;羅伯托·弗拉米尼;文森特·瑪樂派爾
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q21/24;H01Q21/26;H01Q19/00
• 代理公司: 北京龍雙利達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11329
• 代理人: 時林;毛威

本發(fā)明涉及一種輻射元件，該輻射元件包括支撐結(jié)構(gòu)、布置在支撐結(jié)構(gòu)上的第一偶極子以及布置在支撐結(jié)構(gòu)上的至少一個電閉合環(huán)，其中，該環(huán)圍繞第一偶極子并且與第一偶極子電隔離，其中，第一偶極子的諧振頻率高于輻射元件的工作帶寬的中心頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輻射元件，并且更具體地，涉及適用于基站的天線的輻射元件，例如，超緊湊超寬帶雙極化基站天線。

背景技術(shù)

超寬帶基站天線系統(tǒng)通常工作于690-960MHz(“低頻帶(Low Band)”-LB)和1.7-2.7GHz(“高頻帶(High Band)”-HB)頻譜范圍內(nèi)，該頻譜范圍包括了大多數(shù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)目前使用的頻帶。隨著對天線和射頻設(shè)備的深度集成的需求日益增長，例如，有源天線系統(tǒng)(Active Antenna Systems，AAS)，要求設(shè)計超緊湊超寬帶多陣列基站天線架構(gòu)的新方法，天線的關(guān)鍵性能指標(biāo)(key performance indicator，KPI)不能打折扣。對于這些架構(gòu)，多個LB陣列和HB陣列的共存是一個關(guān)鍵的技術(shù)點。眾所周知，當(dāng)嘗試減少整體幾何天線的尺寸(緊湊型設(shè)計)并保持RF KPI時，這就變得更具挑戰(zhàn)性。在許多其它技術(shù)設(shè)計策略中，關(guān)鍵點之一是LB和HB陣列的輻射元件的設(shè)計。理想情況下，它們應(yīng)該彼此電氣不可見。從這個角度來看，輻射元件的物理尺寸是主要因素之一。

WO2008/017386 A1描述了一種具體用于移動無線電基站的天線裝置。該天線裝置包括具有耦合表面的反射器框架，該耦合表面與接地層電容耦合。

WO2006/059937 A1描述了一種具有屏蔽反饋裝置的雙頻帶天線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種輻射元件，該輻射元件克服了上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題。

本發(fā)明的第一方面提供了一種輻射元件，該輻射元件包括支撐結(jié)構(gòu)、布置在支撐結(jié)構(gòu)上的第一偶極子以及布置在支撐結(jié)構(gòu)上的至少一個電閉合環(huán)，其中，該環(huán)圍繞第一偶極子并且與第一偶極子電隔離，其中，第一偶極子的諧振頻率高于輻射元件的工作帶寬的中心頻率。偶極子和環(huán)可以被布置成從俯視視角看時偶極子和環(huán)是同軸的(并且互相并不重疊)。

輻射元件的設(shè)計使得輻射元件應(yīng)用于超緊湊超寬帶天線中時，其整體尺寸減小。具體地，由于輻射元件的工作帶寬低于第一偶極子的諧振頻率，因此，相對于傳統(tǒng)偶極子天線的設(shè)計，偶極子的長度實際上減小了。

在第一方面的輻射元件的第一種實現(xiàn)方式中，環(huán)是浮置的。也就是說，浮置的環(huán)并沒有電連接到地面或輻射元件的任何其它電部分。因此，浮置的環(huán)可以充當(dāng)?shù)谝慌紭O子的電鏡(electrical mirror)。

根據(jù)第一方面的任意一種實現(xiàn)方式的輻射元件，在第二種實現(xiàn)方式中，第一偶極子的諧振頻率高于輻射元件的工作帶寬的上限。因此，偶極子的電長度定義了現(xiàn)有技術(shù)中輻射元件的尺寸的下限，對于給定的輻射元件的工作帶寬，可以減小偶極子的電長度。

根據(jù)第一方面的任意一種實現(xiàn)方式的輻射元件，在第三種實現(xiàn)方式中，第一偶極子被布置在第一水平層，并且環(huán)被布置在第二水平層，其中，第一水平層和第二水平層之間的垂直距離小于第一偶極子的電長度的5％。本文所用的術(shù)語“水平”和“垂直”僅旨在描述元件彼此的相對位置。然而，這些術(shù)語并不是旨在描述輻射元件相對于地球表面的方向。天線元件可以朝向相對于地球表面的任何方向。第一水平層相對于第二水平層的相對位置小于偶極子的電長度的5％，或者優(yōu)選地，小于偶極子的電長度的2％，以使得環(huán)可以有效地充當(dāng)電鏡，以減小給定工作帶寬的輻射元件的總尺寸。此外，兩個水平層之間的垂直距離甚至可以為零，以使得環(huán)和第一偶極子被布置在同一層。