[發(fā)明專利]具有不對(duì)稱偶極子輻射器的隱身式輻射元件及包括此類輻射元件的多頻帶基站天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110324104.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN113451755A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海峰;P·J·必思魯勒斯;艾向陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康普技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/06;H01Q21/08;H01Q21/00;H01Q1/24
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 於菪珉

一種雙極化輻射元件包括第一偶極子輻射器和第二偶極子輻射器，所述第一偶極子輻射器具有大體上沿著第一軸線延伸的第一偶極子臂和大體上沿著與所述第一軸線不同的第二軸線延伸的第二偶極子臂，所述第二偶極子輻射器具有大體上沿著所述第一軸線延伸的第三偶極子臂和大體上沿著與所述第一軸線不同的第三軸線延伸的第四偶極子臂。第一偶極子臂至第四偶極子臂中的至少一個(gè)偶極子臂可以是包括電感元件的隱身式偶極子臂，所述電感元件配置成抑制較高頻帶中的電流。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)請(qǐng)求享有2020年3月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/994,962的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。

背景技術(shù)

本發(fā)明大體上涉及無(wú)線電通信，且更具體地涉及用于蜂窩通信系統(tǒng)的基站天線。

蜂窩通信系統(tǒng)是本領(lǐng)域中眾所周知的。在典型的蜂窩通信系統(tǒng)中，一個(gè)地理區(qū)域被劃分成稱作“小區(qū)”的一系列區(qū)域，每個(gè)小區(qū)由基站提供服務(wù)。基站可包括基帶設(shè)備、無(wú)線電和基站天線，該基站天線配置成提供與位于整個(gè)小區(qū)中的用戶的雙向射頻(“RF”)通信。在許多情況下，小區(qū)可被劃分成多個(gè)“扇區(qū)”，并且單獨(dú)的基站天線提供對(duì)每個(gè)扇區(qū)的覆蓋。天線通常安裝在塔架上，其中由每個(gè)天線生成的輻射束(“天線束”)向外指向從而為相應(yīng)扇區(qū)提供服務(wù)。通常，基站天線包括輻射元件的一個(gè)或多個(gè)相控陣列，其中，當(dāng)天線被安裝使用時(shí)，輻射元件以一個(gè)或多個(gè)豎直列布置。本文中“豎直”是指相對(duì)于由地平線限定的水平面垂直的方向。還將參考將基站天線二等分的水平平面的方位平面，以及高程平面，該平面是沿著天線的視軸指向方向延伸的，垂直于方位平面的平面。

常見(jiàn)基站配置是“三個(gè)扇區(qū)”配置，其中小區(qū)在方位平面中分成三個(gè)120°扇區(qū)。為每個(gè)扇區(qū)提供基站天線。在三扇區(qū)配置中，由每個(gè)基站天線生成的天線束通常在約65°的方位平面中具有半功率波束寬度(“HPBW”)，使得天線束提供對(duì)整個(gè)120°扇區(qū)的良好覆蓋。三個(gè)這樣的基站天線在方位平面中提供完整的360°覆蓋度。通常，每個(gè)基站天線將包括輻射元件的一個(gè)或多個(gè)所謂的“線性陣列”，所述輻射元件包括布置成大體豎直延伸的列的多個(gè)輻射元件。每個(gè)輻射元件可具有大約65°的方位HPBW，使得線性陣列產(chǎn)生的天線束在方位平面中具有大約65°的HPBW。通過(guò)提供沿著高程平面延伸的輻射元件的相控列，可以使高程平面中的天線束的HPBW變窄為明顯小于65°，其中變窄的量隨著列在豎直方向上的長(zhǎng)度而增加。

隨著蜂窩流量的增長(zhǎng)，蜂窩運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在各種新的頻帶中添加了新的蜂窩服務(wù)。當(dāng)引入這些新服務(wù)時(shí)，通常必須維護(hù)現(xiàn)有的“舊版”服務(wù)以支持舊版移動(dòng)裝置。在某些情況下，有可能使用所謂的“寬帶”或“超寬帶”輻射元件的線性陣列來(lái)支持新頻帶中的服務(wù)。然而，在其它情況下，可能需要部署輻射元件的附加線性陣列(或多列陣列)以支持新頻帶中的服務(wù)。由于本地分區(qū)條例和/或重量和風(fēng)負(fù)載的限制，通常存在關(guān)于可在給定基站上部署的基站天線的數(shù)量的限制。因此，為了減少天線的數(shù)量，許多運(yùn)營(yíng)商部署所謂的“多頻帶”基站天線，所述“多頻帶”基站天線包括多個(gè)線性陣列的輻射元件，所述輻射元件以不同頻帶通信以支持多個(gè)不同的蜂窩服務(wù)。另外，隨著第五代(5G)蜂窩服務(wù)的引入，輻射元件的多列陣列正添加到基站天線中，其可以支持波束成形和/或大規(guī)模多輸入多輸出(“MIMO”)5G服務(wù)。

目前感興趣的一個(gè)多頻帶基站天線包括用于提供617-960MHz頻帶中的一些或全部服務(wù)的兩個(gè)“低頻帶”輻射元件線性陣列，以及以例如2.5-2.7GHz頻帶、3.4-3.8GHz頻帶或5.1-5.8GHz頻帶中的一些或全部中操作的“高頻帶”輻射元件的大規(guī)模MIMO陣列。大規(guī)模MIMO陣列通常具有至少四列輻射元件，以及多達(dá)三十二列輻射元件。大多數(shù)提出的實(shí)施方式包括八列輻射元件(或八列陣列的垂直堆疊集合以獲得十六或三十二列陣列)。這樣的基站天線10的一個(gè)實(shí)例在圖1中示意性示出。