超紧凑超宽带双极化基站天线制造技术

超紧凑超宽带双极化基站天线。本发明专利技术涉及一种辐射元件，该辐射元件包括支撑结构、布置在支撑结构上的第一偶极子以及布置在支撑结构上的至少一个电闭合环，其中，该环围绕第一偶极子并且与第一偶极子电隔离，其中，第一偶极子的谐振频率高于辐射元件的工作带宽的中心频率。

【技术实现步骤摘要】
超紧凑超宽带双极化基站天线
本专利技术涉及一种辐射元件，并且更具体地，涉及适用于基站的天线的辐射元件，例如，超紧凑超宽带双极化基站天线。
技术介绍
超宽带基站天线系统通常工作于690-960MHz(“低频带(LowBand)”-LB)和1.7-2.7GHz(“高频带(HighBand)”-HB)频谱范围内，该频谱范围包括了大多数蜂窝网络目前使用的频带。随着对天线和射频设备的深度集成的需求日益增长，例如，有源天线系统(ActiveAntennaSystems，AAS)，要求设计超紧凑超宽带多阵列基站天线架构的新方法，天线的关键性能指标(keyperformanceindicator，KPI)不能打折扣。对于这些架构，多个LB阵列和HB阵列的共存是一个关键的技术点。众所周知，当尝试减少整体几何天线的尺寸(紧凑型设计)并保持RFKPI时，这就变得更具挑战性。在许多其它技术设计策略中，关键点之一是LB和HB阵列的辐射元件的设计。理想情况下，它们应该彼此电气不可见。从这个角度来看，辐射元件的物理尺寸是主要因素之一。WO2008/017386A1描述了一种具体用于移动无线电基站的天线装置。该天线装置包括具有耦合表面的反射器框架，该耦合表面与接地层电容耦合。WO2006/059937A1描述了一种具有屏蔽反馈装置的双频带天线。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种辐射元件，该辐射元件克服了上述提到的现有技术中的一个或多个问题。本专利技术的第一方面提供了一种辐射元件，该辐射元件包括支撑结构、布置在支撑结构上的第一偶极子以及布置在支撑结构上的至少一个电闭合环，其中，该环围绕第一偶极子并且与第一偶极子电隔离，其中，第一偶极子的谐振频率高于辐射元件的工作带宽的中心频率。偶极子和环可以被布置成从俯视视角看时偶极子和环是同轴的(并且互相并不重叠)。辐射元件的设计使得辐射元件应用于超紧凑超宽带天线中时，其整体尺寸减小。具体地，由于辐射元件的工作带宽低于第一偶极子的谐振频率，因此，相对于传统偶极子天线的设计，偶极子的长度实际上减小了。在第一方面的辐射元件的第一种实现方式中，环是浮置的。也就是说，浮置的环并没有电连接到地面或辐射元件的任何其它电部分。因此，浮置的环可以充当第一偶极子的电镜(electricalmirror)。根据第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第二种实现方式中，第一偶极子的谐振频率高于辐射元件的工作带宽的上限。因此，偶极子的电长度定义了现有技术中辐射元件的尺寸的下限，对于给定的辐射元件的工作带宽，可以减小偶极子的电长度。根据第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第三种实现方式中，第一偶极子被布置在第一水平层，并且环被布置在第二水平层，其中，第一水平层和第二水平层之间的垂直距离小于第一偶极子的电长度的5％。本文所用的术语“水平”和“垂直”仅旨在描述元件彼此的相对位置。然而，这些术语并不是旨在描述辐射元件相对于地球表面的方向。天线元件可以朝向相对于地球表面的任何方向。第一水平层相对于第二水平层的相对位置小于偶极子的电长度的5％，或者优选地，小于偶极子的电长度的2％，以使得环可以有效地充当电镜，以减小给定工作带宽的辐射元件的总尺寸。此外，两个水平层之间的垂直距离甚至可以为零，以使得环和第一偶极子被布置在同一层。根据第一方面本身或第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第四种实现方式中，支撑结构包括印刷电路板PCB，第一偶极子在PCB的一个面上形成，并且至少一个环在PCB的所述面、PCB的所述面的相对面或PCB的中间层上形成。或者，第一偶极子在PCB的中间层形成并且第一环在PCB的顶面或底面上形成。根据该实现方式，使用PCB作为支撑结构使得辐射元件易于制作。此外，由于与偶极子的长度相比，PCB的厚度通常非常小，所以PCB还可以实现第三种实现方式中定义的偶极子和环之间的水平距离的优选距离。根据第一方面本身或第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第五种实现方式中，辐射元件具有布置在支撑结构上的第二电闭合环，其中，第二环围绕第一偶极子并且与第一偶极子电隔离。第二环也可以充当第一偶极子的电镜，并且第二环有助于减小给定工作带宽的辐射元件的尺寸。在根据第五种实现方式的辐射元件的第六种实现方式中，第二环布置在第三水平层，该第三水平层到布置第一偶极子的第一水平层的垂直距离不超过第一偶极子的总长度的5％。为了有助于实现减小辐射元件尺寸的技术效果，第二环的位置优选地与第一环对称(从俯视视角看时与第一环重叠)。在根据第五种或第六种实现方式的辐射元件的第七种实现方式中，支撑结构是印刷电路板PCB，第一环在PCB的顶面形成，并且第二环在PCB底面形成。与第四种实现方式类似，这种实现方式使得辐射元件易于制作。这种实现方式的优点在于第一环和第二环之间的垂直距离较短，因而可以容易地彼此对称布置。垂直距离由PCB的厚度限定。根据第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第八种实现方式中，辐射元件被配置为安装在反射器上，并且辐射元件还包括另一支撑结构，该另一支撑结构被配置为当辐射元件安装到反射器上时，将支撑结构提升到反射器的上方。该种实现方式的另一支撑结构机械式传导到第一偶极子和/或第一环的结构的支撑。因此，另一支撑结构被配置为将承载有辐射元件的支撑结构与反射器隔开。根据第八种实现方式的辐射元件的第九种实现方式中，另一支撑结构包括第一偶极脚对，其中，第一偶极脚对具有连接到第一偶极子的至少4个电连接点或电容连接点。与每个偶极脚只有一个连接点相比，两个电连接点或电容连接点为驱动偶极子提供了更好的效率。连接点可以包括焊接接头，该焊接接头直接电流连接到第一偶极子或者电容连接到第一偶极子。例如，每个偶极脚的焊接接头可以通过各自偶极臂的间隙隔开，以使得连接点电容连接到各偶极臂。直接电连接和电容连接都为驱动偶极子提供了有效途径。根据第一方面的任意一种实现方式的辐射元件，在第十种实现方式中，第二偶极子布置在支撑结构上的与第一偶极子相同的水平层，第二偶极子的长度延伸的方向垂直于第一偶极子的长度延伸的方向。第二偶极子可以相对于第一偶极子以第二正交极化状态进行辐射。通过选择第一偶极子和第二偶极子之间的特定相移，可以生成任何方向的线性极化辐射，或者顺时针方向和逆时针方向旋转的圆形极化辐射以及椭圆形的极化辐射。根据第一方面的第十种实现方式的辐射元件，在第十一种实现方式中，辐射元件包括针对第一偶极子的第一偶极脚对以及针对第二偶极子的第二偶极脚对，第一偶极脚对和第二偶极脚对彼此垂直布置，具体地，第一偶极脚对和第二偶极脚对(24；26)分别由粘附在一起的第一PCB和第二PCB组成。在印刷电路板上形成彼此垂直布置的偶极脚，使得偶极脚易于制作，且易于连接到相应的第一偶极子和第二偶极子。此外，PCB粘附在一起可以使分别连接到第一偶极子和第二偶极子的偶极脚对实现电隔离。根据第一方面的第五种到第十一种实现方式的辐射元件，在第十二种实现方式中，第一偶极脚对和/或第二偶极脚对的偶极脚与第一偶极子和/或第二偶极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射元件，包括：/n支撑结构，/n布置在所述支撑结构上的第一偶极子，以及/n布置在所述支撑结构上的至少一个第一电闭合环，/n其中，所述第一电闭合环围绕所述第一偶极子并且与所述第一偶极子电隔离。/n

【技术特征摘要】
20151116 EP 15194746.21.一种辐射元件，包括：
支撑结构，
布置在所述支撑结构上的第一偶极子，以及
布置在所述支撑结构上的至少一个第一电闭合环，
其中，所述第一电闭合环围绕所述第一偶极子并且与所述第一偶极子电隔离。


2.根据权利要求1所述的辐射元件，其中，所述第一偶极子的谐振频率高于所述辐射元件的工作带宽的中心频率。


3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述第一电闭合环是浮置的。


4.根据权利要求2所述的辐射元件，其中，所述第一偶极子的所述谐振频率高于所述辐射元件的所述工作带宽的上限。


5.根据权利要求1至4任一项所述的辐射元件，其中，所述第一偶极子被布置在第一水平层，并且所述第一电闭合环被布置在第二水平层，其中，所述第一水平层和所述第二水平层之间的垂直距离小于所述第一偶极子的电长度的5％。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的辐射元件，其中，所述支撑结构包括印刷电路板PCB，其中，所述第一偶极子在所述PCB的一个面上形成，并且所述至少一个第一电闭合环在所述PCB的所述面、所述PCB的相对面或所述PCB的中间层上形成，或者，所述第一偶极子在所述PCB的中间层形成并且所述第一电闭合环在所述PCB的顶面或底面上形成。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的辐射元件，还包括布置在所述支撑结构上的第二电闭合环，其中，所述第二电闭合环围绕所述第一偶极子并且与所述第一偶极子电隔离。


8.根据权利要求7所述的辐射元件，其中，所述第二电闭合环布置在第三水平层，所述第三水平层到布置所述第一偶极子的第一层的垂直距离不超过所述第一偶极子的总长度的5％。


9.根据权利要求7或8所述的辐射元件，其中，所述支撑结构是印刷电路板PCB，所述第一电闭合环在所述PCB的顶面形成，并且所述第二电闭合环在所述PCB底面形成。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的辐射元件，其中，所述辐射元件被配置为安装在反射器上，并且所述辐射元件还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·比斯孔蒂尼，胡安·司伽德尔·阿尔瓦雷斯，罗伯托·弗拉米尼，文森特·玛乐派尔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44