[实用新型]基站天线和多频带基站天线

说明书

本实用新型涉及基站天线，包括被配置为发出第一频带内的电磁辐射以形成第一天线波束的第一阵列，所述第一阵列包括大致沿所述基站天线的第一纵向轴线被布置的第一列辐射元件，所述第一列包括第一辐射元件和第二辐射元件对，其中，所述第一辐射元件为交叉偶极子辐射元件；以及所述第二辐射元件对包括彼此面对地被布置在所述第一纵向轴线两侧的一对第二辐射元件，其中每个第二辐射元件包括大致沿所述第一纵向轴线分别向相反方向延伸的第一和第二辐射臂、以及大致垂直于所述第一和第二辐射臂朝向所述第一纵向轴线延伸的第三辐射臂。本实用新型还涉及多频带基站天线。

技术领域

本实用新型涉及通信领域，更具体地，涉及基站天线和多频带基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统中的每个小区拥有为了向在地理上位于给定小区内的移动用户提供双向无线/射频(RF)通信而配置的一个或多个基站天线。通常使用多个基站天线并且每个基站天线配置成向小区的一个扇区提供服务。在具有常规3扇区配置的蜂窝基站中，每个扇区天线通常被期望具有大约65°的波束宽度(本文中当提及“波束宽度”，除非特别指明，均是指方位角平面(azimuth plane)半功率(-3dB)波束宽度)。

图9是常规的基站60的结构示意图。基站60包括可以安装在凸起结构30上的基站天线50。凸起结构30可以是天线塔。但应当理解，可以使用多种安装位置，包括例如，电线杆、建筑物、水塔等。基站60还包括基站设备，例如基带单元40和无线电设备42。为了简化附图，图9中示出了单个基带单元40和单个无线电设备42。但是应该理解，可以提供多于一个的基带单元40和/或无线电设备42。另外，虽然无线电设备42被示为与凸起结构30的底部处的基带单元40共同定位，但是应当理解，在其他情况下，无线电设备42可以是安装在凸起结构30上的邻近天线的远程无线电头。基带单元40可以从另一个源(例如，回程网络(未示出))接收数据，并且可以处理该数据并向无线电设备42提供数据流。无线电设备42可以生成包括在其中编码的数据的RF信号以及可以放大并将这些RF信号传送到基站天线50，以便通过电缆连接44进行传输。还应该理解，图9的基站60通常可以包括各种其他设备(未示出)，例如电源、备用电池、电源总线、天线接口信号组(AISG)控制器等。

现有技术中已知一种三极子辐射元件，如图10A所示。三极子辐射元件10具有三个辐射臂(例如可以是偶极子臂)：两个侧臂11、12和中心臂13。每个臂的长度可以为操作频带的大约1/4波长。侧臂11、12分别与用于馈电的同轴线16、17的中心导体连接。中心臂13与同轴线16和17的外导体连接。同轴线16和17的外导体与反射器20连接，反射器20与侧臂11、12及中心臂13间隔开大约1/4波长的距离。在图10A所示的实例中，同轴线16和17被用来对三极子辐射元件馈电。但是，其他类型的传输线(例如，微带传输线、带状传输线、共面波导传输线等)也可以用于对三极子辐射元件馈电。

三极子辐射元件10可以看作是2个偶极子辐射元件的组合，每个偶极子辐射元件被弯折以使得其两个辐射臂之间夹角大致为90°。参照图10B，示出了每个辐射臂上的电流以及辐射场的极化矢量(+45和-45斜极化)。需注意的是，+45°倾斜和-45°倾斜是相对于侧臂11和12的。因而，侧臂11和12可以相对于反射器20的纵向轴线水平或垂直地取向以获得±45°极化。这与交叉偶极子辐射元件形成对比。在交叉偶极子辐射元件中，每个偶极子的辐射场相对于偶极子臂倾斜0°，因此每个偶极子必须被定向为与反射器20的纵向轴线成±45°以获得±45°的倾斜极化。这使得具有±45°的倾斜极化的三极子辐射元件的尺寸小于具有±45°的倾斜极化的交叉偶极子辐射元件的尺寸。例如，三极子辐射元件的宽度(在平行于反射器20的平面上沿与纵向轴线垂直的方向的尺寸)可以为大约0.25波长(约为中心臂的长度)，交叉偶极子辐射元件的宽度为大约0.35波长。