本發(fā)明涉及用于移動通信系統(tǒng)的移動通信基站天線，更具體地涉及適于在具有雙頻段雙偏振結(jié)構(gòu)的天線中使用的移動通信基站天線。

背景技術(shù)：

基站天線包括在移動通信系統(tǒng)中使用的中繼器，其可以具有各種形狀和結(jié)構(gòu)，并且通常具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中多個輻射元件適當?shù)卦O(shè)置在至少一個在縱向方向上直立的反射板上。

最近，為了滿足基站天線的小型化和減重的需求，已經(jīng)進行了各種研究。其中，在雙頻雙極化天線的情況下，例如700/800mhz低頻帶的第一輻射元件，例如天線具有第二輻射元件的疊層結(jié)構(gòu)，第二輻射元件為正在開發(fā)下一代無線服務(wù)(aws，高級無線服務(wù))頻帶或2ghz頻段的高頻帶。

這種天線可具有層疊結(jié)構(gòu)的第一和第二輻射元件，其中例如，貼片型或偶極子型第二輻射元件設(shè)置在貼片型第一輻射元件上，該結(jié)構(gòu)的第一和第二輻射元件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中多個輻射元件間隔布置在反射板上以滿足第一頻帶的輻射元件布置。

另外，第二輻射元件被附加地設(shè)置在多個安裝疊層結(jié)構(gòu)的第一和第二輻射元件之間的反射板上，以滿足第二頻帶的輻射元件布置。使用這種布置，可以得到天線增益同時滿足整體的小型化。

圖1是常規(guī)雙頻段雙偏振移動通信基站天線的俯視圖，并且圖2是沿著圖1的線a-a'的剖視圖。參照圖1和圖2，具有其中第二輻射元件層疊在第一輻射元件上的結(jié)構(gòu)的天線包括第一頻帶(例如700/800mhz頻帶)的貼片型第一輻射元件(第一天線元件)(11,12)，在反射板(1)的上部表面上以規(guī)則的間隔排列。另外，第二頻帶(例如aws頻帶)的偶極子型第二輻射元件21、22、23、24層疊至第一輻射元件11、12，并直接安裝到元件11和12之間的反射板1的上部表面上。

第一輻射元件11和12均由上部貼片板11-2和12-2以及下部貼片板11-1和12-1組成。下部貼片板11-1和12-1連接電路板111，其上電源導(dǎo)線分布圖附接反射板1的背面，通過穿過反射板1的饋電電纜112形成。第二輻射元件21和22層疊在第一輻射元件11和12上，并連接反射板1的上部和下部貼片板11和12、以及相應(yīng)第一輻射元件11和12通過穿過饋電器11-1和11-2的饋電電纜212連接饋電器視圖。

另外，基站天線包括反射板(1)，其中輻射元件安裝，并配置了管狀的天線罩(未示出)，以完全覆蓋各種用于處理其中的傳輸/接收信號的信號處理裝置，以及分別用于密封管狀天線罩202的上部和下部開口的上部帽和下部帽(未示出)。

圖3是示出圖1的第一輻射元件的饋電結(jié)構(gòu)的圖。圖3(a)是俯視圖和圖3(b)是后視圖。在圖3中，為了方便說明，第一輻射元件之一是下部貼片板11-1和形成有饋電導(dǎo)線分布圖的電路板111。如圖1至圖3所示，第一發(fā)射元件11的下部貼片板11-1通過穿過反射板1的饋電電纜112與反射體1的背面連接，并連接到基板111。即，第一發(fā)射元件的電源導(dǎo)線分布圖以打印方式形成在電路板111上，電路板111中的電源點a至d和下部貼片板11-1的電源點。點a至d通過饋電電纜112連接。

同時，例如，與饋電點a相比，與饋電點對角的c饋電點處的傳輸信號被延遲180度。類似地，在d饋電點處相對于b饋電點對角地布置的發(fā)送信號，饋電線分布圖形成在電路板111上，使得相位延遲為180度。結(jié)果，在a、c饋電點和第一輻射元件的下部貼片板11-1中的b和d饋電點發(fā)生彼此正交的雙極化波。

提供第一輻射元件的上部貼片板11-2用于優(yōu)化輻射特性，并且由諸如圖2中的130之類的塑料材料130的支撐件支撐，以便與下部貼片板11-1絕緣。

作為與具有上述結(jié)構(gòu)的基站天線相關(guān)的技術(shù)，公開于在韓國專利申請no.10-2009-0110696(名稱為：安裝在不同平面上的輻射元件的安裝方法和使用其的天線，yeonchanmoon等人，2009年11月17日提交)

然而，如上述專利申請no.10-2009-0110696中所公開的，其中偶極子型第二輻射元件21層疊在貼片型第一輻射元件11上的結(jié)構(gòu)具有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。另外還需要用于支撐和固定輻射元件11和第二輻射元件21的附加附件。在這種情況下，在反射板1的背面設(shè)置用于饋電貼片型第一輻射元件11的電路板111，并且第二輻射元件21疊加在第一輻射元件11上。由于元件21的饋電線(例如饋電電纜)必須再次通過電路板111安裝，將饋電線安裝在反射板1的背面所需的空間相對較大，另外，各種安裝空間可以限制包括設(shè)置在反射板1的背面上的移相器的信號處理裝置。結(jié)果，存在整個基站天線的尺寸增加的問題。

技術(shù)問題

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在貼片型輻射元件上放置偶極子型輻射元件的更簡單的結(jié)構(gòu)，特別是提供一種移動通信基站天線。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，提供移動通信基站天線，包括：反射板；安裝在所述反射板上的貼片型第一輻射元件；安裝以層疊在所述第一輻射元件上的第二偶極子型輻射元件；以及電源電路板，安裝在與其上安裝第一輻射元件和第二輻射元件的反射板表面相同的表面上，第二輻射元件安裝在反射板上，并且具有電源導(dǎo)線分布圖以供應(yīng)電源信號至所述第一輻射元件。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方案所述的移動通信基站天線具有非常簡單的結(jié)構(gòu)，可以將貼片型輻射元件中的偶極子型輻射元件進行疊層，提高功率饋電電結(jié)構(gòu)，從而可以優(yōu)化整個天線的結(jié)構(gòu)。

附圖簡述

圖1是常規(guī)雙頻段雙偏振移動通信基站天線的例子的俯視圖。

圖2是沿著線a-a'的剖視圖。

圖3是示出圖1的第一輻射元件的饋電結(jié)構(gòu)的俯視圖和后視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的雙頻段雙偏振移動通信基站天線的透視圖。

圖5是圖4的側(cè)視圖。

圖6是示意性示出圖4的第一輻射元件的饋電方法的圖。

圖7是圖4中第一輻射元件和第二輻射元件之間耦合方法的第一示例性結(jié)構(gòu)。

圖8是圖4中第一輻射元件和第二輻射元件之間耦合方法的第二示例性結(jié)構(gòu)。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的雙頻段雙偏振移動通信基站天線的透視圖。

圖10是圖9的側(cè)視圖。

圖11是圖9的信號耦合的電路板的詳細結(jié)構(gòu)圖。

發(fā)明詳述

在下文中，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變化。這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見的。在附圖中，可能的相同的部件給予相同的附圖標記。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的雙頻段雙偏振移動通信基站天線的俯視圖。圖5是圖4的側(cè)視圖。在圖4和圖5中，僅示出了根據(jù)該例子在貼片型第一輻射元件14上層疊了偶極子型第二輻射元件13的一個結(jié)構(gòu)。同時，另外，偶極子型輻射元件(未示出)可直接安裝在輻射元件的層疊結(jié)構(gòu)之間的反射板1上。

圖4和5是根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的基站天線，包括：反射板1；設(shè)置在反射板1上的貼片型第一輻射元件14；布置以層疊在第一輻射元件14上的偶極子型第二輻射元件13；以及用于支撐第一輻射元件14和第二輻射元件13的巴倫支撐件134和144。

貼片型第一輻射元件14被設(shè)計成具有用于在基站天線的傳輸頻帶中產(chǎn)生與第一頻帶相對應(yīng)的頻帶的射頻的預(yù)定尺寸，貼片板140形成為板狀；和多個第一饋電線142，用于在貼片板140的下部向貼片板140提供饋電信號。第一饋電線142可以具有用于耦合四個或更多個饋電信號的帶線結(jié)構(gòu)，其整體布置為x-狀以耦合的方式將饋電信號提供給貼片板140。形成多個第一饋電線142的信號耦合帶線連接到貼片板140，以便以耦合的方式將饋電線提供給貼片板140，從而在反射板1上保持相對較高的位置以具有適當?shù)拈g隔距離。同時，為了支持和固定用于多個信號耦合的帶線的安裝狀態(tài)，另外提供了諸如特氟隆等合成材料形成的合適類型的支撐件142。

偶極子型第二輻射元件13包括具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的多個輻射臂130，用于產(chǎn)生與第二頻帶相對應(yīng)的頻帶的射頻，例如基站天線的傳輸頻帶。偶極子型第二輻射元件13的輻射臂130的結(jié)構(gòu)可以通過采用應(yīng)用于常規(guī)偶極子型天線的各種輻射臂結(jié)構(gòu)來構(gòu)造。

巴倫支撐件134和144包括：下部巴倫支撐件144用于支撐貼片型第一輻射元件14，以及上部巴倫支撐件134用于支撐偶極子型第二輻射元件13，如圖所示。同時，可以通過第二饋電線132以與偶極子型輻射元件的饋電方法相同的方式提供饋電第二輻射元件13的饋電信號。第二饋電線132是典型的類似于偶極子型輻射元件饋電系統(tǒng)，它可以由饋電電纜結(jié)構(gòu)或用于信號耦合的帶線結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第二饋電線132可以延伸到反射板的后表面，通過形成在反射板1(和第一輻射元件14)中的通孔可以在圖1中由a指示的點處連接到饋電電纜。

在上述結(jié)構(gòu)中，每個信號耦合的四條線，以耦合方式向貼片型的第一輻射元件14提供饋電信號。饋電電路通過電路板16形成以接收饋電信號，該饋電路徑也可以實現(xiàn)為帶線。

同時，根據(jù)本發(fā)明的特征，饋電電路板16固定在其上安裝輻射元件的反射板1的前表面上的適當區(qū)域，而不是在反射板1的背面上。饋電器電路板16可以通過施加螺釘緊固結(jié)構(gòu)或諸如焊接的方法固定地安裝在反射板1上。通常，反射板1的前表面在用于安裝輻射元件的空間之間具有相對較大的空間。因此，在確保用于安裝饋電電路板16的空間方面沒有困難，這是不需要的。

圖6是示出圖4的第一輻射元件的饋電方法的示意圖。參考圖6，描述在饋電器電路板16中形成饋電導(dǎo)線分布圖的方法。分別用雙向極化波的x狀方式分別設(shè)置信號耦合的四個帶線之間的對角方向的四帶線。

因此，在饋電器電路板16上，形成饋電圖案，以便在用于配對信號耦合的帶線之間分配饋送電信號。同時，在饋電電路板16上以適當?shù)拈L度和圖案形成饋電圖案，使得信號具有相位差彼此180度。類似地，饋電電路板16的饋電圖案形成為使得在另一對信號耦合對的帶線之間傳輸?shù)酿侂娦盘栆簿哂?80度的相位差。

圖7是圖4中第一輻射元件和第二輻射元件之間耦合方法的第一示例性結(jié)構(gòu)。參照圖7，巴倫支撐件134和144用于支撐和聯(lián)接第一輻射元件14和第二輻射元件13，其可以整體地形成為整體的單一結(jié)構(gòu)。第一輻射元件14形成在其中心，通孔對應(yīng)巴倫支撐件134和144的端面，其可以與巴倫支撐件134和144一體地形成。同時如圖所示，第二輻射元件13可以固定到巴倫支撐件134并通過螺釘?shù)冗M行操作。在圖7的示例中，示出了附加支撐結(jié)構(gòu)202用于將第二輻射元件13保持在適當位置的固定位置，并且第二輻射元件13彎曲或可以固定到支持134和144。當?shù)谝惠椛湓?4和第二輻射元件13層疊時該結(jié)構(gòu)非常便捷。

圖8是第一輻射元件和第二輻射元件之間耦合方法的第二示例性結(jié)構(gòu)。在圖8中，用于支撐和聯(lián)接第一輻射元件14和第二輻射元件13的巴倫支撐件134和144與上部巴倫支撐件134和下部巴倫支撐件144分開形成。下部巴倫支撐件144可以固定地支撐第一輻射元件14，并且上部巴倫支撐件134可以固定地安裝在第一輻射元件14上。同時，上部巴倫支撐件134可以固定地安裝在第一輻射元件。在圖8的例子中，示出附加的支撐結(jié)構(gòu)204用于牢固地支撐第一輻射元件14上的上部巴倫支撐件134。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實施方案所述的基站天線的結(jié)構(gòu)為圖4至8所示的結(jié)構(gòu)，其中偶極子型第二輻射元件13層疊在貼片型第一輻射元件14上。例如，第一輻射元件14和第二輻射元件13可以通過使用具有相對簡單的結(jié)構(gòu)，并整體形成的巴倫支撐件144和134來簡單地支撐和固定。

在該情況中，由于在反射板1的正面設(shè)置有用于饋送貼片型第一輻射元件13的饋電電路板16，所以可以產(chǎn)生空間。這使得可以進一步優(yōu)化整體天線尺寸并且確保安裝各種信號處理設(shè)備的空間，例如設(shè)置在反射板1的后表面上的移相器。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的雙頻段雙偏振移動通信基站天線的透視圖，圖10是圖9的側(cè)視圖，并且圖11是圖9的信號耦合電路板的詳細結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本發(fā)明第二實施方案所述的基站天線包括反射板1、反射板2和反射板3，類似于附圖中所述第一實施方案的結(jié)構(gòu)。貼片型第一輻射元件14設(shè)置在反射板1上；并且偶極子型第二輻射元件13安裝層疊在第一輻射元件14上。同時，第二輻射元件13可具有巴倫支撐件136支撐的結(jié)構(gòu)，類似于第一實施方案的結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)第二實施方案所述的第一輻射元件14可具有這樣的結(jié)構(gòu)并且被電路板344(344-1,344-2)支撐。

即，產(chǎn)生貼片型的第一輻射元件14的相應(yīng)頻帶的射頻的貼片板140以直立的方式耦合以形成信號耦合電路板(未示出)。如圖11中更詳細所示，信號耦合電路板344包括直立矩形的兩個電路板，即，第一信號耦合電路板344-1，電路板344-2可被配置為耦合到彼此保持相互直立的形狀。同時，第一和第二信號耦合電路板344-1和344-2設(shè)置有形成為在中心點處彼此對應(yīng)的側(cè)表面彼此接合的凹槽結(jié)構(gòu)，可以更牢固地保持。

除了該結(jié)構(gòu)，信號耦合電路板344可以通過組合四個分別制造的電路板形成。例如，矩形形狀的四個電路板可以固定成在直立狀態(tài)下相互固定在一個基準點，使得整個平面形狀具有x狀。

用于信號耦合的電路板344具有多個信號耦合線圖案342，以耦合方式在對應(yīng)x狀的各端的電路板上提供饋電信號至貼片板140。為了通過用于信號耦合的線圖案以耦合的方式將饋電板提供給貼片板140，信號耦合線140被形成為具有與貼片板140適當?shù)木嚯x。用于信號耦合的圖案342的形狀和電路板344的尺寸被適當?shù)卦O(shè)計。同時，可以附加地提供由諸如特氟隆的合成材料形成的合適類型的支持(未示出)，以支持和固定用于信號耦合的電路板344的狀態(tài)。

另一方面，偶極子型第二輻射元件13可以包括產(chǎn)生相應(yīng)頻帶的射頻的多個輻射臂130，類似于常規(guī)結(jié)構(gòu)。巴倫支撐件136也可以具有類似的結(jié)構(gòu)，并且可以固定地安裝在貼片上第一輻射元件的板140。同時，巴倫支撐件136可以通過旋擰等固定地安裝在第一輻射元件14上。

同時，饋電電信號為饋電第二輻射元件13可以通過單獨的饋電線142提供，如偶極子型輻射元件饋電方法中的情況。同時，如圖9至11，除信號耦合電路板344上的信號耦合線圖案342之外，信號耦合電路板344的第二輻射元件13、饋電線142連接到用于信號的信號傳輸線圖案342，并且可以被配置為通過線路圖案346接收饋送電信號。

形成信號傳輸線圖案346的下部端的電路板的部分可以具有通過形成在反射板1的相應(yīng)部分中的通孔延伸到反射板1的背面的形狀，例如饋電電纜。類似地，例如，形成有信號傳輸線圖案346的上部端的電路板的部分通過形成在第一輻射元件14的對應(yīng)部分中的通孔連接到第一輻射元件(未示出)，并且可以連接到反射板1的背面的饋電電纜。

除了能夠支持使用信號傳輸電路板344的第一輻射元件14以及包含第一輻射元件14的第二輻射元件13之外，還可以看到該結(jié)構(gòu)能夠傳送饋送電信號。該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)第一輻射元件14的支撐結(jié)構(gòu)，也可以簡化第一和第二輻射元件14和13的復(fù)雜饋電結(jié)構(gòu)。

在上述結(jié)構(gòu)中，信號耦合電路板344中的四個信號耦合線圖342中的每一個，其以耦合方式提供饋電信號至貼片式第一輻射元件14，如同第一實施方案中的結(jié)構(gòu)，通過根據(jù)本發(fā)明的特征，饋電路徑形成以通過饋電電路板16接收饋電電信號，其上形成饋電電線分布圖。該饋電路徑同樣可以實現(xiàn)為帶線。另外，電源電路板16中的四個信號耦合線圖案342中的每一個的電力饋送方法以與第一實施方案的結(jié)構(gòu)相同的方式實現(xiàn)。

如上所述，可以構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明實施方案所述的移動通信基站天線。雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于此。

例如，雖然在上述說明書中描述了第二發(fā)射元件的示例性結(jié)構(gòu)，但是在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中可以采用任何常規(guī)類型的第二輻射元件的結(jié)構(gòu)，而基本上不改變設(shè)計。

在上述說明書中，將第二發(fā)射元件的饋電線描述為設(shè)置在反射板的后表面上?；蛘?，第二發(fā)射元件的饋電線可以設(shè)置在反射板的前表面上。

此外，除了上述各種結(jié)構(gòu)之外，特別是在第二實施方案的結(jié)構(gòu)中，可以提供用于更穩(wěn)定地固定和支撐第一輻射元件的貼片板的附加支撐結(jié)構(gòu)。