CN104685718A - 双频交织相控阵天线 - Google Patents

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Abstract

可以通过在具有上槽的天线偶极子的馈线和/或调谐短截线中包含额外的折弯/段来降低交叉偶极子天线元件的高度。额外的折弯允许在不缩短馈线长度的情况下将交叉偶极子天线元件缩短多达20％。此外，通过将巴伦馈电偶极子的翼形部分定形成与天线罩的轮廓相配可以降低交叉偶极子天线元件的高度，这样允许交叉偶极子天线元件适配更浅的天线罩并实现更薄的天线模块。此外，通过将周期结构置于低频段辐射元件的基底周围以提供人工磁导体(AMC)功能可以降低交叉偶极子天线元件的高度，AMC功能实现剖面间距小于1/4波长时反射和非反射信号之间的相长干涉。

Description

双频交织相控阵天线
相关申请案交叉申请
本发明要求2012年10月19日递交的发明名称为“双频交织相控阵天线和方法(Dual Band Interleaved Phased Array Antenna and Method)”的第61/716,218号美国临时申请案的在先优先权以及2013年6月10日递交的发明名称为“双频交织相控阵天线(Dual Band Interleaved Phased Array Antenna)的第13/914,046号美国专利申请案的在先优先权，这些在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
技术领域
本发明涉及一种无线通信天线和方法，以及在具体实施例中，涉及一种双频交织相控阵天线。
背景技术
基站天线通常安装在高流量城市区域中。因此，紧凑的天线模块比体积庞大的模块更受青睐，因为紧凑的模块从审美角度而言令人愉悦(例如，不容易观察到)以及易于安装和维护。许多基站天线部署了天线元件阵列以实现高级天线功能，例如波束成形等。因此，需要用于降低各个天线元件的剖面和降低天线元件阵列大小(例如，宽度等)的技术和架构。
发明内容
本发明的实施例描述了双频交织相控阵天线，从而大体上实现了技术上的优势。
根据实施例，提供了交叉偶极子天线元件的巴伦馈电偶极子。在该示例中，所述巴伦馈电偶极子包括具有下部区域和上部区域的基板，印制在所述基板的第一面上的馈线，以及印制在所述基板的所述第一面上的第一导电层。所述馈线至少部分地延伸到所述基板的所述下部区域，以及第一导电层至少部分地覆盖所述基板的所述上部区域。
根据另一实施例，提供了交叉偶极子天线元件。在该示例中，所述交叉偶极子天线元件包括第一巴伦馈电偶极子，所述第一巴伦馈电偶极子包括第一基板、从所述第一基板雕刻出的下槽，以及印制在所述第一基板上的第一馈线。所述第一馈线布设在所述下槽周围。所述交叉偶极子天线元件还包括第二巴伦馈电偶极子，所述第二巴伦馈电偶极子包括第二基板、从所述第二基板雕刻出的上槽，以及印制在所述第二基板上的第二馈线。所述第二馈线布设在所述上槽下方。所述第一馈线的最长段长于所述第二馈线的最长段，以及所述第二馈线至少比所述第一馈线多一个段。
根据又一实施例，提供了一种基站天线。在该示例中，所述基站天线包括天线反射器、挂接到所述天线反射器的交叉偶极子天线元件阵列，以及封装所述交叉偶极子天线元件阵列的天线罩。所述交叉偶极子天线元件阵列位于所述天线罩和所述天线反射器之间，以及所述交叉偶极子天线元件阵列中的至少一个交叉偶极子天线元件的最上部分匹配所述天线罩的轮廓。
根据又一实施例，提供了一种相控阵天线。在该示例中，所述相控阵天线包括低频段辐射元件阵列和高频段辐射元件阵列，所述高频段辐射元件阵列用于以比所述低频段辐射元件阵列更高的频段进行辐射。所述高频段辐射元件以比所述低频段辐射元件之间的间隔更窄的间隔相互隔开。
根据又一实施例，提供了一种相控阵天线。在该示例中，所述相控阵天线包括天线反射器，多个挂接到所述天线反射器的辐射元件，以及挂接在所述辐射元件的基座周围的周期结构。所述多个辐射元件包括低频段辐射元件阵列和高频段辐射元件阵列，所述高频段辐射元件用于以比所述低频段辐射元件更高的频率进行辐射。
根据又一实施例，提供了一种相控阵天线。在该示例中，所述相控阵天线包括天线反射器，挂接到所述天线反射器的低频段辐射元件的列集，以及挂接到所述天线反射器的高频段辐射元件的列集。所述高频段辐射元件的列集与所述低频段辐射元件的列集进行交织。所述相控阵天线还包括与所述低频段辐射元件的列集垂直邻近运行的导电栅栏。
根据又一实施例，提供了一种相控阵天线。在该示例中，所述相控阵天线包括天线反射器，挂接到所述天线反射器的低频段辐射元件的列集，以及挂接到所述天线反射器的高频段辐射元件的列集。所述高频段辐射元件的列集与所述低频段辐射元件的列集进行交织。所述高频段辐射元件的集中的邻近列相互垂直偏移。
根据又一实施例，提供了交叉偶极子天线元件的巴伦馈电偶极子。在该示例中，所述巴伦馈电偶极子包括基板，印制在所述基板的一个面上的馈线，所述馈线至少部分地延伸到所述基板的所述下部区域，以及印制在所述基板的一个面的相对面上的导电层。所述导电层包括用于以导电方式连接接地层的最底端。对所述最底端进行开槽以缩小与接地层接触的表面积。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了用于传送数据的无线网络的图；
图2示出了传统基站天线的图；
图3示出了实施例基站天线的图；
图4A至4E示出了传统交叉偶极子天线元件的图；
图5A至5E示出了实施例交叉偶极子天线元件的图；
图6示出了多个实施例偶极子翼形的图；
图7A至7E示出了另一实施例交叉偶极子天线元件的图；
图8示出了实施例辐射元件阵列的图；
图9A和9B示出了用于实现端口隔离的实施例方法的图；
图10示出了模拟方位天线方向图的图；
图11示出了实施例双频阵列的图；
图12示出了实施例交织阵列的图；
图13示出了实施例基站天线的图；
图14示出了实施例辐射元件配置的图；
图15示出了用于在传统偶极子配置下获取相长干涉的图；
图16示出了用于在实施例偶极子配置下获取相长干涉的图；
图17示出了使用反射系数相位的单位小区设计的图；
图18示出了相位角和频率的图；
图19示出了悬置微带线的图；
图20示出了悬置微带线的透射系数的图；以及
图21示出了实施例通信设备的方框图。
除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
具体实施方式
下文将详细论述对本发明实施例的实施和使用。应了解，本文所揭示的概念可以在多种具体环境中实施，且所论述的具体实施例仅作为说明而不限制权利要求书的范围。此外，应理解，可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。
本发明的各个部分涉及交叉偶极子天线元件架构，这通常包括一对巴伦馈电偶极子，其中一个天线偶极子具有上槽，另一天线偶极子具有下槽。这些槽通过使下槽滑到上槽上使得相应槽相交来允许相应偶极子相互垂直挂接。
本发明的各个方面提供用于降低交叉偶极子天线元件高度的技术，这可允许更薄的基站天线模块，以及为有源天线电路提供更大的外壳。在一项实施例中，额外的折弯/段包含在天线偶极子的馈线和/或调谐短截线中，该天线偶极子具有上槽以允许当交叉偶极子天线元件的高度缩短时保持馈线/调谐短截线的长度。确实，额外的折弯允许在不缩短馈线长度的情况下将交叉偶极子天线元件缩短多达20％。另一实施例将巴伦馈电偶极子的翼形部分匹配成与天线罩的轮廓相配，这样允许交叉偶极子天线元件适配更浅的天线罩并实现更薄的天线模块。在又一实施例中，周期结构位于辐射元件的基底以提供人工磁导体(AMC)功能。AMC功能使得反射和非反射信号之间的相长干涉在剖面间距小于1/4波长时实现，从而允许更薄的基站天线。周期结构还提供电磁带隙(EBG)功能用于辐射元件之间的改进隔离。
本发明的其它方面提供了用于实现提升的交叉偶极子天线元件性能的技术。在一项实施例中，通过在巴伦馈电偶极子的翼形部分上包含位于馈线上方的额外导电层来实现改进的回波损耗带宽。在另一实施例中，对导电层的底侧边缘进行开槽以在导电层和接地层之间提供更为可靠的导电互联。
本发明的各个方面还提供了用于提升交织天线阵列的性能的技术。其中一种技术利用高频段和低频段辐射元件之间的非均匀间隔来增加频段间隔离，以及降低栅瓣效应并缓和固定元件间隔所导致的波束窄化/散射。非均匀间隔可包括比高频段辐射元件之间的间隔更宽的低频段辐射元件之间的间隔。另一种技术利用位于辐射元件的水平邻近列之间的导电栅栏来提供增加的频段内隔离。中央栅栏可包括防止传播不需要的模式的空隙。此外，边缘栅栏可位于阵列的任一侧以降低前后辐射。
图1示出了用于传送数据的网络100。网络100包括具有覆盖区域112的接入点(AP)110、多个用户设备(UE)120以及回程网络130。AP110可包括任意部件，该部件能够通过特别是与UE120，例如基站、增强型基站(eNB)、毫微微蜂窝基站或其它开启无线的设备，建立上行(虚线)和/或下行(点线)连接提供无线接入。UE120可包括能够与AP110建立无线连接的任意部件。回程网络130可以是允许数据在AP110和远端(未示出)之间交换的任意部件或部件集合。在一些实施例中，网络100可包括各种其它无线设备，例如中继设备和毫微微蜂窝基站等。
图2示出了用于进行无线通信的传统基站天线200。如图所示，传统基站天线200包括交叉偶极子天线元件210、天线罩220和天线反射器225。交叉偶极子天线元件210挂接到天线反射器225，天线罩220封装交叉偶极子天线元件210以将这些天线元件与环境隔开。传统基站天线200还包括用于存放有源天线部件的隔间230。
传统基站天线200的高度(H1)很大程度上取决于传统交叉偶极子天线元件210的高度(h1)以及隔间230的深度(d1)。因此，通过降低传统交叉偶极子天线元件210的高度(h1)或降低隔间230的深度(d1)可降低传统基站天线200的高度(H1)。然而，降低隔间230的深度(d1)可能需要实施不太先进的有源天线部件(例如，由于空间限制)，从而可能限制传统基站天线200的性能。所以，需要用于降低传统交叉偶极子天线元件210的高度(h1)。
本发明的各个方面提供了用于降低交叉偶极子天线高度的技术。图3示出了用于执行无线通信的实施例基站天线300。如图所示，实施例基站天线300包括实施例交叉偶极子天线元件310、天线罩320和天线反射器325。天线罩320和天线反射器325的配置可类似于天线罩220和天线反射器225。此外，交叉偶极子天线元件310可以与交叉偶极子天线元件210类似的频率进行辐射。然而，本发明的各个方面在不会显著影响交叉偶极子天线元件310的性能特征的情况下允许交叉偶极子天线元件310的高度(h2)小于交叉偶极子天线元件210的高度(h1)。例如，交叉偶极子天线元件310可呈现馈线和/或调谐短截线中的额外折弯/段以在降低交叉偶极子天线元件310的高度(h2)之后允许保持馈线和/或调谐短截线的长度。再例如，交叉偶极子天线元件310的偶极子臂可匹配天线罩320的轮廓。本发明的各个方面还可提供用于提升交叉偶极子天线元件性能的技术。例如，交叉偶极子天线元件310可能在馈线侧具有额外导电层以改进回波损耗带宽。
图4A至4E示出了传统交叉偶极子天线元件400。如图4A所示，传统交叉偶极子天线元件400包括一对巴伦馈电偶极子410和420。如图4B和4C所示，巴伦馈电偶极子410的前侧411包括馈线412，而巴伦馈电偶极子410的后侧415包括后侧导电层416和调谐槽417。如图4D和4E所示，巴伦馈电偶极子420的前侧421包括馈线422，而巴伦馈电偶极子420的后侧425包括后侧导电层426和调谐槽427。巴伦馈电偶极子410包括下切槽413，而巴伦馈电偶极子420包括上切槽423。基板切槽413和423允许巴伦馈电偶极子410和420相互连接以形成交叉偶极子天线元件400。
本发明的各个方面提供用于降低交叉偶极子天线元件高度的若干机制，例如将偶极子翼的形状与天线罩匹配，并且折弯馈线和/或调谐短截线。本发明的另一方面在一个或两个巴伦馈电偶极子的前侧(或馈线侧)提供附加导电层以实现改进的回波损耗带宽。图5A至5E示出了包含移动巴伦馈电偶极子510和520的实施例交叉偶极子天线元件500。应注意，实施例交叉偶极子天线元件500短于传统交叉偶极子天线元件400，但仍显示类似的性能特征，例如辐射频率等等。如图5A所示，实施例交叉偶极子天线元件500包括前侧导电层514和524以及匹配天线罩(未示出)的偶极子翼。如图5B和5C所示，巴伦馈电偶极子510的前侧511包括馈线512和前侧导电层514，而巴伦馈电偶极子510的后侧515包括后侧导电层516和调谐槽517。如图5D和5E所示，巴伦馈电偶极子520的前侧521包括馈线522和前侧导电层524，而巴伦馈电偶极子520的后侧525包括后侧导电层526和调谐槽527。巴伦馈电偶极子510和520包括基板切槽513和523，这些槽允许巴伦馈电偶极子510和520相互连接以形成交叉偶极子天线元件500。前侧导电层514和524允许交叉偶极子天线元件500实现改进的回波损耗带宽。此外，如图5D所示，馈线522包括的折弯/段比馈线512多一个，从而允许馈线522在不延伸出巴伦馈电偶极子520的基板边缘的情况下具有额外长度。类似地，与调谐短截线517相比，调谐短截线527包括额外的折弯/段。为了进一步降低交叉偶极子天线元件500的有效高度，将偶极子翼匹配成与天线罩(未示出)的轮廓相配(或相似)。
图6示出了多个实施例偶极子翼形610至690。不同的偶极子翼形可显示不同的性能特征。例如，可选择给定的偶极子翼形以将偶极子翼的终端/负载与巴伦输入匹配。再例如，可操控偶极子翼以扩大或缩小基站天线的辐射频段或实现共振级，例如单或双共振等等。又例如，可选择偶极子翼形来控制偶极子翼表面上的电流分布和/或实现各种极化方向图，例如共极化、交叉极化等等。
本发明的其它方面通过对后侧导电层的端进行开槽降低了了交叉偶极子天线元件中的互调失真可能性。具体而言，由于制作工艺中的漂锡导致导电层和接地层(或天线反射器)之间的导电互联或接合不连续时可能发生互调失真。本发明的各个方面对导电层的最底端进行开槽以降低导电层和接地层之间的导电互联/接合的长度(或表面积)，从而降低该互联/接合中的导电间隙概率。图7A至7E示出了包含一对巴伦馈电偶极子710和720的实施例交叉偶极子天线元件700。如图7B和7C所示，巴伦馈电偶极子710的前侧711包括馈线712和前侧导电层714，而巴伦馈电偶极子710的后侧715包括后侧导电层716。如图7D和7E所示，巴伦馈电偶极子720的前侧721包括馈线722和前侧导电层724，而巴伦馈电偶极子720的后侧725包括后侧导电层726。后侧导电层716和726包括用于(各自)接合到接地层的开槽端718和728。
第5,557,291号美国专利公开了具有交织的锥形元件和波导辐射器的多频段相控阵天线，该专利以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。在具有固定位置的元件阵列中，辐射方向图的特征随着频率而改变。例如，当频率增加时，主波束窄化并且出现栅瓣，如果使用全带宽元件，那么波束窄化可能过多。此外，可以使用天线分离器实现阵列输入端口之间的隔离，天线分离器引入损耗以及其它开销和复杂度。邻近元件之间的耦合降低了天线隔离并且指示元件被扰动，例如，阵列环境中存在退化的单个元件方向图。
在具有两个单独频段的实施例中，单独的辐射元件用于每个频段，各个元件布置有不同的间隔。例如，宽间隔可分隔低频段元件，而窄间隔可分隔高频段元件。与具有固定/均匀元件间隔的交织阵列相比，具有不均匀的元件间隔的交织阵列的频段间隔离更好，栅瓣效应更低，以及波束窄化/散射更小。图8示出了实施例交织阵列803和实施例宽带阵列804。通过结合低频段阵列801和高频段阵列802实现实施例交织阵列803。在实施例中，将周期结构置于辐射元件的基底。周期结构为高频段元件提供电磁带隙(EBG)功能，并为低频段元件提供人工磁导体(AMC)功能。EBG功能降低了高频段元件之间的耦合。AMC功能允许剖面间距小于1/4波长时反射和非反射信号之间的相长干涉。这允许降低低频段元件以实现降低的基站天线厚度。可在接入网、基站等无线接入网和设备中实施实施例。图9A和9B示出了实现端口隔离的不同方法。图9A示出了全带宽元件的隔离，图9B示出了实施例交织方法的隔离。
实施例双频交织阵列架构可具有约1.3:1或1.5:1的高频段和低频段频率之间的比率，这大大小于传统架构所显示的2:1的比率。在各种实施例中，频率比可以在2.0和1.9之间、在1.9和1.8之间、在1.8和1.7之间、在1.7和1.6之间、在1.6和1.5之间、在1.5和1.4之间、在1.4和1.3之间、在1.3和1.2之间或在1.2和1.1之间。在其它实施例中，频率比小于任一上述比率并大于约1.1、大于约1.2、大于1.3或大于1.4。与有益于共置两个阵列的一些单独的辐射元件的2:1的频率比不同，，在各种实施例中没有单独辐射元件是共置的。在另一实施例中，将频率比设置为约1:1，这基本上是同一封装上的两个独立阵列的实施形式，该封装对于各种应用都非常有用。
实施例交织阵列提供了良好控制的波束方向图，这些波束方向图在网络规划和优化中非常有用，尤其是在多个频段上操作时非常有用。在实施例中，频段之间的固有隔离放宽或消除对多个天线分离器和相关损耗的需要。实施例实现在一个封装中实施两个或两个以上独立阵列。实施例提供了较小的元件尺寸(下垂偶极子+EBG)，从而产生低剖面天线。实施例提供了较低的元件间耦合(互耦)。
实施例为两个频段中的每个频段使用单独的元件，两个频段的独立间隔互相不成倍数关系，其中频段不是相互的多因子。在具有1800MHz或2100MHz低频段和2690MHz高频段的实施例中，2100MHz低频段和高频段相对较近。在实施例中，不同的元件间隔用于低频段(例如，85mm)和高频段(例如，63mm)，从而产生不共置的元件以及非对称阵列。这样在每个频段中提供独立的元件间隔。选择单独的元件利用元件之间的内在隔离以增加天线输入端口处的频段之间的隔离，从而降低滤波要求。
本发明的实施例限制了邻近元件上的间隔紧密的元件的效应，这包括各个元件方向图的互耦以及扰动。实施例对于同一天线中的间隔相对紧密的频段而言非常有用，其中比率约为1.3:1或1.5:1。实施例偶极子和馈电巴伦通过使用较低的剖面变得更为紧凑。图10示出了模拟方位天线方向图的图，其中交织天线避免栅瓣并具有更小的波束窄化。图11示出了包含交织高频段和低频段辐射元件的实施例双频阵列以及执行电磁带隙(EBG)功能的周期结构。低剖面偶极子元件包括EBG和导电栅栏。配电网络(例如，电缆、波束成形网络、相位偏移器)位于发射器之后。阵列元件的剖面较低，并且互耦较低。图12示出了两个交织阵列，其中每个阵列具有12行×4列。存在八个输入端口(具有50ohms的阻抗)。
图13示出了包含低频段辐射元件1310和安装在天线反射器1305上的高频段辐射元件1320的交织阵列的基站天线1300。基站天线1300还包括周期结构1330、中央导电栅栏1340和边缘栅栏1350。周期结构1330布置在低频段辐射元件1310和高频段辐射元件1320的基底周围，并且用于为低频段辐射元件1310提供人工磁导体(AMC)功能并为高频段辐射元件1320提供EBG功能。中央导电栅栏1340置于低频段辐射元件1310的列之间，并用于降低水平邻近的低频段辐射元件之间的互耦以及降低水平邻近的高频段辐射元件之间的互耦。中央导电栅栏1340包括通过空隙1343隔开的导电段1341和1342。空隙1343可防止不需要的模式在导电段1341和1342之间传播。边缘栅栏1350可沿着天线反射器1305的垂直长度连续运行，并且基本上没有空隙。边缘栅栏1350可防止辐射信号在天线反射器1305的后面泄露。
在一些实施例中，低频段辐射元件1310具有非均匀宽度的交叉偶极子臂，而高频段辐射元件1320可具有均匀宽度的交叉偶极子臂。可以操控/选择周期结构1330的特征/属性来实现不同低频段元件剖面的相长干涉。在一些实施例中，周期结构1330覆盖天线反射器1305的整个表面。天线反射器1305可提供接地层。边缘栅栏1350可提高前后辐射比。中央导电栅栏1340沿着反射器提供有限数目的栅栏段1341和1342，并且可改善辐射方向图以及降低水平邻近的元件行之间的耦合。
图14示出了包含多个周期结构1430和附于天线反射器1405的低频段辐射元件的辐射元件配置1400。周期结构1430置于低频段辐射元件1410的基底周围，并用于通过对低频段辐射元件1410发射的信号进行反射使得反射信号与非反射信号相长干涉来提供AMC功能。确实，当低频段辐射元件1410的剖面小于或等于低频段信号波长的1/4时，AMC功能可提供相长干涉。术语“剖面”是指偶极子臂和接地层(或天线反射器)之间的垂直间隔或距离。
周期结构1430通过应用与天线反射器本该应用的相位偏移不同的相位偏移实现AMC功能。例如，天线反射器通常可对反射信号应用λ/2的相位偏移，从而使得剖面小于λ/4时反射信号与非反射信号相消干涉。相反地，周期结构1430可对反射信号应用实质上较小的相位偏移(例如，零度相位偏移)，从而为小于或等于1/4低频段信号波长的剖面提供相长干涉。图15示出了用于在传统偶极子配置1500下获取相长干涉的图。如图所示，传统配置1501要求偶极子和接地层(例如，天线反射器)之间的剖面距离(d)大于λ/4以实现相长干涉。图16示出了用于在实施例偶极子配置1600下获取相长干涉的图。如图所示，当剖面距离(d)小于1/4波长时，实施例偶极子配置1600实现相长干扰。图17示出了设计使用反射系数相位的单位小区。图18示出了相位角对频率的图。图19示出了悬置微带线。EBG阻带功能降低了高频段中的元件之间的耦合。否则，邻近元件之间的耦合降低了天线隔离并且指示元件被扰动(例如，阵列环境中存在退化的单个元件方向图)。图20示出了悬置微带线的透射系数。
图21示出了实施例制作设备2100的方框图，制作设备2100可用于执行本发明的一个或多个方面。制造设备2100包括处理器2104、存储器2106和多个接口2110至2112，它们可以(或可以不)如图21所示进行布置。处理器2104可以是能够执行计算和/或其它处理相关任务的任意部件，以及存储器2106可以是能够存储处理器2104的程序和/或指令的任意部件。接口2110至2112可以是允许设备2100将控制指令传送到其它设备的任意部件或部件集合，这在出厂设置中可能很普遍。
虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但此描述并不意图限制本发明。所属领域的一般技术人员在参考该描述后，会显而易见地认识到说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明的其它实施例。因此，希望所附权利要求书涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (34)

1.一种交叉偶极子天线元件的巴伦馈电偶极子，其特征在于，所述巴伦馈电偶极子包括：
包括下部区域和上部区域的基板，其中所述下部区域位于所述上部区域之下；
印制在所述基板的第一面上的馈线，所述馈线至少部分地延伸到所述基板的所述下部区域；以及
印制在所述基板的所述第一面上的第一导电层，所述第一导电层至少部分地覆盖所述基板的所述上部区域。
2.根据权利要求1所述的巴伦馈电偶极子，其特征在于，进一步包括印制在所述基板的第二面上的第二导电层，其中所述基板的所述第二面与所述基板的所述第一面相对。
3.根据权利要求1所述的巴伦馈电偶极子，其特征在于，所述第一导电层位于所述基板的所述第一面上的所述馈线之上。
4.一种交叉偶极子天线元件，其特征在于，包括：
第一巴伦馈电偶极子，所述第一巴伦馈电偶极子包括第一基板、从所述第一基板雕刻出的下槽，以及印制在所述第一基板上的第一馈线，所述第一馈线布设在所述下槽周围；以及
第二巴伦馈电偶极子，所述第二巴伦馈电偶极子包括第二基板、从所述第二基板雕刻出的上槽，以及印制在所述第二基板上的第二馈线，其中所述第二馈线布设在所述上槽下方，
所述第一馈线的最长段长于所述第二馈线的最长段，以及
所述第二馈线至少比所述第一馈线多一个段。
5.根据权利要求4所述的交叉偶极子天线元件，其特征在于，所述至少多出的一个段使得所述第二馈线具有与所述第一馈线大约相同的长度。
6.根据权利要求4所述的交叉偶极子天线元件，其特征在于，所述第一巴伦馈电偶极子用于通过将所述上槽滑到所述下槽上来挂接到所述第二巴伦馈电偶极子。
7.根据权利要求4所述的交叉偶极子天线元件，其特征在于，所述第一巴伦馈电偶极子还包括第一调谐短截线，
所述第二巴伦馈电偶极子还包括第二调谐短截线，所述第一调谐短截线的最长段长于所述第二调谐短截线的最长段，以及
所述第二调谐短截线至少比所述第一调谐短截线多一个段，所述至少一个额外段使得所述第二调谐短截线具有与所述第一调谐短截线大约相同的长度。
8.根据权利要求7所述的交叉偶极子天线元件，其特征在于，所述第一调谐短截线是笔直的。
9.根据权利要求7所述的交叉偶极子天线元件，其特征在于，所述第一巴伦馈电偶极子还包括印制在所述第一基板的相对侧上的第一导电层，所述第一调谐短截线从所述第一导电层蚀刻出，以及
所述第二交叉偶极子巴伦还包括印制在所述第二基板的相对侧上的第二导电层，所述第二调谐短截线从所述第二导电层蚀刻出。
10.一种基站天线，其特征在于，包括：
天线反射器；
挂接到所述天线反射器的交叉偶极子天线元件阵列；以及
封装所述交叉偶极子天线元件阵列的天线罩，其中所述交叉偶极子天线元件阵列位于所述天线罩和所述天线反射器之间，以及
所述交叉偶极子天线元件阵列中的至少一个交叉偶极子天线元件的最上部分匹配所述天线罩的轮廓。
11.根据权利要求10所述的基站天线，其特征在于，所述至少一个交叉偶极子天线的所述最上部分的最外边缘是圆的以匹配所述天线罩的所述轮廓。
12.根据权利要求10所述的基站天线，其特征在于，进一步包括用于存放有源天线部件的隔间，所述隔间置于所述反射器的下方。
13.一种相控阵天线，其特征在于，包括：
低频段辐射元件阵列；以及
高频段辐射元件阵列，所述高频段辐射元件阵列用于以比所述低频段辐射元件阵列更高的频段进行辐射，所述高频段辐射元件以比所述低频段辐射元件之间的间隔更窄的间隔相互隔开。
14.根据权利要求13所述的相控阵天线，其特征在于，所述高频段辐射元件和所述低频段辐射元件之间的辐射频率比在约1.9:1和约1:1之间。
15.根据权利要求13所述的相控阵天线，其特征在于，所述高频段辐射元件和所述低频段辐射元件之间的所述辐射频率比为约1.3:1。
16.一种相控阵天线，其特征在于，包括：
天线反射器；
多个挂接到所述天线反射器的辐射元件，所述多个辐射元件包括低频段辐射元件阵列和高频段辐射元件阵列，其中所述高频段辐射元件用于以比所述低频段辐射元件更高的频率进行辐射；以及
挂接到所述天线反射器的周期结构，所述周期结构置于所述辐射元件的所述基底周围。
17.根据权利要求16所述的相控阵天线，其特征在于，所述周期结构包括置于所述高频段辐射元件的所述基底周围的第一组周期结构，所述第一组周期结构用于通过提供邻近的高频段元件之间的电磁带隙(EBG)降低邻近的高频段辐射元件之间的互耦。
18.根据权利要求17所述的相控阵天线，其特征在于，所述周期结构还包括置于所述低频段辐射元件的所述基底周围的第二组周期结构，所述第二组周期结构用于提供人工磁导体(AMC)功能。
19.根据权利要求18所述的相控阵天线，其特征在于，当所述低频段辐射元件的剖面小于或等于所述低频段辐射元件发射的波长的1/4时，所述第二组结构通过对信号进行反射使得所述反射信号与非反射信号相长干涉来提供AMC功能。
20.根据权利要求19所述的相控阵天线，其特征在于，所述低频段辐射元件包括偶极子臂，所述低频段辐射元件的所述剖面对应于所述偶极子臂和所述天线反射器之间的垂直间隔。
21.一种相控阵天线，其特征在于，包括：
天线反射器；
挂接到所述天线反射器的低频段辐射元件的列集；
挂接到所述天线反射器的高频段辐射元件的列集，其中所述高频段辐射元件的列集与所述低频段辐射元件的列集进行交织；以及
与所述低频段辐射元件的列集垂直邻近运行的导电栅栏。
22.根据权利要求21所述的相控阵天线，其特征在于，所述导电栅栏包括置于所述低频段辐射元件的列集中的邻近列之间的中央导电栅栏。
23.根据权利要求22所述的相控阵天线，其特征在于，所述中央导电栅栏用于通过至少部分地将水平邻近的低频段辐射元件相互隔离来降低低频段干涉。
24.根据权利要求22所述的相控阵天线，其特征在于，所述中央导电栅栏还置于所述高频段辐射元件的列集中的邻近列之间，以及所述导电栅栏用于通过至少部分地将水平邻近的高频段辐射元件相互隔离来降低高频段干涉。
25.根据权利要求22所述的相控阵天线，其特征在于，所述中央导电栅栏包括通过空隙隔开的多个导电段，所述空隙至少部分地将邻近导电段相互隔离。
26.根据权利要求25所述的相控阵天线，其特征在于，所述导电段的长度等于所述低频段辐射元件的所述辐射频率的约1.6倍。
27.根据权利要求25所述的相控阵天线，其特征在于，所述空隙用于防止至少一些模式在邻近导电段之间传播。
28.根据权利要求25所述的相控阵天线，其特征在于，所述导电栅栏还包括置于所述低频段辐射元件的列集中的所述最外列之外的边缘栅栏，以及每个所述边缘栅栏包括排除空隙的连续导电段。
29.一种相控阵天线，其特征在于，包括：
天线反射器；
挂接到所述天线反射器的低频段辐射元件的列集；以及
挂接到所述天线反射器的高频段辐射元件的列集，其中所述高频段辐射元件的列集与所述低频段辐射元件的列集进行交织，以及
其中所述高频段辐射元件的集中的邻近列相互垂直偏移。
30.根据权利要求29所述的相控阵天线，其特征在于，所述垂直偏移增加了水平邻近的高频段辐射元件之间的间隔。
31.根据权利要求29所述的相控阵天线，其特征在于，低频段辐射元件的所述集中的邻近列相互垂直偏移，低频段辐射元件的所述集中的邻近列之间的所述垂直偏移增加了水平邻近的低频段辐射元件之间的间隔。
32.一种交叉偶极子天线元件的巴伦馈电偶极子，其特征在于，所述巴伦馈电偶极子包括：
基板；
印制在所述基板的一个面上的馈线，所述馈线至少部分地延伸到所述基板的所述下部区域；以及
印制在所述基板的一个面的相对面上的导电层，所述导电层包括用于以导电方式连接接地层的最底端，其中对所述最底端进行开槽以缩小与接地层接触的表面积。
33.根据权利要求32所述的巴伦馈电偶极子，其特征在于，已经移除所述最底端的至少一部分以缩小与接地层接触的所述表面积。
34.根据权利要求32所述的巴伦馈电偶极子，其特征在于，对所述最底端进行开槽以降低互调失真概率。
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