CN107275804A - 移除共模共振（cmr）和差模共振（dmr）的多频带天线阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移除共模共振(CMR)和差模共振(DMR)的多频带天线阵列.多频带辐射阵列包括平面反射器、在平面反射器上限定第一列的第一辐射元件、在平面反射器上限定与第一列并排的第二列的第二辐射元件、以及在第二列中的第二辐射元件之间穿插的第三辐射元件。第一辐射元件具有第一工作频率范围，第二辐射元件具有比第一工作频率范围低的第二工作频率范围，第三辐射元件具有低于第一工作频率范围并且高于第二工作频率范围的第三、窄频带工作频率范围.相应的电容器耦合在第三辐射元件的加长臂段和加长杆之间，并且第三辐射元件的共模共振存在于比第二工作频率范围低的较低频率范围中。

Description

移除共模共振(CMR)和差模共振(DMR)的多频带天线阵列
技术领域
本发明一般涉及通信系统，并且更特别地涉及通信系统中利用的阵列天线。
背景技术
多频带天线阵列(可以包括多个具有不同工作频率的辐射元件)可以用于无线语音和数据通信。例如，GSM服务的常用频带包括GSM900和GSM1800。多频带天线中频率的低频带可以包括在880-960MHz处工作的GSM900频带。低频带还可以包括在790-862MHz处工作的数字红利频谱(Digital Dividend spectrum)。此外，低频带还可以覆盖在694-793MHz的700MHz频谱。
多频带天线的高频带可以包括在1710-1880MHz的频率范围中工作的GSM1800频带。例如，高频带还可以包括工作在1920-2170MHz中的UMTS频带。附加的频带可以包括工作在2.5-2.7GHz处的LTE 2.6和工作在3.4-3.8GHz处的WiMax。
偶极天线可以用作辐射元件，并且可以被设计为使得其第一共振频率处于所期望的频带中。为了实现这个目的，每个偶极子臂可以是大约四分之一波长，而两个偶极子臂一起大约是所期望频带的半波长。这些被称为“半波”偶极子，并且可以具有相对低的阻抗。
但是，例如，由于针对不同的频带在辐射元件当中存在干扰，因此多频带天线阵列可能涉及实施上的困难。尤其是，在被设计为以较高的频带(通常是两到三倍高的频率)进行辐射的辐射元件中产生的共振可能引起较低频带的辐射方向图(radiation pattern)的失真。例如，GSM1800频带是GSM900频带的频率的近似两倍。因此，引入与阵列中已有的辐射元件具有不同工作频率范围的附加辐射元件可能导致已有的辐射元件的失真。
通常看到两种失真模式：共模共振(Common Mode resonance)和差模共振(Differential Mode resonance)。当整个较高频带的辐射元件如同四分之一波长单极子那样共振时，共模(CM)共振可能产生。由于辐射器的杆或者垂直结构的长度经常是较高频带频率处的四分之一波长，并且偶极子臂的长度也是较高频带频率处的四分之一波长，因此这整体结构的长度可以大约是较高频带频率处的半波长。因为波长与频率成反比，当较高频带的频率是较低频带的频率的大约两倍时，整体高频带结构的长度可以是较低频带频率处的大约四分之一波长。当偶极子结构的每一半或者正交极化的较高频率辐射元件的两个一半彼此共振时，差模共振可能发生。
一种减少CM共振的方法可以涉及调节较高频带辐射器的尺寸，使得CM共振被移动到或者高于较低频带工作范围或者低于较低频带工作范围。例如，提出的一种用于重新调谐CM共振的方法是使用“壕沟(moat)”，该方法例如在美国专利申请No.14/479,102中被描述，该申请的公开内容通过引用的方式并入于此。围绕辐射元件的垂直结构(“馈电板”)可以在反射器中切出孔。导电井可以插入到该孔中，并且馈电板可以延伸到井的底部。这样可以延长馈电板，从而可以将CM共振移动到比频带低的频率并且移动到频带外，同时使偶极子臂保持在反射器上方近似四分之一波长处。然而，这个方法可能需要较大的复杂度和制造成本。
此外，在多频带天线阵列中，性能与辐射元件的间距之间可以存在权衡。尤其是，当阵列长度可以用于实现期望的波束宽度时，减少沿阵列长度的辐射元件的数量以便降低成本可以是有利的。但是，减少沿阵列长度的辐射元件的数量可能导致辐射元件之间的间距的增加，这可能导致不期望的光栅波瓣和/或衰减。
发明内容
根据本公开内容的一些实施例，多频带辐射阵列包括反射器(例如，平面反射器)、在反射器上限定第一列的多个第一辐射元件、在反射器上限定与第一列并排的第二列的多个第二辐射元件、在反射器上的穿插在第二列中的第二辐射元件之间的多个第三辐射元件。第一辐射元件具有第一工作频率范围，第二辐射元件具有比第一工作频率范围低的第二工作频率范围(即，包括较低频率)，第三辐射元件具有第三窄频带工作频率范围，该第三窄频带工作频率范围比第二工作频率范围高(即，包括较高频率)但是比第一工作频率范围低。
在一些实施例中，第二和第三辐射元件可以分别包括限定至少一个偶极天线的多个加长臂段以及将加长臂段悬挂在平面反射器上方的加长杆，使得加长臂段从加长杆的末端辐射地延伸并且与平面反射器平行。第三辐射元件可以分别包括耦合在加长臂段和其加长杆之间的相应的电容器。在第三辐射元件的工作期间的共模共振可以存在于比第二工作频率范围低的较低频率范围中。该较低频率范围可以低于大约690MHz。
在一些实施例中，第三辐射元件中的至少两个元件可以以共线的布置穿插在第二辐射元件中的两个元件之间，使得其相应的加长杆沿第二列对齐。
在一些实施例中，第三辐射元件还可以分别包括沿加长臂段的长度延伸的相应的电感器。这些相应的电感器可以与加长杆相对地串联耦合到相应的电容器。
在一些实施例中，相应的电感器可以是相应的第一电感器，并且第三辐射元件还可以分别包括相应的第二电感器，该第二电感器沿加长臂段的长度延伸并且与相应的电容器相对地串联耦合到相应的第一电感器，使得相应的电容器、相应的第一电感器和相应的第二电感器沿加长臂段的长度串联连接。
在一些实施例中，加长臂段可以被其上包括有相应的金属段的印刷电路板限定，并且至少一个偶极天线可以包括第一和第二偶极天线，该第一和第二偶极天线以交叉偶极子的布置被多个加长臂段中相对的臂段上的相应的金属段限定。
在一些实施例中，相应的第一电感器可以由印刷电路板上的相应第一金属迹线限定，该第一金属迹线将相应的电容器耦合到相应金属段中接近加长杆的部分。相应的第二电感器可以由印刷电路板上的相应的第二金属迹线限定，该第二金属迹线在相应的金属段中加长杆远端的部分之间延伸。
在一些实施例中，对于第三辐射元件，加长杆可以包括电介质的馈电板基底和在电介质的馈电板基底相对的表面上限定相应的电容器的金属层。
在一些实施例中，平面反射器可以包括围绕第三辐射元件的相应加长杆的其中相应的开口。该相应的开口可以减少第三辐射元件的相应加长杆与平面反射器之间的耦合。
在一些实施例中，多个第一辐射元件可以限定与和第一列相对的第二列并排的第三列，使得第三辐射元件位于第一和第三列之间。
在一些实施例中，第三辐射元件可以横向地放置在距离第一列的第一辐射元件大约80毫米(mm)的位置。
在一些实施例中，第一工作频率范围可以是大约1.7GHz到大约2.7GHz，第二工作频率范围可以是大约694MHz-960MHz，而第三窄频带工作频率范围可以是大约1.4GHz到大约1.5GHz。
根据本公开内容的其他实施例，辐射元件包括多个加长臂段，该多个加长臂段限定至少一个具有窄频带工作频率范围的偶极天线。辐射元件还包括加长杆，该加长杆被配置为将加长臂段悬挂在平面反射器上方，使得加长臂段从加长杆的端部辐射地延伸并且与平面反射器平行。相应的电容器耦合在加长臂段和加长杆之间。在工作期间，辐射元件的共模共振存在于比窄频带工作频率范围低的较低频率范围中。
在一些实施例中，相应的电感器可以沿加长臂段的长度延伸。相应的电感器可以与加长杆相对地串联耦合到相应的电容器。
在一些实施例中，相应的电感器可以是相应的第一电感器，并且相应的第二电感器可以沿加长臂段的长度延伸并且可以与相应的电容器相对地串联耦合到相应的第一电感器，使得相应的电容器、相应的第一电感器和相应的第二电感器沿加长臂的长度串联连接。
在一些实施例中，加长臂段可以由其上包括相应的金属段的印刷电路板限定，并且至少一个偶级天线可以包括第一和第二偶极天线，该第一和第二偶极天线以交叉偶极子的布置被多个加长臂段中的相对的臂段上的相应金属段限定。
在一些实施例中，印刷电路板可以是第一和第二印刷电路板，该第一和第二印刷电路板以交叉的构造布置以将加长杆限定为电介质的馈电板基底和加长臂段。第一和第二偶极天线可以分别由第一和第二印刷电路板的金属段限定，并且电介质的馈电板可以包括配置为将第一和第二偶极天线耦合到天线馈线的馈电线。
在一些实施例中，间隔片可以置于电介质馈电板基底的与加长臂段相对的一端处。
在一些实施例中，窄频带工作频率范围可以是大约1.4GHz到大约1.5GHz，并且较低频率范围可以低于大约690MHz。
附图说明
本公开内容的各方面通过示例的方式被说明，并且不被附图限制。在附图中：
图1A是根据本公开内容的一些实施例的说明多频带天线阵列的照片。
图1B说明了根据本公开内容的一些实施例的、可以用在多频带天线阵列中的用于中频工作的中频带(YB)辐射元件的通用结构。
图1C是说明根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列的示意性俯视图。
图1D是根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列的低频带(RB)和中频带(YB)元件的示意性侧视图。
图2A说明了根据本公开内容的一些实施例的中频带辐射元件的示例。
图2B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图2A的中频带(YB)辐射元件的共模共振(CMR)影响和差模共振(DMR)影响的图。
图3A说明了根据本公开内容的一些实施例的、包括在其臂段上的两个电感器的中频带(YB)辐射元件。
图3B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图3A的中频带(YB)辐射元件的CMR影响和DMR影响的图。
图4A说明了根据本公开内容的一些实施例的、包括在其杆和臂段之间的电容器的中频带(YB)辐射元件。
图4B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图4A的中频带(YB)辐射元件的CMR影响和DMR影响的图。
图5A说明了根据本公开内容的一些实施例的、包括在其臂段上的一个电容器和两个电感器的中频带(YB)辐射元件。
图5B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图5A的中频带(YB)辐射元件的CMR影响和DMR影响的图。
图5C是根据本公开内容的一些实施例的、图5A的中频带(YB)辐射元件的替代视图。
图5D是根据本公开内容的一些实施例的、图5A的中频带(YB)辐射元件的另一种替代视图。
图5E是说明图5A的中频带(YB)辐射元件的臂段的放大视图。
图6和7是说明根据本公开内容的一些实施例的、包括中频带(YB)辐射元件的多频带天线阵列在高频带(VB)辐射元件的较高工作频率范围上的方位角波束宽度相对于频率的图。
图8和9是说明根据本公开内容的一些实施例的、包括中频带(YB)辐射元件的多频带天线阵列分别在低频带(RB)辐射元件的较低工作频率范围上和高频带(VB)辐射元件的较高工作频率范围上的方位角波束宽度方向图的图。
图10A、10B和10C是根据本公开内容的一些实施例、分别针对不包括YB辐射元件、包括包含两个电感器的YB辐射元件、包括包含一个电容器和两个电感器的YB辐射元件的多频带天线阵列，说明在多频带天线阵列中的RB元件的较低工作频率范围上DMR对回波损耗(RL)和隔离度(ISO)性能的影响的图。
具体实施方式
在下文中描述了多频带辐射天线阵列的辐射元件(本文也称为天线或者辐射器)，诸如蜂窝基站天线。在以下的描述中阐述了许多特定细节，包括特定的水平波束宽度、空中接口标准、偶极子臂形状和材料、电介质材料等等。然而，根据此公开内容，对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以做出修改和/或替换。在其他情况下，可以省略特定细节以避免使本发明难以理解。
如下文使用的，“低频带”可以指代本文描述的辐射元件的较低工作频率范围(例如，694-960MHz)，“高频带”可以指代本文描述的辐射元件的较高工作频率范围(例如，1695MHz-2690MHz)，而“中频带”可以指代在低频带和高频带之间的工作频率范围(例如，1427-1511MHz)。“低频带辐射器”可以指代针对这个较低频率范围的辐射器，“高频带辐射器”可以指代针对这个较高频率范围的辐射器，而“中频带辐射器”可以指代针对这个中频率范围的辐射器。本文使用的“双频带”或者“多频带”可以指代包括低频带辐射器和高频带辐射器两者的阵列。此外，关于天线的“窄频带”可以指示天线能够在相对窄的带宽上(例如，大约100MHz或者更低)工作和保持期望的特性。值得注意的特征可以包括波束宽度和形状以及回波损耗。在本文描述的一些实施例中，中频带窄频带辐射器可以覆盖从大约1427MHz到大约1511MHz的频率范围，该频率范围与阵列中的低频带辐射元件和高频带辐射元件相结合，可以覆盖分配给所有主要蜂窝系统的几乎整个带宽。
本文描述的实施例通常涉及多频带蜂窝基站天线的中频带辐射器，并且这样的中频带蜂窝基站天线适合于支持新兴网络技术。这样的多频带天线阵列可以使得蜂窝网络的运营商(“无线运营商”)能够使用覆盖多个频带的单个类型的天线，而在以前需要多个天线。这样的天线能够在几乎所有分配的蜂窝频率频带中支持若干主要的空中接口标准，并且允许无线运营商在它们的网络中减少天线数量，从而在增加上市速度的同时降低辐射塔租赁成本。
本文描述的天线阵列可以支持多个频带和多个技术标准。例如，无线运营商可以部署使用单个天线长期演进(LTE)网络以用于在2.6GHz和700MHz频带中的无线通信，同时支持在2.1GHz频带中的宽带码分多址(W-CDMA)网络。为了便于描述，天线阵列被认为是垂直对齐的。本文描述的实施例可以利用双正交极化并且支持多输入多输出(MIMO)的实施方式以用于先进的容量解决方案。本文描述的实施例可以支持多个空中接口技术，该多个空中接口技术现在使用多个频率频带并且在未来作为在无线技术演进中出现的新标准和新频带。
本文描述的实施例更具体地涉及用于蜂窝基站的具有穿插的辐射器的天线阵列。在穿插设计中，低频带辐射器可以被布置或者放置在适合于频率的等距网格上。低频带辐射器可以放置在高频带辐射器间隔的整数倍的间隔处(通常是两个这样的间隔)，并且低频带辐射器可以占据高频带辐射器之间的空隙。高频带辐射器可以是双倾斜极化的，并且低频辐射器可以是双极化的，并且可以是或者垂直极化或者水平极化或者双倾斜极化的。
在这样的多频带天线设计中的挑战是减少或者最小化一个频带上的信号在其他一个或多个频带的辐射元件的作用下的散射的影响。因此，本文描述的实施例可以减少或最小化低频带辐射器对高频带辐射器的辐射的影响，反之亦然。这种散射可以在方位角和切入仰角(elevation cut)两者上影响高频带波束的形状，并且这种散射可以随频率的变化有较大变化。在方位角上，波束宽度、波束形状、指向角增益和前后向比通常都可能以不期望的方式被影响并且可能随着频率变化。由于由低频带辐射器引入的阵列的周期性，光栅波瓣(有时被称为量化波瓣)可以在与周期性相对应的角度处被引入到仰角方向图中。这也可以随频率而变化并且可以减少增益。对于窄频带天线，这种散射的影响可以通过各种方式进行一定程度的补偿，诸如通过在相对的方向偏移高频辐射器或者将导向器添加到高频带辐射器来调节波束带宽。在需要宽频带覆盖的地方，纠正这些影响可能特别困难。
本公开内容的一些实施例可以由以下的实现引起：天线阵列包括在高频带辐射器元件(例如，具有大约1695MHz至大约2690MHz的工作频率范围；在本文中也被称为V频带或者VB元件)的列之间的低频带辐射器元件(例如，具有大约694MHz至大约960MHz的工作频率范围；在本文中也被称为R频带或者RB元件)的列，该天线阵列可以通过进一步包括一个或多个穿插在列的相邻RB元件之间的、具有相对窄的工作频率范围的中频带辐射器元件(例如，具有大约1427MHz至大约1511MHz的工作频率范围；在本文中也被称为Y频带或者YB元件)，可以在没有显著影响性能的情况下覆盖较宽的工作频率范围，其中RB、VB和YB元件的每个阵列被相应的馈电网络驱动。例如，在一些实施例中，两个YB辐射元件可以被布置在RB辐射元件的列的相邻元件之间。这样的YB辐射元件和布置在RB辐射元件的相对侧的VB辐射元件相结合可以允许在更宽的工作频率范围上进行工作，而没有与天线阵列的尺寸相关的空间损失(space penalty)。在多频带天线阵列中并且与诸如共同受让的在2015年4月10日提交的美国专利申请No.14/683,424，2014年5月16日提交的美国专利申请No.14/358,763和/或2013年3月14日提交的美国专利申请No.13/827,190(其公开的内容通过引用的方式并入于此)中描述的天线和/或特性结合，可以实现本文描述的窄频带辐射元件和/或配置。
图1A说明了根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列110，而图1C说明了图1A的多频带天线阵列110在俯视图中的布局。如图1A和1C中所示，多频带天线阵列包括反射器12(例如，地平面)，其上布置有低颇带RB辐射元件116以限定列105。低颇带RB辐射元件116被配置为工作在大约694MHz至960MHz的低频带频率范围中。RB辐射元件116的列105被配置在高频带VB辐射元件115的列101之间，高频带VB辐射元件115被配置为工作在大约1.695GHz至2.690GHz的高频带频率范围中。配置为工作在大约1.427GHz至1.511GHz的中频带频率范围中的中频带YB辐射元件114的列102位于列105中的相应RB辐射元件116之间。例如，YB辐射元件114和RB辐射元件116可以以共线的方式(例如，相应的中心点或者杆沿着线‘A’对齐)或者基本上共线的方式被布置，多个YB辐射元件114在相同的列102/105中穿插在RB辐射元件116之间。
在图1A和图1C中示出的实施例中，RB辐射元件116是低频带(LB)元件，该RB辐射元件116放置在列105中相邻的RB辐射元件之间，其中元件间距大约是265mm。VB辐射元件115是高频带(HB)元件，该VB辐射元件115被放置在列101中相邻的VB辐射元件之间，其中元件间距大约是106mm。YB辐射元件114是窄频带元件，其放置在列102中相邻的YB辐射元件之间，其中元件间距大约是132.5mm。在图1A和图1C的示例中，两个YB元件114被放置在列105中相邻RB元件116之间，使得YB元件114位于阵列的中心，并且具有与RB辐射元件116的杆对齐的杆。由YB元件114限定的列102可以横向地距离由其对面侧的VB元件115限定的列101大约80mm。然而，将理解的是，图1A和1C中的阵列配置和元件间距以示例的方式被说明，本公开内容的实施例不局限于此。例如，在一些实施例中，高频带元件115和低频带元件116的垂直列101和105可以间距大约半个波长到一个波长的间隔。
如图1C中所示，辐射元件114、115和/或116可以作为一对交叉偶极子实施。交叉偶极子可以倾斜45°以实现辐射倾斜极化。交叉偶极子可以作为蝴蝶型偶极子或者其他宽带偶极子实施。尤其是，在图1C的辐射天线阵列110的示例中，较低频带辐射元件116作为布置在反射器12上的垂直列105中的交叉偶极子元件实施。中频带辐射元件114和高频带辐射元件115作为高阻抗交叉偶极子元件实施，并且分别布置在垂直列102和垂直列101中。垂直列101布置在反射器12上，处于垂直列105的相对侧。如上所述，低频带RB辐射器116被配置成工作在694-960MHz频带中，高频带VB辐射器115配置成工作在1.7-2.7GHz(1695-2690MHz)频带中，而窄频带YB辐射器114配置成工作在1.4-1.5GHz(1427-1511MHz)频带中。在一些实施例中，低频带RB辐射器116可以提供双极化的65度波束带宽。基站天线可能需要这样的双极化。虽然示出了偶极子的特定配置，但是例如通过使用金属管或者圆柱体可以实施其他偶极子或者其他偶极子也可以被实施为印刷电路板上的金属化迹线。其他类型的辐射元件(例如，贴片辐射器)也可以使用。
图1D是图1C中的相对于线D-D′的侧视图，示意性地说明了天线阵列110中的低频(RB)元件116和中频(YB)元件114。如图1D所示，低频带RB辐射元件116可以包括限定半波偶极子的相对的臂段22。臂段22可以从由馈电板24限定的杆辐射地延伸，馈电板24从平面反射器或者地平面12突出。在一些实施例中，每个偶极子臂段22的长度可以是针对低频带工作频率的近似四分之一波长到半波长，以限定第一和第二半波偶极子。在其他实施例中，低频带RB辐射元件116的相对的臂段22可以限定第一偶极子和第二延伸出的偶极子，该第一和第二偶极子以交叉偶极子的布置被配置，并且具有交叉的中心馈线。偶极天线可以通过由馈电板24提供的中心馈线连接到天线馈线。附加地，馈电板24可以是针对低频带工作频率的近似四分之一波长长度。中频带YB辐射元件114包括限定半波偶极子的相对的臂段118。臂段118从由馈电板基底限定的杆20辐射地延伸，馈电板基底从平面反射器或者地平面12突出。每个偶极子臂118可以是针对窄频带工作频率的近似四分之一波长长度。如下文详细描述，每个臂段118可以包括电容器130，电容器130将臂段118上的一个或多个电感器132、134耦合到杆20。
图1B更详细地说明了中频带(YB)辐射元件114的结构。如图1B和1D所示，YB辐射元件114包括加长杆20，该加长杆20将加长臂段118悬挂在安装表面(例如，平面反射器或者地平面12)上方。臂段118从杆20的与平面反射器12相对的一端辐射地延伸，使得臂段118平行于平面反射器12。相对的臂段118共同限定其端部之间的臂长度122。臂段118的相对臂段限定了位于杆20的一端处的以交叉偶极子的方式布置的第一和第二偶极天线。交叉极比(cross-pole ratio，CPR)可以限定由每个第一和第二偶极天线传输的信号的正交极化之间的隔离度的量。
参考图1B和1D，在一些实施例中，杆20可以将臂段118悬挂在反射器12上方一定长度处，该长度基于YB辐射元件114的期望的窄频带工作频率。例如，限定杆20的馈电板可以是针对窄频带工作频率或频率范围的近似四分之一波长长度。馈电板可以包括将第一和第二偶极天线连接到天线馈线的馈电线124。
在一些实施例中，杆20和臂段118的部分可以由单个构件实施，该单个构件例如单片印刷电路板(PCB)。在图1B的实施例中，杆20包括两个互锁的、交叉的印刷电路板10，在其上具有相应的金属段。PCB 10是T型的，并且第一和第二偶极天线是以交叉偶极子的布置由加长臂段118中的相对的臂段上的金属段限定的，如图3A和5A详细描述。一个印刷电路板实现第一偶极子和天线馈线之间的连接，并且其他印刷电路板实现第二偶极子和天线馈线之间的连接。常规配置中的天线馈线可以是平衡不平衡转换器(balun)。在PCB 10的相对侧的金属层121可以限定将相应的臂段118耦合到杆20的电容器130，如下面详细描述。
参考图2A-10C，下文将描述示例的多频带辐射阵列的模拟和实验数据，该多频带辐射阵列包括在高频带VB辐射元件的列之间的低频带RB辐射元件的列，以及穿插在RB辐射元件的列之间的中频带YB辐射元件。因此，此示例多频带辐射阵列可以具有类似于图1C的实施例的配置。尤其是，图2A、3A、4A、5A和5C-5E说明了示例YB辐射元件的结构，图2B、3B、4B和5B说明了包括示例YB元件的结构的阵列的模拟数据，而图6-10C说明了包括示例YB元件结构的阵列的测量数据。
图2A说明了示例YB辐射元件114a对根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列的其他辐射元件的建模模拟影响。如上所述，在多频带天线阵列中添加具有不同频带或工作频率的辐射元件可以劣化阵列中剩余的辐射元件的性能。尤其是，如图1C中所示，在包括在VB辐射元件115的列101之间的RB辐射元件116的列105的多频带天线阵列110中添加YB辐射元件114，可能劣化RB辐射元件116和VB辐射元件115二者中一个或者两个的性能。相反地，VB辐射元件115也可能劣化YB辐射元件114的性能。
图2B是说明在包括VB辐射元件的列之间的RB辐射元件列的多频带天线阵列中、图2A中的YB辐射元件114a的共模共振(CMR)和差模共振(DMR)影响的图。具有选定的高度(例如，杆长度)和臂长度的YB元件114a可以在大约1.45GHz处呈现出回波损耗(RL)共振，因此可以提供可接受的阻抗带宽。然而，图2B说明在多频带天线阵列中包括这样的YB元件114可能导致在与RB辐射元件的工作相对应的低频带工作频率范围(例如，694-960MHz)中的大约710MHz处的CMR局部峰。因此，本公开内容的实施例可以将这个局部CMR峰移动或者转移到低于低频带工作频率范围的频率范围中。例如，本文所描述的实施例可以将710MHz的CMR峰移动到大约650MHz或者更低的频率。例如，这可以通过在臂段上包括电感器来实现，参考图3A和3B和下面讨论的。同样，在朝向低频带工作频率范围的上端(例如，大约1GHz)处可以存在大约-42dB的DMR。这个DMR可能在RB元件的RL和ISO上引入大的共振，进而显著地影响RB元件的性能。但是，如果DMR水平降低到低于-54dB，DMR对RB元件的RL和ISO的影响可以被减少或者移除(这可以导致较平滑的曲线)。
图3A说明了根据本公开内容的一些实施例的、包括在其臂段上的两个电感器的YB辐射元件114b。如图3A所示，沿YB辐射元件114b的每个臂段118的长度包括有两个电感器132、134。包括电感器132和134可以改进CMR对在阵列中的VB和RB辐射元件的工作频率范围的影响。
图3B是说明在示例多频带天线阵列中，图3A的YB辐射元件114b的CMR和DMR影响的图。如图3B所示，在臂段118上有两个电感器132和134，局部CMR峰(之前在图2B中大约是在710MHz处)被移动到低于低频带工作频率范围(694-960MHz)并且在此范围之外的频率范围，例如，被移动到大约665MHz。通过增加电感器132和134的电感值，CMR峰可以被移动到还要更低的频率，其中与杆/馈电板20远端的电感器134相比，离馈电线(由杆/馈电板20提供的)更近或者接近于馈电线的电感器132可以对CMR有较大的影响。然而，在图3B所说明的频率范围的上端处，CMR从高于3GHz(图2B中)移动到大约2.5GHz，也就是说，移动进入与VB辐射元件的工作相对应的高频带工作频率范围(1695-2690MHz)中。如上所示，随着电感器132和134的电感值的增加，CMR可以朝着较低频率移动，并且CMR水平可以增加。图3B进一步说明了在低频带工作频率范围中(例如，在大约1GHz处)的DMR水平是大约-35dB，这可能引入RB元件的RL和ISO上较大的共振(因此，对性能产生很大的影响)。因此，位于杆20和臂段118之间的电容器可以显著地降低低频带工作频率范围中的DMR，如下文参考图4A-4B所讨论。
图4A说明了根据本公开内容的一些实施例的、包括在其杆和臂段之间的电容器的YB辐射元件114c。如图4A所示，电容器130位于YB辐射元件114c的杆20和臂段118之间。在图4A的YB辐射元件114c的示例中，电容器130通过与在限定杆20和臂段118的PCB部分的相对侧上的金属层121重叠而实现。
图4B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图4A的YB辐射元件114c的CMR和DMR影响的图。尤其是，如图4B所示，添加电容器130以便将臂段118耦合到杆20可以将CMR移动或者转移到较高频率(例如，从大约710MHz到大约860MHz)。因此，在每个臂段118上包括两个电感器和一个电容器的设计可以预期在低频带工作频率范围(694-960MHz)中具有CMR。另外，添加电容器130以便将臂段118耦合到杆20看起来可以将DMR水平从大约42dB降低到大约57dB(在1GHz处)，这可以减少DMR对阵列的低频带性能的影响。根据矢量网络分析仪(VNA)的测量，在RB元件的RL和ISO上的较大共振(如图3A-3B中具有两个电感器的实施例所呈现的那样)不存在。因此，在杆20和臂段118之间添加电感器130可以有助于偏移或者抵消在阵列110中包括YB辐射元件114c所引入的DMR。
图5A、5C和5D是根据本公开内容的一些实施例的YB辐射元件114的多个视图，该YB辐射元件114包括沿着相应臂段118延伸的电容器130和两个电感器132和134。图5E是更详细地说明YB辐射元件114的臂段118的放大视图。
如图5A和5C-5E所示，杆20和臂段118由两个T形的印刷电路板(PCB)10以交叉布置的方式实施。PCB 10中形成每个“T”的基底部分的部分限定杆20，而PCB 10中形成“T”的上部横向延伸部分的部分限定臂段118。PCB 10包括在其表面上的电介质涂层。通过在电介质PCB 10的相对表面上与金属层121重叠而实施的电容器130C1在杆20和相应的臂段118之间延伸。
尤其是，如图5E的放大视图所示，具有倒置或者颠倒的L形的金属层121被提供在PCB 10中限定杆20的基底部分的一侧上。金属层121沿杆20延伸，并且部分延伸到PCB 10中限定臂段118的上部横向延伸部分的一侧上。金属层C1也被提供在PCB 10中限定臂段118的上部横向延伸部分的相对侧上，使得金属层121和C1重叠。重叠的金属层121和C1以及电介质PCB 10在其之间的部分限定了电容器130，该电容器130将沿臂段118延伸的金属段123耦合到杆120。
将每个臂段118耦合到杆20的相应的电容器130可以减少DMR(由于YB辐射元件114导致)对阵列的RB辐射元件的影响。相反地，电容器可以常规地用在辐射元件中，以便使CMR朝向较高频率移动或者转移，因为电容器可以在较低的频带频率处用作开路(阻止臂段118和馈电板20作为单极子工作)。因此，在低频带中阵列的RL、ISO、和/或波束带宽方向图可能不会受到由YB辐射元件114引入的DMR的显著影响。
仍然参考图5A和图5C-5E，电容器130将电感器132和134串联耦合到杆20，电感器132和134沿相应的臂段118的长度彼此分隔开。在图5A和5C-5E的示例中，电感器132和134由PCB 10上的金属迹线L1和L2实现。限定电感器132的金属迹线L1(示出为曲折的迹线L1)位于接近杆20的位置，并且将相应的电容器130耦合到沿着臂段118的长度延伸的相应金属段123的部分。限定电感器134的金属迹线L2在杆20远端的相应金属段123的部分之间延伸，其中在相对的臂段118上的金属段123限定以交叉偶极子的方式布置的第一和第二偶极天线。因此，电容器130、电感器132和电感器134串联连接在杆20和在臂段118上限定偶极天线的金属段123之间(也被称为CLL布置)。
在相应臂段118上，电容器130以及电感器132和134的组合可以进一步地改进针对阵列的高频带性能的CMR。电感器132和134在相应臂段118的长度上和/或沿相应臂段118的长度的定位也会改善性能。例如，与杆20远端的电感器134相比，由接近杆20的电感器132提供的电感可以对CMR产生较大的影响。因此，在一些实施例中，杆20远端的电感器134可以具有与更靠近杆的电感器132相比较低的电感。另外，电感器132和134离杆20的顶端越近，那么频率范围中可以在将CMR移动或者转移得越低。因此在一些实施例中，将每个臂段118耦合到杆20的相应的电容器130可以用于与电感器132和134相结合来将CMR(由于YB辐射元件114导致的)移动或者转移到较低的频率范围，使得CMR对在高频带工作频率范围中的阵列性能的影响能够更加可接受。
除了图5A和5C-5E图中所示的包括串联连接的电容器130(可以减少DMR对低频带RB元件的影响)以及电感器132和134(可以减少CMR对高频带VB元件的影响)的臂段118之外，根据本公开内容的实施例的YB辐射元件114可以进一步地包括能够减少CMR对低频带性能的影响的附加特性。例如，在一些实施例中，非导电的间隔片元件(本文通常称作间隔片)可以置于YB元件114的杆20下面，这可以有助于减少CMR对低频带性能的影响。尤其是，间隔片可以增大馈电板/杆20的有效长度，进而将CMR移动或者转移到低于RB元件的低频带工作频率范围或者在该范围之外的频率。在一些实施例中，可以使用大约3mm高的间隔片。此外，YB元件114的馈电板/杆20的接地区域可以被切割或者以其他方式减小，以减小YB元件114和反射器或者地平面12之间的耦合。附加地或者可选地，可以在反射器/地平面12中切出开口或者孔，以便在YB元件114的馈电板/杆20周围形成“窗口”，从而类似地减少与反射器12的耦合。因此，尽管YB元件114可能在低频带和高频带两者处引入CMR，但CMR对低频带中的阵列性能的影响可以被减少。因此，用于解决CMR对低频带性能的影响的这些和/或其他特征可以允许更加关注减少CMR对高频带性能的影响。
图5B是说明在根据本公开内容的一些实施例的多频带天线阵列中图5A的YB辐射元件的CMR影响和DMR影响的图。正如上面提到的，当添加具有与阵列中现有的辐射元件的工作频带不同的工作频带的辐射元件时，CMR和/或DMR可能被引入。根据本公开内容的实施例，对于包括YB元件114的多频带辐射阵列，在远场测试范围中的测量指示在高频带工作频率范围中的大约1880MHz处和大约2650MHz处存在CMR；然而，在2650MHz处的CMR看起来没有对阵列的高频带辐射方向图产生显著影响。在辐射方向图中，看起来在瞄准轴的交叉极比处的大约850MHz处可以存在大约15dB的CMR。同样，CMR对低频带RL和ISO的影响指示ISO中的峰(尽管不像DMR曲线那样陡)；此CMR可以将ISO从22dB降低到大约18dB。
值得注意的是，大约1880MHz处的CMR可能在一些模拟中不出现；然而，当在FF中调谐频率时，观察到第一电感器132或第二电感器134电感的增加或者电容器130的电容的增加可以使高频带工作频率范围的下端(例如，1880MHz)处的该CMR移动或者转移到较低频率。一些模拟也指示高频带工作频率范围的下端处的CMR水平会被转移到较低频率，也就是说，模拟的CMR水平与测量得到的高频带上的方向图相匹配。
进一步的调谐显示，第一电感器132的电感的增加可以导致1880MHz处的CMR转移到较低频率，2650MHz处的CMR同样被转移到较低频率(因此将这个CMR进一步移动到高频带，在大约2460MHz处)，这与一些模拟结果匹配或者符合。由于第一电感器132和/或第二电感器134的电感值增加(最靠近杆20的电感器132的增加具有较大的影响)，在高频带工作频率范围的下端处的CMR可以被移动到低于高频带工作频率范围或者移动到该范围之外，但是在大约2460MHz处的VB元件的方位角波束宽度可能快速变宽。同样地，低频带ISO可能被降低并且移动到较低频率。
图6和7是说明根据本公开内容的一些实施例的包括YB辐射元件的多频带天线阵列在高频带VB工作频率范围上(例如，1695MHz-2690MHz)的方位角波束宽度相对于频率的图。尤其是，图6和7说明了调谐YB辐射元件114的电容器130以及电感器132和134对阵列的方位角波束宽度的影响，其中VB元件被布置在包括穿插在RB元件之间的YB元件114的列的相对侧的两列中，该两列的横向间距是160mm。通过使用电感值为12nH、15nH和22nH的电感器132和/或134来测量性能；但是，虽然在高频带工作频率范围的下端处方位角波束宽度没有被显著地改变，但在高频带工作频率范围的上端处方位角波束宽度显著变宽，甚至达到80度。如果电容器130的电容值或者YB辐射元件114的臂长度22反而增加，则可以预期DMR对方位角波束宽度有较大的影响，因为在较长的臂长度和/或较大的电容值的情况下DMR的水平可以增加。一些试验台测试数据还指示低频带RL和ISO上的小的尖峰和轻微的下降。在这种权衡的情况下，显而易见的是，基于本文所述的元件调谐，在高频带上的方位角波束宽度是可接受的。
相应地，图7说明了具有YB辐射元件114的阵列的方位角波束宽度，其中YB辐射元件114包括较大的6mm长＊7mm宽的电容器C1130(从3mm长＊3mm宽增大)以及由每个臂段118上的迹线L1限定的6nH的电感器132，其中该电容器C1130将其相应的臂段118耦合到其相应的杆20，该电感器132将电容器130耦合到金属段123，该金属段123限定沿臂段118延伸的每个偶极子中的部分。3mm高的间隔片也布置在杆20的与臂段118相对的一端处。如图7所示，基于电容器130的电容值和电感器132的电感值的增加，阵列的高频带性能有所改进。电容器130和电感器132的组合还可以降低DMR的水平，以减少或者避免低频带RL和ISO的影响。基于包括3mm的间隔片，低频带性能也有所改进，通过增加馈电板/杆20的有效长度，该间隔片减少CMR对低频带频率范围的影响。虽然间隔片可能不会显著地有助于高频带性能的改进，但是电容的增加可以提供足够的改进；然而，要理解的是，在不影响在中频带工作频率范围中YB元件114的工作、ISO敏感度、和/或前后向比降低的情况下，电容器130的电容不能显著地增加。
图8和9是说明根据本公开内容的一些实施例的包括穿插在RB辐射元件之间的YB辐射元件的多频带天线阵列的方位角波束宽度性能(以度为单位)的图，其中RB辐射元件对齐成一列并布置在V频带(VB)辐射元件的列之间，这与图1C中的布置类似。尤其是，图8说明了多频带天线阵列在低频带RB工作频率范围(694-960MHz)上的方位角波束宽度方向图，而图9说明了多频带天线阵列在高频带VB工作频率范围(1695-2690MHz)上的方位角波束宽度方向图。在图8-9中，X轴是方位角角度，并且Y轴是在测试范围上的归一化功率水平。YB辐射元件布置为穿插在一列的RB辐射元件之间，在每一侧RB辐射元件的列布置在VB辐射元件的列之间，在这三列中的每一列之间有80mm的横向间距。YB辐射元件还包括较大的6mm＊7mm的电容器C1以及在每个臂段上的6nH的电感器L1，其中该电容器C1将相应的臂段耦合到相应的杆，该电感器L1将电容器C1耦合到限定沿着臂段延伸的每个偶极子的部分的金属段。图8-9说明在本公开内容的实施例中RB和VB的方位角方向图是可接受的。
图10A、10B和10C是基于试验台数据的图，试验台数据说明在低频带RB工作频率范围上，DMR对多频带天线阵列的RL和ISO性能的影响。尤其是，图10A说明针对其中不包括YB辐射元件的多频带天线阵列，在低频带RB工作频率范围(694-960MHz)上的基线RL和ISO。图10B说明针对包括具有两个沿着相应臂段布置的电感器L1、L2的YB辐射元件的多频带天线阵列(类似于图3A示出的配置)，在低频带RB工作频率范围上，DMR对RL和ISO的影响。图10C说明针对包括具有沿着相应臂段布置的电容器C1和两个电感器L1、L2的YB辐射元件的多频带天线阵列(类似于图5A和5C-5E示出的配置)，在低频带RB工作频率范围上，DMR对RL和ISO的影响。通过比较图10A、10B和10C的图，显而易见的是，包括将YB辐射元件的臂段耦合到其杆的电容器C1可以显著地减少可能由电感器L1、L2引入的DMR对低频带性能的影响。
因此，根据本公开内容的一些实施例，中频带YB辐射元件可以穿插在低频带RB辐射元件的列中，该低频带RB辐射元件的列被布置在多频带辐射阵列的高频带VB辐射元件的列之间以覆盖较宽的工作频率范围。尤其是，本公开内容的实施例可以单独或者组合地包括以下特征中的一个或者多个特征：
-YB元件可以被布置为在列中与RB元件共线，由YB元件限定的列和由VB元件限定的列之间的列间间距大约是80mm。
-具有相对小的电容的电容器C1可以用于将YB元件的臂段耦合到其杆，可以减少低频带中的DMR，并且即使DMR可能随着电容的增加而增大，DMR对低频带性能的影响也可以不显著。同样，在较长的天线中(例如，有三个RB元件)，DMR可能对RL和ISO几乎没有影响。
-考虑到电容器C1提供的电容对转移CMR的影响，在将CMR从低频带移动到较高频率的影响(例如，对ISO)与将CMR移动到高频带的上端(例如，大约2500MHz)和/或移动到高频带的下端(例如，大约1800MHz)的影响(例如，对方位角波束宽度)之间可以存在权衡。
-间隔片(例如，3mm的间隔片)可以放置或者布置在YB元件的下方。虽然对YB辐射元件的臂段和杆之间的耦合电容器C1的使用可能导致将CMR移动到低频带，但放置在YB元件下方的间隔片可以有助于减少CMR对低频带性能的影响。
-在每个臂段上可以包括电感器L1、L2，其电感值(以及电容器C1的电容值)是基于CMR对高频带的下端的影响与CMR对高频带的上端的影响之间的权衡而选择的。
-除了在YB元件的馈电板的下方添加间隔片以外或作为在YB元件的馈电板的下方添加间隔片的替代方案，YB元件馈电板的接地区域(和/或环绕YB元件馈电板的反射器/地平面的区域)可以被切割或者以其他方式减小，以有助于低频带中DMR的去耦合。
已经参考附图描述了本发明的实施例，在附图中示出了发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的方式实施，并且不应该被解释为限制到本文阐述的实施例。更确切地，提供这些实施例以使得本公开内容是全面且完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。贯穿全文相同的标号指代相同的元件。
将理解的是，尽管第一、第二等术语在本文中可以用来描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分元件。例如，第一元件可以被称作第二元件，并且类似地第二元件可以被称作第一元件，而不背离本发明的范围。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联列出的项中的一个或多个的任何或全部组合。
将理解的是，当元件被称作在另一个元件“上”时，该元件可以是直接在另一个元件上或者也可能存在介于中间的元件。相反，当元件被称作“直接在另一个元件上”时，不存在介于中间的元件。同样将理解的是，当元件被称作“连接”或“耦合”到另一个元件时，该元件可以直接连接或耦合到另外的元件或者可能存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称作“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在介于中间的元件。其他用于描述元件之间的关系的术语应当以类似的方式解释(即，“之间”相对于“直接之间”，“相邻”相对于“直接相邻”等)。
诸如“以下”或“以上”或“高于”或“低于”或“水平”或“垂直”之类的相对的术语可以用来描述如图所述的一个元件、层或者区域与另一个元件、层或者区域之间的关系。将理解的是，这些术语用来涵盖除了图中描绘的方位以外的设备的不同方位。
除非有其他方式限定，本文所使用的所有技术和科学术话具有与本发明所属领域技术人员通常的理解相同的意思。本文使用的术话仅仅是出于描述特定实施例的目的，而不意图限定本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指示。进一步将理解的是，当术语“包括”及其相关形式在本文中使用时，其指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或添加。
上面公开的所有实施例的方面和元件可以以任何方式组合和/或与其他实施例中的方面和元件组合以提供多种附加的实施例。
在附图和说明书中，已经公开了发明的典型实施例，尽管使用特定术语，但它们只是在通用和描述的意义上被使用，而不是为了限制下文权利要求所阐述的发明范围。

Claims (21)

1.一种多频带辐射阵列，包括：
平面反射器；
在所述平面反射器上限定第一列的多个第一辐射元件，所述第一辐射元件具有第一工作频率范围；
在所述平面反射器上限定与所述第一列并排的第二列的多个第二辐射元件，所述第二辐射元件具有比所述第一工作频率范围低的第二工作频率范围；
在所述平面反射器上的在所述第二列中的第二辐射元件之间穿插的多个第三辐射元件，所述第三辐射元件具有高于所述第二工作频率范围但是低于所述第一工作频率范围的第三、窄频带工作频率范围.
2.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第二辐射元件和第三辐射元件分别包括：
限定至少一个偶极天线的多个加长臂段；以及
加长杆，该加长杆将所述加长臂段悬挂在所述平面反射器上方，使得所述加长臂段从所述加长杆的一端辐射地延伸并且与所述平面反射器平行，
其中所述第三辐射元件分别包括：
在所述加长臂段和所述加长杆之间耦合的相应的电容器，其中所述第三辐射元件的共模共振存在于比所述第二工作频率范围低的较低频率范围中.
3.根据权利要求2所述的阵列，其中所述第三辐射元件中的至少两个元件以共线布置的方式穿插在所述第二辐射元件中的两个元件之间，使得相应的加长杆沿所述第二列对齐。
4.根据权利要求2所述的阵列，其中所述第三辐射元件还分别包括：
沿所述加长臂段的长度延伸的相应的电感器，其中所述相应的电感器与所述加长杆相对地串联耦合到相应的电容器.
5.根据权利要求4所述的阵列，其中所述相应的电感器包括相应的第一电感器，并且其中所述第三辐射元件还分别包括：
相应的第二电感器，所述相应的第二电感器沿所述加长臂段的长度延伸并且与相应的电容器相对地串联耦合到所述相应的第一电感器，使得所述相应的电容器、相应的第一电感器和相应的第二电感器串联连接.
6.根据权利要求5所述的阵列，其中所述加长臂段包括印刷电路板，在所述印刷电路板上包括相应的金属段，并且所述至少一个偶极天线包括以交叉偶极子的方式布置的第一偶极天线和第二偶极天线，所述第一偶极天线和第二偶极天线由所述加长臂段的相对臂段上的相应金属段限定.
7.根据权利要求6所述的阵列，其中：
所述相应的第一电感器包括在所述印刷电路板上的相应的第一金属迹线，所述第一金属迹线将所述相应的电容器耦合到接近所述加长杆的相应的金属段部分；并且
所述相应的第二电感器包括在所述印刷电路板上的相应的第二金属迹线，所述第二金属迹线在所述加长杆的远端的相应的金属段部分之间延伸.
8.根据权利要求7所述的阵列，其中，对于所述第三辐射元件，所述加长杆包括电介质的馈电板基底和限定所述相应的电容器的在所述馈电板基底的相对的表面上的金属层.
9.根据权利要求2所述的阵列，其中所述平面反射器在其中包括所述第三辐射元件的相应的加长杆的周围的相应的开口，其中所述相应的开口被配置为减少所述第三辐射元件的相应的加长杆和所述平面反射器之间的耦合.
10.根据权利要求1所述的阵列，还包括多个第一辐射元件，所述多个第一辐射元件与第一列相对地限定与第二列并排的第三列，使得所述第三辐射元件放置在所述第一列和第三列之间.
11.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第三辐射元件横向地放置在距离所述第一列的第一辐射元件大约80毫米mm的位置.
12.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第一工作频率范围是大约1.7GHz到大约2.7GHz，其中所述第二工作频率范围是大约694MHz-960MHz，并且其中所述第三、窄频带工作频率范围是大约1.4GHz到大约1.5GHz.
13.一种辐射元件，包括：
多个加长臂段，所述多个加长臂段限定至少一个具有窄频带工作频率范围的偶极天线；
加长杆，所述加长杆被配置为将所述加长臂段悬挂在平面反射器上方，使得所述加长臂段从加长杆的一端辐射地延伸并且与所述平面反射器平行；
在所述加长臂段和所述加长杆之间耦合的相应的电容器，其中所述辐射元件的共模共振存在于比所述窄频带工作频率范围低的较低频率范围中.
14.根据权利要求13所述的辐射元件，还包括：
沿所述加长臂段的长度延伸的相应的电感器，其中所述相应的电感器与所述加长杆相对地串联耦合到相应的电容器.
15.根据权利要求14所述的辐射元件，其中所述相应的电感器包括相应的第一电感器，并且还包括：
相应的第二电感器，所述相应的第二电感器沿所述加长臂段的长度延伸并且与相应的电容器相对地串联耦合到所述相应的第一电感器，使得所述相应的电容器、相应的第一电感器和相应的第二电感器串联连接。
16.根据权利要求15所述的辐射元件，其中所述加长臂段包括印刷电路板，在所述印刷电路板上包括相应的金属段，并且所述至少一个偶极天线包括以交叉偶极子的方式布置的第一偶极天线和第二偶极天线，所述第一偶极天线和第二偶极天线由所述加长臂段的相对臂段上的相应金属段限定。
17.根据权利要求16所述的辐射元件，其中：
所述相应的第一电感器包括在所述印刷电路板上的相应的第一金属迹线，所述第一金属迹线将所述相应的电容器耦合到接近所述加长杆的相应的金属段部分；并且
所述相应的第二电感器包括在所述印刷电路板上的相应的第二金属迹线，所述第二金属迹线在所述加长杆的远端的相应的金属段部分之间延伸.
18.根据权利要求17所述的辐射元件，其中所述加长杆包括电介质馈电板基底和限定所述相应的电容器的在所述电介质馈电板基底的相对的表面上的金属层.
19.根据权利要求18所述的辐射元件，其中所述印刷电路板包括以交叉配置布置的第一印刷电路板和第二印刷电路板，所述第一印刷电路板和第二印刷电路板限定所述电介质馈电板基底和所述加长臂段，
其中所述第一偶极天线和第二偶极天线分别由所述第一印刷电路板和第二印刷电路板的金属段限定，
并且其中所述电介质馈电板包括配置为将所述第一偶极天线和第二偶极天线耦合到天线馈线的馈电线。
20.根据权利要求19所述的辐射元件，还包括：
设置在电介质馈电板基底的与所述加长臂段相对的一端处的间隔片.
21.根据权利要求1所述的天线，其中所述窄频带工作频率范围是大约1.4GHz到大约1.5GHz，并且其中所述较低频带范围低于大约690MHz。
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