CN113708047A - 用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件。所述低频带辐射元件包括：偶极臂，所述偶极臂包括彼此邻接的辐射部和第一耦合部；和偶极腿，所述偶极腿包括支腿和位于支腿的一个端部处的第二耦合部，其中，第一耦合部通过可移除的方式和第二耦合部连接在一起。偶极臂能够选择具有合适电气性能的较薄金属片，而偶极腿能够选择较厚的金属板，以实现机械强度。

Description

用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件

技术领域

本公开总体上涉及蜂窝基站天线领域，并且更具体地涉及用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件。

背景技术

蜂窝通信系统通过基站将用户的蜂窝设备连接到无线网络。基站包括一个或多个与用户进行双向射频通信的基带单元、无线电设备和天线。基站天线可以安装在塔上或其他升高结构上，并且产生向外的辐射束以服务相应的地理区域。

多频带基站天线是设计成在两个或更多个蜂窝频带上运行的基站天线。多频带天线的使用让蜂窝通信系统的运营商能够使用单一类型的天线来覆盖多个频带，这允许运营商减少其网络中的天线数量，从而降低塔体租用成本，同时加快市场化的能力。多频带蜂窝基站天线支持多个频带和技术标准。多频带蜂窝基站天线至少包括一个或多个低频带辐射元件和一个或多个高频带辐射元件。一种已知的低频带辐射元件具有中心馈电器和中心馈电低频偶极对。现有的低频偶极一般由金属板制成或使用印刷电路板(PCB板)。金属板低频偶极通常通过冲压金属板整体成型。然而，这种整体成型的低频偶极可能具有很多缺陷。例如，需要采用相对较大尺寸的冲压机器来生产这些低频偶极，制造成本和材料成本较高。另外，考虑到低频偶极的整体机械强度和电学性能之间的平衡，偶极臂无法制造地太薄。在组装时，例如通过将偶极焊接至包括中心馈电器的PCB馈电柱，来将中心馈电器和低频偶极对固定在一起。当需要更换其中一个低频偶极时，不得不将整个低频偶极对和中心馈线器从PCB板上的焊接点移除，而这不仅增加了操作步骤的数量、而且容易导致整个组件受损。

发明内容

本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件。

本公开的第一方面涉及一种用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件，其中，所述低频带辐射元件包括：

偶极臂，所述偶极臂包括彼此邻接的辐射部和第一耦合部；和

偶极腿，所述偶极腿包括支腿和位于支腿的一个端部处的第二耦合部，

其中，第一耦合部通过可移除的方式和第二耦合部连接在一起。

在一些实施例中，偶极腿是冲压金属板偶极腿。

在一些实施例中，偶极腿包括铝。

在一些实施例中，偶极腿的厚度为0.8mm至1.2mm。

在一些实施例中，偶极腿的厚度为大约1mm。

在一些实施例中，第二耦合部从支腿的所述一个端部径向向外伸出。

在一些实施例中，偶极腿还包括接地部，所述接地部从支腿的与所述一个端部相对的另一个端部径向向外伸出，并且构造成将偶极腿焊接至基站天线的印刷电路板。

在一些实施例中，第一耦合部和第二耦合部的形状大致对应。

在一些实施例中，第一耦合部的形状和第二耦合部的形状选自以下的组：梯形、矩形、三角形和半圆形。

在一些实施例中，第一耦合部通过铆钉和第二耦合部连接在一起。

在一些实施例中，偶极臂包括冲压金属板偶极臂。

在一些实施例中，偶极臂包括铝或不锈钢。

在一些实施例中，偶极臂的厚度为0.3mm至0.6mm。

在一些实施例中，辐射部设有镂空的图案。

在一些实施例中，偶极腿的厚度设置成大于偶极臂的厚度。

在一些实施例中，低频带辐射元件还包括介电垫片，所述介电垫片插置在第一耦合部和第二耦合部之间。

在一些实施例中，偶极臂由印刷电路板制成。

本公开的第二方面涉及一种用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件，其中，所述低频带辐射元件包括：

中心馈电器；

多个偶极臂，每个偶极臂均包括辐射部和与辐射部相邻的第一耦合部；

多个偶极腿，所述多个偶极腿布置成围绕中心馈电器，每个偶极腿包括支腿和位于支腿的一个端部处的第二耦合部；和

支撑结构，所述支撑结构构造成将中心馈电器和所述多个偶极臂支撑在基站天线的印刷电路板上；

其中，每个偶极臂的第一耦合部通过可移除的方式和相应一个偶极腿的第二耦合部连接在一起。

在一些实施例中，每个偶极腿包括冲压金属板偶极腿。

在一些实施例中，偶极腿包括铝。

在一些实施例中，每个偶极腿的厚度为0.8mm至1.2mm。

在一些实施例中，每个偶极腿的厚度为大约1mm。

在一些实施例中，每个第二耦合部从支腿的所述一个端部径向向外伸出。

在一些实施例中，每个偶极腿还包括接地部，所述接地部从支腿的与所述一个端部相对的另一个端部径向向外伸出，并且构造成将偶极腿焊接至基站天线的印刷电路板。

在一些实施例中，每个第一耦合部和相应一个第二耦合部的形状大致对应。

在一些实施例中，第一耦合部的形状和第二耦合部的形状选自以下的组：梯形、矩形、三角形和半圆形。

在一些实施例中，每个第一耦合部通过铆钉和相应一个第二耦合部连接在一起。

在一些实施例中，中心馈电器包括金属馈线和用于固定馈线的固定块，并且偶极腿抵靠在固定块的相应外侧壁上。

在一些实施例中，每个偶极臂包括冲压金属板偶极臂。

在一些实施例中，每个偶极臂包括铝或不锈钢。

在一些实施例中，每个偶极臂的厚度为0.3mm至0.6mm。

在一些实施例中，每个偶极臂的辐射部设有镂空的图案。

在一些实施例中，每个偶极腿的厚度设置成大于其所连接的偶极臂的厚度。

在一些实施例中，低频带辐射元件还包括介电垫片，所述介电垫片插置在至少一个所述第一耦合部和相应一个所述第二耦合部之间。

在一些实施例中，至少一个所述偶极臂由印刷电路板制成。

在一些实施例中，支撑结构包括围绕其中心通孔布置的多个支撑腿和相应多个支撑臂。

在一些实施例中，每个支撑臂设置在相应一个支撑腿的顶端，并且从该支撑腿径向向外伸出。

在一些实施例中，每个支撑臂设有容纳部，所述容纳部构造成接收相应一个偶极臂的辐射部。

在一些实施例中，容纳部的轮廓形状大体对应于并稍大于辐射部的外轮廓形状。

在一些实施例中，每个偶极臂包括冲压金属板偶极臂，并且低频带辐射元件还包括插置在每个第一耦合部和相应第二耦合部之间的介电垫片，其中，支撑臂在容纳部的径向内侧设有从容纳部的底表面向内凹陷的下沉部，所述下沉部构造成接收第二耦合部和介电垫片的至少一部分。

在一些实施例中，下沉部的深度大致对应于第二耦合部和介电垫片的厚度之和。

在一些实施例中，所述多个支撑臂的下沉部绕中心通孔布置成使得下沉部的组合轮廓形状大致对应于介电垫片的外轮廓形状。

在一些实施例中，偶极臂由印刷电路板制成，其中，支撑臂在容纳部的径向内侧设有从容纳部的底表面向内凹陷的下沉部，所述下沉部构造成接收第二耦合部。

在一些实施例中，下沉部的深度大致对应于第二耦合部的厚度。

在一些实施例中，支撑结构还包括盖，所述盖放置在支撑臂上并且可移除地固定至支撑臂。

在一些实施例中，盖的外轮廓形状和支撑臂的外轮廓形状大致对应。

在一些实施例中，每个偶极臂的辐射部设置成彼此相同。

在一些实施例中，所述多个偶极臂中的至少一个偶极臂的辐射部设置成所述多个偶极臂中的另一个偶极臂的辐射部不相同。

本公开的第三方面涉及一种多频带蜂窝基站天线，其中，所述基站天线包括反射器、以及设置在反射器上的低频带辐射元件的阵列，所述低频带辐射元件的阵列包括至少一个上述低频带辐射元件。

本公开的主题技术的其它特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从所述描述显而易见，或者可以通过实践本公开的主题技术来学习。通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本公开的主题技术的优点。

应当理解，前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的主题技术的进一步说明。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：

图1是根据本公开实施例的多频带蜂窝基站天线的局部示意图；

图2示出根据本公开第一实施例的低频带辐射元件的立体图；

图3示出图2的低频带辐射元件的偶极臂和偶极腿的立体图；

图4A-4C示出图3的偶极臂的辐射部的各种设计的示意图；

图5示出图2的低频带辐射元件的中心馈电器的立体图；

图6A-6B示出图2的低频带辐射元件的支撑件和盖的立体图；

图7A-7E示出图2的低频带辐射元件的组装过程示意图；

图8A-8C示出具有辐射部的各种组合的根据本公开实施例的低频带辐射元件的示意图；

图9示出根据本公开第二实施例的低频带辐射元件的立体图；

图10示出图9的低频带辐射元件的偶极臂和偶极腿的立体图；

图11A-11B示出图9的低频带辐射元件的支撑件和盖的立体图；和

图12是根据本公开实施例的低频带辐射元件和常规低频带辐射元件的反射系数根据频率变化的图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

本公开的实施例整体上涉及多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件。以下的描述将公开大量的特定细节，包括包含在辐射元件中的偶极臂和偶极腿的形状和材料、以及电介质材料等。但是，本领域技术人员应当清楚的是，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以对上述细节提出各种修改方案和/或替代方案，并且也可以省略某些细节。

在一些实施例中，低频带可以是指诸如698～960MHz的频带或其一部分，而高频带可以是指诸如1695MHz～2690MHz的频带或其一部分。然而，本公开不限于这些频带。例如，低频带还可以包括例如600MHz的低频率(例如617MHz～960MHz的频带或其一部分)，和/或高频带还可以包括例如1400MHz的高频率(例如1427MHz～2690MHz的频带或其一部分)。“低频带辐射元件”是指被构造成在低频带下运行的辐射元件，而“高频带辐射元件”是指被构造成在高频带下运行的辐射元件。在整个本公开中，“多频带”至少包括一个低频带和一个高频带。还应该理解的是，术语“多频带天线”不仅是指在低频带和高频带下运行的天线，而且还指在一个或多个额外的频带(例如3.5GHz的频带或5GHz的频带)下运行的天线。

图1示出多频带蜂窝基站天线1的一部分的示意图。多频带蜂窝基站天线1包括反射器2、低频带辐射元件3的阵列和高频带辐射元件4的阵列。低频带辐射元件3的阵列和高频带辐射元件4的阵列均设置在反射器2上。在所示示例中，低频带辐射元件3和高频带辐射元件4布置成低频带辐射元件和高频带辐射元件的竖直阵列。每个竖直阵列中的辐射元件可以在竖直方向上以大约一半波长彼此间隔开。但是应该清楚的是，低频带辐射元件3和高频带辐射元件4也可以布置成具有其他图案的阵列。

图2示出根据本公开第一实施例的低频带辐射元件3的立体图。如图所示，低频带辐射元件3可以包括中心馈电器10和两个低频偶极20。两个低频偶极20围绕着中心馈电器10，并且相互正交。低频带辐射元件3还可以包括用于支撑中心馈电器10和两个低频偶极20的支撑结构30。支撑结构30围绕中心馈电器10，并且将中心馈电器10和两个低频偶极20支撑在反射器2上方的PCB板14上。

每个低频偶极20包括以180度布置的两个低频偶极臂21(即，两个低频偶极臂21沿着共同的轴线延伸)。如图3所示，每个低频偶极臂21可移除地连接至分开的偶极腿23。在本文中，如果两个元件设计成在没有被破坏的情况下使用连接件(例如螺钉、铆钉、卡夹等)彼此容易地附接和分离，则两个元件是“可移除地”彼此连接的。低频带辐射元件3包括总共四个低频偶极臂21(一起形成两个低频偶极20)和四个偶极腿23。然而，应当理解的是，在其他实施例中，低频带辐射元件3也可以包括其他数量的低频偶极20(例如单个低频偶极20)，或者其他数量的低频偶极臂21(例如两个低频偶极臂21)。

每个偶极腿23将相应一个偶极臂21支撑在PCB板14上方的一定高度处。应当注意的是，在本文中为方便起见，将偶极臂21描述为在PCB板14和/或反射器2的“上方”，但是在基站天线1安装使用后，反射器2将通常沿着竖直轴线(或者近乎竖直轴线)延伸，并且偶极臂21将是安装在反射器2的前方。每个偶极腿23呈大致伸长的板状。参见图3，每个偶极腿23包括支腿23A、以及耦合部23B和接地部23C。支腿23A布置成大致垂直于PCB板14延伸。接地部23C用于接地，并且可以焊接至PCB板14，以将支腿23A机械连接和电连接至PCB板14。接地部23C呈大致板状，并且位于支腿23A的底端。接地部23C以大致垂直于支腿23A的方向从支腿23A径向向外伸出，并且设置成大致平行于PCB板14。耦合部23B用于将偶极腿23可移除地连接(例如通过铆钉)至相应的偶极臂21。耦合部23B呈大致板状，并且位于支腿23A的顶端。耦合部23B以大致垂直于支腿23A的方向从支腿23A径向向外伸出，并且设置成大致平行于PCB板14。耦合部23B和接地部23C可以设置在支腿23A的同一侧、或者不同侧。

偶极腿23可以通过冲压金属板一体成型，并且例如由铝等金属材料制成。偶极腿23的厚度可以设置为约0.8mm至约1.2mm(例如大约1mm)，从而赋予偶极腿23足够的机械强度。

每个偶极臂21大致平行于PCB板14延伸，并且设置成距PCB板14的一定高度处。每个偶极臂21呈大致平坦的薄片状，并且包括彼此邻接的辐射部21A和耦合部21B。辐射部21A可以设有镂空的图案，并且可以用于空间透波。辐射部21A可以具有各种适合的图案，如图4A-4C所示。耦合部21B位于辐射部21A的径向内侧，并且用于将偶极臂21可移除地连接至相应的偶极腿23。耦合部21B和耦合部23B的形状可以设置成大致对应，并且可以大致呈例如梯形、矩形、三角形、半圆形、或者任意合适的其他形状。耦合部21B和耦合部23B设有位置对应的多个通孔(例如两个)，以用于接收铆钉穿过其中，从而将耦合部21B固定连接至耦合部23B。在其他实施例中，也可以通过其他连接方式将耦合部21B和耦合部23B连接在一起，例如螺钉连接、卡扣连接、形状配合等。

每个偶极臂21可以通过冲压金属板一体成型，并且例如由铝、不锈钢等金属材料制成。偶极臂21的厚度可以设置为约0.3mm至约0.6mm(例如大约0.4mm)，从而赋予偶极臂21良好的电气性能。在本公开中，偶极臂21和偶极腿23由于分开冲压成型而具有不同的厚度，即偶极臂21具有较薄的厚度、而偶极腿23具有较厚的厚度，这为低频偶极20寻求了整体机械强度和电气性能之间的平衡。另外，偶极臂21的厚度越小，对冲压机器的要求越低，并且能够为更薄的偶极臂21生产更为复杂的蜿蜒图案。此外，偶极臂21的厚度越小，辐射部21A的边缘区域的切割质量越好，从而可以减小潜在的无源互调失真(PIM)问题，而在存在RF信号时，具有不均匀或粗糙边缘的金属表面会出现无源互调失真问题。

介电垫片24可以插置在每个偶极臂21的耦合部21B和相应偶极腿23的耦合部23B之间，以使耦合部21B和耦合部23B不直接接触、而是保持隔离且间隙稳定均匀。可以设置单个介电垫片24或者多个介电垫片24。每个偶极臂21的耦合部21B及其相应偶极腿23的耦合部23B可以通过介电垫片24彼此电容联接。介电垫片24可以在示例实施例中呈大致正方形。

如图5所示，中心馈电器10包括金属馈线11和用于固定馈线11的一个或多个塑料固定块12。馈线11沿竖直方向延伸，并且每根馈线11的底端可以通过焊接连接至PCB板14。所述一个或多个固定块12可以一起呈大致正方形或八边形的板状。固定块12的中心部分具有多个通孔12A，以供馈线11穿过其中。低频偶极20的偶极腿23可以分别抵靠在固定块12的四个相对的外侧壁上。在一些实施例中，四个相对的外侧壁设有凹部12B，以供相应的偶极腿23固定就位。

如图6A和6B所示，支撑结构30包括分开形成的支撑件31和盖32。支撑件31用于支撑中心馈电器10、以及低频偶极20的偶极臂21和偶极腿23。支撑件31包括围绕其中心通孔布置的四个支撑腿33和四个支撑臂34。每个支撑腿33和相应的支撑臂34相连接，并且四个支撑腿33及其相连接的支撑臂34围绕中心通孔以90度间隔开。每个支撑腿33呈伸长状，并且布置成大致垂直于PCB板14延伸。每个支撑腿33的底端设有径向向外伸出的连接部33C，以用于通过紧固件(例如螺钉等)或其他连接机构将支撑腿33固定至PCB板14。周向相邻的支撑腿33通过结合板35连接在一起。中心馈电器10的固定块12可以搁置在结合板35上，并且通过结合板35上的钩状物保持就位，以防止中心馈电器10上下移动。

每个支撑臂34用于将相应一个偶极臂21维持在正确的位置，并且用于将偶极臂21和相应的偶极腿23连接在一起。每个支撑臂34设置在其相应支撑腿33的顶端，并且大致垂直于该支撑腿33从支撑腿33径向向外伸出。每个支撑臂34可以呈大致板状。每个支撑臂34设有容纳部34A，以用于接收相应偶极臂21的辐射部21A。容纳部34A的轮廓形状大体对应于并稍大于辐射部21A的外轮廓形状。每个支撑臂34在容纳部34A的径向内侧设有从容纳部34A的底表面向内凹陷的下沉部34B，以用于接收偶极腿23的耦合部23B和介电垫片24的一个侧边。偶极臂21的耦合部21B可以放置在介电垫片24上，并且下沉部34B的深度可以大致对应于偶极腿23的耦合部23B和介电垫片24的厚度之和，从而在将偶极腿23的耦合部23B和介电垫片24放入下沉部34B、将偶极臂21放入容纳部34A之后，偶极腿23的耦合部23B和偶极臂21的耦合部21B平贴耦合，并且偶极臂21的辐射部21A和耦合部21B处于同一平面上，以防止辐射部21A和耦合部21B之间发生弯折。周向四个支撑臂34的下沉部34B的组合轮廓形状大致对应于介电垫片24的外轮廓形状，并且每个下沉部34B分别接收介电垫片24的一个侧边。下沉部34B设有孔，以用于接收铆钉。

每个盖32放置在相应一个支撑臂34上，并且覆盖支撑臂34的容纳部34A和下沉部34B。盖32用于保护偶极臂21免受外界损害，以确保偶极臂21(尤其是耦合部21B)平整贴合。盖32的外轮廓形状和支撑臂34的外轮廓形状大致对应。盖32可以通过卡扣配合等可移除地固定在支撑臂34上。

支撑结构3可以例如由塑料制成。支撑结构30的支撑件31可以一体成型，或者分开成型并且连接在一起。支撑结构30的盖32可以一体成型。

下面参照图7A-7E介绍组装根据本公开第一实施例的低频带辐射元件3的过程，其中，支撑结构30已通过螺钉预先固定至PCB板14。首先，将两个低频偶极20的四个偶极腿23以90度的间隔围绕中心馈电器10放置，并且四个偶极腿23的支腿23A分别抵靠中心馈电器10的固定块12的四个外侧壁上。将偶极腿23和中心馈电器10一起放置到支撑结构30的中心通孔中，直到四个偶极腿23的耦合部23B搁置在支撑结构30的支撑臂34的下沉部34B中，如图7A所示。

将四个偶极腿23的接地部23C、以及中心馈电器10的金属馈线11焊接至PCB板14，如图7B所示。

将介电垫片24的四个侧边分别放入支撑件31的四个下沉部34B中，并且平贴在四个偶极腿23的耦合部23B上，如图7C所示。

将四个偶极臂21分别放入四个支撑臂34的容纳部34A中，并且偶极臂21的耦合部21A放置在介电垫片24上并且平贴介电垫片24。将铆钉穿过偶极臂21的耦合部21B上的通孔、介电垫片24上的通孔、以及偶极腿23的耦合部23B上的通孔，并且固定连接至支撑件31的下沉部34B的孔内，如图7D所示。

将四个盖32固定连接至四个支撑臂34，从而保持偶极臂21(尤其是耦合部21B)平整贴合至相应偶极腿23的耦合部23B，如图7E所示。

应该理解的是，低频偶极20的偶极臂21的辐射部21A的图案可以设置成彼此相同，也可以设置成不同。图8A-8C示出一个低频带辐射元件3中的各种辐射部21A的组合方式。其中，图8A和图8B示出具有两种不同的辐射部21A(以代号A和B指代)的组合方式，顺时针排序分别为AABB和ABAB。图8C示出具有四种不同的辐射部21A(以代号A、B、C和D指代)的组合方式，顺时针排序分别为ABCD。

图9示出根据本公开第二实施例的低频带辐射元件103的立体图。低频带辐射元件103将以低频带辐射元件3中的附图标记加100来表示相同或相似的结构。

如图所示，低频带辐射元件103可以包括中心馈电器110和两个低频偶极120。两个低频偶极120围绕着中心馈电器110，并且相互正交。低频带辐射元件103还可以包括用于支撑中心馈电器110和两个低频偶极120的支撑结构130。支撑结构130围绕中心馈电器110，并且将中心馈电器110和两个低频偶极120支撑在反射器102上方的PCB板(未示出)上。中心馈电器110的结构和中心馈电器10的结构类似，这里将省略描述。

每个低频偶极120包括两个偶极臂121。每个偶极臂121包括分开形成的偶极腿123，并且偶极臂121和相应偶极腿123可以以可移除的方式连接在一起。偶极腿123的结构和偶极腿23的结构类似，这里将省略描述。

每个偶极臂121大致平行于反射器102上方的PCB板延伸，并且距离反射器102上方的PCB板一定的高度处。每个偶极臂121呈大致平坦的板状，并且由PCB板制成。每个偶极臂121包括彼此相连的辐射部121A和耦合部121B。辐射部121A用于工作频带内的电磁辐射和用于空间透波。耦合部121B位于辐射部121A的径向内侧，并且用于将辐射部121A可移除地连接至相应偶极腿123的耦合部123B。耦合部121B和耦合部123B的截面形状可以设置成大致对应，并且可以呈例如梯形、矩形、三角形、半圆形、或者任意合适的其他形状。耦合部121B和耦合部123B设有位置对应的多个通孔(例如两个)，以用于接收铆钉穿过其中，从而将耦合部121B可移除地连接至耦合部123B。由于偶极臂121的PCB板是绝缘的，因此在将耦合部121B连接至耦合部123B时不需要额外的介电垫片(例如低频带辐射元件3的介电垫片24)。在其他实施例中，也可以通过其他连接方式将耦合部121B和耦合部123B连接在一起，例如螺钉连接、卡扣连接、形状配合等。

如图11A和11B所示，支撑结构130包括分开形成的支撑件131和盖132。支撑件131用于支撑中心馈电器110、以及偶极臂121的偶极臂121和偶极腿123。支撑件131包括围绕其中心通孔布置的四个支撑腿133和四个支撑臂134。每个支撑腿133和相应一个支撑臂134相连接，并且四个支撑腿133及其相连接的支撑臂134围绕中心通孔以90度间隔开。支撑腿133的结构和支撑腿33的结构类似，这里将省略描述。

每个支撑臂134用于保持相应一个偶极臂121就位，并且用于将偶极臂121和相应偶极腿123连接在一起。每个支撑臂134设置在相应支撑腿133的顶端，并且大致垂直于该支撑腿133从支撑腿133径向向外伸出。每个支撑臂134可以呈大致板状。每个支撑臂134设有容纳部134A，以用于接收相应偶极臂121的辐射部121A。容纳部134A的轮廓形状大体对应于并稍大于偶极臂121的辐射部121A的外轮廓形状。支撑臂134在容纳部134A的径向内侧设有从容纳部134A的底表面向内凹陷的下沉部134B，以用于接收相应一个偶极腿123的耦合部123B。偶极臂121的耦合部121B可以放置在偶极腿123的耦合部123B上，并且下沉部134B的深度可以大致对应于偶极腿123的耦合部123B的厚度，从而在将偶极腿123的耦合部123B放入下沉部134B、将偶极臂121放入容纳部134A之后，偶极腿123的耦合部123B和偶极臂121的耦合部121B耦合平贴，并且偶极臂121的辐射部121A和耦合部121B处于同一平面上，以防止辐射部121A和耦合部121B之间发生弯折。下沉部134B设有孔，以用于接收铆钉。

盖132放置在相应支撑臂134上，并且覆盖相应支撑臂134的容纳部134A和下沉部134B。每个盖132用于保护其相应偶极臂121免受外界损害，并且确保偶极臂121(尤其是耦合部121B)平整贴合至相应偶极腿123的耦合部123B。盖132的外轮廓形状和支撑臂134的外轮廓形状大致对应。盖132可以通过卡扣配合等可移除地固定在相应支撑臂34上。

在第二实施例中，偶极臂121由PCB板制成，而不是由第一实施例中的冲压金属片制成。由PCB板制成的偶极臂121机械强度高，因此，支撑结构130的支撑臂133可以比支撑结构30的支撑臂33更小。

图12示出根据本公开实施例制成的低频带辐射元件和现有低频带辐射元件的反射系数值的对比。从图中可以看到，在偶极臂的耦合部和偶极腿的耦合部之间的间隔距离较小、重叠区域较大的情况下，根据本公开实施例制成的低频带辐射元件可以取得与现有低频带辐射元件类似的反射系数值。

根据本公开实施例的低频偶极的分开式设计能够简化冲压工艺。通过为偶极臂使用更薄的金属片，能够提升偶极臂边缘区域的切割质量，减少潜在的PIM问题。

根据本公开实施例的偶极臂能够选择具有合适电气性能的较薄金属片。较薄金属片易于加工出多个细金属条，并且易于加工出偶极臂的密集弯曲的图案。偶极腿能够选择较厚的金属板，以实现机械强度。

根据本公开实施例的低频偶极易于组装和更换，并且适合进行自动焊接。偶极臂可以通过简单移除铆钉而被单独更换，而无需将整个低频偶极和中心馈电器取出并进行重新焊接。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (10)

1.一种用于多频带蜂窝基站天线的低频带辐射元件，其特征在于，所述低频带辐射元件包括：

偶极臂，所述偶极臂包括彼此邻接的辐射部和第一耦合部；和

偶极腿，所述偶极腿包括支腿和位于支腿的一个端部处的第二耦合部，

其中，第一耦合部通过可移除的方式和第二耦合部连接在一起。

2.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，偶极腿是冲压金属板偶极腿。

3.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，偶极腿包括铝。

4.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，偶极腿的厚度为0.8mm至1.2mm。

5.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，偶极腿的厚度为大约1mm。

6.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，第二耦合部从支腿的所述一个端部径向向外伸出。

7.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，偶极腿还包括接地部，所述接地部从支腿的与所述一个端部相对的另一个端部径向向外伸出，并且构造成将偶极腿焊接至基站天线的印刷电路板。

8.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，第一耦合部和第二耦合部的形状大致对应。

9.根据权利要求8所述的低频带辐射元件，其特征在于，第一耦合部的形状和第二耦合部的形状选自以下的组：梯形、矩形、三角形和半圆形。

10.根据权利要求1所述的低频带辐射元件，其特征在于，第一耦合部通过铆钉和第二耦合部连接在一起。

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