CN114243258A - 包括具有倾斜偶极子的辐射元件的基站天线 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及包括具有倾斜偶极子的辐射元件的基站天线。提供了一种基站天线，该基站天线包括反射器和多个辐射元件，每个辐射元件被安装在反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到支撑杆的至少一个偶极子，多个辐射元件包括：多个第一辐射元件，被配置用于在第一操作频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及多个第二辐射元件，被配置用于在不同于第一操作频带的第二操作频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第二列中，其中至少一个第二列中的第二辐射元件中的第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕第一方向倾斜。

Description

包括具有倾斜偶极子的辐射元件的基站天线
技术领域
本公开总体上涉及天线领域，并且更具体而言，涉及包括具有倾斜偶极子的辐射元件的基站天线。
背景技术
蜂窝通信系统在本领域中是众所周知的。在蜂窝通信系统中，地理地区被分成称为“小区”的一系列区域，这些小区由相应的基站服务。每个基站可以包括一个或多个基站天线，这一个或多个基站天线被配置成为位于由基站服务的小区内的固定和移动订户提供双向射频(“RF”)通信。基站天线可以包括多个天线阵列，每个天线阵列包括多个辐射元件，当天线被安装以供使用时，这些辐射元件被布置在一个或多个大致垂直的列中。在本文中，“垂直”是指垂直于由地平线定义的水平平面的方向。基站天线常常被安装在塔上，其中由基站天线生成的辐射图案(在本文中也称为“天线波束”)指向外。许多小区被分成“扇区”。在也许是最常见的配置中，六边形的小区被分成三个120°扇区，并且每个扇区由一个或多个基站天线服务。然而，在一些情况下，天线波束可能表现出高水平的偏斜(squint)，这阻碍了天线提供遍及其预期覆盖区域的整体的覆盖，从而影响了小区的服务性能，特别是影响在小区的边缘处的服务性能。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种基站天线，该基站天线包括反射器以及多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的至少一个偶极子，所述多个辐射元件包括：多个第一辐射元件，所述多个第一辐射元件被配置用于在第一操作频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及多个第二辐射元件，所述多个第二辐射元件被配置用于在不同于所述第一操作频带的第二操作频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的第二辐射元件中的第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
在一些实施例中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的底表面，并且所述第一第二辐射元件经由所述倾斜的底表面被安装到所述反射器的前表面。
在一些实施例中，所述倾斜的底表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装到所述反射器的前表面。
在一些实施例中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的顶表面，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子被安装到所述支撑杆的所述倾斜的顶表面。
在一些实施例中，所述倾斜的顶表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子被安装到所述一个或多个斜面部分中的一个。
在一些实施例中，所述第一第二辐射元件还包括倾斜元件，所述倾斜元件被配置为使得所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
在一些实施例中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的底表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件经由所述斜面元件被安装到所述反射器的前表面。
在一些实施例中，所述斜面元件提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装到所述反射器的前表面。
在一些实施例中，所述斜面元件的倾斜角度是可调整的。
在一些实施例中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的顶表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子经由所述斜面元件被安装到所述支撑杆。
在一些实施例中，所述斜面元件提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装到所述支撑杆。
在一些实施例中，所述斜面元件的倾斜角度是可调整的。
在一些实施例中，所述反射器的前表面中安装有所述至少一个第二列的一部分相对于所述反射器的前表面的剩余部分围绕所述第一方向倾斜。
在一些实施例中，所述至少一个第二列包括所述一个或多个第二列中的最外侧的第二列。
在一些实施例中，所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜，使得由所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子限定的线相对于由所述第一方向与横向于所述第一方向的第二方向限定的平面成角度。
在一些实施例中，每个辐射元件是包括总共两个偶极子的交叉偶极子辐射元件，其中，所述第一第二辐射元件的偶极子围绕所述第一方向倾斜，使得由所述第一第二辐射元件的偶极子限定的平面相对于横向于所述第一方向的第二方向成角度。
在一些实施例中，所述一个或多个第一列中的至少一个第一列中的每个第一辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
在一些实施例中，所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜的角度和/或取向取决于在所述至少一个偶极子没有倾斜的情况下在方位角平面中由所述第一第二辐射元件辐射的主波束的指向方向与所述基站天线的法向方向之间的差异。
在一些实施例中，每个辐射元件的所述至少一个偶极子由印刷电路板形成，并且所述印刷电路板被安装到所述辐射元件的支撑杆。
在一些实施例中，所述第二操作频带高于所述第一操作频带并且与所述第一操作频带不重叠。
在一些实施例中，所述至少一个第二列中的第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
根据本公开的另一方面，提供了一种基站天线，该基站天线包括反射器以及多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的偶极子对，所述多个辐射元件包括：多个低频带辐射元件，所述多个低频带辐射元件被配置用于在低频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及多个高频带辐射元件，所述多个高频带辐射元件被配置用于在高于所述低频带的高频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的高频带辐射元件的偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
附图说明
从结合附图示出的本公开的实施例的以下描述中，本公开的前述和其它特征和优点将变得清楚。附图结合到本文中并形成说明书的一部分，进一步用于解释本公开的原理并使本领域技术人员能够制造和使用本公开。其中：
图1是根据本公开的一些实施例的基站天线的示意性正视图；
图2是根据图1的基站天线的示意性立体图；
图3是图1的基站天线的示意性部分俯视图；
图4A至图4H是可以被用在根据本公开的一些实施例的基站天线中的具有倾斜偶极子的辐射元件的示例配置的示意图；
图5示意性地示出了在基站天线为双极化天线的情况下的辐射元件的偶极子的倾斜情况；
图6示意性地示出了在基站天线为单极化天线的情况下的辐射元件的偶极子的倾斜情况；
图7A和图7B示出了具有倾斜偶极子的辐射元件的方位角波束图案与具有常规偶极子的辐射元件的方位角波束图案；以及
图8是图示天线波束偏斜对天线波束覆盖范围的影响的示意图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
由基站天线形成的天线波束通常被设计为具有指定的覆盖区域，这意味着该天线波束提供足够增益的区域，可以在基站与覆盖区域内的用户之间建立具有适当服务质量的RF传输。覆盖区域通常在方位角或水平平面中被定义，使得基站天线(或其辐射元件阵列)的覆盖区域可以对应于地理区域。天线波束可能会出现被称为“偏斜”的现象，该现象对应于天线波束的方向的旋转或倾斜。天线波束的偏斜，特别是天线波束在方位角平面中的偏斜，可以使得天线波束实际覆盖的范围偏离于其预期要覆盖的范围。
例如，图8示意性地图示了天线波束偏斜如何影响天线波束的覆盖范围。在图8中，x方向是垂直方向，该垂直方向可以被定义为垂直于由地平线定义的水平平面的方向，并且假定基站天线沿x方向延伸(即被垂直地安装)。z方向是基站天线的深度方向(在本文中也被称为“法向”方向)，并且因此垂直于x方向。方位角波束偏斜是指方位角平面中主波束的实际指向方向与基站天线的法向方向之间的差异。例如，主波束的指向方向可以由天线波束图案在10dB处的波束宽度的二分线的位置来确定，并且如此定义的主波束的指向方向相对于基站天线的法向方向在方位角平面中的偏斜在本文中可以被称为10dB方位角波束偏斜。
参考图8，理想情况下，当不存在方位角波束偏斜时，在方位角平面中主波束的指向方向与基站天线的法向方向重合，此时天线波束的覆盖范围应为区域201。如果由于诸如例如天线阵列中包括的辐射元件之间的相互影响之类的因素而产生方位角波束偏斜，则实际覆盖范围将是区域202，这使得小区中的服务性能变差，特别是相应扇区边界附近的服务性能会发生劣化。
在一些多频带天线应用中，天线阵列可以被包括在既在低频带中操作又在高频带中操作的天线中。低频带可以是诸如600-960MHz之类的频率范围，而高频带可以是诸如1695-2690MHz之类的频率范围。在低频带中操作的天线阵列可以包括低频带辐射元件，以及在高频带中操作的天线阵列可以包括高频带辐射元件。低频带辐射元件和高频带辐射元件可以各自包括支撑杆和偶极子辐射器单元，其中支撑杆垂直于反射器的表面。偶极子辐射器单元被安装在支撑杆上在天线的反射器前面，并且在辐射元件是交叉偶极子辐射元件的情况下可以包括一对偶极子。每个偶极子包括一对偶极子臂，其被安装成平行于反射器的表面。通常，低频带辐射元件的偶极子辐射器单元与反射器的前表面的距离比高频带辐射元件的偶极子辐射器单元与反射器的前表面的距离更长，使得从基站天线的法向方向看，低频带辐射元件的偶极子辐射器单元覆盖高频带辐射元件的偶极子辐射器单元。这可能导致高频带辐射元件的波束图案将朝向没有低频带辐射元件的方向偏斜，从而不期望地影响基站天线的性能。
下面将结合附图更详细地讨论根据本公开的一些实施例的示例基站天线。
图1至图3分别示意性地示出根据本公开的一些实施例的基站天线100的正视图、立体图和部分俯视图。如在本文中所使用的，x方向可以是垂直于由地平线定义的水平平面的方向，因此，x方向可以指示基站天线100的长度方向，即基站天线100沿x方向延伸。另外，如在本文中所使用的，y方向横向于x方向并且指示基站天线100的宽度方向，以及z方向垂直于x方向和y方向两者并且指示基站天线100的法向方向。
应注意，基站天线可以包括本文没有讨论以便避免模糊本公开的要点的附加部件，这样的部件也没有在附图中示出。附图仅仅示意性地示出了各部件的相对位置关系，并且除非另外说明，否则没有特别限制各部件的具体结构。例如，如本文所描述的，“辐射元件被安装在反射器的前表面上”可以包括将辐射元件以直接或间接的方式安装在反射器的前表面上，其间可以存在或不存在一个或多个中间元件。在许多情况下，辐射元件通常被安装在馈送板上，并且馈送板被安装在反射器上。作为非限制性示例，“辐射元件被安装在反射器上”可以包括将辐射元件安装在被安装在反射器上的馈送板上。
如图1所示，基站天线100包括反射器101和多个辐射元件。多个辐射元件可以包括多个第一辐射元件111，这些第一辐射元件111可以被配置用于在第一操作频带中操作并且可以被布置在沿第一方向(x方向)延伸的一个或多个第一列110-1、110-2中。多个辐射元件还可以包括多个第二辐射元件121，这些第二辐射元件121可以被配置用于在不同于第一操作频带的第二操作频带中操作并且可以被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第二列120-1、120-2、120-3、120-4中。虽然图1将基站天线100图示为具有两个第一列和四个第二列并且每个第一列包括四个第一辐射元件以及每个第二列包括八个第二辐射元件，但是可以理解的是，基站天线100可以包括在相同或不同操作频带中操作的更少和/或附加的列，以及每个列可以包括更多或更少的辐射元件。
在一些实施例中，第二操作频带可以高于第一操作频带并且与第一操作频带不重叠。在一些实施例中，第一辐射元件可以是低频带辐射元件并且第一操作频带可以是低频带，以及第二辐射元件可以是高频带辐射元件并且第二操作频带可以是高频带。在另外一些实施例中，第一辐射元件可以是高频带辐射元件并且第一操作频带可以是高频带，以及第二辐射元件可以是低频带辐射元件并且第二操作频带可以是低频带。在以下描述中，本文将以第一辐射元件是低频带辐射元件、第一操作频带是低频带并且第二辐射元件是高频带辐射元件、第二操作频带是高频带的情况为例进行描述，但是可以理解的是，以下描述也将适用于第一辐射元件是高频带辐射元件、第一操作频带是高频带并且第二辐射元件是低频带辐射元件、第二操作频带是低频带的情况。本文使用的“低频带”可以指的是诸如例如600-960MHz频带或其部分之类的较低频带，以及本文使用的“高频带”可以指的是诸如例如1695-2690MHz频带或其部分之类的较高频带。本公开并不限于这些特定的频带，并且可以适用于基站天线的操作频率范围内的任何其它频带。另外，本公开也不限于具有两个操作频带的基站天线，并且可以适用于具有更多或更少操作频带的基站天线。
从图2可以看到，基站天线100的多个辐射元件中的每个辐射元件被安装成从反射器101的前表面向前延伸，并且可以包括支撑杆和被安装到支撑杆的偶极子辐射器单元。该偶极子辐射器单元包括第一偶极子和第二偶极子，每个偶极子包括一对偶极子臂。虽然图2中将辐射元件示意性地描绘为包括两个偶极子(四个偶极子臂)的双极化偶极子辐射元件，但是这仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开。例如，图3中示出了基站天线100的部分俯视图，其中描绘了第一列110-1中的第一辐射元件111-1以及分别位于其两侧的第二列120-1中的第二辐射元件121-1和第二列120-2中的第二辐射元件121-2。第一辐射元件111-1包括支撑杆111-1a和偶极子111-1b，第二辐射元件121-1包括支撑杆121-1a和偶极子121-1b，以及第二辐射元件121-2包括支撑杆121-2a和偶极子121-2b。
支撑杆可以被用于将偶极子辐射器单元安装在基站天线的反射器前方合适的距离处。例如，为了增加辐射元件的带宽，支撑杆可以将辐射元件的偶极子辐射器单元安装在基站天线的反射器前面多于四分之一波长处，其中该波长是指与该辐射元件的操作频带的中心频率对应的波长。除了为偶极子辐射器单元提供支撑结构之外，支撑杆还可以被用于向偶极子辐射器单元馈送射频(RF)信号和从偶极子辐射器单元馈送RF信号。例如，在一些实施例中，支撑杆还可以被配置作为用于向安装在其上的偶极子辐射器单元馈送信号的馈送杆。在其它实施例中，支撑杆可以被用于适当地定位用于向偶极子辐射器单元馈送RF信号的一个或多个单独的馈送线缆。取决于支撑杆被设计用于实现的功能，支撑杆可以采取任何合适的材料制成。在一些实施例中，支撑杆可以是塑料支撑杆。在一些实施例中，支撑杆可以包括一个或多个印刷电路板。
在一些实施例中，每个辐射元件的偶极子被形成在印刷电路板上，并且偶极子印刷电路板被安装在支撑杆上。
常规地，反射器的前表面通常可以是平面的，支撑杆可以垂直于反射器的前表面延伸，并且安装在支撑杆上的偶极子可以垂直于支撑杆并且平行于反射器的前表面。例如，图2中的列110-1、110-2以及120-2至120-4中的辐射元件的支撑杆垂直于反射器101的前表面，并且安装在支撑杆上的偶极子可以垂直于支撑杆并且平行于反射器101的前表面，也平行于x-y平面。
与常规基站天线不同的是，在根据本公开的实施例的基站天线100中，基站天线100所包括的至少一个第二列中的第二辐射元件的偶极子可以围绕第一方向倾斜。例如，如图2所示，第二列120-1中的第二辐射元件121的偶极子围绕x方向倾斜。偶极子围绕x方向倾斜意味着偶极子相对于x方向的角度不变。下面参考图5和图6来进一步描述辐射元件的偶极子如何围绕x方向倾斜。在图5所示的示例中，每个辐射元件是交叉偶极子辐射元件，交叉偶极子辐射元件包括相互交叉的两个偶极子，其中每个偶极子包括相应一对偶极子臂122-1a、122-1b以及122-2a、122-2b。常规的辐射元件的偶极子臂所在的平面可以平行于x-y平面。相比之下，基站天线100的至少一个第二列120-1中的第二辐射元件121的偶极子臂122-1a、122-1b、122-2a、122-2b围绕x方向(即，第一方向)倾斜，使得由第二辐射元件121的偶极子臂122-1a、122-1b、122-2a、122-2b限定的平面Pcd相对于y方向(即，横向于第一方向的第二方向)或者x-y平面成角度θ。在图6所示的示例中，每个辐射元件包括偶极子，该偶极子包括共线的一对偶极子臂122-1a、122-1b，其中基站天线100的至少一个第二列120-1中的第二辐射元件121的偶极子臂122-1a、122-1b围绕x方向(即，第一方向)倾斜，使得由第二辐射元件121的该对偶极子臂122-1a、122-1b限定的线Lcd相对于x-y平面(即，由第一方向与横向于第一方向的第二方向限定的平面)成角度θ。线Lcd例如可以是该对偶极子臂122-1a、122-1b的纵向中心线。通过使辐射元件的偶极子围绕x方向倾斜，可以简单直接地对该辐射元件的波束图案进行相应调整，从而抑制方位角波束偏斜。
在一些实施例中，每个第二列中的第二辐射元件的偶极子围绕第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。如之前所讨论的，高频带辐射元件的波束图案容易受到低频带辐射元件的影响而朝向没有低频带辐射元件的方向偏斜，从而不期望地影响基站天线的性能。为了抵消这种偏斜，可以使高频带辐射元件围绕第一方向朝向低频带辐射元件倾斜。例如，如稍后描述的图4H所示，各个第二列中的第二辐射元件的偶极子分别围绕x方向朝向最邻近的相应第一列所在的方向倾斜。
在一些实施例中，至少最外侧的第二列中的辐射元件的偶极子可以以上述方式倾斜。例如，返回参考图1和图2，第二列120-1和120-4是最外侧的辐射元件列，并且第二列120-1和/或120-4中的第二辐射元件121中的至少一些的偶极子围绕x方向倾斜。另外，在一些实施例中，还可以使其它第二列中的第二辐射元件的偶极子围绕x方向倾斜。此外，在一些实施例中，基站天线100中的一个或多个第一列中的至少一个第一列中的第一辐射元件的偶极子也可以倾斜。应理解，可以根据对每个辐射元件的波束图案的方位角波束偏斜的校正需求来具体选择是否倾斜该辐射元件的偶极子以及进一步确定倾斜的角度和取向。
在一些实施例中，该至少一个第二列中的第二辐射元件的偶极子围绕第一方向倾斜的角度和/或取向取决于在偶极子没有倾斜的情况下在方位角平面中由该第二辐射元件辐射的主波束的指向方向与基站天线的法向方向之间的差异。
图7A和图7B示出了在基站天线100的第二列120-1中的第二辐射元件具有倾斜偶极子时以及在基站天线100的第二列120-1中的第二辐射元件具有常规偶极子时的在1695MHz处测量的方位角波束图案。其中，实线表示在第二辐射元件具有常规偶极子时的方位角波束图案，该常规偶极子平行于x-y平面，以及虚线表示在第二辐射元件具有倾斜偶极子时的方位角波束图案，该倾斜偶极子围绕x方向朝向第一列110-1倾斜5°。从实线可以看出，当辐射元件的偶极子平行于x-y平面时，方位角波束图案的10dB方位角波束偏斜为约-12.5°。一般认为10dB方位角波束偏斜的绝对值最差不可以超过12°，即一般认为绝对值超过12°的10dB方位角波束偏斜对于许多基站天线应用来说是不可接受的。从虚线可以看出，当将辐射元件的偶极子围绕x方向朝向第一列110-1倾斜5°时，方位角波束图案的10dB方位角波束偏斜为约-7.5°，落入了可接受的10dB方位角波束偏斜范围内，由此改进了方位角波束图案。可以根据实际需要设置辐射元件的偶极子围绕第一方向倾斜的角度和/或取向。例如，偶极子围绕第一方向倾斜的角度可以不超过10°，或者不超过5°,或者不超过2.5°。在一些实施例中，在任何给定的第二列中的第二辐射元件的偶极子围绕第一方向倾斜的角度和/或取向被配置为使得在方位角平面中由该第二辐射元件辐射的主波束的指向方向与基站天线的法向方向之间的差异不超过12°。
下面结合图4A至图4H具体描述其中偶极子围绕x轴相对于x-y平面倾斜的几种示例性配置。特别地，图4A至图4H图示了根据本公开的实施例的实现可以被用在基站天线中的具有倾斜偶极子的辐射元件的各种不同方式。
在一些实施例中，第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的顶表面，并且第二辐射元件的偶极子被安装在该倾斜的顶表面上。例如，如图4A和图4B所示，第二辐射元件121经由其支撑杆123安装在反射器101的一部分1011上，其中支撑杆123具有顶表面1231和底表面1232，并且第二辐射元件121的偶极子122被安装在支撑杆123的顶表面1231上。支撑杆123的顶表面1231可以是倾斜的，使得安装到其上的偶极子122可以被倾斜期望的角度θ。
在一些实施例中，该倾斜的顶表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中第二辐射元件的偶极子被安装到该一个或多个斜面部分中的一个。在一些示例中，该倾斜的顶表面可以包括单个斜面部分，即支撑杆123的顶表面1231可以是具有恒定倾斜角度的平面，例如如图4A所示。在一些示例中，支撑杆123的顶表面1231可以是包括多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分可以具有相应的倾斜角度和取向，例如如图4B所示。每个斜面部分的倾斜角度和/或取向可以根据实际需要具体设计，从而可以为具有不同方位角波束偏斜校正需求的第二辐射元件的偶极子提供期望的倾斜角度θ。这样的支撑杆123可以具有较好的通用性和安装的灵活性。例如，这种包括多个斜面部分的倾斜的顶表面1231的示例可以包括但不限于任何合适的规则或不规则多面体的外表面或其部分。另外，支撑杆123的横截面形状不受本公开的特别限制，并且可以根据需要进行具体设置。并且，支撑杆123不一定需要沿其长度具有恒定的横截面，例如，对于支撑杆123包括具有多个斜面部分的倾斜表面的情况，支撑杆123可以在其顶端部分具有比在其底端部分更大的横截面，从而为这些斜面部分分别提供足够的面积，和/或可以允许提供更多的斜面部分，等等。
另外，在一些实施例中，第二辐射元件的支撑杆可以具有倾斜的底表面，该第二辐射元件经由该倾斜的底表面被安装到反射器的前表面。例如，如图4C所示，第二辐射元件121经由其支撑杆123安装在反射器101的一部分1011上，其中支撑杆123具有顶表面1231和底表面1232，并且第二辐射元件121的偶极子122被安装到支撑杆123的顶表面1231。支撑杆123的底表面1232可以被配置为倾斜的，使得支撑杆123以非垂直的方式倾斜地安装在反射器101上，从而将安装在支撑杆123的顶表面1231上的偶极子122倾斜期望的角度θ。
在一些实施例中，该倾斜的底表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中第二辐射元件经由该一个或多个斜面部分中的一个被安装到反射器的前表面。在一些示例中，该倾斜的底表面可以包括单个斜面部分，即支撑杆123的底表面1232可以是具有恒定倾斜角度的平面，例如如图4C所示。在一些示例中，支撑杆123的底表面1232可以包括多个斜面部分，每个斜面部分可以具有相应的倾斜角度和取向。每个斜面部分的倾斜角度和/或取向可以根据实际需要具体设计，从而可以为具有不同方位角波束偏斜校正需求的第二辐射元件的偶极子提供期望的倾斜角度θ。包括多个斜面部分的倾斜底表面1232的具体配置可以类似于以上关于包括多个斜面部分的倾斜顶表面1231的配置，因此在此不再赘述。
此外，在一些实施例中，第二辐射元件可以包括倾斜元件，该倾斜元件被配置为使得该第二辐射元件的偶极子围绕第一方向倾斜。
在一些实施例中，该倾斜元件可以是设置在支撑杆的顶表面处的斜面元件，并且该第二辐射元件的偶极子经由该斜面元件被安装在支撑杆上。例如，如图4D和图4E所示，第二辐射元件121经由其支撑杆123安装在反射器101的一部分1011上，支撑杆123具有顶表面1231和底表面1232。在顶表面1231处还设置有斜面元件124，并且第二辐射元件121的偶极子122经由斜面元件124被安装到支撑杆123的顶表面1231。斜面元件124被配置用于为偶极子122提供倾斜的安装表面，使得安装到其上的偶极子122可以被倾斜期望的角度θ。
在一些实施例中，设置在支撑杆123的顶表面1231处的该斜面元件124提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中第二辐射元件的偶极子经由该一个或多个斜面部分中的一个被安装到支撑杆。在一些示例中，斜面元件124可以包括具有恒定倾斜角度的单个斜面部分，例如如图4D所示。在一些示例中，斜面元件124的倾斜角度是可调整的。在一些示例中，斜面元件124可以提供包括多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分可以具有相应的倾斜角度和取向，例如如图4E所示。每个斜面部分的倾斜角度和/或取向可以根据实际需要具体设计，从而可以为具有不同方位角波束偏斜校正需求的第二辐射元件的偶极子提供期望的倾斜角度θ。
在一些实施例中，该倾斜元件包括设置在支撑杆的底表面处的斜面元件，并且该第二辐射元件经由该斜面元件被安装到反射器的前表面。例如，如图4F所示，支撑杆123具有顶表面1231和底表面1232，并且在底表面1232处还设置有斜面元件125。第二辐射元件121经由斜面元件125被安装到反射器101的一部分1011上。斜面元件125被配置用于为支撑杆123提供倾斜的安装表面，使得支撑杆123以非垂直的方式倾斜地安装在反射器101上，从而将安装在支撑杆123的顶表面1231上的偶极子122倾斜期望的角度θ。
在一些实施例中，设置在支撑杆123的底表面1232处的该斜面元件125提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且第二辐射元件经由斜面部分中的一个被安装到反射器的前表面。在一些示例中，斜面元件125可以包括具有恒定倾斜角度的单个斜面部分，例如如图4F所示。在一些示例中，斜面元件125的倾斜角度是可调整的。在一些示例中，斜面元件125可以具有多个斜面部分，并且每个斜面部分可以具有相应的倾斜角度和取向。每个斜面部分的倾斜角度和/或取向可以根据实际需要具体设计，从而可以被用于为具有不同方位角波束偏斜校正需求的第二辐射元件的偶极子提供期望的倾斜角度θ。斜面元件125的配置可以类似于斜面元件124的配置。
另外，还可以通过倾斜第二辐射元件安装在其上的反射器来实现第二辐射元件的偶极子相对于x-y平面的倾斜。在一些实施例中，反射器的前表面中安装有第二列的一部分相对于反射器的前表面的剩余部分围绕第一方向倾斜。例如，如图4G所示，第二辐射元件121经由其支撑杆123安装在反射器101的一部分1011上，其中支撑杆123具有顶表面1231和底表面1232，并且第二辐射元件121的偶极子122被安装到支撑杆123的顶表面1231。反射器101的部分1011相对于反射器101的剩余部分(例如，部分1012)围绕x方向倾斜角度θ，从而使得安装到支撑杆123的顶表面1231的偶极子122可以被倾斜期望的角度θ。
在一些实施例中，反射器101可以包括多个安装部分，每个安装部分用于安装相应一个辐射元件，并且每个安装部分被配置有相对于x-y平面的相应的倾斜角度和取向，使得安装在其上的相应的辐射元件的偶极子围绕x方向以一定取向倾斜期望的角度。对应于不需要倾斜偶极子的辐射元件的安装部分的倾斜角度可以为零。反射器101还可以包括用于连接多个安装部分的多个连接部分，这些连接部分可以平行于x-y平面。例如，如图4H所示，第二辐射元件121-1至121-4分别安装在反射器101的安装部分1011、1013、1014、1016上，第一辐射元件111-1、111-2分别安装在反射器101的安装部分1012、1015上。如之前所讨论的，在高于第一操作频带的第二操作频带中操作的第二辐射元件的波束图案容易受到第一辐射元件的影响，使得波束图案朝向没有第一辐射元件的方向偏斜。为了校正这种偏斜，可以使第二列中的第二辐射元件的偶极子围绕x方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。例如，第二辐射元件121-1、121-3可以围绕x方向朝图4H中的右侧倾斜，第二辐射元件121-2、121-4可以围绕x方向朝图4H中的左侧倾斜。另外，由于第二辐射元件121-1、121-4分别只有一侧具有第一辐射元件，而第二辐射元件121-2、121-3两侧均有第一辐射元件但是与两侧的第一辐射元件的距离不同，因此在一些示例中，第二辐射元件121-1、121-4的倾斜角度θ1、θ4可以大于第二辐射元件121-2、121-3的倾斜角度θ2、θ3。
虽然在图4H中第一辐射元件111-1、111-2的偶极子未被倾斜，但是可以理解的是，可以根据实际需要，例如根据在第一辐射元件的偶极子未被倾斜的情况下由第一辐射元件辐射的主波束的指向方向与基站天线的法向方向之间的差异来设置第一辐射元件111-1、111-2的安装部分1012、1015的倾斜角度和取向。在图4H中，反射器101还包括多个连接部分1021至1025，用于连接安装部分1011至1016。可以理解的是，也可以不包括连接部分，而是使安装部分彼此直接连接。另外，还可以理解的是，虽然图4A至图4G关于第二辐射元件讨论了偶极子相对于x-y平面倾斜的配置，但是当需要校正第一辐射元件的方位角波束偏斜时，上述关于第二辐射元件讨论的各种实施方式也同样适用于第一辐射元件。
根据本公开的基站天线通过倾斜辐射元件的偶极子来抑制波束偏斜，从而改进辐射元件的波束图案，同时既不会影响其它辐射元件的波束图案，又不会影响基站天线的其它性能。
在说明书及权利要求中的词语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“高”、“低”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“之上”的特征，此时可以描述为在其它特征“之下”。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。
在说明书及权利要求中，称一个元件位于另一元件“之上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、“安装”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之上、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、直接安装至另一元件或直接接触另一元件，或者可以存在一个或多个中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“之上”、“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、“直接安装”至另一元件或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书及权利要求中，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。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。本文中使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。可以以任何方式和/或与其它实施例的方面或元件相结合地组合以上公开的所有实施例的方面和元件，以提供多个附加实施例。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
本公开还可以包括如下示例：
1、一种基站天线，包括：
反射器；以及
多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的至少一个偶极子，所述多个辐射元件包括：
多个第一辐射元件，所述多个第一辐射元件被配置用于在第一操作频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及
多个第二辐射元件，所述多个第二辐射元件被配置用于在不同于所述第一操作频带的第二操作频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，
其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的第二辐射元件中的第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
2、根据示例1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的底表面，并且所述第一第二辐射元件经由所述倾斜的底表面被安装在所述反射器的前表面上。
3、根据示例2所述的基站天线，其中，所述倾斜的底表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装在所述反射器的前表面上。
4、根据示例1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的顶表面，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子被安装到所述支撑杆的所述倾斜的顶表面。
5、根据示例4所述的基站天线，其中，所述倾斜的顶表面包括一个或多个斜面部分，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子被安装到所述一个或多个斜面部分中的一个。
6、根据示例1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件还包括倾斜元件，所述倾斜元件被配置为使得所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
7、根据示例6所述的基站天线，其中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的底表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件经由所述斜面元件被安装在所述反射器的前表面上。
8、根据示例7所述的基站天线，其中，所述斜面元件提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装在所述反射器的前表面上。
9、根据示例7所述的基站天线，其中，所述斜面元件的倾斜角度是可调整的。
10、根据示例6所述的基站天线，其中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的顶表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子经由所述斜面元件被安装在所述支撑杆上。
11、根据示例10所述的基站天线，其中，所述斜面元件提供包括一个或多个斜面部分的倾斜表面，每个斜面部分具有相应的倾斜角度和取向，并且其中所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子经由所述一个或多个斜面部分中的一个被安装在所述支撑杆上。
12、根据示例10所述的基站天线，其中，所述斜面元件的倾斜角度是可调整的。
13、根据示例1所述的基站天线，其中，所述反射器的前表面中安装有所述至少一个第二列的一部分相对于所述反射器的前表面的剩余部分围绕所述第一方向倾斜。
14、根据示例1所述的基站天线，其中，所述至少一个第二列包括所述一个或多个第二列中的最外侧的第二列。
15、根据示例1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜，使得由所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子限定的线相对于由所述第一方向与横向于所述第一方向的第二方向限定的平面成角度。
16、根据示例1所述的基站天线，其中，每个辐射元件是包括总共两个偶极子的交叉偶极子辐射元件，以及
其中，所述第一第二辐射元件的偶极子围绕所述第一方向倾斜，使得由所述第一第二辐射元件的偶极子限定的平面相对于横向于所述第一方向的第二方向成角度。
17、根据示例1所述的基站天线，其中，所述一个或多个第一列中的至少一个第一列中的每个第一辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
18、根据示例1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜的角度和/或取向取决于在所述至少一个偶极子没有倾斜的情况下在方位角平面中由所述第一第二辐射元件辐射的主波束的指向方向与所述基站天线的法向方向之间的差异。
19、根据示例1所述的基站天线，其中，每个辐射元件的所述至少一个偶极子由印刷电路板形成，并且所述印刷电路板被安装到所述辐射元件的支撑杆。
20、根据示例1至19中任一项所述的基站天线，其中，所述第二操作频带高于所述第一操作频带并且与所述第一操作频带不重叠。
21、根据示例20所述的基站天线，其中，所述至少一个第二列中的第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
22、一种基站天线，包括：
反射器；以及
多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的偶极子对，所述多个辐射元件包括：
多个低频带辐射元件，所述多个低频带辐射元件被配置用于在低频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及
多个高频带辐射元件，所述多个高频带辐射元件被配置用于在高于所述低频带的高频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，
其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的高频带辐射元件的偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
虽然已通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种基站天线，包括：
反射器；以及
多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的至少一个偶极子，所述多个辐射元件包括：
多个第一辐射元件，所述多个第一辐射元件被配置用于在第一操作频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及
多个第二辐射元件，所述多个第二辐射元件被配置用于在不同于所述第一操作频带的第二操作频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，
其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的第二辐射元件中的第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的底表面，并且所述第一第二辐射元件经由所述倾斜的底表面被安装在所述反射器的前表面上。
3.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件的支撑杆具有倾斜的顶表面，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子被安装到所述支撑杆的所述倾斜的顶表面。
4.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述第一第二辐射元件还包括倾斜元件，所述倾斜元件被配置为使得所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向倾斜。
5.根据权利要求4所述的基站天线，其中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的底表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件经由所述斜面元件被安装在所述反射器的前表面上。
6.根据权利要求4所述的基站天线，其中，所述倾斜元件包括设置在所述第一第二辐射元件的支撑杆的顶表面处的斜面元件，并且所述第一第二辐射元件的所述至少一个偶极子经由所述斜面元件被安装在所述支撑杆上。
7.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述反射器的前表面中安装有所述至少一个第二列的一部分相对于所述反射器的前表面的剩余部分围绕所述第一方向倾斜。
8.根据权利要求1所述的基站天线，其中，每个辐射元件的所述至少一个偶极子由印刷电路板形成，并且所述印刷电路板被安装到所述辐射元件的支撑杆。
9.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述至少一个第二列中的第二辐射元件的所述至少一个偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
10.一种基站天线，包括：
反射器；以及
多个辐射元件，每个辐射元件被安装在所述反射器的前表面上并且具有支撑杆和被安装到所述支撑杆的偶极子对，所述多个辐射元件包括：
多个低频带辐射元件，所述多个低频带辐射元件被配置用于在低频带中操作，并且被布置在沿第一方向延伸的一个或多个第一列中；以及
多个高频带辐射元件，所述多个高频带辐射元件被配置用于在高于所述低频带的高频带中操作，并且被布置在沿所述第一方向延伸的一个或多个第二列中，
其中，所述一个或多个第二列中的至少一个第二列中的高频带辐射元件的偶极子围绕所述第一方向朝向最邻近的第一列所在的方向倾斜。
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