SE1200629A1

SE1200629A1 - Antenna element and device thereof

Info

Publication number: SE1200629A1
Application number: SE1200629A
Authority: SE
Inventors: Björn Lindmark
Original assignee: Powerwave Technologies Sweden
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-04-16
Also published as: SE536697C2

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett antennelement, varvid antennelementet (10)innefattar en väsentligen plan ledande skiva (20) som har åtminstone fyra slitsar (30a, 30b,300, 30d) anordnade symmetriskt i förhållande till en central rotationsaxel (Z) vinkelrät motnämnda skiva (20), varvid varje slits (30a, 30b, 300, 30d) sträcker sig från en periferi (40) hosnämnda skiva (20) radiellt inåt mot nämnda axel (Z) och har en tillhörande matningspunktbelägen vid dess tillhörande slits (30a, 30b, 30c, 30d); och radiellt motsatta matningspunkterär anordnade att matas med gemensamma radiofrekvenssignaler vilka är väsentligen i fas ochmed lika amplitud så att utstrålningen från varje slits (30a, 30b, 30c, 30d) är i fas och med likaamplitud så att nämnda antennelement utstrålar längs nämnda axel (Z). Dessutom hänför sigﬂerbandsantennenhet, en uppfinningen också till en antenngrupp och ett bredbandsantennsystem. (Fig. 1) The present invention relates to an antenna element, the antenna element (10) comprising a substantially planar conductive disk (20) having at least four slots (30a, 30b, 300, 30d) arranged symmetrically with respect to a central axis of rotation (Z) perpendicular to the said disk. (20), each slot (30a, 30b, 300, 30d) extending from a periphery (40) of said disc (20) radially inwardly towards said axis (Z) and having an associated feed point located at its associated slot (30a, 30b). , 30c, 30d); and radially opposite feed points are arranged to be fed with common radio frequency signals which are substantially in phase and with equal amplitude so that the radiation from each slot (30a, 30b, 30c, 30d) is in phase and with equal amplitude so that said antenna elements radiate along said axis (Z) . In addition, a band antenna unit, an invention also relates to an antenna array and a broadband antenna system. (Fig. 1)

Description

Emellertid, har nämnda lösningar enligt känd teknik komplicerad mekanisk struktur vilken erfordrar gjutna metalldelar med hög komplexitet. Detta betyder att nämnda antenn har en avsevärd vikt. Antennelementen enligt känd teknik är också ohanterliga (stora) med sina höj der. However, said prior art solutions have complicated mechanical structure which requires cast metal parts of high complexity. This means that said antenna has a considerable weight. Prior art antenna elements are also unwieldy (large) with their heights.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla en lösning vilken mildrar eller helt löser problemen med lösningarna enligt känd teknik.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is therefore to provide a solution which alleviates or completely solves the problems with the solutions according to the prior art.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en antennlösning vilken kan göras mindre men samtidigt ha goda impedansegenskaper.Another object of the invention is to provide an antenna solution which can be made smaller but at the same time have good impedance properties.

Enligt en första aspekt av uppfinningen, uppnås nämnda ändamål med ett bredbandsantennelement för ett antennsystem, varvid antennelementet innefattar en väsentligen plan ledande skiva som har åtminstone fyra slitsar anordnade symetriskt i förhållande till en central rotationsaxel vinkelrät mot nämnda skiva, varvid varje slits sträcker sig från en periferi på nämnda skiva radiellt inåt mot nämnda axel och har en tillhörande matningspunkt belägen vid dess tillhörande slits; och radiellt motsatta matningspunkter är anordnade att matas med gemensamma radiofrekvenssignaler vilka är väsentligen i fas och med lika amplitud så att strålningen från varje slits är i fas och med lika amplitud så att nämnda antennelement strålar längs nämnda axel.According to a first aspect of the invention, said object is achieved with a broadband antenna element for an antenna system, the antenna element comprising a substantially planar conductive disk having at least four slots arranged symmetrically with respect to a central axis of rotation perpendicular to said disk, each slot extending from a periphery of said disc radially inwardly towards said axis and having an associated feed point located at its associated slot; and radially opposite feed points are arranged to be fed with common radio frequency signals which are substantially in phase and with equal amplitude so that the radiation from each slot is in phase and with equal amplitude so that said antenna elements radiate along said axis.

Olika utföringsformer av antennelementet ovan är definierade i de osjälvständiga kraven 2-17.Various embodiments of the antenna element above are defined in the dependent claims 2-17.

I enlighet med en andra aspekt av uppfinningen uppnås nämnda ändamål med en ﬂerbandsantennenhet innefattande åtminstone ett antennelement i enlighet med uppfinningen och åtminstone ett andra bredbandsantennelement anordnat ovanför eller under nämnda första bredbandsantennelement; och vidare innefattande åtminstone ett plant parasitelement anordnat mellan nämnda första och andra bredbandsantennelement. 10 15 20 25 30 Enligt en tredje aspekt av uppfinningen uppnås nämnda ändamål med en antenngrupp innefattande ett ﬂertal ﬂerbandsantennenheter enligt uppfinningen och ett flertal första bredbandsantennelement i enlighet med uppfinningen och nämnda flerbandsantennenheter och nämnda första bredbandsantennelement är omväxlande anordnade i en rad så att ett avstånd dAE mellan centrum för ett första antennelement och en angränsande antennenhet i nämnda rad är konstant.According to a second aspect of the invention, said object is achieved with a b terrestrial antenna unit comprising at least one antenna element according to the invention and at least one second broadband antenna element arranged above or below said first broadband antenna element; and further comprising at least one planar parasite element disposed between said first and second broadband antenna elements. According to a third aspect of the invention, said object is achieved with an antenna group comprising a number of interconnect antenna units according to the invention and a plurality of first broadband antenna elements according to the invention and said multi-band antenna units and said first broadband antenna elements are alternately arranged in a row so that a distance between the center of a first antenna element and an adjacent antenna unit in said row is constant.

Vidare, hänför sig föreliggande uppfinning också till ett bredbandsantennsystem.Furthermore, the present invention also relates to a broadband antenna system.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en lösning som har en plan skiva vilken tillåter tillverkaren att använda tryckta kretskort (PCB:er) för matningsnätet vilket är bekvämt ur en anpassningssynvinkel. Dessutom kan den aktiva impedansen (impedansen som ses när de två slitsarna med samma polarisation exciteras samtidigt i fas och med lika styrka), för varje slits avstämmas till 100 ohm impedans vilket tillåter en enkel anpassning av de två mätningarna till en gemensam 50 ohm sändningsledning när bredbandsdrift tillhandahålles i två ortogonala polarisationer.The present invention provides a solution having a flat disk which allows the manufacturer to use printed circuit boards (PCBs) for the supply network which is convenient from an adaptation point of view. In addition, the active impedance (the impedance seen when the two slots with the same polarization are excited simultaneously in phase and with equal strength), for each slot can be tuned to 100 ohm impedance, which allows an easy adjustment of the two measurements to a common 50 ohm transmission line when broadband operation is provided in two orthogonal polarizations.

Föreliggande antennelement kan också göras litet vilket minskar storleken och vikten på antenninstallationer ute på markerna.The present antenna element can also be made small, which reduces the size and weight of antenna installations out on the ground.

Ytterligare fördelar och tillämpningar av föreliggande uppfinning återfinns i den följande detaljerade beskrivningen av föreliggande uppfinning.Additional advantages and applications of the present invention are set forth in the following detailed description of the present invention.

Kort beskrivning av ritningarna.Brief description of the drawings.

De bilagda ritningarna är avsedda att förtydliga och förklara olika utföringsformer av föreliggande uppfinning enligt vilken: Fig. 1A-1C visar tre olika utföringsformer av ett antennelement enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar en vy ovanifrån och sidovyer av ett singelbandbredbandsfrekvenstäckningsantennelement enligt en utföringsform av föreliggande uppfinningen; 10 15 20 25 30 Fig. 3 visar en vy ovanifrån och en sidovy av ett antennelement enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 4 visar en vy ovanifrån och sidovyer av ett antennelement med slitsstruktur med ökande bredd och symetriskt anordnade utskärningar; och Fig. 5 visar en utföringsform av en antenngrupp enligt föreliggande uppfinning.The accompanying drawings are intended to clarify and explain various embodiments of the present invention according to which: Figs. 1A-1C show three different embodiments of an antenna element according to the present invention; Fig. 2 shows a top view and side views of a single band broadband frequency coverage antenna element according to an embodiment of the present invention; Fig. 3 shows a top view and a side view of an antenna element according to another embodiment of the present invention; Fig. 4 shows a top view and side views of an antenna element with a slit structure with increasing width and symmetrically arranged cut-outs; and Fig. 5 shows an embodiment of an antenna array according to the present invention.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen För att uppnå tidigare nämnda och ytterligare ändamål, hänför sig föreliggande uppfinning till ett bredbandsantennelement 10 för antennsystem. Föreliggande antennelement innefattar en väsentligen plan ledande skiva 20 som har en periferi 40 och en central del. Antennelementet innefattar vidare åtminstone fyra slitsar 30a, 30b, 30c, 30d anordnade symetriskt i förhållande till en central rotationsaxel Z vilken är vinkelrät mot skivan 20. Sålunda är slitsarna anordnade på lika avstånd periferiskt på skivan, vilka därigenom delar in skivan i fyra lika kvadranter 21, 22, 23, 24, i en konfiguration med fyra slitsar. Detta betyder att antalet indelningar är beroende av antalet slitsar anordnade på skivan 20.Detailed Description of the Invention To achieve the aforementioned and further objects, the present invention relates to a broadband antenna element 10 for antenna systems. The present antenna element comprises a substantially planar conductive disk 20 having a periphery 40 and a central portion. The antenna element further comprises at least four slots 30a, 30b, 30c, 30d arranged symmetrically with respect to a central axis of rotation Z which is perpendicular to the disk 20. Thus the slots are arranged at equal distances peripherally on the disk, thereby dividing the disk into four equal quadrants 21. , 22, 23, 24, in a four-slot configuration. This means that the number of divisions depends on the number of slots arranged on the disc 20.

Varje slits 30a, 30b, 30c, 30d på skivan sträcker sig från skivans 20 periferi 40 radiellt inåt och längs skivans plan mot axeln Z, och varje slits har en tillhörande matningspunkt 5 la, 51b, 51c, 51d (se Fig. 2) vilken är belägen vid dess tillhörande slits (30a, 30b, 30c, 30d).Each slot 30a, 30b, 30c, 30d of the disc extends from the periphery 40 of the disc 20 radially inwards and along the plane of the disc towards the axis Z, and each slot has an associated feed point 51a, 51b, 51c, 51d (see Fig. 2) which is located at its associated slot (30a, 30b, 30c, 30d).

Föreliggande antennelement är anordnat så att radiellt motsatta matningspunkter (51a-5 lc och 51b-51d i Fig. 2) är anordnade att matas med gemensamma radiofrekvenssignaler vilka är väsentligen i fas och med lika amplitud så att strålningen från varje slits 30a, 30b, 30c, 30d, är i fas och med lika amplitud så att nämnda antennelement strålar längs axelns Zl. Sålunda betyder radiellt motsatta matningspunkter ett par matningspunkter som är anordnade på var sida av den centrala axeln Z. Exempelvis visar Fig. 2 två radiellt motsatta matningspunktpar 51a-51c och 51b-51d förknippade med matningsändpunkter 50a, 50c respektive 50b, 50d.The present antenna elements are arranged so that radially opposite feed points (51a-5c and 51b-51d in Fig. 2) are arranged to be fed with common radio frequency signals which are substantially in phase and with equal amplitude so that the radiation from each slot 30a, 30b, 30c , 30d, is in phase and with equal amplitude so that said antenna element radiates along the axis Z1. Thus, radially opposite feed points means a pair of feed points arranged on each side of the central axis Z. For example, Fig. 2 shows two radially opposite feed point pairs 51a-51c and 51b-51d associated with feed endpoints 50a, 50c and 50b, 50d, respectively.

Såsom är välkänt för fackännen inom teknikområdet, kommer en antenn med ﬂera matningspunkter att ha aktiv impedans, också känt som drivpunktsimpedans. Om man betraktar en första slits (30a) och en andra slits (30c) hos antennelementet, kommer vi att ha strålning längs axeln Z om nämnda slitsar exciteras med samma fas och styrka. För att anpassa antennen till en önskad impedans, är det viktigt att betrakta den ömsesidiga 10 15 20 25 30 kopplingen mellan den första och andra slitsen. Den relevanta impedansen hänvisas då till som aktiv eller drivpunktsimpedans beräknad såsom följer: om impedansen för slitsarna 1 och 2 är Z11 respektive Z22, och den ömsesidiga impedansen är Z12 = Z21, är den aktiva (eller drivpunkt) impedansen för slits 1 givet matningsströmmen Il och I2: Zld = Zll + Z12*I2/I1.As is well known to those skilled in the art, an antenna with ﬂ your feed points will have active impedance, also known as drive point impedance. If we consider a first slot (30a) and a second slot (30c) of the antenna element, we will have radiation along the axis Z if said slots are excited with the same phase and strength. To match the antenna to a desired impedance, it is important to consider the reciprocal coupling between the first and second slots. The relevant impedance is then referred to as active or drive point impedance calculated as follows: if the impedance of slots 1 and 2 is Z11 and Z22, respectively, and the mutual impedance is Z12 = Z21, the active (or drive point) impedance of slot 1 is given the supply current II and I2: Zld = Zll + Z12 * I2 / I1.

När Il = I2 (lika fas och styrka) är den aktiva impedansen helt enkelt: Zld = Zll + Z12.When I1 = I2 (equal phase and strength), the active impedance is simply: Zld = Z11 + Z12.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är skivans 20 periferi 40 (se exempelvis fig. 1A) belägen vid ett första radiellt avstånd R1 från rotationsaxeln Z, och varje matningspunkt är belägen vid ett andra radiellt avstånd R; från rotationsaxeln Z. Förhållandet mellan det första och andra radiella avståndet är sådant att det andra radiella avståndet R; är mindre än det första radiella avståndet R1, dvs. R; < RI. Företrädesvis är det andra radiella avståndet R; mindre än 0,5 gånger det första radiella avståndet RI, dvs. R; < 0,5-RL Ett mindre R; tillhandahåller en mindre real del (resistans) hos slitsimpedansen. Denna kan användas för att uppnå den önskade aktiva impedansen.According to an embodiment of the present invention, the periphery 40 of the disc 20 (see, for example, Fig. 1A) is located at a first radial distance R1 from the axis of rotation Z, and each feed point is located at a second radial distance R; from the axis of rotation Z. The ratio of the first to the second radial distance is such that the second radial distance R; is less than the first radial distance R1, i.e. R; <RI. Preferably, the second radial distance is R; less than 0.5 times the first radial distance RI, ie. R; <0.5-RL A smaller R; provides a smaller real part (resistance) of the slit impedance. This can be used to achieve the desired active impedance.

Dessutom, enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning sträcker sig varje slits 30a, 30b, 30c, 30d, radiellt inåt och slutar vid ett fjärde radiellt avstånd R4 från skivans 20 rotationsaxel Z (se Fig. lA-lC), varvid det fjärde radiella avståndet R4 är mindre än det andra radiella avståndet R;, dvs. R4 < R;. Ett antennelement som användes av uppfinnarna hade följande struktur: R; = 32mm, R; = 13mm, R4 = 6.5mm för drift i frekvensbandet 1710-2690 MHz.In addition, according to another embodiment of the present invention, each slot 30a, 30b, 30c, 30d extends radially inwardly and terminates at a fourth radial distance R4 from the axis of rotation Z of the disc 20 (see Figs. 1A-1C), the fourth radial distance R4 is smaller than the second radial distance R4, i.e. R4 <R ;. An antenna element used by the inventors had the following structure: R; = 32mm, R; = 13mm, R4 = 6.5mm for operation in the frequency band 1710-2690 MHz.

I allmänhet påverkar den totala längden på slitsarna (dvs. R1-R4) det utstrålande elementets 10 driftsfrekvens. Exempelvis för drift i frekvensbandet från 1710 MHz till 2690 MHz, är en lämplig längd på slitsarna 20 till 35mm vilket motsvarar 0.15 till 0.25 våglängder vid centrumfrekvensen för 2200 MHz. Vidare kan bredden på slitsarna varieras för att anpassas till antennimpedansen. En bredare slits ökar antennelementets reaktans, och gör det sålunda mer induktivt, medan en smalare slits kommer att göra det mer kapacitivt. Det är också möjligt att använda varierande slitsbredd hela vägen till skivans periferi, exempelvis exponentiell slitsbreddavsmalning, linjär stegavsmalning eller linjär sluttningsavsmalning. 10 15 20 25 30 Det har också insetts av uppfinnarna att varje slits kan ha en symetriskt formad utvidgning 60.In general, the total length of the slits (ie R1-R4) affects the operating frequency of the radiating element 10. For example, for operation in the frequency band from 1710 MHz to 2690 MHz, a suitable length of the slots is 20 to 35mm which corresponds to 0.15 to 0.25 wavelengths at the center frequency of 2200 MHz. Furthermore, the width of the slots can be varied to suit the antenna impedance. A wider slot increases the reactance of the antenna element, thus making it more inductive, while a narrower slot will make it more capacitive. It is also possible to use varying slot widths all the way to the periphery of the disc, for example exponential slot width taper, linear step taper or linear slope taper. It has also been recognized by the inventors that each slot may have a symmetrically shaped extension 60.

Varje utvidgning börjar från ett tredje radiellt avstånd R3 från rotationscentrumaxeln Z och sträcker sig radiellt inåt mot skivans centrum. Varje utvidgning bör starta från ett radiellt avstånd som är mindre än det andra R; radiella avståndet vilket definierar den radiella platsen för matningsavslutningspunkterna. Beroende på skivans radie R; och positionen för sändningsledningarna 30, 32 (från matningsnätet) kan det vara omöjligt att utsträcka slitsama _ så långt som till centrum av skivan såsom önskas ur en antennimpedanssynvinkel. Det kan då vara föredraget att öka den effektiva längden på slitsarna genom att göra dem bredare i den inre änden närmast skivans centrum. Sålunda, enligt ännu en utföringsform av uppfinningen har varje utvidgning 60 en största bredd wW_Max som är csms (en konstant) gånger bredden wsms för varje slits. I den här speciella utföringsformen antas det att slitsarna har en minimal bfCdd Wgms.Each extension starts from a third radial distance R3 from the center of rotation axis Z and extends radially inwards towards the center of the disc. Each extension should start from a radial distance less than the other R; radial distance which defines the radial location of the feed end points. Depending on the radius R of the disc; and the position of the transmission lines 30, 32 (from the supply network) it may be impossible to extend the slots as far as to the center of the disc as desired from an antenna impedance point of view. It may then be preferable to increase the effective length of the slits by making them wider at the inner end closest to the center of the disc. Thus, according to yet another embodiment of the invention, each extension 60 has a maximum width wW_Max which is csms (a constant) times the width wsms of each slot. In this particular embodiment, it is assumed that the slots have a minimal bfCdd Wgms.

Fig. lA-lC visar tre olika utföringsformer av ett antennelement enligt föreliggande uppfinning. Det noteras att skivan i det här fallet har fyra symmetriskt anordnade slitsar varvid varje slits har en tillhörande utvidgning 60 som är spetsformad i den radiellt inåtgående riktningen. Det här tillåter bibehållandet av slitsmatningen vid matningspunkten medan den utsträcker slitsens effektiva längd.Figs. 1A-1C show three different embodiments of an antenna element according to the present invention. It is noted that the disc in this case has four symmetrically arranged slots, each slot having an associated extension 60 which is pointed in the radially inward direction. This allows the slot feed to be maintained at the feed point while extending the effective length of the slot.

Slitsarna indelar skivan i fyra avsnitt 21, 22, 23, 24, och slitsarna i fig. lA och IB har konstant bredd medan slitsarna i fig. IB är bredare vid skivans periferi. Det noteras vidare att föreliggande antennelement har fyra matningsavslutningspunkter 50a, 50b, 50c, 50d, anordnade angränsande till sin tillhörande slits 30a, 30b, 30c, 30d. Avståndet vinkelrät i förhållande till den radiella riktningen mellan matningsavslutningspunkten och den tillhörande slitsen dpp beror på nödvändig impedansanpassning. Den totala impedansen Z_1 sedd vid slitsen (30a) är summan av den aktiva impedansen för slitsen Z_1 och serieimpendansen som uppvisas av den kortslutna Stumpen (i allmänhet kort sändningsledning som används i mikrovågsingenjörsvetenskap för att anpassa kretsar eller används som filterresonatorer) som slutar i matningsavslutningspunkten (50a), dvs. Z_1 = Z_ld + Z_stump.The slits divide the disc into four sections 21, 22, 23, 24, and the slits of Figs. 1A and 1B have a constant width while the slits of Fig. 1B are wider at the periphery of the disc. It is further noted that the present antenna element has four supply termination points 50a, 50b, 50c, 50d, arranged adjacent to its associated slot 30a, 30b, 30c, 30d. The distance perpendicular to the radial direction between the supply termination point and the associated slot dpp depends on the necessary impedance matching. The total impedance Z_1 seen at the slot (30a) is the sum of the active impedance of the slot Z_1 and the series impedance shown by the short-circuited Stump (generally short transmission line used in microwave engineering to adapt circuits or used as filter resonators) terminating in feed terminals 50a), i.e. Z_1 = Z_ld + Z_stump.

Om avståndet dpp är mycket litet, är serieimpedansen nära noll och Z_1 = Z_ld. Emellertid, om avståndet dpp ökar eller om avslutningen ändras från en kortslutning till en öppen krets, ändras värdet på Z_stump och detta kan tillhandahålla en bättre impedansanpassning av 10 15 20 25 30 antennelementet (tvärsnittsarean på slitsarna kan också varieras för impedansanpassning).If the distance dpp is very small, the series impedance is close to zero and Z_1 = Z_ld. However, if the distance dpp increases or if the termination changes from a short circuit to an open circuit, the value of Z_stump changes and this can provide a better impedance matching of the antenna element (the cross-sectional area of the slots can also be varied for impedance matching).

Sålunda, är avståndet dpp företrädesvis mindre än Ä /4 O» våglängd) för den lägsta driftfrekvensen för antennelementet 10, dvs. dpp < Ä /4.Thus, the distance dpp is preferably less than / / 40 (wavelength) for the lowest operating frequency of the antenna element 10, i.e. dpp <Ä / 4.

Fig. 2 och 3 visar olika utföringsformer av ett singelfrekvensantennelement med tillhörande stödstrukturer 80. Med hänvisning till fig. 2 har antennelementet en ledande skiva 20 positionerad ovanför en ledande reﬂektor 8 medelst en stödstruktur 80. Stödstrukturen 80 är i den här utföringsformen symmetriskt anordnad runt och sträcker sig längs axeln Z och är anordnad att understödja antennelementet 10 med ett förutbestämt avstånd över reﬂektorn 8 förknippat med antennelementet 10. Valfritt kan Stödstrukturen 80 ha i sitt inre en eller flera kanaler 81 som sträcker sig åtminstone delvis längs axeln Z. Nämnda kanaler 81 omsluter (exempelvis koaxiellt) sändningsledningar 30, 32, kopplade till (band) ledningsorgan 70a, 70b, 70c, 70d, vilka kopplar matningsavslutningspunkterna 50a, 50b, 50c, 50d, till antennsystemets matningsnät.Figs. 2 and 3 show different embodiments of a single frequency antenna element with associated support structures 80. Referring to Fig. 2, the antenna element has a conductive disk 20 positioned above a conductive reactor 8 by means of a support structure 80. In this embodiment the support structure 80 is symmetrically arranged around and extends along the axis Z and is arranged to support the antenna element 10 at a predetermined distance over the reactor 8 associated with the antenna element 10. Optionally, the support structure 80 may have in its interior one or more channels 81 which extend at least partially along the axis Z. Said channels 81 enclose (for example coaxially) transmission lines 30, 32, connected to (band) line means 70a, 70b, 70c, 70d, which connect the supply termination points 50a, 50b, 50c, 50d, to the supply network of the antenna system.

Dessutom, är den ledande skivan 20 indelad i fyra lika kvadranter, 21, 22, 23, 24, allmänt separerade med radiellt orienterade slitsar däremellan. Radiofrekvenssignaler (RF) är kopplade via ett första par av två separata radiosignalledningsmedel 70a, 70c (exempelvis bandledningar eller vilka andra lämpliga signalledare som helst) till ett första par av två radiellt motsatt anordnade slitsar 30a, 30c. Det första paret ledningsmedel 70a, 70c innefattar i det här exemplet två bandledningar med väsentligen lika elektriska längd. På liknande sätt har ett andra par av två separata radiosignalledningsmedel 70b, 70d väsentligen lika elektrisk längd kopplade till ett andra par radiellt motstående anordnade slitsar 30b, 30d.In addition, the conductive disk 20 is divided into four equal quadrants, 21, 22, 23, 24, generally separated by radially oriented slits therebetween. Radio frequency (RF) signals are connected via a first pair of two separate radio signal line means 70a, 70c (for example, band lines or any other suitable signal conductor) to a first pair of two radially opposite slots 30a, 30c. The first pair of conductor means 70a, 70c in this example comprises two strip conduits of substantially equal electrical length. Similarly, a second pair of two separate radio signal conduction means 70b, 70d has substantially equal electrical lengths connected to a second pair of radially opposite arranged slots 30b, 30d.

Fig. 3 visar en annan utföringsform av föreliggande uppfinning. Utföringsformen i Fig. 3 har en stödstruktur 80 med stödarmar 82 som sträcker sig radiellt utåt från skivans centrum och är anordnade att hålla den ledande skivan mera säkert över reﬂektorn 8. Även i det här fallet är ett första par ledningsmedel 70a, 70c kopplat till en första sändningsledning 30 vid en punkt nära skivans 12 centrum, och ett andra par ledningsmedel 70b, 70d, är kopplat till en andra sändningsledning 32. De två sändningsledningarna 30 och 32 är i sin tur kopplade till ett matningsnät hos antennsystemet, via lämpliga radiosignalledningar anordnade inom kanaler i 10 15 20 25 30 stödstrukturen 80. Matningsnätet är i det här fallet beläget under reﬂektorn 8 såsom visas i fig. 3.Fig. 3 shows another embodiment of the present invention. The embodiment in Fig. 3 has a support structure 80 with support arms 82 which extend radially outwards from the center of the disc and are arranged to hold the conductive disc more securely over the reactor 8. Also in this case a first pair of guide means 70a, 70c is connected to a first transmission line 30 at a point near the center of the disk 12, and a second pair of conduit means 70b, 70d, are connected to a second transmission line 32. The two transmission lines 30 and 32 are in turn connected to a supply network of the antenna system, via suitable radio signal lines arranged within channels in the support structure 80. In this case, the supply network is located below the reactor 8 as shown in Fig. 3.

I utföringsformen som visas i Fig. 3, är radiosändningsledningsmedel i form av mikrobandledningar belägna ovanpå ett dielektriskt stödskikt 12b, och radiofrekvens- sändningsledningarna 30, 32 är i form av koaxialsändningsledningar anordnade inom kanaler hos stödstrukturen 80 och kopplade till matningsnätet. Dessutom, i utföringsformen som visas i Fig. 3 har den ledande skivan 20 samma storlek som det dielektriska stödskiktet 12b, men det är också möjligt att ha en skiva 20 som är större än det dielektriska stödskiktet 12b.In the embodiment shown in Fig. 3, radio transmission line means in the form of microband lines are located on top of a dielectric support layer 12b, and the radio frequency transmission lines 30, 32 are in the form of coaxial transmission lines arranged within channels of the support structure 80 and connected to the supply network. In addition, in the embodiment shown in Fig. 3, the conductive disk 20 is the same size as the dielectric support layer 12b, but it is also possible to have a disk 20 larger than the dielectric support layer 12b.

Det är föredraget, men ej nödvändigt, att använda olika karaktäristisk impedans för bandledningarna 70b, 70d och den första sändningsledningen 30 för att undvika missanpassning vid förbindningen. Exempelvis, en karaktäristisk impedans på 100 ohm för bandledningarna 70b, 70d och en karaktäristisk impedans på 50 ohm för radiofrekvensledningen 30. Det här valet minimerar vågreﬂektionen vid förbindningen mellan bandledningarna 70b, 70d och radiofrekvensledningen 30. Andra val av karaktäristisk impedans är möjliga om detta bättre anpassar antennimpedansen till referensimpedansen för antennsystemet. Liknande krav gäller för den andra bandledningsstrukturen för ledningsmedlen 70a, 70c och radiofrekvensledningen 32.It is preferred, but not necessary, to use different characteristic impedances for the band lines 70b, 70d and the first transmission line 30 to avoid mismatch in connection. For example, a characteristic impedance of 100 ohms for the band lines 70b, 70d and a characteristic impedance of 50 ohms for the radio frequency line 30. This choice minimizes the wave vid section at the connection between the band lines 70b, 70d and the radio frequency line 30. Other characteristics of characteristic impedance are possible adjusts the antenna impedance to the reference impedance of the antenna system. Similar requirements apply to the second band line structure of the line means 70a, 70c and the radio frequency line 32.

Dessutom sträcker sig det första paret ledningsmedel 70a, 70c från den första radiofrekvenssändningsledningen 30 över ett första par motsatt anordnade slitsar 30a, 30c.In addition, the first pair of conduit means 70a, 70c from the first radio frequency transmission line 30 extends over a first pair of oppositely arranged slots 30a, 30c.

Det här kommer att excitera ett elektromagnetiskt fält över slitsarna 30a, 30c, vilket kommer att propagera bort från antennelementet 10 i en första linjär polarisation. Den radiella platsen för matningspunkterna (där ledningsmedlen korsar slitsarna) R; påverkar antennimpedansen på ett sådant sätt att en radiell position närmare skivans Z centrum, dvs. ett mindre värde för Rz, kommer att tillhandahålla en lägre resistans medan en position radiellt längre ut på skivan kommer att öka resistansen.This will excite an electromagnetic field across the slots 30a, 30c, which will propagate away from the antenna element 10 in a first linear polarization. The radial location of the feed points (where the conductors cross the slots) R; affects the antenna impedance in such a way that a radial position closer to the center Z of the disc, i.e. a smaller value for Rz, will provide a lower resistance while a position radially further out on the disk will increase the resistance.

För att undvika skärning mellan olika ledningsmedel, om de inte är isolerade (exempelvis bandledningar), kan en luftbrygga 44 implementeras vilken visas i Fig. 3 och 4. Dessutom är det önskvärt att bibehålla samma längd (och fasförhållande) för respektive par ledningsmedel 10 15 20 25 30 70a, 70c och 70b, 70d vilket kan realiseras genom att anpassa längden på de individuella ledningsmedlen var för sig.To avoid cutting between different conduits, if they are not insulated (for example strip conduits), an air bridge 44 can be implemented which is shown in Figs. 3 and 4. In addition, it is desirable to maintain the same length (and phase ratio) for each pair of conduits. 70a, 70c and 70b, 70d which can be realized by adapting the length of the individual conduit means separately.

Föreliggande uppfinning hänför sig vidare till en ﬂerbandsantennenhet 200 innefattande åtminstone ett första bredbandsantennelement 10 såsom beskrivits ovan och åtminstone ett andra bredbandsantennelement 100 anordnat ovanför eller under det första bredbands- antennelementet 10 beroende på driftsfrekvenserna för de två antennelementen. En utföringsform av en sådan ﬂerbandsantennenhet visas i Fig. 4.The present invention further relates to a broadband antenna unit 200 comprising at least a first broadband antenna element 10 as described above and at least a second broadband antenna element 100 arranged above or below the first broadband antenna element 10 depending on the operating frequencies of the two antenna elements. An embodiment of such a band antenna unit is shown in Fig. 4.

Antennenheten 200 innefattar också åtminstone ett lådformat parasitelement 120 anordnat mellan de första 10 och andra 100 bredbandsantennelementen (parasitelementet 120 är transparent i Fig. 4). Företrädesvis är det första bredbandsantennelementet 10 anordnat att utstråla radiosignaler i ett första frekvensband f; och det andra bredbandsantennelementet 100 är anordnat att utstråla radiosignaler i ett andra frekvensband fg. Det första frekvensbandet fl är ett högre frekvensband än det andra frekvensbandet fg, dvs. f] > f; vilket betyder att de första och andra elementen tillsammans bildar en dubbel bredbandsantennenhet.The antenna unit 200 also comprises at least one box-shaped parasite element 120 arranged between the first 10 and second 100 broadband antenna elements (the parasite element 120 is transparent in Fig. 4). Preferably, the first broadband antenna element 10 is arranged to radiate radio signals in a first frequency band f; and the second broadband antenna element 100 is arranged to radiate radio signals in a second frequency band fg. The first frequency band f1 is a higher frequency band than the second frequency band fg, i.e. f]> f; which means that the first and second elements together form a dual broadband antenna unit.

För att styra azimutlobbredden för det första högfrekvensantennelementet 10 och impedansen för det andra lågfrekvenselementet 100 är ett parasitelement 120 som har fyra sidor 120a-d placerat på ett avstånd ovanför (i en positiv Z-riktning) en ledande platta 112 hos antennsystemet som visas i Fig. 4. Parasitelementet 120 kommer typiskt att påverka impedansen för det första högfrekvensantennelementet och samtidigt utstrålningen från det andra lågfrekvensantennelementet som verkar som en reﬂektor för det senare antennelementet. Det är föredraget att bredden på parasitelementet 120 är större än storleken på högfrekvensantennelementet, dvs. WL > 2R1. Sidodimensionen WL och vägghöjden WH på parasitelementet 120 är valt för att uppnå önskad azimutlobbredd för det första högfrekvensantennelementet. Parasitelementet 120 kan vara konstruerat med användning av ﬂera kända metoder, såsom plåt eller alternativt upphöjda ledande stavar. Dessutom, är sidodimensionen WL på parasitelementet och höjden Hp ovanför den ledande skivan 20 valt för att tillhandahålla en god impedansanpassning för lågfrekvensantennelementet. Det har noterats att parasitelementet 120 skulle kunna ha en längd WL som är större än Ä /5 men 10 15 20 25 30 10 mindre än 71. / 3 av centrumdriftfrekvensen för lågfrekvensantennelementet, dvs. k! 5 < W1_ < X / 3 för god prestanda.To control the azimuth lobe width of the first high frequency antenna element 10 and the impedance of the second low frequency element 100, a parasitic element 120 having four sides 120a-d spaced above (in a positive Z direction) a conductive plate 112 of the antenna system shown in Figs. 4. The parasite element 120 will typically affect the impedance of the first high frequency antenna element and at the same time the radiation from the second low frequency antenna element which acts as a reactor for the latter antenna element. It is preferred that the width of the parasitic element 120 be greater than the size of the high frequency antenna element, i.e. WL> 2R1. The side dimension WL and the wall height WH of the parasitic element 120 are selected to achieve the desired azimuth lobe width for the first high frequency antenna element. The parasite element 120 may be constructed using known methods, such as sheet metal or alternatively raised conductive rods. In addition, the side dimension WL of the parasitic element and the height Hp above the conductive disk 20 are selected to provide a good impedance matching of the low frequency antenna element. It has been noted that the parasitic element 120 could have a length WL which is greater than Ä / 5 but less than 71. / 3 of the center operating frequency of the low frequency antenna element, i.e. k! 5 <W1_ <X / 3 for good performance.

Med hänvisning till utföringsformen av dubbelbredbandsantennenhet i Fig. 4 innefattar dubbelbredbandsantennenheten 110 ett högfrekvensbredbandsantennelement 10 (HFBAE) som tidigare beskrivits placerat ovanför ett motsvarande lågfrekvensbredbandsantennelement (LFBAE) 100 som har sina dimensioner skalade i enlighet därmed för att tillhandahålla effektiv drift i ett önskat frekvensband som i allmänhet är lägre i frekvens än frekvensen vald för HFBAE-drift. LFBAE är konstruerad på liknande sätt som HFBAE som tidigare beskrivits.Referring to the embodiment of the dual broadband antenna unit in Fig. 4, the dual broadband antenna unit 110 includes a high frequency broadband antenna element (HFBAE) as previously described located above a corresponding low frequency broadband antenna element (LFBAE) 100 having its dimensions scaled accordingly to provide efficient operation in is generally lower in frequency than the frequency selected for HFBAE operation. LFBAE is constructed in a similar manner to HFBAE as previously described.

LFBAE består en ledande skiva 20' placerad direkt omedelbart under ett dielektriskt stödskikt 112b. Den ledande skivan 20' kan vara gjord av en lämplig metallskiva skuren från plåt, såsom aluminium med användning av vilken industriell process som helst känd för en fackman. På liknande sätt som nämnda HFBAE, är den ledande skivan 20' på nämnda LFBAE i det här fallet indelad i fyra kvadranter 2l', 22', 23', 24' (eller löv) med fyra slitsar 30a', 30b', 30c', 30d' med undantag för att en viss del av metallöven inte är täckta med dielektriskt stödskikt. Det har fastställts att fullständig täckning av metallöven med dielektriskt stödskikt 112b är onödigt och tillför ytterligare kostnad. Det har vidare fastställts att lövkantema bort från excitationsslitsarna 30a', 30b', 30c', 30d' kan skäras ut (skäras ut i uddar) med en konkav form eftersom det tillåter placering av nämnda HFBAE nära i en ﬂerbandsantenngrupp (se också Fig. 5). Följaktligen kommer, såsom visas i Fig. 4, det diagonala avståndet D1_1 att vara större än det i uddar utskurna tväravståndet DL; utan att negativt påverka antennelementprestanda.LFBAE consists of a conductive disk 20 'placed directly immediately below a dielectric support layer 112b. The conductive disk 20 'may be made of a suitable metal disk cut from sheet metal, such as aluminum, using any industrial process known to one skilled in the art. Similar to the HFBAE, the conductive disk 20 'of the LFBAE in this case is divided into four quadrants 21', 22 ', 23', 24 '(or leaves) with four slots 30a', 30b ', 30c'. , 30d 'with the exception that a certain part of the metal leaves is not covered with a dielectric support layer. It has been determined that complete coverage of the metal sheets with dielectric backing layer 112b is unnecessary and adds additional cost. It has further been determined that the leaf edges away from the excitation slots 30a ', 30b', 30c ', 30d' can be cut out (cut out in tips) with a concave shape as it allows placement of the HFBAE close in a band antenna group (see also Fig. 5 ). Accordingly, as shown in Fig. 4, the diagonal distance D1_1 will be larger than the odd cut-out transverse distance DL; without adversely affecting antenna element performance.

Som visas är nämnda LFBAE-element placerat på avstånd H1 ovanför reﬂektor 8a (i en positiv Z-riktning) och kan understödjas med en korrekt konfigurerad centrumstolpe som understödstruktur 80. Centrumstolpstödstrukturen 80 är försedd med två uppsättningar radiofrekvensledare, med motsvarande par matande LFBAE- och HFBAE-utstrålare.As shown, the LFBAE element is located at a distance H1 above the reactor 8a (in a positive Z direction) and can be supported with a correctly configured center post as support structure 80. The center post support structure 80 is provided with two sets of radio frequency conductors, with corresponding pairs of feeding LFBAE and HFBAE emitter.

Avståndet H1 kan ha förhållandet till höjden Hp som 2Hp < H1 < 6Hp enligt en utföringsfonn av uppfinningen. 10 15 20 25 30 ll Även om en dubbelbredbandsantennelementstruktur har beskrivits kan samma konstruktionsprinciper anbringas på tríppelband och ﬂerbandsantennelementsystem.The distance H1 can have the ratio to the height Hp as 2Hp <H1 <6Hp according to an embodiment of the invention. 10 15 20 25 30 ll Although a dual broadband antenna element structure has been described, the same design principles can be applied to triple bands and ﬂ terrestrial antenna element systems.

Dessutom hänför sig uppfinningen till en antenngrupp innefattande ett ﬂertal ﬂerbandsantennenheter 200 enligt uppfinningen och ett ﬂertal första bredbandsantennelement 10. Föreliggande antenngrupp är konfigurerad så att ﬂerbandsantennenheterna 100 och de första bredbandsantennelementen 10 är anordnade omväxlande i en rad så att ett avstånd dAE mellan centrum för ett första antennelement 10 och en angränsande antennenhet 200 i raden är konstant.In addition, the invention relates to an antenna array comprising a plurality of interconnect antenna units 200 according to the invention and a plurality of first broadband antenna elements 10. The present antenna array is configured so that the interconnect antenna units 100 and the first broadband antenna elements 10 are arranged alternately in a row so that a distance first antenna element 10 and an adjacent antenna unit 200 in the row are constant.

Med hänvisning till fig. 5 kommer en utföringsform av en dubbelbredbandsantenngrupp 300 enligt föreliggande uppfinning att beskrivas. I det här icke begränsande exemplet, är tre antennenheter som var och en innefattar en LFBAE och en HFBAE 200', och fyra HFBAE:er 10 anordnade omväxlande i en rad, längs Y-axeln (dvs. längs den longitudinella centrumlinjen CL hos reﬂektorn Sa). Dimensioner SD1 och SD2 är företrädesvis lika så att högfrekvensgruppen har jämn fördelning genom gruppen. Avståndet SDO är valt baserat på den totala längden som är acceptabel för antennen och om möjligt satt till ett värde nära SD1.Referring to Fig. 5, an embodiment of a dual broadband antenna array 300 according to the present invention will be described. In this non-limiting example, three antenna units each comprising an LFBAE and an HFBAE 200 ', and four HFBAEs 10 are arranged alternately in a row, along the Y-axis (i.e., along the longitudinal centerline CL of the reactor Sa). ). Dimensions SD1 and SD2 are preferably equal so that the high frequency group has an even distribution throughout the group. The distance SDO is selected based on the total length that is acceptable for the antenna and if possible set to a value close to SD1.

Såsom är välkänt för fackmän inom området, måste dimensionerna SDl och SD2 väljas att vara mindre än 1 våglängd för att undvika närvaron av flera maxima eller gitterlober, i det vertikala mönstret. Om antenngruppens huvudlob styrs bort från horisontalplanet, måste avståndet vara ännu mindre och ett avstånd på 0,5 våglängder kommer att garantera att det inte finns några gitterlober för någon styrvinkel. I praktiken är det svårt att inpassa antennelementen med ett sådant litet inbördes avstånd och det har befunnits att ett värde SD1 = SD2 = 112 mm tillhandahåller god prestanda för drift i det lägre bandet 790-960 MHz och det högre bandet 1710-2690 MHz (som ett exempel). I det lägre frekvensbandet har vi sålunda ett gruppmellanrum på 224 mm, eller 0,65 våglängder vid centrumfrekvensen 875 MHz. I det högre frekvensbandet är mellanrummet 112 mm eller 0,82 våglängder vid centrumfrekvensen 2200 MHz.As is well known to those skilled in the art, the dimensions SD1 and SD2 must be chosen to be less than 1 wavelength to avoid the presence of several maxima or lattice lobes, in the vertical pattern. If the main beam of the antenna array is steered away from the horizontal plane, the distance must be even smaller and a distance of 0.5 wavelengths will guarantee that there are no lattice lobes for any control angle. In practice, it is difficult to fit the antenna elements with such a small mutual distance and it has been found that a value SD1 = SD2 = 112 mm provides good performance for operation in the lower band 790-960 MHz and the higher band 1710-2690 MHz (which an example). In the lower frequency band, we thus have a group gap of 224 mm, or 0.65 wavelengths at the center frequency 875 MHz. In the higher frequency band, the gap is 112 mm or 0.82 wavelengths at the center frequency 2200 MHz.

Den ovan beskrivna antenngruppen kan införlivas i ett bredbandsantennsystem vilket enkelt förstås av fackmän inom området. Det inses också att ett bredbandsantennsystem kan inbegripa vilket som helst av antennelementen och antennenheterna enligt uppfinningen. 12 Bredbandsantennsystemet är företrädesvis anpassat för sändning och/eller mottagning av radiosändsignaler för trådlösa kommunikationssystem såsom GSM, GPRS, EDGE, UMTS, LTE, LTE-Advanced och WiMax-System.The antenna group described above can be incorporated into a broadband antenna system which is readily understood by those skilled in the art. It will also be appreciated that a broadband antenna system may include any of the antenna elements and antenna units of the invention. The broadband antenna system is preferably adapted for transmitting and / or receiving radio transmission signals for wireless communication systems such as GSM, GPRS, EDGE, UMTS, LTE, LTE-Advanced and WiMax-System.

Slutligen bör det förstås att föreliggande uppfinning inte är begränsad till utföringsformerna som beskrivits ovan utan också avse och inbegriper alla utföringsforrner inom skyddsomfånget för de bilagda självständiga patentkraven.Finally, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above but also relates to and includes all embodiments within the scope of the appended independent claims.

Claims

A broadband antenna element (10) for an antenna system, the antenna element (10) comprising a substantially planar conductive disk (20) having at least four slots (3021, 30b, 30c, 30d) arranged symmetrically with respect to a central axis of rotation (Z) perpendicular to said disc (20), each slot (30a, 30b, 30c, 30d) extending from a periphery (40) of said disc (20) radially inwardly towards said axis (Z) and having an associated feed point (Sla, 51b, 51c, Sld) located at its associated slot (30a, 30b, 300, 30d); and radially opposite feed points (51a, 51b, 51l, Sld) are arranged to be fed with common radio frequency signals which are substantially in phase and of equal amplitude so that the radiation from each slot (30a, 30b, 30c, 30d) is in phase and of equal amplitude so that said antenna element radiates along said axis (Z). The broadband antenna element (10) of claim 1, wherein said periphery (40) is located at a first radial distance R; from said axis (Z), and each feed point (51a, 51b, 51c, 5ld) is located at a second radial distance R; from said axis (Z), and said second radial distance R; is less than said first radial distance R1, i.e. R; <R1. The broadband antenna element (10) according to claim 2, wherein said second radial distance R; is less than 0.5 times said first radial distance R1, i.e. R; <0.5-RI. Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein each slot (30a, 30b, 30c, 30d) terminates at a fourth radial distance R4 from said axis of rotation (Z), said fourth radial distance R4 being smaller than said second radial distance Rz. , i.e. R4 <Rz. Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein each slot (30a, 30b, 30c, 30d) has a symmetrically shaped extension (60) starting from a third radial distance Rg from said axis of rotation (Z) and extending radially. 20 25 30 10. ll. 12. 14 inwardly, said third radial distance R; is smaller than said second radial distance Rz, i.e. R3 <Rz. The broadband antenna element (10) according to claim 5, wherein said third radial distance R3 is greater than said fourth radial distance R4, i.e. R3> R4. The broadband antenna element (10) of claim 5 or 6, wherein each extension (60) has a maximum width wMax that is osm, times the minimum width Wsms of a slot (30a, 30b, 30c, 30d), the csms being a constant. Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein said slots (30a, 30b, 30c, 30d) have a constant width wsms. A broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, further comprising a support structure (80) symmetrically arranged around and extending along said axis of rotation (Z) to support said antenna element (10) at a predetermined distance across a reactor structure (8) connected with said antenna element (10). Broadband antenna element (10) according to claim 9, wherein the support structure (80) comprises, in its interior, at least one channel (81) extending at least partially along said axis (Z), which channel (81) is arranged to hold conduit means (70a, 70b, 70c, 70d) for said feed points. The broadband antenna element (10) of claim 10, wherein said support structure (80) comprises support arms (82) extending radially outwardly from said axis (Z), which support arms (82) are arranged to hold said conductive disk (20). Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein each feed point (51a, 5 lb, 5 lc, 5 ld) is fed by means of an associated conductor means (70a, 70b, 70c, 70d), said associated conductor means (70a, 70b, 70c , 70d) ends at associated feed end points (50a, 50b, 50c, 50d). A broadband antenna element (10) according to claim 12, wherein said lead means (70a, 70b, 70c, 70d) are band lines or coaxial cables. A broadband antenna element (10) according to claim 12 or 13, wherein each feed termination point (50a, 50b, 50c, 50d) is located at a distance dpp from its associated slot (30a, 30b, 30c, 30d), said distance dpp being less than Ä / 4 of the lowest operating frequency of said antenna element (10), i.e. dpp <1 »/ 4. Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein said antenna element (10) is arranged to radiate radio frequency signals in two orthogonal polarizations. Broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims, wherein said disk (20) is substantially circular, and / or said disk (20) has concave cutouts extending radially inwardly from said periphery (40) and said cutouts are arranged between said slots (30a, 30b, 30c, 30d). A multi-band antenna unit (200) for a broadband antenna, comprising at least a first broadband antenna element (10) according to any one of the preceding claims and at least a second broadband antenna element (100) arranged above or below said first broadband antenna element (10); and further comprising at least one planar parasite element (120) disposed between said first (10) and second (100) broadband antenna elements. The multi-band antenna assembly (200) of claim 17, wherein said parasitic element (120) is box-shaped and extends parallel to said disk (20) and has a substantially rectangular or square shape. The multi-band antenna unit (200) according to claim 18, wherein said parasitic element (120) has a length WL greater than 2. / 5 but less than lt / 3 of the center operating frequency of said second broadband antenna element (120). 10), i.e. Ä / 5 <WL <) \ ./ 3. A multi-band antenna unit (200) according to any one of claims 17-19, wherein said first broadband antenna element (10) is arranged to radiate radio signals in a first frequency band f1 and said second broadband antenna element (100) is arranged to radiate radio signals in a second frequency band fz, said first frequency band f] is a higher frequency band than said second frequency band f2, i.e. fl> fg. Antenna group (300) comprising a plurality of ﬂ terrestrial antenna units (200) according to any one of claims 17-20 and a number of first broadband antenna elements (10) according to any one of claims 1-16, and said ﬂ terrestrial antenna units (100) and said first broadband antenna elements (10) are arranged alternately. in a row so that a distance dAE between the center of a first antenna element (10) and an adjacent antenna unit (200) in said row is constant. Broadband antenna systems, arranged for wireless communication systems, comprising at least one broadband antenna element according to any one of claims 1-16, and / or at least one ands broadband antenna unit according to any one of claims 17-20, and / or at least one antenna group according to claim 21.