辐射器以及天线的制作方法

发明涉及用于天线的辐射器和用于移动通信小区站点的天线以及小区站点。

背景技术：

1、对移动通信天线的要求不断提高。wo 2020/228275 a1示出了用于这样的天线的辐射器的示例。在未来，天线必须在宽频率范围上操作，而在小区站点处可用于天线的空间不会增加。因此，天线的辐射器必须变得更小。同时，制造较小的辐射器不应导致增加的成本。

技术实现思路

1、发明的目的是要提供一种用于天线的辐射器，特别地用于具有紧凑设计而没有辐射性质恶化的移动通信小区站点的辐射器。

2、为了这个目的，提供了一种用于天线的辐射器。辐射器包括具有有效(active)辐射区域的辐射器头，所述有效辐射区域具有第一部分和至少一个第二部分。第一部分和至少一个第二部分导电地连接，一起形成双极化辐射器，并且其中第一部分位于第一平面内，并且至少一个第二部分位于相对于第一平面偏移的第二平面内。

3、通过提供更靠近反射器的有效辐射区域的部分——与有效辐射区域的其它部分相比，特别地有效辐射区域的大部分——实现了这些部分和反射器之间更强的耦合。这导致辐射性质类似于仅在单个平面中延伸的更大有效辐射区域的辐射性质。

4、因此，通过将有效辐射区域划分为两个不同平面中的部分，可以减小有效辐射区域的总大小，而不会恶化辐射特性。

5、所有第二部分可以位于相同的第二平面和/或第一平面和第二平面彼此平行。

6、特别地，第一部分和至少一个第二部分不重叠。

7、为了进一步改善辐射特性，第二平面可以位于第一平面下方和/或偏移可以具有在λ/25和λ/15之间的大小，特别地λ/20，其中λ是设计频率范围的中心频率的波长。

8、特别是，当辐射器安装在天线中时，“下方”意味着更靠近反射器。

9、在一个方面，第一部分占有效辐射区域的60％和85％之间，进一步改善了辐射特性。

10、在实施例中，有效辐射区域具有矩形轮廓，特别地俯视图中的正方形轮廓和/或其中辐射区域位于辐射器头的顶侧上，因此提供小的辐射器。

11、例如，对于3ghz的频率，有效辐射区域的边缘具有在λ/2和λ/4之间的长度，特别地λ/3，和/或在25mm和30mm之间的长度，特别地28mm，导致非常紧凑的辐射器。

12、为了减小辐射特性中的干扰，至少一个第二部分可以邻接辐射区域的边缘，特别地邻接有效辐射区域的角。

13、特别地，在有效辐射区域的每个角处设置了第二部分和/或第一部分在俯视图中具有十字形轮廓。

14、在一个方面，所述至少一个第二部分具有矩形形状，特别地正方形形状，特别地具有在λ/11和λ/9之间的边缘长度，特别地λ/10。正方形形状允许有效辐射区域的有利对称性。

15、在实施例中，辐射器头在第一部分中包括两个主槽，特别地，其中主槽中的每个平行于有效辐射区域的边缘延伸，包括有效辐射区域的质心，和/或在两个第二部分之间的区域中部分延伸。所述槽改善了作为双极化辐射器的辐射器的特性。特别地，主槽限定了四个辐射部分。四个辐射部分可视为偶极臂，并且双极化辐射器可视为两个偶极子。

16、辐射部分还可以包括“贴片(patch)”辐射器的特性。

17、主槽可以平行于有效辐射区域的边缘延伸和/或主槽具有λ/3和λ/2之间的长度，特别地λ/4。

18、为了进一步改善辐射特性，在主槽的每一端处设置了横向延伸的端槽，特别地垂直于相应槽的端槽。

19、每个端槽的长度可以在λ/9和λ/11之间，特别地其可以是λ/10。端槽的长度可以等于至少一个第二部分中的一个的边缘的长度。

20、在实施例中，辐射器头包括在有效辐射区域边缘的至少部分处的侧壁，特别地在邻接第一部分的边缘处和/或在邻接第二部分的边缘处。侧壁提供了调节辐射特性的设计手段。

21、侧壁可以垂直于第一平面。

22、在一个方面，辐射器头包括将第一部分连接到一个第二部分的至少一个过渡部分，其中至少一个过渡部分在第一平面和第二平面之间垂直延伸，或者其中过渡部分从第一部分向外向下倾斜。过渡部分的角度用于影响辐射器的辐射特性。

23、特别地，当过渡部分不垂直于第一平面时，它占有效辐射区域的空间。

24、在实施例中，辐射器包括连接到辐射器头的辐射器馈电装置，其中辐射器馈电装置以倾斜角度或正交于第一平面延伸。这样，辐射器馈电装置用于影响辐射特性或不干扰辐射特性。

25、为了提供成本高效的耦合方式，辐射器馈电装置可以包括至少两个立柱(leg)，每个立柱连接到辐射器头的一对辐射部分中的一个，特别地，其中辐射器馈电装置可以包括四个立柱，每个立柱连接到有效辐射区域的辐射部分的不同的一个。

26、对于非常成本高效的辐射器，辐射器由单件制成，特别地通过压铸、深冲作为冲压弯曲部件或作为金属化注射成型塑料。

27、在一个方面，辐射器头(特别地整个辐射器)具有围绕有效辐射区域的质心的四重旋转对称性，进一步改善辐射特性。

28、为了上面提及的目的，提供了一种特别用于移动通信小区站点的天线。天线包括如上面所解释的至少一个辐射器和反射器。

29、所提及的关于辐射器的特征和优点也适用于天线，并且反之亦然。

30、在一个方面，第一平面比第二平面离反射器更远，特别地其中第二平面位于从反射器看到的第一平面和反射器之间的距离的40％和80％之间，特别地在70％处。这样，改善了天线的辐射特性。

31、在实施例中，天线包括用于辐射器的支撑件，其中辐射器馈电装置连接到支撑件，特别地，其中在支撑件处设置了巴伦(balun)结构，巴伦结构电流连接与同一对辐射部分(例如同一偶极子)相关联的辐射器馈电装置的立柱。在支撑件处提供巴伦结构减小了辐射器的复杂性。

32、巴伦结构可以将立柱连接到信号源。

33、此外，为了上面提及的目的，提供了一种移动通信小区站点，其包括如上面所解释的天线。

技术特征：

1.一种用于天线(12)的辐射器，包括具有有效辐射区域(28)的辐射器头(22)，所述有效辐射区域(28)具有第一部分(30)和至少一个第二部分(32)，其中所述第一部分(30)和所述至少一个第二部分(32)导电地连接，一起形成双极化辐射器，并且其中所述第一部分(30)位于第一平面(p1)内，以及所述至少一个第二部分(32)位于相对于所述第一平面(p1)偏移的第二平面(p2)内。

2.根据权利要求1所述的辐射器，其特征在于，所述第二平面(p2)位于所述第一平面(p1)下方和/或其中所述偏移具有在λ/25和λ/15之间的大小(s)，特别地λ/20。

3.根据权利要求1或2所述的辐射器，其特征在于，所述第一部分(30)占所述有效辐射区域(28)的60％和85％之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述有效辐射区域(28)具有矩形轮廓，特别地俯视图中的正方形轮廓和/或其中所述辐射区域(28)位于所述辐射器头(22)的顶侧上。

5.根据权利要求4所述的辐射器，其特征在于，所述有效辐射区域(28)的边缘具有在λ/2和λ/4之间的长度(l)，特别地λ/3，和/或在25mm和30mm之间的长度，特别地28mm。

6.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述至少一个第二部分(32)邻接所述辐射区域(28)的所述边缘，特别地邻接所述有效辐射区域(28)的角。

7.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述至少一个第二部分(32)具有矩形形状，特别地正方形形状，特别地具有在λ/11和λ/9之间的边缘长度(l)，特别地λ/10。

8.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器头(22)在所述第一部分(30)中包括两个主槽(34)，特别地，其中所述主槽(34)中的每个平行于所述有效辐射区域(28)的边缘延伸，包括所述有效辐射区域(28)的质心，和/或在两个第二部分(32)之间的区域中部分延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，在所述主槽(34)的每一端处设置了横向延伸的端槽(36)，特别地垂直于所述相应的主槽(34)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器头(22)包括所述有效辐射区域(28)的所述边缘的至少部分处的侧壁(48)，特别地在邻接所述第一部分(30)的所述边缘处和/或在邻接所述第二部分(32)的所述边缘处。

11.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器头(22)包括将所述第一部分(30)连接到一个第二部分(32)的至少一个过渡部分(50)，其中所述至少一个过渡部分(50)在所述第一平面(p1)和所述第二平面(p2)之间垂直延伸，或者其中所述过渡部分(50)从所述第一部分(30)向外向下倾斜。

12.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器(14)包括连接到所述辐射器头(22)的辐射器馈电装置(24)，其中所述辐射器馈电装置(24)以倾斜角度或正交于所述第一平面(p1)延伸。

13.根据权利要求12所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器馈电装置(24)包括至少两个立柱(26)，每个立柱连接到所述辐射器头(22)的一对辐射部分(37)中的一个，特别地，其中所述辐射器馈电装置(24)包括四个立柱(26)，每个立柱连接到所述一对辐射部分(37)中的所述辐射部分(37)中的不同的一个。

14.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器(14)由单件制成，特别地通过压铸、深冲作为冲压弯曲部件或作为金属化注射成型塑料。

15.根据前述权利要求中任一项所述的辐射器，其特征在于，所述辐射器头(22)，特别地所述整个辐射器(14)具有围绕所述有效辐射区域(28)的所述质心的旋转对称性。

16.一种天线，特别地用于移动通信小区站点(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的至少一个辐射器(14)和反射器(16)。

17.根据权利要求16所述的天线，其特征在于，所述第一平面(p1)比所述第二平面(p2)离所述反射器(16)更远，特别地，其中所述第二平面(p2)位于从所述反射器(16)看到的所述第一平面(p1)和所述反射器(16)之间的距离的40％和80％之间，特别地在70％处。

18.根据权利要求16或17所述的天线，其特征在于，所述天线(12)包括用于所述辐射器(14)的支撑件，其中所述辐射器馈电装置(24)连接到所述支撑件(20)，特别地，其中在所述支撑件处设置了巴伦结构(38)，所述巴伦结构(38)电流连接到与同一对辐射部分(37)相关联的所述辐射器馈电装置(24)的所述立柱(26)。

19.一种移动通信小区站点，包括根据权利要求16至18中任一项所述的天线(12)。

技术总结提供了一种用于天线(12)的辐射器(14)，其包括具有有效辐射区域(28)的辐射器头(22)，所述有效辐射区域(28)具有第一部分(30)和至少一个第二部分(32)，其中第一部分(30)和至少一个第二部分(32)导电地连接，一起形成双极化辐射器，并且其中所述第一部分(30)位于第一平面(P1)内，并且所述至少一个第二部分(32)位于相对于所述第一平面(P1)偏移的第二平面(P2)内。此外，提供了天线(12)和移动通信小区站点(10)。技术研发人员：S·哈斯图尔科格鲁,A·谢尔受保护的技术使用者：瑞典爱立信有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25