基站天线装置、基站天线和用于基站天线的天线组件的制作方法

1.本技术总体上涉及无线电通信技术，并且更具体地，涉及一种用于基站天线的天线组件和一种包括这样的天线组件的基站天线和基站天线装置。


背景技术：

2.蜂窝通信系统在现有技术中是已知的。在蜂窝通信系统中，地理区域可以被划分成一系列的小区，各小区可以通过相应的基站天线装置服务。
3.随着5g通信技术的发展，基站天线装置变得越来越复杂。基站天线装置可以包括在多个不同工作频带工作的辐射元件的阵列。一种已知的基站天线装置包括无源的天线组件和有源的天线组件。值得期望的是，对于无源的天线组件，可以采用成熟的无源模块，其能够与多种多样的有源的天线组件适配，这可以是成本有利的。


技术实现要素：

4.本技术的目的是，提出一种用于基站天线的天线组件和一种包括这样的天线组件的基站天线装置。
5.本技术的第一方面涉及一种用于基站天线的天线组件，所述天线组件包括反射器，所述反射器具有纵向延伸，所述反射器具有前侧和与前侧相反的后侧，所述前侧构造成用于在所述前侧上布置辐射元件，其中，所述反射器具有处在第一平面中的第一纵向区段和处在第二平面中的与该第一纵向区段相邻的第二纵向区段，所述第一平面在所述第二平面后面。
6.通过天线组件的反射器的创新的结构，可以改进包括该反射器的基站天线的性能。
7.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以是反射器的一个纵向端部区段。
8.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以是反射器的一个纵向中间区段。所述反射器可以包括两个纵向端部区段作为第二纵向区段。例如两个第二纵向区段可以在反射器的纵向延伸中处于同一个层面中或者处于两个不同的层面中。
9.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以通过台阶区段过渡至所述第二纵向区段。
10.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以柔和地过渡至所述第二纵向区段，其中，过渡区域可以在纵向延伸中具有连续的曲率。
11.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以具有窗口，所述窗口在横向地间隔开的第一和边缘板条之间延伸，所述边缘板条处在所述窗口的相对的纵向延伸的边上。
12.在一些实施方式中，所述窗口可以仅仅沿着所述第一纵向区段延伸。
13.在一些实施方式中，所述窗口可以在所述第一纵向区段的长度的一部分上延伸。
14.在一些实施方式中，所述窗口可以在所述第一纵向区段的长度的大部分或全长上延伸。
15.在一些实施方式中，所述窗口在第一纵向区段的至少一个纵向端部上可以是敞开的。
16.在一些实施方式中，所述窗口可以占据所述第一纵向区段的宽度的大部分，例如占据该宽度的2/3以上或者3/4以上。
17.在一些实施方式中，所述窗口可以是矩形的窗口，其中，所述边缘板条可以具有直的内边缘。
18.在一些实施方式中，所述天线组件可以还包括射频端口和辐射元件的阵列，在阵列中的每个辐射元件与所述射频端口耦合，并且所述阵列中的辐射元件之中的一些辐射元件安装成，从反射器的第一纵向区段朝前延伸，并且所述阵列中的辐射元件之中的一些另外的辐射元件安装成，从反射器的第二纵向区段朝前延伸。
19.在一些实施方式中，所述窗口可以横向地在所述第一纵向区段的宽度的至少大部分上延伸。
20.在一些实施方式中，所述天线组件可以还包括安装成从第一边缘板条朝前延伸的第一列辐射元件和安装成从第二边缘板条朝前延伸的第二列辐射元件。
21.在一些实施方式中，每个边缘板条可以构造成用于，在该边缘板条的前侧上布置一列或多列辐射元件。
22.在一些实施方式中，所述天线组件可以还包括在第一纵向区段的前方跨越所述窗口的至少一部分的电介质层。
23.在一些实施方式中，所述一个或多个介电的支撑元件之中的至少一个介电的支撑元件可以跨接第一纵向区段的两个边缘板条。
24.在一些实施方式中，在朝第一纵向区段的投影中，所述电介质层可以覆盖所述窗口。
25.在一些实施方式中，所述电介质层可以与第一纵向区段平行地延伸。
26.在一些实施方式中，所述电介质层可以是平面部件或者曲面部件。
27.在一些实施方式中，所述天线组件可以包括一个或多个——例如在第一纵向区段的纵向延伸上分布设置的——介电的支撑元件，所述支撑元件与至少一个边缘板条固定并且支撑所述电介质层。
28.在一些实施方式中，每个支撑元件可以是面状部件，跨接第一纵向区段的两个边缘板条，与两个边缘板条固定。
29.在一些实施方式中，所述天线组件可以包括从反射器的前侧向前伸出的辐射元件的阵列。
30.在一些实施方式中，所述从反射器的前侧向前伸出的辐射元件可以是无源的辐射元件。
31.在一些实施方式中，所述天线组件可以具有唯一类型的辐射元件。
32.在一些实施方式中，所述天线组件可以具有两种或更多种能在不同频带工作的辐射元件。
33.在一些实施方式中，所述辐射元件可以是双极化的振子，例如
±
45
°
极化的振子。
34.在一些实施方式中，所述天线组件可以还包括射频端口和辐射元件的阵列，在阵列中的每个辐射元件与所述射频端口耦合，并且所述阵列中的第一子集的辐射元件安装
成，从反射器的第一纵向区段朝前延伸，并且所述阵列中的第二子集的辐射元件安装成，从反射器的第二纵向区段朝前延伸，并且在第一子集中的辐射元件之中的至少一些辐射元件的最朝前的端部处在第二子集中的辐射元件的最朝前的端部的后面。
35.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以在所述反射器的纵向延伸的少于一半上延伸。
36.在一些实施方式中，所述反射器可以具有第三纵向区段，其中，所述第三纵向区段与第二纵向区段共面，并且所述第一纵向区段处于第二和第三纵向区段之间。
37.在一些实施方式中，第一台阶区段处在第一和第二纵向区段之间，并且第二台阶区段可以处在第一和第三纵向区段之间。
38.在一些实施方式中，所述天线组件可以具有正好两个纵向区段。
39.在一些实施方式中，所述第一纵向区段的纵向延伸可以占据所述反射器的纵向延伸的小部分。
40.在一些实施方式中，所述第一纵向区段的纵向延伸可以占据所述反射器的纵向延伸的40％以下，例如大约1/3。
41.在一些实施方式中，所述天线组件可以具有三个或更多个纵向区段，其中，每两个相邻的纵向区段在所述反射器的厚度方向上相互错开。
42.在一些实施方式中，所述三个或更多个纵向区段可以处于两个或更多个层面中。
43.在一些实施方式中，所述反射器的每两个相邻的纵向区段可以通过台阶相互过渡。
44.在一些实施方式中，所述反射器的每个纵向区段可以构造成用于在该纵向区段的前侧上布置至少一个辐射元件。
45.在一些实施方式中，所述反射器的第一和第二纵向区段可以相互平行地延伸。
46.在一些实施方式中，所述反射器的每个纵向区段可以基本上在一个平面中延伸。
47.在一些实施方式中，所述台阶区段可以包括在金属基质中的弯曲部，所述金属基质形成第一纵向区段和第二纵向区段。
48.本技术的第二方面涉及一种基站天线装置，其包括基站天线，所述基站天线包括壳体和容纳在所述壳体中的天线组件，所述壳体具有与所述反射器的前侧相配的前侧和相反的后侧，其中，所述天线组件可以是根据本技术的第一方面的用于基站天线的天线组件。
49.在一些实施方式中，所述壳体的后侧可以是平坦的。
50.在一些实施方式中，所述壳体的后侧可以具有在壳体的纵向延伸的一部分或全长上延伸的中央凹部和在壳体的宽度方向上在该中央凹部每一侧的朝后延伸的突起部。
51.在一些实施方式中，所述中央凹部的宽度可以占据壳体的宽度的大部分，例如2/3以上或者3/4以上。在本文中，“大部分”可以意味着“超过一半”，并且“小部分”可以意味着“低于一半”。
52.在一些实施方式中，所述反射器的第一纵向区段可以具有第一和第二边缘板条，所述第一和第二边缘板条在彼此之间限定窗口，所述第一和第二边缘板条在所述壳体内接纳在朝后延伸的突起部中。
53.在一些实施方式中，所述壳体可以具有矩形的或者椭圆形的横截面。
54.在一些实施方式中，所述天线组件的反射器的第一纵向区段可以具有窗口，并且
所述有源的天线模块的有源的辐射元件至少部分地穿过所述窗口。
55.在一些实施方式中，所述基站天线装置可以包括有源的天线模块，所述有源的天线模块可以在所述基站天线的壳体的后侧上在所述反射器的第一纵向区段的后面安装。
56.在一些实施方式中，所述有源的天线模块可以包括有源的反射器和从有源的反射器向前延伸的有源的辐射元件的阵列。
57.在一些实施方式中，所述天线组件的反射器的第一纵向区段可以具有窗口，并且所述有源的天线模块的有源的辐射元件至少部分地穿过所述窗口。
58.在一些实施方式中，所述天线组件的反射器的第一纵向区段可以具有窗口和在所述第一纵向区段的宽度方向上在两侧限定该窗口的边缘板条，所述窗口可以处于有源的辐射元件的阵列的前方。
59.在一些实施方式中，在朝所述第一纵向区段的投影中，所述有源的辐射元件的阵列可以处于所述窗口的内部。
60.在一些实施方式中，所述有源的天线模块的有源的反射器与所述天线组件的反射器的第一纵向区段可以电容性地和/或流电地耦合，使得所述有源的天线模块的有源的反射器可以与所述天线组件的反射器具有共同的接地电势。
61.在一些实施方式中，所述有源的天线模块可以包括无线电线路装置、有源的反射器和从有源的反射器朝前伸出的mmimo(大规模多输入多输出)天线阵列。
62.本发明的一个方面涉及一种基站天线装置，其特征在于，所述基站天线装置包括：
63.基站天线，所述基站天线包括无源的反射器，所述无源的反射器具有处在第一平面中的第一纵向区段和处在第二平面中的第二纵向区段，所述第一平面相对于第二平面在朝后的方向上偏移，所述偏移是在0.25英寸与5英寸之间的距离；和
64.有源的天线模块，所述有源的天线模块包括有源的反射器，所述有源的反射器在无源的反射器的第一纵向区段的后面耦合至基站天线。
65.在一些实施方式中，所述有源的反射器可以经由至少一个天线罩电耦合至无源的反射器。
66.在一些实施方式中，所述至少一个天线罩可以包括：所述基站天线的天线罩，所述基站天线的天线罩面向所述有源的天线模块；和有源的天线模块的天线罩，所述有源的天线模块的天线罩面向所述基站天线的天线罩。
67.在一些实施方式中，所述电耦合可以是电容性的耦合和/或流电的耦合。
68.在一些实施方式中，所述第一和第二纵向区段可以通过阶梯式的分段连接。
69.在一些实施方式中，所述阶梯式的分段可以由在提供第一纵向区段和第二纵向区段之中的一个或两个纵向区段的反射器中的至少一个弯曲部限定。
70.在一些实施方式中，所述阶梯式的分段可以由分立的接口元件提供，所述接口元件在前后方向上延伸并且附接至第一和第二纵向区段。
71.在一些实施方式中，所述阶梯式的分段可以垂直于第一和第二纵向区段。
72.在一些实施方式中，所述基站天线装置可以还包括跨越所述第一纵向区段的至少一部分并且在所述至少一部分前方的介电材料。
73.在一些实施方式中，所述基站天线装置可以还包括：第一列辐射元件，所述第一列辐射元件安装成从第一纵向区段的第一边朝前延伸；和第二列辐射元件，所述第二列辐射
元件安装成从第一纵向区段的第二边朝前延伸，其中，第一纵向区段的中间区段没有辐射元件，并且有源的天线模块包括辐射元件的阵列，所述有源的天线模块的辐射元件在第一纵向区段的中间区段的后面朝前延伸或者朝前延伸到第一纵向区段的中间区段中的窗口中。
74.本发明的一个方面涉及一种基站天线，其特征在于，所述基站天线包括：
75.第一射频端口；
76.无源的反射器，所述无源的反射器具有处在第一平面中的第一纵向区段和处在第二平面中的第二纵向区段，所述第一平面相对于第二平面在朝后的方向上偏移，所述偏移是在0.25英寸与5英寸之间的距离；和
77.天线组件，所述天线组件构造有全部耦合至第一射频端口的辐射元件的第一阵列，其中，在第一阵列中的第一子集的辐射元件安装在第一纵向区段上，并且在第一阵列中的第二子集的辐射元件安装在第二纵向区段上。
78.在一些实施方式中，所述基站天线可以还包括第二射频端口；所述天线组件还包括全部耦合至第二射频端口的辐射元件的第二阵列，其中，在第二阵列中的第一子集的辐射元件安装在第一纵向区段上，并且在第二阵列中的第二子集的辐射元件安装在第二纵向区段上，其中，在相应的第一和第二阵列中的第一子集的辐射元件包括在第一纵向区段的左右两侧部分上的、横向地间隔开的、在朝前的方向上伸出的第一列和第二列辐射元件，并且在相应的第一和第二阵列中的第二子集的辐射元件包括在第二纵向区段上的、横向地间隔开的、在朝前的方向上伸出的第一列和第二列辐射元件。
79.在一些实施方式中，第一阵列和第二阵列的辐射元件可以构造成用于在617～960mhz频带的全部或一部分中工作。
80.在一些实施方式中，所述天线组件可以还包括仅仅沿着第二纵向区段延伸的、构造成用于在1427～2690mhz频带的全部或一部分中工作的多个辐射元件。
81.在一些实施方式中，所述第一纵向区段的宽度尺寸的大部分可以没有辐射元件。
82.在一些实施方式中，所述第一纵向区段可以包括横向地在第一纵向区段的左右两侧部分之间延伸的窗口，所述窗口在纵向上沿着所述第一纵向区段的长度尺寸的至少大部分延伸，并且所述左右两侧部分包括从所述左右两侧部分朝前伸出的辐射元件。
83.本发明的一个方面涉及一种基站天线，其特征在于，所述基站天线包括：
84.第一射频端口；
85.无源的反射器，所述无源的反射器具有处在第一平面中的第一纵向区段和处在第二平面中的第二纵向区段，所述第一平面相对于第二平面在朝后的方向上偏移；
86.与第一射频端口耦合的第一阵列的辐射元件，在第一阵列中的辐射元件之中的至少一些辐射元件安装成从反射器的第一纵向区段朝前延伸；和
87.有源的天线模块，所述有源的天线模块包括有源的反射器和从有源的反射器朝前延伸的有源的辐射元件的阵列；
88.其中，所述有源的反射器与所述无源的反射器的第一纵向区段基本上共面。
89.在一些实施方式中，在第一阵列中的辐射元件之中的一些另外的辐射元件可以安装成从所述无源的反射器的第二纵向区段朝前延伸。
90.在一些实施方式中，所述有源的天线模块可以安装在所述无源的反射器的第一纵
向区段的后面。
91.在一些实施方式中，所述有源的反射器可以电耦合至所述无源的反射器。
92.在一些实施方式中，所述有源的反射器可以经由框架耦合至所述无源的反射器，所述框架用于将有源的天线模块安装至基站天线。
93.在一些实施方式中，所述无源的反射器的第一纵向区段可以包括窗口，并且有源的辐射元件从有源的反射器朝前延伸并且至少部分地穿过所述窗口。
94.前面已提及的技术特征、后面将要提及的技术特征以及单独地在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征组合都是在本文中明确地包含的技术内容。
附图说明
95.现在，参考示意性的附图说明本发明的示例性的实施方式。
96.图1是按本发明的实施方式的基站天线装置的透视后视图。
97.图2是图1的基站天线装置的分解的透视后视图。
98.图3是图1的基站天线装置的横截面图。
99.图4是图1的基站天线装置的天线组件的侧视图。
100.图5和图6是图4的基站天线组件的两个不同的透视图。
101.图7是按本发明的实施方式的基站天线装置的壳体的透视后视图。
102.图8是包括图7的壳体的基站天线装置的横截面图。
103.图9a和9b是按本发明的另外的实施方式的天线组件的相应的俯视图和侧视图。
104.图10a和10b是按本发明的附加的实施方式的天线组件的相应的俯视图和侧视图。
105.图11a至11c和图12是阶梯式分段的附加的实施方式的示意图，这些分段可以用于将根据本发明的实施方式的反射器的第一和第二纵向区段连接。
具体实施方式
106.参考图1至图3，所示的基站天线装置包括基站天线1和附接至基站天线1的有源的天线模块2。基站天线1具有壳体11。该壳体11可以是大致长方体形的，具有扁平矩形的横截面。壳体11可以具有前侧11f和与前侧11f相反的后侧11r、彼此相对的并且在前侧11f与后侧11r之间延伸的两个(窄的)侧壁11s以及顶侧11t和与顶侧11t相反的底侧11b。典型地，壳体11的顶侧11t可以是防水地封闭的并且可以包括端盖；并且壳体11的底侧11b可以通过单独的端盖30封闭。壳体11的前侧11f、侧壁11s和也许还有后侧11r可以包括天线罩，该天线罩对于在基站天线1的工作频带之内的射频(rf)能量是基本上透明的。天线罩可以例如由玻纤或塑料制成。如图4所示的基站天线1的天线组件10可以滑动地插入到壳体11中，可选地，从壳体11的底侧11b推入到壳体11中。然而，其他组装方式也可以利用，例如从壳体11的顶侧11t插入天线组件10。
107.有源的天线模块2可以在基站天线1的壳体11的后侧11r附接至基站天线1。壳体11的后侧11r可以是平坦的面，其在壳体的整个纵向延伸上沿着共同的平面延伸。所述后侧11r可以包括多个沿纵向间隔开的安装结构支架，它们显示为上方的、中间的和下方的支架15、16、17，它们从壳体11向后延伸。在一些实施方式中，安装结构支架15、16、17可以构造成
与一个或多个安装结构联接，所述安装结构例如是未示出的塔、抱杆或建筑物。安装结构支架之中的至少两个15、16也可以构造成附接至基站天线装置的框架12。所述框架12可以在基站天线1的纵向延伸l1的部分长度上延伸，如图1所示的该部分长度至少是所述纵向延伸的大部分。框架12可以包括顶边12t、底边12b和两个相对的长边12s，所述长边在顶边12t与底边12b之间延伸。框架12可以具有敞开的中央空间12c，其在长边12s之间横向地延伸并且在顶边12t与底边12b之间纵向地延伸。
108.有源的天线模块2可以构造成，利用多个附件支架附接至框架12，所述附件支架显示为第一附件支架13和第二附件支架14。第一附件支架13可以附接至有源的天线模块2的顶部2t和有源的天线模块2的后部2r。第二附件支架14可以在第一附件支架13下方横跨并且可以固定至框架12的相对的两侧12s。因此，框架12可以将有源的天线模块2附接至基站天线1。
109.框架12可以构造成，使得多种多样的不同的有源的天线模块2可以安装至框架12，其中，利用适宜的附件支架13、14。例如，多种多样有源的天线模块2可以以可互换的方式附接至相同的基站天线1。
110.不同的有源的天线模块2可以在利用相同的附件支架13、14的情况下或者在利用多个第二附件支架14、而不需要(顶部的)第一附件支架13的情况下附接至相同配置的框架12或不同配置的框架12。其他配置的附件支架14也可以利用。可以附接至框架12的不同的有源的天线模块2可以具有不同的尺寸，例如不同的长度和/或不同的宽度和/或不同的厚度。
111.在一些实施方式中，多个有源的天线模块2可以共同地在不同的纵向位置上在利用一个或多个框架12的情况下附接至相同的基站天线1。这些有源的天线模块2可以具有不同的尺寸，例如不同的长度和/或不同的宽度和/或不同的厚度。
112.术语“有源的天线模块”可以与“有源的天线单元(aau)”互换地使用，并且涉及蜂窝通信单元，其包括无线电线路装置和配属的辐射元件。无线电线路装置可以电调射频信号的各分量的幅值和/或相位，这些分量输出至阵列的不同的辐射元件或者不同组的辐射元件。有源的天线模块2包括无线电线路装置和辐射元件(例如大规模多输入多输出(mmimo)射束形成天线阵列)并且可以包括其他部件例如滤波器、校准网络、天线接口信号组(aisg)控制器等。有源的天线模块2可以被提供为单个的集成的单元，或者可以被提供为多个可堆叠的单元，例如包括第一和第二子单元，例如具有无线电线路装置的无线电子单元(盒子)和具有多列辐射元件阵列的天线子单元(盒子)，并且所述第一和第二子单元在基站天线1的前后方向上可堆叠地一起附接，其中，天线单元120(图3)比无线电线路单元23更靠近基站天线1的壳体11的前侧11f。在一些实施方式中，辐射元件可以包括与无线电线路装置分开的子单元，并且辐射元件子单元可以安装至基站天线1内部，而不是安装在基站天线1的外部。
113.如在下面还将进一步讨论的，基站天线1包括天线组件10，其可以称为“无源的天线组件”。术语“无源的天线组件”涉及一种天线组件，其具有辐射元件的阵列，它们耦合至在天线外部的无线电装置(典型地是射频拉远头，其在基站天线1的紧邻的附近安装)。在无源的天线组件中包含的辐射元件的阵列构造成用于形成静态的天线射束(例如分别用于覆盖基站天线的一个扇区的天线射束)。无源的天线组件可以包括多个辐射元件，例如：一个
或多个线性阵列的低频带辐射元件，它们在617～960mhz频带的全部或部分中工作；和/或一个或多个线性阵列的中频带辐射元件，它们在1427～2690mhz的全部或部分中工作。无源的天线组件10安装在基站天线1的壳体11中，并且一个或多个有源的天线模块2可以以可释放(可拆)的方式经由框架12联接(例如直接地或间接地附接)至基站天线1。
114.图4是设置在基站天线1内的天线组件10的实施例的侧视图。图5是天线组件10的透视图，其中，如在图4中示出的介电材料部件25被移除。图6是天线组件10的另一个透视图，其中，如在图4和图5中示出的部件25、26、27和端盖30被移除，以更清楚地显示天线组件10的反射器18的实施例。
115.所述反射器18具有纵向延伸l2和横向延伸w2。所述反射器18具有前侧18f和与前侧18f相反的后侧18r。反射器18的前侧18f朝向壳体11的前侧11f，并且反射器18的后侧18r朝向壳体11的后侧11r。天线组件10包括辐射元件的多个阵列10a1、10a2、10b1、10b2、10c1、10c2，它们从反射器18的前侧18f向前延伸。天线组件10的辐射元件的阵列10a1、10a2可以包括能在第一频带工作的辐射元件19。天线组件10的辐射元件的阵列10b1、10b2可以包括能在第二频带工作的辐射元件20。天线组件10的辐射元件10c1、10c2的阵列可以包括能在第二频带或第三频带工作的辐射元件34。第一、第二和第三频带可以是不同的频带(尽管这些频带有可能重叠)。
116.参考图4至图6，所述反射器18可以具有第一纵向区段31和与该第一纵向区段31相邻的第二纵向区段32，所述第一纵向区段31在纵向上与第二纵向区段32分开，并且第二纵向区段32处在一个平面中，该平面相对于第一纵向区段31的平面向前偏移。第一纵向区段31可以是反射器18的一个纵向端部区段，如图所示为顶部的端部区段，然而也可以考虑，在其他实施方式中，第一纵向区段31可以设置为中间区段或底部的端部区段。在安装的取向中，在前后方向上测量的偏移量例如可以处于0.25英寸至5英寸的范围内，更典型地为0.5英寸至3英寸的范围内。
117.第一纵向区段31可以占据反射器18的纵向延伸l2的部分长度，在一些实施方式中，例如大约20～40％，例如大约30％。然而可以考虑，随着天线越短，第一纵向区段31可以占据反射器18的纵向延伸l2的超过50％的部分长度。如图4至图6所示，第一纵向区段31可以通过台阶或台阶区段33过渡至第二纵向区段32。所述台阶区段33可以、但不必一定垂直于第一和第二纵向区段31、32。图11a和11b显示根据本发明其他实施方式的其他配置的台阶区段33’、33”。
118.在一些实施方式中，第一和第二纵向区段31、32和台阶区段33可以单体地形成为单一的金属本体。换言之，第一纵向区段31、第二纵向区段32和台阶区段33可以整体包括唯一一件金属。台阶区段33可以提供为反射器18的弯曲区段。替代地，第一和第二纵向区段31、32可以是分开的部件，并且台阶区段33可以提供为分开的部件、例如接口元件133(图12)，该接口元件附接至第一和第二纵向区段31、32和/或电容性耦合至第一和第二纵向区段31、32。在另外的其他实施方式中，台阶区段33可以是如图11c所示的纵向区段31、32之一的成型的延伸部32e，使得第一纵向区段31、第二纵向区段32和台阶区段33由两件金属构成。台阶区段33’可以包括多个台阶(图11a)和/或成角度的分段33”(图11b)，该分段相对于由第一和第二纵向区段31、33限定的平面形成30
°
～70
°
的角度。每个纵向区段31、32可以大致在不同的平面中延伸。第一和第二纵向区段31、32可以基本上彼此平行，并且在一些实施
方式中具有在0.5英寸至2英寸范围内的间距，在另一些实施方式中具有在0.5英寸至3英寸或0.5英寸至5英寸范围内的间距。术语“基本上平行”意味着各纵向区段的主平面在其纵向延伸上相对彼此在
±
10
°
之内。
119.第一纵向区段31可以具有两个横向间隔开的并且纵向延伸的边缘板条28，在它们之间可以限定窗口29。所述窗口29可以在第一纵向区段31的纵向延伸的部分长度或全长上延伸。窗口29可以在所有侧上都是封闭的，或者可以在至少一侧上是敞开的。
120.参考图3至图6，在第二纵向区段32上，天线组件10可以包括两列具有较低的工作频率的第一辐射元件19和两列比第一辐射元件19具有较高的工作频率的第二辐射元件20以及两列比第一辐射元件19具有较高的工作频率的第三辐射元件34。第二辐射元件20和第三辐射元件34可以构造成在相同的或不同的频带中工作。在第二纵向区段32的宽度方向上，第二辐射元件20的各列可以处于第一辐射元件19的各列之间。第一辐射元件19和第二辐射元件20的各列可以处于两列第三辐射元件34之间。
121.第一辐射元件19的第一和第二列也可以在第一纵向区段31上分别设置在两个边缘板条28上。在第二纵向区段32上的第一辐射元件19的第一列和在第一纵向区段31上的第一辐射元件19的第一列可以共同形成第一辐射元件19的第一线性阵列，它们全部耦合至基站天线1的一个共同的射频端口30a(或者，如果第一辐射元件19是双极化的辐射元件，则耦合至两个共同的射频端口30a)。在第二纵向区段32上的第一辐射元件19的第二列和在第一纵向区段31上的第一辐射元件19的第二列可以共同形成第一辐射元件19的第二线性阵列，它们全部耦合至基站天线1的另一个共同的射频端口30a(或者，如果第一辐射元件19是双极化的辐射元件，则耦合至两个另外的共同的射频端口30a)。两列第二辐射元件20可以类似地形成两个附加的线性阵列，并且两列第三辐射元件34可以形成另外两个线性阵列。在图4中示例性地示出在端盖30上的上面一行和下面一行射频端口30a。(无源的)天线组件10的各辐射元件可以称为无源的辐射元件，并且由这些辐射元件形成的线性阵列可以称为无源的线性阵列。
122.安装在有阶梯的反射器18的第一纵向区段31上的第一辐射元件19比安装在有阶梯的反射器18的第二纵向区段32上的第一辐射元件19更朝后地安装。为了保证由包括第一辐射元件19的阵列10a1、10a2产生的天线射束，可以相对于安装在第二纵向区段32上的第一辐射元件19将相位补偿施加至安装在第一纵向区段31上的第一辐射元件19，使得由这些第一辐射元件发射的射频能量将会建设性地组合，以形成期望的波前。
123.在图1至图6的实施方式中，在反射器18的第一纵向区段31上,仅仅第一辐射元件19延伸。然而可以考虑，本发明的实施方式不限于此。例如，在其他实施方式中，第三辐射元件34的阵列10c1、10c2可以通过在每个阵列10c1、10c2中包括附加的辐射元件34而被延长，其中，附加的辐射元件34安装在反射器18的第一纵向区段31的相应的第一和第二边缘板条28上。因此可以考虑，第一辐射元件19和/或第三辐射元件34可以安装在反射器18的第一纵向区段31的每个边缘板条28上，并且阵列10c1、10c2也可以或者替选地同时占用反射器18的第一和第二纵向区段32。在其他实施方式中，安装在第一纵向区段31上的辐射元件包括单独的阵列，使得天线包括垂直堆叠的阵列。例如，所描述的图1至图6的实施方式可以被修改，使得安装在反射器18的第二纵向区段32上的两列第一辐射元件19可以耦合至相应的第一和第二射频端口，以形成第一辐射元件19的第一和第二阵列10a1、10a2，并且安装在反射
器18的第一纵向区段31上的两列第一辐射元件19可以耦合至相应的第三和第四射频端口，以形成第一辐射元件19的第一和第二阵列10a3、10a4，
124.如图5所示，反射器18的第一纵向区段31可以可选地在端部上包括连接板条27，使得窗口29可以被完全封闭。所述连接板条27可以连接反射器18的第一纵向区段31的两个边缘板条28，使得第一纵向区段31更稳定。在一些实施方式中，连接板条27可以由介电材料制成。在第一纵向区段31的至少一部分的前方，可以设置面状地延伸的电介质层25。为此，所述天线组件10可以包括多个在纵向上隔开的并且与第一纵向区段31联接的支撑元件26。所述支撑元件26可以是面状部件，跨接第一纵向区段31的两个边缘板条28，与两个边缘板条28固定，并且可以用于在窗口29前方安装电介质层25。平面的电介质层25可以包括匹配层，所述匹配层例如构造成用于降低回波损耗和/或无源互调失真。
125.在如图3所示的横截面中，有源的天线模块2的壳体2h被去除，以显示有源的天线模块2的实施例的内部结构。更具体地，有源的天线模块2可以包括两个子单元，即前侧的天线单元120和后侧的无线电线路装置23。这两个单元120、23可以具有各自的壳体，并且可以相互机械连接和电连接。天线单元120的壳体120h可以包括天线罩。无线电线路装置23可以配设有散热装置24。所述散热装置可以具有金属翅片结构和/或受控的风扇。有源的天线模块2也可以提供为集成的单元，其包括唯一的壳体2h，而不需要将无线电线路装置23作为单独的堆叠的单元。相反，无线电线路装置23可以集成在所述唯一的壳体/天线罩内。
126.有源的天线模块2可以包括反射器22和从反射器22向前延伸的有源的辐射元件21的阵列。反射器22例如可以设置为金属板式的反射器或者作为印刷电路板的金属基面。在此，有源的天线模块2的反射器22可以称为“有源的反射器”，并且在此，基站天线的反射器18可以称为“无源的反射器”，以便易于讨论。
127.有源的天线模块2例如可以设计用于5g通信服务。有源的天线模块2的辐射元件21可以具有比基站天线1的(无源的)辐射元件19、20、34更高的工作频率。辐射元件21可以在高频带、例如在3300～4200mhz频带中工作。在一些实施方式中，辐射元件21可以设置为辐射元件的大规模mimo(mmimo)阵列。
128.有源的反射器22可以与无源的反射器18配合，并且两者可以构造成在功能上作为唯一的反射器起作用，其设置在各辐射元件的后面。例如，低频带的辐射元件19之中的一些从无源的反射器18的第一纵向区段18向前伸出并且也在有源的反射器22的相邻区段的前方并且在该相邻区段上横向地延伸。两个反射器18、21因此可以作为用于在有源的反射器22前方和在该反射器上横向延伸的低频带辐射元件19的唯一的反射器。同时，无源的反射器18不影响有源的天线模块2的有源的辐射元件21的性能。例如，有源的反射器22可以构造成与无源的反射器18的第一纵向区段31基本上共面。因此，无源的反射器18的第一纵向区段31可以基本上不妨碍由有源的辐射元件发射的射频能量。在此，有源的反射器22被考虑成与无源的反射器18的第一纵向区段18基本上共面，如果有有源的反射器限定的平面相对于由无源的反射器18的第一纵向区段31限定的平面朝前或朝后处在0.5英寸以内的话。
129.在传统的基站天线中，内部的反射器相应地具有直线地伸展的纵向延伸(侧视)，例如反射器在其纵向延伸中在唯一的平面中延伸。在按本发明的示例性的实施方式中，无源的反射器18可以在纵向方向上是曲线的(图4至图6)，如果侧视的话，其中，基站天线1的无源的反射器18可以在第一纵向区段31中与有源的天线模块2的有源的反射器22如此接
近，使得两个反射器18、22可以电耦合，例如经由基站天线1的天线罩和有源的天线模块2的壳体，并且两个反射器18、22可以因此具有共同的电势或接地电势。无源的反射器18和有源的反射器22可以彼此电容性耦合和/或流电地耦合，以提供该共同的接地电势。接地电路径可以在有源的反射器22和无源的反射器18之间经由不同的内部的和外部的部件延伸，以提供共同的接地电势。
130.无源的反射器18可以在一个或多个位置上电容性地和/或流电地耦合至有源的反射器22。例如，在一些实施方式中，无源的反射器18可以经由有源的天线模块2的天线罩和/或经由作为基站天线1的壳体的一部分的天线罩电容性地耦合至有源的反射器22。更具体地，电耦合可以经由基站天线1的壳体11的后侧11r和经由有源的天线模块2的天线罩的前侧2f，和/或经由壳体11的侧壁11s和有源的天线模块2的侧面2s，和/或经由有源的天线模块2的顶部2t和底部2b和框架12并且经由壳体11。在一种具体的实施方式中，框架12可以构造成流电地或电容性地耦合至无源的反射器18的第一纵向区段31。框架12也可以构造成流电地或电容性地耦合至有源的天线模块的壳体，并且有源的天线模块2的框架12可以流电地或电容性地耦合至有源的反射器22。因此，框架12可以沿着电路径定位，其在无源的反射器18与有源的反射器22之间提供共同的接地电势。如上面提及的，壳体11的后侧11r和侧壁11s可以包括基站天线的天线罩的部分。通过反射器18的配置，可以提供包括由基站天线1限定的通用的无源模块与多种多样的有源天线模块2的组合式基站天线装置，其中，各反射器可以分别具有共同的接地电势。
131.天线组件10的反射器18的第一纵向区段31的窗口29处于有源的天线模块2的无线电线路装置的前方。在一些实施方式中，有源的辐射元件21可以位于窗口29的后面。这可以有利地允许壳体11的后侧11r做成平坦的。然而可以考虑，在其他实施方式中，基站天线装置可以构造成，使得有源的辐射元件21可以至少局部地穿过窗口29朝前延伸。窗口29可以具有横向的和纵向的延伸，其中，周界对应于辐射元件21的阵列的周界。窗口29可以具有如此的横向延伸，其大于各边缘板条28的横向延伸之和。
132.在一些实施方式中，参考图4，在天线组件10的第一纵向区段31前方可以设置电介质层25，用于对于壳体11的前面的天线罩为有源的天线模块2提供补偿作用。电介质层25可以是平面部件或曲面部件。电介质层25可以局部地或完全覆盖窗口29，例如可以局部地或完全地沿着窗口29的长度覆盖窗口，并且可以横向地跨越整个第一纵向区段31，并且可以处在辐射元件19和/或21之中的至少一部分的前方。
133.参考图4，电介质层25可以在安装在第一纵向区段31上的辐射元件19的前方处在平面p2中，该平面与沿着反射器18的第二纵向区段32延伸的平面p1基本上对齐(在
±
0.25英寸以内)，其中，平面p1由从第二纵向区段32朝前伸出的辐射元件19的最朝前的端部10e限定(图4)。
134.电介质层25可以由多层印刷电路板或者柔性电路板或者其他介电材料或基质提供。
135.参考图7和图8，它们显示根据本发明的另外的实施方式的具有壳体111的基站天线101。壳体111可以包括或具有天线罩。按该实施方式的基站天线装置的有源的天线模块2可以与在按上面讨论的实施方式的基站天线1中相同地构成，并且因此可以参考有关的图示和说明。在图7中未描述有源的天线模块2，以便更清楚地显示基站天线101的壳体111的
后侧111r。
136.在基站天线101中，天线组件110(图8)可以与在上面讨论的基站天线1的天线组件10类似地构成，并且天线组件110的反射器118可以与基站天线1的反射器18相同地或类似地构成。
137.壳体111的后侧111r可以具有在壳体111的纵向延伸的部分长度或全长上延伸的中央凹部或凹形区段121，并且向后伸出的区段122可以在中央区段121的每一侧延伸，所述区段122在壳体111的宽度方向上在两侧限定该中央凹部121。在一些实施方式中，壳体111的中央的凹形区段121可以包括壳体111的天线罩的一部分。
138.参考图8，无源的反射器118可以与如图4至图6所示的无源的反射器18相同或类似地构成。无源的反射器118可以以其第一纵向区段131靠放在壳体111的由向后伸出的区段122限定的纵向延伸的容纳空间中，并且反射器118可以以其第二纵向区段132靠放在壳体111的中央凹部122的内表面上或相邻于该内表面。第二纵向区段132可以布置有在两个或更多个不同频带工作的第一辐射元件119的阵列和第二辐射元件120的阵列以及第三辐射元件134的阵列(与辐射元件19、20、34相同或类似地配置)，并且第一纵向区段131可以在其边缘板条上布置有附加的列的第三辐射元件119(对应于图5中的第一辐射元件19)，它们是安装至第二纵向区段132上的辐射元件119的阵列的一部分。由于壳体111在后侧的凹陷设计，天线组件110可以不具有如在按第一实施方式的基站天线1中存在的支撑元件26。如在图8中所示，有源的天线模块2的前部2f可以构造成处在中央的凹形区段122中。
139.图9a和9b是按本发明的又另外的实施方式的天线组件210的俯视图和侧视图。所述天线组件210可以作为基站天线的主要的结构单元，容纳在未示出的壳体(例如图1中的壳体11或图7中的壳体111)中。天线组件210可以包括反射器218，所述反射器218具有纵向延伸l3和横向延伸w3。所述反射器218可以具有前侧218f和与前侧相反的后侧218r。辐射元件210a的第一和第二阵列安装成，从反射器218的前侧218f向前延伸。
140.所述反射器218可以具有第一纵向区段231和与该第一纵向区段231相邻的第二纵向区段232，所述第一纵向区段231所处在的平面相对于第二纵向区段232所处在的平面朝后偏移。第一纵向区段231可以是反射器218的一个纵向端部区段。第一纵向区段231可以占据反射器18的纵向延伸的部分长度，例如反射器218的纵向延伸l3的大约30～40％。第一纵向区段231可以通过如在前面针对反射器18讨论过的台阶区段33那样的台阶区段233过渡至第二纵向区段232。纵向区段231、232可以彼此平行。如所示的，在两个阵列中的辐射元件210a不仅从第一纵向区段231而且从第二纵向区段232朝前延伸。换言之，每个阵列不仅占用第一纵向区段231而且占用第二纵向区段232。第一纵向区段231可以在横向方向上是连续的，以限定连续的表面和侧边，而不包括窗口。
141.在该实施方式中，无源的反射器218的第一纵向区段231(或至少第一纵向区段的至少一部分)可以构造成选择性地拒绝(例如反射)在一些频率范围中的射频能量，然而允许在其他频率范围中的射频能量穿过，方式为，将无源的反射器218的第一纵向区段231形成为频率选择面和/或频率选择基质，以作为一种“空间滤波器”工作。例如参考ben a.munk著作的frequency selective surfaces:theory and design,isbn:978-0-471-37047-5；doi:10.1002/0471723770；2000年4月,2000john wiley&sons,inc.其内容通过引用而全部整合到本文中。为了附加地讨论频率选择面的实施方式的示例性的配置，请参考
在2021年3月23日递交的有关的美国专利申请(美国申请号17/209,562)，该专利申请的内容在此通过引用而全部整合到本文中。频率选择面可以构造成用于在辐射元件210a的工作频率范围中反射射频能量，使得频率选择面用作为这些辐射元件的反射器。频率选择面可以构造成，基本上透过包含在未示出的有源的天线模块中的阵列的辐射元件的工作频率范围中的射频能量，使得由定位在频率选择面之后的有源的辐射元件发出的射频能量可以通过频率选择面并且从天线前部射出。
142.图10a和10b是按本发明的再另外的实施方式的天线组件310的俯视图和侧视图。
143.天线组件310包括反射器318，所述反射器318具有纵向延伸l4。所述反射器318可以具有前侧318f和与前侧318f相反的后侧318r。辐射元件310a的一对阵列从反射器318的前侧318f向前延伸。
144.所述反射器318可以具有第一纵向区段332，其处在第二纵向区段312与第三纵向区段313之间，它们分别与第一纵向区段332相邻，所述第一纵向区段332所处在的平面相对于第二和第三纵向区段331、333所处在的一个或两个平面在朝后的方向上偏移。第一纵向区段332可以是反射器318的一个纵向中央区段，第二和第三纵向区段331、333可以是反射器318的相对的上部的和下部的端部区段。第一纵向区段332可以分别通过相应的台阶区段334过渡至第二和第三纵向区段331、333。因此，每个纵向区段331、332、333可以在一个平面中延伸。各纵向区段331、332、333可以彼此平行。第二和第三纵向区段331、333可以共面。在反射器的每个纵向区段331、332、333上可以布置至少一个辐射元件310e。在图10a和10b中，第一纵向区段331不包括窗口，并且可以包括频率选择面，如在上面针对图9a和9b的实施方式已讨论的。然而可以考虑，在其他实施方式中，可以在第一纵向区段331中以针对图4至图6的实施方式已说明的方式设置窗口。
145.然而未在图中示出的，在其他实施方式中可以考虑，在图10b中显示的第一纵向区段332可以定位在第二和第三纵向区段331和333的前方。这种配置可以是适宜的，如果两个有源的天线模块安装至包括天线组件310的天线的话。在这种实施方式中，两个有源的天线模块可以安装在第二和第三纵向区段331和333后面，使得无源的反射器将会靠近各有源的天线模块延伸。
146.在天线组件10、110、210、310中，由于第一纵向区段31、131、231、332相对于第二纵向区段32、132、232、331在基站天线1的前后方向上向后偏移(反射器可以称为阶梯式的反射器)，并且与在反射器在纵向延伸中直线地伸展的情况中(侧视)相比，在第一纵向区段上的辐射元件的幅值和相位发生变化，使得整个天线组件的电性能，例如前后比、扇区功率比、半功率波束宽度等，得到改进。
147.阶梯式的无源的反射器18、118、218、318可以构造成，将处在有源的天线模块2前方的无源的反射器区段定位得更靠近有源的天线模块的有源的反射器22，而不需要(或至少限制需要的程度)将有源的天线模块2朝前推入到基站天线1中。阶梯式的无源的反射器可以有利地补偿用于低频带辐射元件的低频带波前的相位，这些辐射元件在不同的高度上(不同的低频带辐射元件可以在不同的高度尺寸上从不同的反射器平面朝前延伸)，使得波前被补偿成在整个天线上处在相同的相位。
148.在一些实施方式中，壳体的后侧11r、111r在其纵向延伸上的恒定的轮廓可以由如下的基站天线1实现，其壳体具有挤出的天线罩，所述天线罩在整个长度上具有共同的轮
廓，与具有在后表面在不同位置上具有朝后或朝前的台阶的天线罩相比，这可以提供在制造方面的显著的成本优点。
149.需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。
150.在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在
……
上”、“直接与
……
耦合”和“直接与
……
连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。
151.在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。
152.可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。
153.也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施方式可以任意地相互组合。
154.最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本发明，而不对本发明的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本发明的保护范围。