CN101816101B - 用于多振子天线的馈电网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少两个互相设置了的辐射器(3),和具有用于辐射器(3)的供电所具有电路(7)的多振子天线,其包括同轴电缆(11.1,11.2,....),其在分配器‑和/或总电路(9)和连接‑、连接‑和/或供电位置(13)之间运行涉及的辐射器(3),其由此显得突出,即电路(7)包括至少两个不同类型的同轴电缆(11.1,11.2,.....),其通过不同的相速度为特征的。

Description

用于多振子天线的馈电网络
技术领域
本发明涉及一种用于多振子天线的馈电网络。
背景技术
多振子天线公知地被理解为这样一种天线,在该种天线中,至少在一列(或一行)中,多个辐射器或辐射器模块相互错开(Versatz)地设置。然而,这种多振子天线(也通常称为天线阵列)还可包括多个在水平方向和垂直方向错开设置的辐射器,即辐射器元件或辐射器装置或辐射器模块。在移动无线通信区域中,例如常常设置单列、双列或多列的天线阵列。其中,所使用的各个辐射器例如可以是偶振子和贴片天线(Patchantennen)。也可使用单极化辐射器或双极化辐射器,其可以只在一个频带或共同在多个频带中辐射和/或接收。
现有的多振子天线(天线阵列)优选涉及一种用于固定的移动无线通信天线的基站的天线。
在多振子天线中,众所周知地,所有辐射器必须以确定的相关相位被馈电。在为所有辐射器同相地馈电的情况,一个线性(linear)组的辐射器元件垂直于装置辐射,即通常垂直于反射器装置辐射,其中在该反射器装置处以相应的偏移设置各个辐射器。而两个相邻辐射器的不断上升的相位差导致辐射摆动(Strahlschwenkung)。在使用可调节的移相器的情况下,可以为例如在垂直方向重叠设置的各个辐射器馈送具有相互偏移的相位差的相应信号,从而根据能不同地预给定的相位差,不同强度的辐射降低(Strahlabsenkung)(下倾(Dwontilt)或下倾角)是能调节的。这个原理首先在移动无线通信天线中以辐射器的垂直设置而被使用。
为了以相同相对辐射器馈电,存在不同的方式。
·基本上一直以来,为了同相地对多个辐射器馈电,使用从中心馈电点(分支点)到所有辐射器具有相同导线长度(同轴电缆长度)的导线、尤其是同轴电缆。换言之,分支点的相同长度的馈电导线(同轴导线)部分地设置在回线(Schlaufe)中,从而尽管分支点和相关辐射器之间距离不同,在辐射器上始终对应于所调节的下倾角出现具有相同相位或相同相对相位的信号。
·如果迂回线路(Umwegleitung)是必需的,那么也可使用具有360°相的多倍的导线长度。由此,同样又可保证绝对的同相或取决于例如通过移相器调节的相位差的相对相位差,以调节各个辐射器的相关供电位置处的确定的下倾角。然而,这只在一个频率中是可能的,从而在存在频率偏差时产生相位误差,该相位误差又导致不期望的方向图变形(Diagrammverformung)。其中,这一原理对于宽带天线而言不能使用或只能非常受限地使用。
·如果迂回线路是必需的,并且辐射器可以例如通过馈电方向的反转而发射反相(invertiert)的信号,则可以将其用于将导线长度缩短180°+n*360°,其中n=0、1、2......。在只缩短180°时,产生最小的与频率相关的方向图变形。
·除此之外还有这样的天线,尤其还用于移动无线通信区域中,其由所谓的纵列(kolinear)天线构成(例如Kathrein天线K751 637型)。对于这样的纵列天线,多个辐射器由实体的(starr)、经伸展的馈电导线的一端串行地被馈电。其中,辐射器处于这样一个位置,即在那里,相沿着馈电导线分别相差360°。由此也可以以相同的相位为所有相互错开地设置的辐射器馈电。如果使用具有由空气构成的电介质的馈电导线,则这个位置位于(要传输的频带的,优选为在要传输的频带的中心频率的)波长的距离处。然而,这样的辐射器距离在可能的情况下对于对辐射方向图的要求来说太大。由此,经伸展的、固定的馈电导体部分地或完全地被填充以电介质。这导致这样的结果,即相同相位的间隔开的位置(它们分别相差360°或360°的倍数)因此更近地靠近,从而相邻辐射器位置的距离也相应地减小。此外,通过添加或取出电介质而实现辐射摆动。
发明内容
本发明的任务是:对于多振子天线(天线阵列),辐射器和/或辐射器组以确定的相被馈电,并且其具有相对于现有技术改善了的构造。
根据本发明,该任务根据以下特征实现,即,一种多振子天线,具有至少两个互相错开设置的辐射器,并且具有用于为辐射器馈电的网络,其中所述网络包括在分配电路和/或汇总电路和相关辐射器的连接位置之间的同轴电缆,所述网络包括至少两个不同类型的以不同相速度为特征的同轴电缆。
可选地,至少一个相对于至少一个其他同轴电缆具有低相速度的同轴电缆在整个长度上被设置在分配电路和/或汇总电路和相应辐射器或相应辐射器组的连接位置之间。
可选地,至少一个相对于至少一个其他同轴电缆具有低相速度的同轴电缆只在部分长度上被设置在分配电路和/或汇总电路和相应辐射器或相应辐射器组的连接位置之间。
可选地,至少一个辐射器的连接位置和/或至少一个辐射器组的分配电路和/或汇总电路与馈电导体侧相应的分配电路和/或汇总电路相距较小的距离,并且与至少一个其他辐射器或其他分配电路和/或汇总电路的至少一个其他的相对于馈电导体远离的连接位置相比,该连接位置以具有更低相速度的同轴电缆至少在分段线路上与馈电导体连接。
可选地,同轴电缆相对于其他同轴电缆具有更低的相速度,使得经由该同轴电缆馈电的辐射器和/或辐射器组在避免电缆回线的情况下被馈电。
可选地,至少两个辐射器或辐射器组以不同相位被馈电,并且为了缩短在分配电路和/或汇总电路和连接位置之间的总电缆长度,用于为至少一个其他辐射器或至少一个其他辐射器组馈电的至少一个同轴电缆至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆。
可选地,至少三个辐射器或辐射器组以不同相位被馈电。
可选地,用于为所述至少一个其他辐射器或至少一个其他辐射器组馈电的两个同轴电缆至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆具有不同的介电常数。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆具有不同的内导体结构。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆具有按照螺旋线形式形成和/或卷曲的内导体。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆包括不同的外导体结构。
可选地,所述外导体被卷曲和/或被螺旋形卷曲。
可选地,所述网络还包括用于可调节的辐射摆动的移相器。
可选地,所述网络还包括功率分配器。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆被延长或缩短。
可选地,具有不同相速度的同轴电缆被延长或缩短n*360°,其中n=1、2....。。
可选地,同轴电缆以不同相速度以相旋转180°被延长或缩短。
可选地,同轴电缆在接收和/或发射反相后的信号时以不同相速度以相旋转180°被延长或缩短。
可选地,所述同轴电缆被延长或缩短为180°+n*360°,其中n=1,2,......。
可选地,所述网络包括分配电路和/或汇总电路形式的多个分支点,其中另一分支电路构成连接点、连接位置和/或供电位置。
从现有技术出发,根据本发明提出,用于包括至少两个辐射器的多振子天线的馈电网络包括至少两个不同类型的允许具有不同相速度的信号传播的同轴电缆,其中在现有技术中,从分配位置(Verteilstelle)直至相关辐射器或辐射器元件或辐射器组的馈电点或分支点的各个导线-特别是同轴电缆形式的导线-与分配位置和辐射器元件之间的实际距离无关地由相同长度的同轴电缆构成(从而,迂回回线(Umweg-Schlaufe)必须被设置在相应的天线上)。
这提供了这样的主要优点,即为了缩短迂回回线,并且在可能的情况下甚至为了避免迂回回线,在相应辐射器或辐射器子组的引线(Zuleitung)中设置至少一个具有同轴电缆的段,其实现具有较低相速度的信号传播。
从而,通过使用不同长度的同轴电缆,所期望的相位即使在其上馈电的辐射器的情况下也相应地被保持。这同样适用于同相地对一组或子组进行馈电,或者还适用于这样的情况,即在该情况下,各个辐射器或辐射器组应当以确定的相位或以确定的相位差被馈电,并且在此,通常在现有技术中必须使用不同长度的电缆回线。在此还可以通过以下方式缩短或避免不同长度的电缆回线,即使用具有不同相速度的相应的不同同轴电缆。
波导技术中具有相应分支网络的介电阵列天线基本上由DE 4035 793 A1公开了。根据这种公开的天线,具有特别小的天线组的天线在单元件数量最小化的情况下在阵列中实现。根据这种对于通常天线技术完全不同的方案,波导馈电位置的馈电信号应当经由分支的波导管截面引导到各个波导出口开口,在该开口处于是可以连接辐射器元件。
其中,金属-例如黄铜、黄铜/金合金或塑料作为波导材料,其中波导壁被金属化。在实践中,这种波导块由两个对称的金属块组成,这两个金属块具有集成构造的不同长度的波导通道。
该文献中所描述的五个单辐射器的同相控制通过在E平面中馈电波导(Speisehohlleiter)的划分而进行。其中,不同波长通过改变波导宽度而被补偿,从而在辐射器的位置处同相性又占主导地位。通过改变波导宽度,波导中的相速度改变,并且因此,所使用的波导的电作用的长度改变。
然而,这涉及完全不同的专用解决方案。因为波导-馈电网络通常不用于天线装置或移动无线通信装置,特别是波导在所讨论的频率区域中太大,以至于不能实现还合理的技术转换。此外,与同轴导线相比,具有馈电网络的波导技术的实现要求特别的专门知识,所以天线领域中的专业人员在使用同轴电缆时不期望对波导技术领域的建议。
此外,在使用金属块和在其中特殊构造的波导通道时涉及单独的解决方案,其与设置同轴电缆不是基本上相当的。同轴电缆可以没有问题地在天线装置中通过曲线和回线通常在任意长度上和在不同平面上被引导,而这不会改变天线特性或根本不会使天线特性变差。
在本发明的一个优选实施方案中,在以下位置使用具有低相速度的同轴电缆:在该位置处,分支点和馈电位置(在相关辐射器处或在其上馈电的辐射器组处)之间的实际距离比分支点和与其相邻的辐射器组或相邻的辐射器之间的距离更短。尤其是在使用至少三个、沿构造方向互相错开的辐射器或辐射器组的情况下,具有低相速度的同轴电缆尤其用于设置在辐射器装置的中心区域中的辐射器或辐射器组。概念“馈电点”可以是指同轴电缆处辐射器的每个合适的接头,即辐射器和同轴馈电电缆之间的任意连接点和/或连接位置。换言之,这种连接点或连接位置、还有所谓的馈电输入端或馈电位置可以直接设置在偶极臂处。然而,通常还使用匹配元件,如电容、电感、具有不同特性阻抗和波长的导线段以及环线。在这种情况中,连接点、连接位置和/或馈电位置可设置在上述匹配元件前,即真正的辐射器元件前一定距离处。即使在分配-电路中,同轴导线也可用于阻抗变换和环线。此外,在其他馈送过程中还有同轴电缆,其例如连接到滤波器。从而,在双带天线中,各自其他带的信号被衰减。换言之,至少一个或多个根据本发明设置的同轴电缆(具有不同速度的用于网络的其他同轴电缆的波的相沿着其传播)被设置在整个连接线段或馈电线段上或者只被设置在一部分的连接线段或馈供线段上,其中从分配电路和/或汇总电路出发经由该连接线段或馈电线段为辐射器馈电,即发射信号被辐射或接收信号被接收。
在一个特别优选的实施例中,使用至少三个具有三个不同相速度的不同同轴电缆,特别是当至少三个互相错开设置、并且共同馈电的辐射器或辐射器组相互偏移地被设置时。
在使用以能预给定或能预先选择的相位差被馈电或者包括应当以能预先选择或能预给定的相位差馈电的三个或多个辐射器或辐射器组时,例如可通过使用多个具有不同相速度(即波的相以其进行传播的不同的速度)实现电缆回线的相应缩短或甚至避免电缆回线。在实践中,多个天线相对于中心辐射器或中心辐射器组对称地被构造,使得在使用三个辐射器(或三个辐射器组)时,只有第二类型的同轴电缆是必需的。在具有五个辐射器或五个辐射器组的网络的情况下,于是可以用三个不同的同轴电缆(具有不同相速度)而实现在本发明意义上优选的实现方案。
此外,在这种根据本发明构造的多振子天线的情况下还可设置用于相位调节和/或功率划分的装置。特别地,在根据本发明的多振子天线中不仅可以设置在网络中的用于可调节的辐射器摆动的相移动器,而且还可设置用于可调节的功率划分的装置。
当然,在所有情况下还可能的是,电缆长度可被缩短360°相的倍数,因为由此不导致相位改变。然而,使用具有n*360°的电缆长度只是精确地对于一个频率是完全正确的。在偏离的频率的情况下,产生相位的改变。相改变与频率偏离成比例,并且与所缺少的导线长度成比例。考虑:对于许多天线,现在都要求越来越大的带宽,这可能导致这样的结果,即存在明确的频率偏离,其还包括相位误差。根据所有的相位误差是否在相同的方向上,其还导致辐射摆动和/或例如导致更高的旁瓣电平。从而,对辐射方向图的要求与上述要求的带宽一起确定是否可以使用其中相允许附加的或多个附加的360°相位改变的馈电电缆。
最后,所发射信号的反相与将电缆长度缩短180°+n*360°相的组合也是可能的,其中n=0、1、2、...。信号的“反相”(即反相后的信号的发射)意味着与频率无关的相旋转180°。反相后的信号的发射在偶极子的情况下可以例如通过馈电点的互换或通过将偶极子总共旋转180°而实现。
具有不同相速度的同轴电缆可通过所有合适的措施而实现。例如,可以使用这样的同轴电缆,其为此具有内导体的特殊结构,由此改变相速度。可以使用螺旋形设置的内导体、卷曲行进的内导体等。
同轴电缆中的不同相速度基本上也可通过外导体的特殊结构而改变,外导体例如可卷曲地、螺旋形卷曲地等构成。
附图说明
以下借助附图来解释本发明,部分地还通过参照实现方案,如其迄今根据现有技术是必需的那样。在此具体的附图示出:
图1示出根据现有技术的具有三个例如优选以相同距离在垂直方向上互相错开设置的辐射器的多振子天线的示意性侧面示意图;
图2示出根据图1的可比较的多振子天线,然而在该天线中通过具有更低相速度的同轴电缆实现辐射器的根据本发明的馈电,从而电缆回线相对于根据现有技术的根据图1的已知实现方案被缩短;
图3示出另一个相对于图2的变形方案,其中在同轴电缆的情况下用于对中心辐射器馈电的电缆回线完全不需要了;
图4示出根据现有技术的具有两个互相错开设置的辐射器或辐射器组的多振子天线的示意性侧面示意图,其中所有辐射器以相同的同轴电缆长度被馈电;
图5示出不同于图4的根据本发明的相应实现方案,其中,根据现有技术设置的辐射器的电缆回线完全不需要了;
图6示出根据现有技术的具有构成子组的分配网络的多振子天线,其通过使用分配点和馈电位置之间不同长度的同轴电缆以不同相位为辐射器馈电;
图7示出与根据图6的天线可比较的根据本发明的多振子天线,然而使用具有不同相速度的不同同轴电缆;
图8示出根据现有技术在构成子组的情况下具有分配网络的多振子天线,其中在子组内串行地为辐射器馈电,和也即是根据现有技术的;和
图9示出与根据图8的天线可比较的根据本发明的多振子天线,其中在图8中根据现有技术所设置的电缆回线不仅被减少,而且甚至被去除。
具体实施方式
在图1中以示意性的侧视图示出根据现有技术的多振子天线(天线阵列)。这种多振子天线例如可用于移动无线通信天线的基站中。
在所示出的实施例中,多振子天线包括三个互相错开的辐射器3或辐射器装置(也可以是辐射器模块等)。通常,在移动无线通信天线中,这些辐射器3在垂直方向中相互错开以相同的距离地设置,通常设置在反射器的前面。在此,辐射器3可以是偶极子辐射器、贴片辐射器(Patchstrahler)或其他辐射器。可使用单极化辐射器或双极化辐射器。原理上,天线可被构造为使得其在一个或多个频带中辐射或接收。
在所示出的实施例中只描述了基本变化方案,例如对于极化(对于另一极化,相应的馈电通过并行的第二电路实现,其中这两个极化可通过组合器被组合。对于另一频带的辐射器,同样,单独的辐射器也可配备有通常单独的网络)。
在所示出的实施例中,设置用于网络7的连接点或馈电位置5,其中网络7包括经由导线6与连接点或馈电位置5相连接的分配电路和/或汇总电路9,三个导线11’,尤其是三个同轴导线11被设置在分配电路和/或汇总电路9与辐射器3处相应的馈电输入端13之间。
为了保证所有辐射器3的同相馈电,这三个导线11’,也就是在所示出的实施例中的这三个同轴导线11由相同的同轴电缆11.1、11.2和11.3构成,这些同轴电缆具有相同的长度。
对于根据图2的对于可比较的多振子天线1的根据本发明的实施例,虽然引向上部和下部辐射器3.1和3.3的同轴电缆11.1和11.3是同样长度的并且由相同相速度的同轴电缆11构成,但是在分配点和/或汇总点9与中间辐射器3馈电输入端13之间使用与其不同的同轴电缆11.2,该同轴电缆11.2允许更低的相速度(即电磁波的相在同轴电缆中以其进行传播的更低的速度)。从而,在图1中根据现有技术所设置的用于中间同轴电缆11.2的电缆回线111显著地缩短了,例如缩短了10%至90%、20%至80%、30%至70%或例如缩短了40%至60%。在所示出的实施例中,缩短大约50%是可能的。对于现在经常具有高电缆接头密度的天线装置,尤其是移动无线通信天线装置,尤其实现了明显的优点,特别是结构空间减少和成本减少。
在根据图2所示出的实施例中,涉及馈电输入端或馈电位置13,其理论上在偶极子辐射器的情况下可直接位于两个偶极子臂的位于内部的端处。然而,辐射器还可包括“内部同轴电缆长度”,特别是当所设置的匹配元件,如电容器和电感器,现在是导线段-即使在考虑到可能还设置的环线的情况下-具有不同的特性阻抗和波长时。换言之,连接点和/或连接位置和/或馈电位置相对于真正的辐射器元件还错开。因此,辐射器的不以任何方式受限制的连接位置被认为是馈电位置、连接点和/或连接位置。此外,由这个连接带点、连接位置和/或馈电位置13和分配电路和/或汇总电路9,所涉及的同轴电缆必须不在整个路段上具有减小的相速度。当这种电缆在可能的情况下只在部分长度上实现并且与其他允许相以与其不同的相速度传播的同轴电缆段共同作用就足够了。
换言之,根据本发明的原理在于:在从分配电路和/或汇总电路9(也就是分配点和/或汇总点9)和至少两个连接点、连接位置和/或供电位置13(其也可按照到后面的辐射器的分支电路、分配电路和/或汇总电路的类型被构造)出发的分支导线上,在一个和/或至少其他的同轴分支导线中使用不同类型和/或长度的同轴电缆,在可能的情况下是以不同相速度为特征的不同长度。相对于另一同轴电缆类型具有相关不同相速度的相关同轴电缆类型的使用以及相应的长度总是被确定为使得在连接点、连接位置和/或馈电位置13处为一个和多个后续辐射器生成所期望的确定的(限定的)相位置,并且其优选在尽可能短的电缆长度的情况下以避免电缆回线。由此,优选地,在同轴电缆分支导线中至少在部分路段上使用具有所确定的相速度的同轴电缆类型,并且在至少一个其他同轴分支导线的其他路段上至少在部分路段上使用具有与此不同的相速度的同轴电缆类型。特别是在这样的地方,即在分配电路和/或汇总电路9和辐射器或辐射器组的连接点、连接位置和/或馈电位置13之间的空间距离比到辐射器或经由其他同轴分支导线被馈电的辐射器组的到连接点、连接位置和/或馈电位置13的距离短的地方,可以通过选择具有慢相速度的同轴电缆类型来保证整个电缆长度可被选择为更短,以避免在现有技术中所必需的电缆回线。
在根据图3的实施例中,对于同轴电缆11.2使用一实施方案,在该实施方案中,同轴电缆11.2允许还要更低的相速度,使得在此可使用导线和馈电电缆11.2,其在没有每个电缆回线的情况下也可以。
虽然在这个实施例中中间同轴电缆11.2与其他两个同轴电缆11.1和11.3相比明显被缩短,但是所有三个辐射器3.1至3.3以相同相位被馈电。
在根据图3的实施例中,在分配电路和/或汇总电路9处还设置功率分配器109。由此,只应当表明,在此,例如用于各个辐射器3的功率分量在可能的情况下也可以被不同地调节,假如这是必需的或有意义的。然而,与所示出的实施例不同,功率分配器109也可设置在其他位置处。此外,在整个网络中还可以在不同的位置处设置多个功率分配器。在这方面不存在限制。
根据图4的实施例与根据图1的实施例的区别仅仅在于:下部的第三辐射器3.3被省略了。但是,在此还为了第二辐射器3.2的馈电必需同轴电缆11.2,其被设置为具有电缆回线111,从而该同轴电缆11.2与同轴电缆11.1具有相同长度(因为这二个电缆以相同的相速度传输)。
对于与此相对的根据图5的根据本发明的实施方式,使用与同轴电缆11.1不同的同轴电缆11.2,其具有明显更低的相速度。由此可避免电缆回线111,如在根据图4根据现有技术的实现方案中的电缆回线111。
对于根据图6的实施例,涉及具有构成子组33.1,33.2和33.3的分配网络7的实施方案,其中子组33.1和33.2例如包括两个辐射器3.1或3.2,第三子组33.3只包括一个辐射器3.3。与所示出的根据图6的示意图不同,天线组33.1和33.2可以包括不止两个辐射器。从上述的分配电路和/或汇总电路9,又有三个上述的同轴电缆11.1,、11.2和11.3到这两个子组33.1和33.2,其在组点99.1和99.2处再次相应于属于一子组的辐射器的数量而分支。
通过相应的电缆长度产生在分配电路和/或汇总电路9和第一组33.1的两个辐射器3.1的馈电输入端13.1-如在第三组33.3的唯一辐射器3.3的输入端13.2或13.3-之间的相位。在此使用具有相同相速度的相同电缆。
与此相反,在根据图7的根据本发明的天线组中,在分配电路和/或汇总电路9和分配给单个天线组的后续分配电路和/或汇总电路99.1和99.2之间使用具有不同相速度的同轴电缆,其中同轴电缆11.2是以更低相速度为特征的同轴电缆。在所示出的实施例中,同轴电缆11.2被选择为使得电磁波(信号)的相在同轴电缆11.2中以这样的速度传播,可完全不需要电缆回线111(图6)。为此,以下实施方案也是可能的并且有时是有意义的,即至少可以缩短、并因此减小根据现有技术所必需的电缆回线。
同轴电缆11.3在从分配电路和/或汇总电路9直至馈电输入端13.3的整个长度上无例外地持续使用,并且在此具有优选再次比同轴电缆11.2更低的相速度。在此也要注意的是,在分支点9和第二组辐射器3.2的馈电位置13.2之间因此连续连接两个不同类型的同轴电缆,即具有较低相速度的同轴电缆11.2,其然后在分支点99.2处过渡到具有与此相比更大的相速度的后接的同轴电缆11.2’,同轴电缆11.2’例如相应于引向辐射器3.1的那种类型的同轴电缆11.1。如上所述,具有例如较小相速度的同轴电缆也可以只设置在分配电路和/或汇总电路9和任意连接点、连接位置和/或馈电位置13之间的部分路段中,使得允许相以不同相速度传播的同轴电缆以各自合适的长度被串行(前后连续地)连接,即电连接。
如上所述,连接点、连接位置和/或馈电位置13也可相对于各个辐射器13错开。因此,例如其他的分支点或分支电路99.9也可被理解为用于后续辐射器13.2的连接点、连接位置和/或馈电位置13。在根据图7的实施例中,具有不同相速度的同轴电缆与其他具有通常更高相速度的同轴电缆相比以加粗的线被标记。在根据图7的实施例中,具有不同相速度的同轴电缆同样只设置在部分路段上例如在分配点和/或汇总点9和连接点、连接位置和/或馈电位置13或后面的分配电路和/或汇总电路99.2之间,因为该其他分支点99.2最后又是用于该一个或多个后面的辐射器13的连接点、连接位置和/或馈电位置13。在上述的路段或部分路段11.2和11.3上,例如同轴电缆或不同同轴电缆类型多次互相交替地连接到公共的传输路径。
在根据图8的实施例中,又示出根据现有技术的多振子天线,其中在这个实施例中,在所有子组(然而这不必在所有子组中都是这样)中,至少一个其他辐射器被串行地馈电。子组内部的连接导线可以是任意类型的,而与其余馈电网络无关。例如拉伸的导线是可能的,其中360°相差对应于空气中0.7波长的距离。在此,在这个实施例中还设置移相器部件201(也即相差分移相器部件),其中位于最外处的(也即处于最远处的)辐射器组33.1和33.5以最大的相对相移被馈电,并且在此相互相邻接近的组33.2和33.4经由两个其他输出端在具有更小相对相偏移的二相偏移器部件中被馈电(关于这种二相偏移器部件的构造和功能方式的使用在公开文献EP1208614B1上给出,并作为本发明的内容)。
中间的辐射器组33.3通常在没有相偏移的情况秒下经由馈电位置6和后面的馈电导线5被馈电。换言之,最后,二相偏移器部件(Doppelphasenschieberbaugruppe)201同时也是对应于其他实施例的分配电路和/或汇总电路9。
与此不同的根据图9的根据本发明的天线组包括相同的辐射器、辐射器组和用于生成相当的辐射器方向图的基本上相当的构造,其中,然而在此在这个实施方案中,为了缩短按照根据现有技术根据图8的实施方案设置的中间回线111,中间的辐射器组33.3包括具有较低相速度的同轴电缆11.3,并且上部和下部与其邻接的以二相偏移器部件的两个输出端经由同轴电缆11.2和11.4馈电的第二和第四组的辐射器同样经由另一具有再次偏离的相速度的同轴电缆被馈电,使得不需要根据图8的为该部件设置的电缆回线111’。
于是,对于各个同轴电缆11.2和11.4,同轴电缆类型被选择为使得同轴电缆可以尽可能地在避免电缆回线的情况下或只是尽可能小型化的电缆回线的情况下被设置。换言之,相关的同轴电缆类型被选择为使得其相对于能预给定的最佳长度具有相应地与其一致的相速度,以保证以相应的确定的相位对后续辐射器馈电。
为了提供具有不同相速度的同轴电缆,可使用所有对此合适的原则上可能的措施。因此,例如同轴电缆可具有不同介电常数,以据此允许不同的相速度。然而,同轴电缆也可替换地或补充地具有不同的内导体结构,例如具有按照螺旋线形式的内导体和/或包括被卷曲的内导体。最后,可替换地或补充地,同轴电缆还可具有不同的外导体结构,其中外导体优选地也可以被卷曲和/或螺旋形卷曲。
其他的用于改变相速度的技术措施也是可能的。
最后要注意的是,上述的具有不同相偏移(Phasenversatz)的同轴电缆11可被伸长或缩短,例如伸长或缩短n*360°,其中n=1,2,......。
如果同轴电缆可发射反相的信号,则相转动180°是可能的。这种电缆可被伸长或缩短以相应的相偏移,也即伸长或缩短180°+n*360°,其中n=1,2,.......。
根据本发明的多振子天线根据一个实施例包括一个或多个以下特征:
一种多振子天线,具有至少两个互相错开设置的辐射器(3),并且具有用于为辐射器(3)馈电的网络(7),其中所述网络包括在分配电路和/或汇总电路(9)和相关辐射器(3)的连接点、连接位置和/或馈电位置(13)之间的同轴电缆(11.1,11.2,....),其中所述网络(7)包括至少两个不同类型的以不同相速度为特征的同轴电缆(11.1,11.2,....)。
至少一个相对于至少一个其他同轴电缆(11.1)具有低相速度的同轴电缆(11.1,11.2,....)在整个长度上被设置在分配电路和/或汇总电路(9)和相应辐射器(3)或相应辐射器组(3.1,3.2,3.3....)的连接点、连接位置和/或馈电位置(13)之间。
至少一个相对于至少一个其他同轴电缆(11.1)具有低相速度的同轴电缆(11.1,11.2,....)只在部分长度上被设置在分配电路和/或汇总电路(9)和相应辐射器(3)或相应辐射器组(3.1,3.2,3.3....)的连接点、连接位置和/或馈电位置(13)之间。
至少一个辐射器(3.2,3.3,3.4,....)的连接点、连接位置和/或馈电位置(13;13.2,13.3,13.4,....)和/或至少一个辐射器组(33.2,33.3,33.4,....)的分配电路和/或汇总电路(99.1,99.2)与馈电导体侧相应的分配电路和/或汇总电路(9)相距很小的距离,并且与至少一个其他辐射器(3.1,3.5,.....)或其他分配电路和/或汇总电路(99.1,99.2)的至少一个其他的相对于馈电导体远离的连接点、连接位置和/或馈电位置(13)相比,该连接点、连接位置和/或馈电位置(13;13.2,13.3,13.4,....)以具有更低相速度的同轴电缆(11)至少在分段线路上与馈电导体(5)连接,。
同轴电缆(11)具有更低相速度的其他同轴电缆(11),使得经由其馈电的辐射器(3)和/或辐射器组(33)在避免电缆回线(111,111’)的情况下被馈电。
至少两个、并且优选为至少三个辐射器(3)或辐射器组(33)以不同相位被馈电,并且为了缩短在分配电路和/或汇总电路(9)和连接点、连接位置和/或馈电位置(13)之间的总电缆长度,用于为至少一个其他辐射器(3.2)或至少一个其他辐射器组(33.2)馈电的至少一个、并且优选为两个同轴电缆(11.2,11.3)至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆(11)。
具有不同相速度的同轴电缆(11)具有不同的介电常数。
具有不同相速度的同轴电缆(11)具有不同的内导体结构,尤其是按照螺旋线形式形成和/或卷曲的内导体。
具有不同相速度的同轴电缆(11)包括不同的外导体结构,其中外导体优选被卷曲和/或被螺旋形卷曲。
所述网络还包括用于可调节的辐射摆动的移相器(302)。
所述网络还包括用于可调节的功率划分(109)的装置。
具有不同相速度的同轴电缆(11)被延长或缩短,尤其是延长或缩短n*360°,其中n=1、2....。
同轴电缆(11)尤其是在接收和/或发射反相后的信号时以不同相速度以相旋转180°被延长或缩短,尤其是延长或缩短为180°+n*360°,其中n=1,2,......。
所述网络(7)包括分配电路和/或汇总电路(9,99)形式的多个分支点(9,99),其中另一分支电路(99)构成连接点、连接位置和/或供电位置(13)。

Claims (23)

1.一种多振子天线,具有至少两个互相错开设置的辐射器,并且具有用于为辐射器馈电的网络,其中所述网络包括在分配电路和/或汇总电路和相关辐射器的连接位置之间的同轴电缆,其特征在于,所述网络包括至少两个不同类型的以不同相速度为特征的同轴电缆。
2.根据权利要求1的多振子天线,其特征在于,至少一个相对于至少一个其他同轴电缆具有低相速度的同轴电缆在整个长度上被设置在分配电路和/或汇总电路和相应辐射器或相应辐射器组的连接位置之间。
3.根据权利要求1的多振子天线,其特征在于,至少一个相对于至少一个其他同轴电缆具有低相速度的同轴电缆只在部分长度上被设置在分配电路和/或汇总电路和相应辐射器或相应辐射器组的连接位置之间。
4.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,至少一个辐射器的连接位置和/或至少一个辐射器组的分配电路和/或汇总电路与馈电导体侧相应的分配电路和/或汇总电路相距较小的距离,并且与至少一个其他辐射器的至少一个其他的相对于馈电导体远离的连接位置或其他分配电路和/或汇总电路相比,该与馈电导体侧相应的分配电路和/或汇总电路相距较小的连接位置以具有更低相速度的同轴电缆至少在分段线路上与馈电导体连接。
5.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,同轴电缆相对于其他同轴电缆具有更低的相速度,使得经由该同轴电缆馈电的辐射器和/或辐射器组在避免电缆回线的情况下被馈电。
6.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,至少两个辐射器或辐射器组以不同相位被馈电,并且为了缩短在分配电路和/或汇总电路和连接位置之间的总电缆长度,用于为至少一个其他辐射器或至少一个其他辐射器组馈电的至少一个同轴电缆至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆。
7.根据权利要求6的多振子天线,其特征在于,至少三个辐射器或辐射器组以不同相位被馈电。
8.根据权利要求6的多振子天线,其特征在于,用于为所述至少一个其他辐射器或所述至少一个其他辐射器组馈电的两个同轴电缆至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆。
9.根据权利要求7的多振子天线,其特征在于,用于为所述至少一个其他辐射器或所述至少一个其他辐射器组馈电的两个同轴电缆至少在部分长度上包括具有低相速度的同轴电缆。
10.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆具有不同的介电常数。
11.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆具有不同的内导体结构。
12.根据权利要求11的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆具有按照螺旋线形式形成和/或卷曲的内导体。
13.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆包括不同的外导体结构。
14.根据权利要求13的多振子天线,其特征在于,所述外导体被卷曲和/或被螺旋形卷曲。
15.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,所述网络还包括用于可调节的辐射摆动的移相器。
16.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,所述网络还包括功率分配器。
17.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆被延长或缩短。
18.根据权利要求17的多振子天线,其特征在于,具有不同相速度的同轴电缆被延长或缩短n*360°,其中n=1、2....。
19.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,同轴电缆以不同相速度以相旋转180°被延长或缩短。
20.根据权利要求19的多振子天线,其特征在于,同轴电缆在接收和/或发射反相后的信号时以不同相速度以相旋转180°被延长或缩短。
21.根据权利要求19的多振子天线,其特征在于,所述同轴电缆被延长或缩短180°+n*360°,其中n=1,2,......。
22.根据权利要求20的多振子天线,其特征在于,所述同轴电缆被延长或缩短180°+n*360°,其中n=1,2,......。
23.根据权利要求1至3之一的多振子天线,其特征在于,所述网络包括分配电路和/或汇总电路形式的多个分支点,其中另一分支电路构成连接位置。
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