CN102388501B - 用于操作相位控制的多振子天线的方法和相移器组件以及相应的相位控制的多振子天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作相位控制的多振子天线的改进的方法以及一种相应的相移器组件和多振子天线，其特征在于以下的特征：相移器组件构造成，满足以下的两个条件中至少之一：R_N∶R₁＞＝n+k或Ph_N∶Ph1＞＝n+k，其中，R_N是关于相移器组件(7)的导线段的最大半径和R₁是最小半径，k等于0.2和特别是0.25、0.30或优选0.40。

Description

用于操作相位控制的多振子天线的方法和相移器组件以及相应的相位控制的多振子天线

技术领域

本发明涉及一种用于操作相位控制的多振子天线的方法和相移器组件以及相应的相位控制的多振子天线。

背景技术

相位控制的多振子天线例如从移动通信技术中是已知的。

对于基站通常使用移动电话天线，移动通信天线由一个或更多个并排设置的列组成，在其中分别设置多个重叠布置的辐射器或者辐射器分组。在此，辐射器可以是单极化或双极化的辐射器。天线可以设计为包括辐射器的单频带天线、双频带天线或者也可以设计为多频带天线，这些辐射器可以以多个频率或频率范围（频带）进行发射和接收。就此而言，在这种多振子天线以及辐射器和辐射器装置的结构方面请参阅已知的解决方案，例如初步公开文本WO00/39894A1,DE19722742A1,DE19823749A1,DE10150150A1,或者例如US5,710,569。

因为在移动通信系统中可供使用的信道的数量是有限的，因此在一定的距离中重复使用相同的频率。从而基站的作用范围也是有限的，由此限定所谓的移动通信单元，借此移动通信系统的各个单元不会彼此干扰，亦即由此不发生互扰。

由此已知，用于这样的基站的多振子天线按照需要安置有不同的下倾角（Down-Tilt-Winkel）。

在移动通信技术起初中经常通过机械措施可调节该下倾角，而当今优选采用这样的系统，在该系统中根据需要例如可远程控制低调节不同的下倾角，和也可以持续地改变通信密度。

在此背景下优选使用相移器，而且是相移系统，以便用不同的相位来控制各个辐射器，由此在电路线上可调定不同的下倾角。

这样已知使用例如差分的相移器，如其由EP1208614B1基本已知的那样。在此，可以经由一个这样的单重相移器或多重相移器来控制奇数个辐射器或辐射器子组，其中，优选中间的辐射器或中间的辐射器组无相移地直接被供给，例如通过差分的相移器进行，在其输出端两个辐射器或辐射器组可以通过不同的相移加以控制。分别两个另外的辐射器或辐射器子组要通过还更强的传播时间变化和由此通过不同的相位加以控制，相应需要一个另外的单重相移器，但或者使用一个多重相移器，如其按照EP1208614B1所建议的那样。

代替包括无相移地操作的至少一个辐射器或辐射器组的多振子天线，基本也考虑这样的多振子天线，其包括偶数个辐射器或辐射器组和/或没有辐射器组，其无相移地操作。

例如由US5917455A已知，使用单重相移器来控制辐射器子组。

WO03/019723A1描述一种带有相移装置的可调节的天线馈给网络，其构造为，使得通过可移动的电介质在通向辐射器的接头可产生相同的相差。

WO02/35651A1同样描述了使用相移器，在其中电介质在带状导体中移动。在此，移动位移总是相同。但是因为有效的介电系数是不同的，在辐射器接头上可实现相移，其分别具有彼此相同的相差。由此能够产生带有不同的下倾角的基本直的波正面。

在此由WO96/37922A1同样已知与上述同样目的而使用的相应相移器。

最后，由US2005/0219133A1也已知一种天线装置，用于降低下倾角或者也用于调节方位角方向的主瓣的反射方向。在该初步公开文本中在前言中描述了一种使用差分相移器的带有相移器组件的天线装置，其中，第一相移器装置的输出端与相应的第二相移器装置的输出端连接，以便由此控制辐射器元件。此外，由该初步公开文献还描述了一种按现有技术的相移器网络的另一种可能性，其包括相移器组件，它包括两个部分圆形的相移器导线段，该导线段同心地设置并且由一个共同的馈电臂馈电，该馈电臂可以指针式围绕一个共同的中心点转动。

与此相反，上述初步公开文本作为改进的方案而建议使用这样的相移器，其两个输出端分别与辐射元件直接连接。换句话说，也就是使用一种单级的结构，其对于相应两个辐射元件多重设置。对于一种带有要用不同的相位进行馈电的多个辐射器的天线装置，由此使用相应不同的移相器，其借助转换传动机构控制成，使得对于各个辐射元件或辐射器组可以调节不同的相位滞后。在此，要按照所使用的相移器或辐射器装置的数量来保持用于得到相应固定给定的相位滞后值的相移器的偏转之间的确定的比例，即例如1:3,1:3:5,1:3:5:7等等。在此，可以采用+/-5%的公差。为了优化例如副瓣形式的辐射图案而设计，该辐射图案按照期望按可选择的实施形式，可以改变上述的比例。

相应不同地调节下倾角以改变相应移动通信单元的大小但是并不总是达到所期望的结果，因为通过降低主辐射瓣的下倾角同样也使副瓣发生移动。在此，可能出现这样的情况，使得例如第一副瓣在主射束方向逐渐降低到水平面的附近（或设置位于其下面）时到达主射束方向上方，结果是，然后来自其他覆盖区域内的移动通信装置以及基站作为干扰器起作用。由此只能期望低副瓣电平。

此外，天线增益也要尽可能的高，以便将可供使用的发射功率有效地引导到所期望的覆盖区域上。高的天线增益意味着高的能量集束。当然，有关多振子天线馈电从专业文献中已知，经常通过提高副瓣电平来优化天线增益。

发明内容

本发明的目的是，由此出发提供一种用于操作相位控制的多振子天线的改进的方法以及一种改进的相位控制的多振子天线，其中，位于主瓣上方或与其相邻的第一副瓣尤其是在较大的射束降低（大的下倾角）或在较大的射束摆动时具有尽可能低的电平（以便抑制干扰），和/或在较小的射束降低时（即在较大的单元延伸和照射时）或在较低的射束摆动时一般具有尽可能高的天线增益。

按照本发明该目的在方法方面按照如下特征来实现：该多振子天线包括多个沿安装方向设置的辐射器装置，这些辐射器装置分别具有至少一个辐射器或者至少一个包括多个单辐射器的辐射器组，其中两个相邻辐射器装置之间的距离是相等的或彼此的偏差小于15%，并且全部或一部分辐射器装置通过一个或多个用于射束摆动的相移器组件加以控制，其中有以下的特征：至少一个在所述辐射器装置的安装方向上离所述多振子天线的中心最远的最外面的辐射器装置根据射束摆动的调节以相对过度更大的相移被馈电和/或至少一个离所述多振子天线的中心最近的相位控制的辐射器装置以相对过度小的相移被馈电，使得满足以下的不等式：Ph_N:Ph₁≥S_N:S₁+0.2，其中，Ph_N和Ph₁是由两个不同的相移器调节引起的相移，Ph_N是在所述至少一个离所述多振子天线的中心最远的辐射器装置上的依赖于所述相移器调节的相移，Ph₁是在所述离所述多振子天线的中心最近的辐射器装置上的相移，S_N是在所述至少一个离所述多振子天线的中心最远的辐射器装置与所述多振子天线的中心之间的距离，S₁是在所述至少一个离所述多振子天线的中心最近的辐射器装置与所述多振子天线的中心之间的距离；并且所述多振子天线的中心对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变,并且采用具有部分圆形的带状导线段的相移器组件，(a)在具有奇数个辐射器装置和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置的多振子天线的情况下，该带状导线段的半径（R_N至R₁）满足以下条件：R_N：R₁≥n+k，其中，n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件所包括的导线段数量的数量，k等于0.2，并且尤其是0.25、0.30或优选为0.40，或者(b)在具有偶数个辐射器装置和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置的多振子天线的情况下，该带状导线段的半径（R_N至R₁）满足以下条件：R_N：R₁≥2n-k其中，n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件所包括的导线段数量的数量，k等于0.6，尤其是0.5、0.4或优选为0.2。

在本发明的相移器组件方面按照如下特征来实现：具有多个同心地围绕中心点设置的部分圆形的印制导线，其中至少一个分接元件能移动超过导线段，由此在导线段处相对置的接头上能产生相位不同的信号，其中有进一步的特征:(a)相移器组件在与具有奇数个包括至少一个辐射器或至少一个辐射器组的辐射器装置或相位中性地受控制的辐射器装置的多振子天线一起使用的情况下满足以下两个条件中至少一个：R_N:R₁≥n+k或者Ph_N:Ph₁≥n+k)其中R_N是导线段关于相移器组件的最大半径，R₁是导线段关于相移器组件的最小半径；n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件所包括的导线段数量的数量，k等于0.2，并且优选为0.25、0.30或优选为0.40；Ph_N和Ph₁是由最大半径R_N和最小半径R₁的导线段实现的由两个不同相移器调节引起的相移,或者(b)相移器组件在使用具有偶数个辐射器装置或没有相位中性的中间馈电的多振子天线的情况下满足以下两个条件中至少一个：R_N:R₁≥2n-k或者Ph_N:Ph₁≥2n-k其中R_N是导线段关于相移器组件的最大半径，R₁是导线段关于相移器组件的最小半径；n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件所包括的导线段数量的数量，k等于0.6，尤其是0.5、0.4或优选是0.20；Ph_N和Ph₁是由最大半径R_N和最小半径R₁的导线段实现的由两个不同相移器调节引起的相移。

在相位控制的多振子天线方面按照如下特征来实现：该多振子天线包括多个沿安装方向设置的辐射器装置，该辐射器装置由至少一个辐射器或辐射器组组成或者该辐射器装置包括至少一个辐射器或辐射器组；该多振子天线包含一个或多个用于射束摆动的相移器；至少一个在所述辐射器装置的安装方向上离多振子天线的中心最远的最外面的辐射器装置根据射束摆动的调节得到相对过度更大的相移，和/或至少一个离多振子天线的中心最近的相位控制的辐射器装置得到相对过度小的相移，使得满足以下的不等式：Ph_N:Ph₁＞S_N:S₁+0.2，其中Ph_N和Ph₁是由两个不同相移器调节引起的相移，或者表示最大相移，Ph_N是在所述至少一个离多振子天线的中心最远的辐射器装置处的相移，Ph₁是在所述离多振子天线的中心最近的辐射器装置处的相移，S_N是所述至少一个离多振子天线的中心最远的辐射器装置与所述多振子天线的中心之间的距离，S₁是所述至少一个离多振子天线的中心最近的辐射器装置与所述多振子天线的中心之间的距离，所述多振子天线的中心对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变,其特征在于具有如本发明的实施例所述的相移器组件。

另人惊讶的是，在本发明的范围内可以通过比较简单的装置实现上述的目的，其几乎相互排除。因为位于主瓣上方的第一副瓣在下倾角降低较大时的电平降低经常导致，在较不强烈地调节降低角度时没有所期望的大小，或者相反，在优化天线增益时在天线辐射曲线的主瓣降低的情况下（下倾角降低），位于主瓣上方的第一副瓣的电平证明是过大的。

在用电子器件进行射束整形时，现在射束曲线可以比较灵活地加以改变。特别是对于用于移动通信系统的激战天线，有效度和价格是决定性的因素。由此原因，通常对于这种天线系统经常采用机械式相移器来不同地调节下倾角。这种机械式相移器可以直接地延长馈电导线的导线长度（所谓的“长号（Posaunen）”原理，其中通过调节导线路径可以减小或加大总的导线路径）。同样也可以改变电池波在导线路径上的传播速度，其中，例如把介电材料插入导线路径的区域内，并由此改变电条件，或者可以采用可移动的或可滑动的连接部位，连接部位沿着固定的导线可以移动，以便使分接点发生偏移。用于共同改变各个信号的可能方法在此是受很大限制的。

在本发明的范围内建议这样一种途径，其用最小的费用同样开启了这样的可能性，在所提出目的的实现的意义上达到明显改善的结果。

本发明的原理是基于：在多振子天线中位于最远处的（在一个多振子天线中例如是设置在最上面或最下面的辐射器或辐射器子组）或者以最大的相差被控制的辐射器或者辐射器组得到附加的相移的部分，换句话说，也就是与传统的系统相比以过度强的相移进行控制。按照本发明这点尤其不是利用用于产生附加相移的附加装置来实现的，而是用同一相移器来产生带有附加相移部分的相应过量相移，该同一相移器原则上否则也负责射束摆动。

可选择和补充地同样也可以的是，与传统的系统相反，在调节下倾角或改变的辐射角中用欠比例的相依来操作在一个多振子天线中中间区域内彼此最紧密地布置的辐射器或辐射器组（其用可不同地调节的相位加以控制），使得特别是在用最大相移进行操作的辐射器与用最小相位改变进行操作的辐射器之间的相位比例的特征为过度大的值。

这点在采用多差相移器（其基本上例如由EP1208614B1已知）时由此达到，即位于最外面的通常圆弧形设计的用于对最远辐射器或辐射器子组馈电的带状导线位于离可相应偏转的指针形分接元件的中心较远处，和/或，离馈电导线中心、即馈电导线臂转动轴线最近的弧形的带状导线则离该转动轴线较近。

这种原理对于包括偶数个或者也包括奇数个辐射器和/或辐射器子组的天线系统是基本适用的。对于包括奇数个辐射器或辐射器子组的天线系统要说明的是，当设有至少一个辐射器或至少一个辐射器组时，其绕开可不同调节的相移器系统而无需可改变的详细地加以馈电（通常设置在多振子天线的中间区域内），使得在主射束方向偏转时（下倾角的不同调节）在该辐射器或辐射器组上没有发生相位改变。

对于偶数的辐射器系统要说明的是，当多振子天线设有偶数个辐射器或辐射器子组时（或者在这里自然也有其混合系统），其通过相移器系统加以馈电，特别是在没有无相移的中间系统时尤其如此。

在一种补充的或者可选的本发明实施形式中同样可能的是，通常指针形的、可偏转的相移器调节元件的转动轴线靠通常部分圆形或部分弧形设计的带状导线较近，从而该转动轴线比部分圆形的带状导线的中心点离带状导线更近。由此也通过最远的部分圆形的带状导线段在对置的连接部位上产生过度强的传播时间改变，或者说，在最靠内的部分圆形的带状导线段上产生相位改变，和由此按比例减小传播时间改变，由此建立本发明的结果。

也就是说，本发明特别是基于：至少一个辐射器或者至少两对经由一个差分相移器被馈电的辐射器或辐射器子组相对于其他的辐射器或辐射器子组关于发射或接收信号以附加的相移加以操作，这在本发明的意义上对附加的射束整形具有积极的影响。在此，附加相移的量取决于射束摆动的调节。通过最简单地取得的附加射束整形而保证，在多振子天线主瓣逐渐增强的同时，位于其上的副瓣的大小与非本发明系统相比较在降低的状态下是较小的（由此也更加避免了与相邻单元的干扰），和/或在主瓣更加沿水平方向定向时（亦即在没有如此强烈的降低角或偏转角时），与传动的天线系统相比，该主瓣的天线增益降低得更大。

附图说明

下面要结合实施例更详细地解释本发明。各个附图示出：

图1示出包括例如六个延伸竖直方向彼此重叠设置的辐射器或辐射器子组的多振子天线的示意正视图；

图2a示出用于控制如图1所示的多振子天线的、原理已知的相移器组件；

图2b为用于表示如图1和图2a的多振子天线的被馈电的辐射器或辐射器装置的接头上在两种不同相移器调节情况下的相位的曲线图；

图2c示出由图2b导出的用于表示相移的曲线图，各个辐射器的相移本身是由图2b的相移器的两个调节值得出的；

图3a示出用于控制具有偶数个包括辐射器和/或辐射器子组的辐射器装置的多振子天线的按本发明的相移器组件的第一实施例，尤其是这样的多振子天线，其中，在下倾角发生改变时没有辐射器或者没有辐射器子组无相移地被调节；

图3b示出按图3a的本发明相移器组件的与图2b对应的曲线图；

图3c示出按图3a的本发明相移器组件的与图2c对应的曲线图；

图4a-4d示出具有包括两个部分圆形的带状导线弧的相移器组件的四个实施例，其中，图4a示出按现有技术的相移器组件，图4b-4d示出本发明的相移器组件；

图5a-5d示出具有包括三个部分圆形的带状导线弧的相移器组件的四个实施例，其中，图5a示出按现有技术的相移器组件，图5b-图45示出本发明的相移器组件；

图6a-6d示出具有包括四个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图6a示出按现有技术的相移器组件，图6b-6d示出本发明的相移器组件；

图7a示出属于现有技术的已知的用于控制相应多振子天线的相移器组件的与图2a对应的例子，该相移器组件具有沿竖直方向彼此重叠设置的七个辐射器装置，该辐射器装置分别由辐射器和/或辐射器组构成，其中，中间的辐射器装置在多振子天线的中心相位中性地被控制，也就是，在相应调节相移器组件时没有经受相位改变；

图7b示出关于如图7a中所示的按现有技术已知的例子的与图2b对应的曲线图；

图7c示出关于如图7a中所示的按现有技术已知的例子的与图2c对应的曲线图；

图8a-8d示出具有包括两个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图8a示出按现有技术的相移器组件，图8b-8d示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；

图9a-9d示出具有包括三个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图9a示出按现有技术的相移器组件，图9b-9d示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；

图10a-10d示出具有包括四个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图10a示出按现有技术的相移器组件，图10b-10d示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；

图11a示出关于如其在图11a中所示的本发明相移器组件的与图3c对应的曲线图；

图11b示出关于如其在图11b中给出的本发明相移器组件的与图3c对应的曲线图；

图12a-12d示出四个辐射曲线图，表示在第一实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例相应降低和按本发明改变时，位于主瓣上方的无降低的第一副瓣的电平；

图13a-13d示出四个辐射曲线图，表示在第二实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例相应降低和按本发明改变时，位于主瓣上方的无降低的第一副瓣的电平；

图14a-14d示出两个辐射曲线图，表示在第三实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例按本发明改变时，位于主瓣上方的第一副瓣的电平；

图15示出附加采用电介质层的相移器组件的横截面视图。

具体实施方式

在图1中以示意正视图示出多振子天线，其具有在反射器3前面的多个辐射器1。在所示的实施例中，多振子天线包括六个双极化的辐射器或辐射器装置1a-1f。

在此，辐射器可以由不同的辐射器或辐射器形式组成，包括偶极子辐射器、十字偶极子、所谓的矢量偶极子（例如由WO00/39894A1已知）、补块辐射器等等。在这里可以是单频带天线、双频带天线或多频带天线，其以三个或更多个频带进行发射和/或接收。同样可以是单极化或双极化的天线。就此而言可以参见已知的解决方案。

按图1示意示出的天线可以例如在无线通信设备的基站中使用。

为了在一般情况下相对于水平面可以不同地调节偏转角或者在特殊情况下相对于水平面可以调节降低角、即所谓的下倾角，按照所解释的实施例采用机械操作的差分相移器，如其由EP1208614B1基本已知的那样。就此而言，在详细结构方面请参见该公开文献。

借助图2a示出这样一种由EP1208614B1已知的相移器组件，通过该相移器组件可以以不同的降低角操作例如在图1中所示的天线，该天线具有六个沿着竖直方向彼此重叠设置的辐射器或辐射器子组1。在此涉及一种这样的多振子天线，在该多振子天线中，可以控制偶数个辐射器或辐射器组。换句话说，涉及这样的多振子天线，其没有包括被无相位改变地操作的辐射器或辐射器组（通常在中心）。

借助图2a也示出一种已知的相移器装置或相移器组件7，其包括三个围绕中心点9同心地设置的部分圆形的导线段11，通常是所谓的带状导线段11a。馈电导线13导引到分接元件15的中心的馈电部位9，其中，馈电部位9设置在分接元件15的转动轴线17的区域内。指针形的分接元件15可以围绕其偏转轴线17调节，超出部分圆形的同心设置的导线段11。然后经由在分接元件15与导线段11之间的电容耦联传输信号，其中，在导线段11末端上的相应对置的接头19各有一个连接导线21通道导引到辐射器或辐射器组1。

根据例如经由可遥控的电动得装置能自动地偏转的分接元件的位置，从在分接元件15与部分圆形的带状导线11a的与之联接的区域之间的相应分接点或耦联点23（即相应的分接区域或耦联区域23）和相对于带状导线段11、11a对置的接头19得到不同长的路段，由此在调节分接元件15时，在分接元件15一侧被馈电的辐射器经历传播时间缩短，和在另一侧连接的辐射器经历相应于路程长度的传播时间延长或延迟。当分接元件15位于其中性的中间位置时（在图2a中为水平方向），则相应带状导线形的圆弧11、11a的相对置的各接头19具有相同的相位。与此相反，在所示的实施例中，分接元件15调节直到最大的竖直的上面的位置或者最大的沿竖直方向延伸的下面的位置，其中，在这两个端部位置或极端位置之间通过相移器装置可以产生最大的相移。

如上所述，在图2a中还示出，在部分圆形的带状导线段11的相对置的连接端上的接头19与相应的辐射器或辐射器组1之间有一个相应的连接导线21，它用来对相应的适用于极化平面的辐射器1进行馈电，例如用于例如十字形的或偶极子正方形类似的或矢量偶极子类似的偶极子辐射器1的按-45度取向的偶极子形的或偶极子类似的辐射器1’。由此必须设置一个相应的例如+45度的第二极化平面，即用于对辐射器1’’进行馈电，该辐射器在一个相应的转过90度的极化平面内操作。处于简化的原因，这在图2a中没有一起示出。基本上在此可以采用所有合适的辐射器或辐射器类型，例如可以是补片辐射器、缝隙式辐射器等等。就此而言没有限制。

一般而言，在图1或图2a中示出的辐射器1、1’或1’’是沿如箭头26所示的安装方向按相同的间距D设置的，也即是彼此等距地设置。但是在沿安装方向26并列或重叠布置的辐射器中的几个之间的该间距D在需要时也可以变化，也就是说不必强制总是具有固定的相同的间距D。

此外在图2a中相应标注出，相位中性的中间位置Z（即天线的中心Z）和离其最远的上面的辐射器1f、离其最远的下面的辐射器1a的距离S_N，以及距离S₁，即从该相位中性的中间位置（中心）Z直到在中性的中间位置Z的上方或下方离该中心Z最近的辐射器的距离。

由此这种多振子天线一般通过按图2a的相移器组件进行操作，该相移器组件包括彼此同心地设置的部分圆形的导线段11，特别是带状导线11a，其半径R_N：R₂：R₁的比例设置为5：3：1，并且是关于部分圆形的带状导线11a的中心17，该比例与相移的偏转轴线17同时案固定的比例，例如Φ、3Φ、5Φ等等，从而能够达到例如如图2b中所示的相位+5Θ、+3Θ、+1Θ、-1Θ、-3Θ、-5Θ，其中Θ表示通过分接元件的位置和通过与之关联德传播时间延长或传播时间延迟得到的相位角。

在此相移器以及整个天线装置的结构和工作原理是这样的，例如馈电信号被导向分接元件15的中心的馈电部位，并且从那里经由分接元件15和分接区域或耦联区域23、然后经由弧形的带状导线段继续沿径向传播。在此，一部分被耦出到最内部的圆弧上，另一部分被耦出到第二圆弧上，等等。因为该传播同样需要时间，如在一个弧形的带状导线上传播那样，这些圆弧也以不同的相位被馈电。当分接元件15处于中间位置时，在圆弧的两个导线段上的传播时间是相同的。但尽管如此，圆弧11、11a也对应其半径具有不同的传播时间，也就是说，内部的圆弧具有也与此有关又具有最短的传播时间。总的来说，在中间位置上，不同圆弧的接头上确定例如200度的相位差。然后，多振子天线在相移器的该位置上应具有0度的射束偏转，那么必须把辐射器上的相位置于相同的数值。这是通过丛相移器接头19到辐射器1a-1f的不同长的导线来实现的。但在移动通信系统中一般只需要向下的射束降低，亦即调节范围不应为例如+5度…-5度，而是为例如0度…-10度。在此情况下，至辐射器1a-1f的导线长度21也要选择为，使得多振子天线在相移器的中间位置时（即在分接元件15的中间位置时）具有5度的射束降低。同样在辐射器上具有相同的相位，当相移器处于极端位置“最小射束降低”。因为，一段导线自然总是意味着相位滞后，所以最后一栏标准化为最大值，亦即，所有其他的辐射器需要相应较长的输入导线。

已经在这里指出，下面详细解释的本发明基本上不依赖于各个辐射器上的恒定的传播时间或相位。这不仅适用于偏转角范围的移动方面（例如+5度--5度到如上所述的0度--10度的偏转范围），而且也适用于其他的曲线整形的措施，如例如在主瓣辐射方向下方的零位填充。与本发明相关的是，相移器关于辐射器或辐射器组位置的相移。

图2b示出如上所述的一个实例的辐射器1a-1f的辐射器的相位。图2b在此示出辐射器接头1a-1f的相位Ph-L，并且是用于两个不同的分接元件15调节。其中一个数据列（其特征为亮点）描述的是当分接元件15处在其一个极端位置时辐射器接头上的相位。第二个数据列（其特征为暗点）描述的是当分接元件15调节到其相对的极端位置时辐射器接头1a-1f上的相位Ph-L，在该相对的极端位置上，最下面的辐射器1a经历最大的相位滞后和最上面的辐射器1f经历最小的相位滞后。对此在按图2b的曲线图中从左向右延伸地录入辐射器1a-1f的相应测量点。

换句话说，该实例选择成，在分接元件15调节到其中一个极端位置时（图2b中的亮测量点），所有的辐射器同相位地辐射，其中，在分接元件15调节到另一个极端位置时可调定一个最大的相位差和由此一个最大的下倾角。

图2c与此相反示出在各个辐射器1a-1f的相应两个相位值之间的差Ph-D。该相位差（如图2c中所示），即通过分接元件15的调节而引起的相移，也可以直接通过测量相关辐射器的相位而确定，在例如最小的射束降低的情况下进行，和接着测量辐射器的相位，在最大的射束降低的情况下进行。通常的测量仪器提供确定第一值作为后续测量的参考值。由此省去了后续的计算相位值差。

因为在按图2c的曲线图标注出的数值不依赖于相移器接头19与辐射器1之间的电缆长度，所以出现相同的数值、特别是对于相移器接头也出现相同的数值。

此外指出，在图2b和2c中在X-轴上示出各个辐射器或辐射器组1a-1f的位置，它们分别彼此间隔开例如300mm的竖直距离。由此从图2a中的最下面的辐射器1a直到最上面的辐射器1f得到在图2b中X-轴上示出的以mm为单位的辐射器之间的距离。从图2c中也能够看到，相同的辐射器彼此间距情况下，通过相应的相移器组件能够建立在各个辐射器之间的均匀的相位改变。在此，多振子天线的中间或中心Z通8相位中性的中间位置被确定，该中间位置在相位改变的调节时（调节偏转角或下倾角）没有或者不会经历相位改变。

目前在参照后续幅图对本发明的实施形式进行描述之前要指出，按本发明的相移器组件优选用于这样的天线或天线装置（天线组），其中各个辐射器或辐射器组、即辐射器装置1彼此按相同的间距D设置，其中，各辐射器、辐射器装置或辐射器组之间的这些间距D在这里应是相等的或者彼此偏差最大15%或小于15%。优选地，间距D是相同的或者彼此偏差小于10%，尤其是小于8%、6%、5%、4%、3%、2%和尤其是小于1%。

与此相反，按图3a的实施形式表示这样一种按本发明的实施形式，其中，最外面的带状导线段11a到中心9或与其重合的偏转轴线和分接元件15的馈电部位17的距离，即最外面的带状导线段11a的半径RN，和在此特别是距离最内部的同心地设置的带状导线段11a，相比按如图2a所示的现有技术的实施例中更远。而如借助图2a所示的传统相移器中的带状导线段11a中的半径R_N：R₂：R₁按照比例5：3：1（从外向内朝向中心那边计算）并列地设置，在按照图3a的本发明的实施例中，该比例例如选择为7：3：1（其中，在如图2a中所示的普通的相移器设计中的最外面的带状导线段的位置，在图3a中示忠虚线画出的）。

尽管在原理上本发明的解决方案通过使多个分开的相移器错接和耦联（机械的转换）也是可能的，按照本发明优选使用这样的相移器组件，它按照下面的实施例具有两个或更多个带状导线弧，以便对相应数量的辐射器或辐射器组进行馈电。在此，还优选使用一种差分的相移器或一种差分的相移器组件，其中通过调节分接元件来使在带状导线段的一侧上到接头19的路程长度分别更小，和使到在不同的带状导线弧上的相应对置的接头19的路程长度大一个相应的路段，换句话说，在一个方向上促使传播时间缩短和在另一个方向上促使传播时间相应延长，由此实现不同的相位调节或相位调整。

为了限定所选择的半径R_N、R₂或R₁的长度（如在后面的实施例中也是如此）要指出：每个弧形的带状导线段11由于在径向上延伸的宽度最后可以通过一个内部的半径、一个外部的半径和一个中间的半径限定。为了解释本发明，始终从“中间的半径”开始，它处于相应部分圆形和带状构造的导线段11的中间。该中间的半径对于弧长和由此对于相移是决定性的。

关于此外不改变的多振子天线的相应可得到最大的相差在图3c中示出，其中，在图3b中可看到关于两个最远的辐射器1a及1f的过度的相位改变。

一般来说该比例选择成，载使用三个带状导线段11a无相位中性的中间控制的情况下（即在偶数个带有偶数个辐射器和/或辐射器组的多振子天线的情况下），最外面的第N个带状导线段与最里面的带状导线段（即中心点9与分接元件15最近的馈电点17）的半径比例R_N：R₁的值为＞5，4：1，辐射器或辐射器子组通过该半径比例进行控制。

与现有技术相反，下面以系统概貌的形式给出本发明的解决方案，其中，下面分析不同的实例。在此首先示出这样的一些实例，其中，多振子天线通过相移器装置被馈电，其中该多振子天线包括偶数个辐射器或辐射器子组。换句话说，采用这样的多振子天线，它没有包括中间的无相移地被操作的辐射器装置或辐射器组，当与中心错开的辐射器通过可不同地调节的相位被控制时。

具有两个同心的带状导线的实施例:

借助图4a示出一种按照现有技术的解决方案，并且在图4b-4d中示出一种与之不同的本发明的解决方案。

在按图4a的现有技术的包括两个弧的实施例中，半径R_N、即部分圆形的带状导线11a的最外面的半径与内部半径R₁的比例为3：1.

在以前水平定向的主瓣的情况下可这样达到天线增益的提高，和在主瓣较强降低的情况下能够这样达到位于主瓣上方的第一副瓣的减小和阻尼，当外面的带状导线的半径增大时（图4b中示出），或者最里面的部分圆形的带状导线的内部半径R₁减小时（图4c中示出），或者不仅外面的带状导线的外部半径R_N而且最里面的带状导线的内部半径R₁都同时减小时。

在此，在图4b-4d中（如也在所有其他的附图中）用虚线画出部分圆形的彼此同心地设置的带状导线段11a的位置，当它们要如按图4a的现有技术那样定位时。在图4b中用虚线画出的部分圆形也对应于在图4a中最外面的部分圆形的带状导线以半径R_N设置的那个位置。

在按图4b的本发明的第一种解决方案中，最外面的带状导线段的半径R_N增大，使得半径R_N与内部半径R₁的比例例如为3.8：1。

在按图4c的实施例中，内部带状导线的最里面的半径减小，使得R_N：R₁的比例为3：0.7，换算为4.29：1。

在图4d中示出，与按图4a的现有技术已知的解决方案相比，外部半径R_N增大和同时内部半径R₁减小。在这里得到R_N：R₁的比例例如为3.4：0.9，换算为3.78：1。

一般来说，在最外面与最里面的半径的比例R_N：R₁要大于3.4和优选大于3.5或3.6或者说3.8。作为该比例的最大值，数值为<=7，优选<=6.5或<=6。

原则上，在已经解释的按图4b的实施例中，甚至同样增大在中心最里面的带状导线段的半径（亦即保持不改变或者设置减小），只要比例R_N：R₁保持为大于3.4：1。半径比例因此是决定性的，因为由此最远的辐射器的所期望的过度的相移与离天线中心最近的辐射器的相移的比例于按现有技术的传统解决方案相比在一定的范围内不同地进行调节或调整，以便实现尽可能高的天线增益，和此外在调节不同强的下倾角时尤其是降低位于主瓣上方的第一副瓣的电平。

使用三个带状导线的实施例：

借助图5a－5d示出具有六个彼此重叠设置的辐射器或辐射器子组1的多振子天线的实施例，即又是偶数个辐射器或辐射器子组，它们不是被无相位无关的中间馈电。

在图5a中又是示出按现有技术的实施例（R_N：R₂：R₁＝5：3：1），而在图5b－5d中示出变型方案，其中，最外面的带状导线弧的最外面的半径R_Ｎ被增大一次，在图5c中最里面的带状导线段的半径R₁被减小和在图5d中最外面的半径R_N被增大和最里面的半径R₁被减小。最外面的部分圆形的带状导线段11a的半径R_N与最里面的（即离中心9最近的）半径R₁的比例在该实施例中要大于5.4：1和特别是大于5.5或5.6或5.6：1。最大值为9，或优选<=8.5或8。相应的附件数据在所附的表格中给出。

具有四个带状导线的实施例：

借助图6a－6d示出最多八个辐射器或辐射器子组借助四个同心的部分圆形的带状导线弧被馈电的比例关系，其中，在图6a中又是示出按现有技术的解决方案（R_N：R₃：R₂：R₁＝7：5：3：1），而在其他的图中示出按本发明的方案。在图6b－6d中用虚线画出按现有技术的带状导线段的位置，其中，在图6b中外面的半径被增大，在图6c中最里面的半径被减小，和在图6d中外面的半径被增大和同时最里面的半径被减小。相应的附件数据在所附的表格中给出。

最外面的带状导线段弧的半径R与最里面的半径的比例在该实施例中也要为7.4：1和更大，优选为7.5、或7.6或者7.8:1。最外面的与最里面的半径的最大比例一般应不超过10，优选<=10.5或<=10。

一般来说，相移器组件的比例可以描述为，最外面的半径的比例R_N：R₁要选择为，满足以下的不等式：

R_N:R₁≥2n-0，6

其中，n为自然数1、2、3、4…N，和n等于在相移器组件中使用的部分圆形的导线段、即带状导线段11a的数量。

在所述的具有多于两个带状导线弧的实施例中，在最里面的和最外面的带状导线弧之间的位于其间的部分圆形带状导线段的位置，如在现有技术中那样保持不改变。但是这些中间的带状导线段在需要时也可以具有略微较大或较小的半径。但是由此引起的改变只是具有边际意义。决定性的是，最大和／或最小半径的带状导线段的半径的增大或减小。

当例如一种具有奇数个辐射器或辐射器子组的天线阵列要被馈电时，可以使用如原理上借助图7a中所示的相移器组件，其中，一个中间的辐射器或辐射器子组始终被无相移地馈电。由此按现有技术得到一种借助图7a示出的不同的相位改变。

与现有技术相反，对于不同数量带状导线弧，本发明的解决方案是借助下述的实例被示出。

借助图7a对此示出一个实施例，其类似于图2。在该实施例中，使用具有三个部分圆形的印制导线11、即带状导线段11a的类似的相移器组件，它们彼此同心地设置，并且是相对于中心点9。一个指针形的分接元件15绕与之重合的偏转轴线和馈电部位17可偏转。由此实现所述的传播时间滞后或延迟，用于每个极化的各个辐射器按照该传播时间滞后或延迟被分开地加以控制。在图7a中位于中间的辐射器1x或一个可能在这里设置的、未进一步示出的中间的辐射器组无须相移地而直接经由馈电导线13和接着的分支导线13a被馈电。从外向内的半径的比例R_N：R₂：R₁例如为6：4：2（或3：2：1），当相应的比例与按图2－6的实施例相关地加以考虑时，这里，半径从外向内的比例为5：3：1。在按图7a的实施例中，从最外面到最里面的带状导线段11a的相移可实现为：3φ，2φ，1φ，也就是关于辐射器的相位改变为：6Θ,4Θ，2Θ，其中，Θ是通过分别元件的位置得到的相位角。在这里，在图7b中，类似于图2b，给出在这种按现有技术描述的相位控制的多振子天线中的相位。

在图7c中对此给出关于在部分圆形的带状导线段11、11a的各个接头19上或在辐射器或辐射器组的接头上最大可得到的相移的曲线图。

具有两个部分圆形的带状导线的相移器：

在图8a－8d中示出带有相移器组件的实施例，该相移器组件包括两个彼此同心地设置的部分圆形的带状导线段，其中，类似于图7中一个中间的辐射器或一个中间的辐射器子组无相移地与相移器组件的调节无关地加以控制。图8a在此又示出现有技术结构，其中外面弧的半径R_N与里面弧R₁的半径的比例为4：2或2：1。

如在其他的实施例中一样，在第二个图8b中外面的半径R_N也增大，在图8c中里面的半径R₁减小，和在图8d中不仅外面的半径R_N增大而且里面的半径R₁减小，而且是与按土9a的实施例相比而言。从表格中给出半径比例的相应值。

按本发明的改善使得能够达到，当最外面的与最里面的半径之间的比例大于2.2：1，优选大于2.3：1，尤其是2.4：1。该比例的最大值要小于4，优选小于3.5或3。

带有三个同心的部分圆形的带状导线段的实施例：

在图9a－9d中示出相应的比例（在图9d中按现有技术R_N：R₂：R₁＝3：2：1），当七个辐射器或辐射器子组通过一个带有三个彼此同心地设置的部分圆形的导线段的相移器组件被操作时，其中，在图中相应外面的半径在本发明的意义上被增大，里面的半径被减小，或者不仅外部的半径增大而且里面的半径减小。在所附的表格中给出最外面半径与最里面半径的相应的比例。按照本发明，该比例R_N：R₁>=3.2，尤其是>=3.3或>=3.4.该比例的最大值要不大于6，优选不大于5.5，和特别是不大于5。

带有四个部分圆形的带状导线段的相移器组件：

最后，借助图10a－10d示出带有四个彼此同心地设置的部分圆形的带状导线段的相移器组件的相应的实施例，由此最后可以对具有十一个辐射器或辐射器子组的多振子天线进行馈电。

在这种奇数个辐射器或辐射器子组中，带状导线段的半径的比例不是4：3：2：1，而是要与其不同，最外面的带状导线段的半径R_N要增大，最里面的带状导线段的半径R₁要减小，或者不仅外面的带状导线段的半径要增大而且最里面的带状导线段的半径要减小。在所附的表格中可得出优选值。

在该实施例中比例R_N：R₁按本发明也要大于4.2和尤其是大于4.3或4.4。该比例的最大值要不大于6，特别是不大于5.5，和尤其是不大于5。

对于具有奇数个辐射器和／或辐射器组、也就是具有中间的辐射器装置或辐射器组的天线阵列，其在相移器组件中调整分接元件时没有经历相位改变，在相移器组件中在带状导线段的最外面的半径R_N与最里面的半径R₁之间的比例一般满足以下的关系：

R_N:R₁≥n+0，2

其中，n为自然数1、2、3、4…N，而且是等于在相应的相移器组件中使用的部分圆形的导线段、特别是带状导线段的数量。

观察按图2a已知的实施例和其后的本发明的实施例，就可以看出本发明的解决方案可通过以下的不等式来描述：

Ph_N：Ph₁≥S_N：S₁+0,2

其中，ph_N是通过两个不同的相移器调节引起的相移（例如也以最大可能的相移的形式），ph_N是在所述至少一个离多振子天线中心Z最远的辐射器装置1上的相移，和ph₁同样是通过两个相应的、即同样不同的相移器调节引起的相移例如也以最大可能的相移的形式，ph₁是在所述离多振子天线中心Z最近的辐射器装置1上的相移，以及，S_N是在所述至少一个最远的辐射器装置1与所述离多振子天线中心Z之间的距离，和S₁是在所述至少一个离多振子天线中心Z最近的辐射器装置1与所述多振子天线中心Z之间的距离，以及其中，所述多振子天线的中心Z对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同地调节的相位时也保持不变。

关于各个实施例如下所述给出这些比例：

图4a－4d：S_N：S₁＝3：1和，Ph_N：Ph₁>3.4

图5a－5d：S_N：S₁＝5：1和，Ph_N：Ph₁>5.4。

图6a－6d：S_N：S₁＝7：1和，Ph_N：Ph₁>7.4。

在这些实施例中，在相移方面要实现以下的不等式,以实现本发明的优点：

Ph_N：Ph₁≥S_N：S₁+k

其中，k为0.5，尤其是0.5、0.6或优选0.8。

在这里，作为相移的比例或辐射器相对于中心Z的距离的上限，同样满足以下的不等式：

n+m≥Ph_N:Ph₁≥S_N:S₁

其中，n等于相移器组件中的部分圆形的带状导线段的数量，或者等于在多振子天线中心Z的一侧的辐射器装置1的数量，和m为2.0，或优选1.5或1.0。

在按图7a及其后的这些实施例中，其具有奇数个辐射器或辐射器组与相位中性的中间馈电，得到在最外面的辐射器1a－1f与在中间相位中性地馈电的辐射器1x之间的下面的距离关系：

图8a－8d：S_N：S₁＝2：1和，Ph_N：Ph₁>2.2

图9a－9d：S_N：S₁＝3：1和，Ph_N：Ph₁>3.2。

图10a－10d：S_N：S₁＝4：1和，Ph_N：Ph₁>4.2。

在这些实施例中，在相移方面要实现以下的不等式,以实现本发明的优点：

Ph_N：Ph₁≥S_N：S₁+k

其中，k为0.2，和尤其是0.25或0.30或优选0.40。

在这里，作为相移的比例或辐射器相对于中心Z的距离的上限，同样满足以下的不等式：

n+m≥Ph_N:Ph₁≥S_N:S₁

其中，n等于相移器组件中的部分圆形的带状导线段的数量，或者等于在多振子天线中心Z的一侧的辐射器装置1的数量，和m为4.0，或优选3.5或3.0。

相移比例的相应最大值可以从关于按图4a－4d及图8a－8d的附件中所附的表格中得出。

按本发明的优点要借助各个准确的实例加以证明。

与按图3c的曲线土类似，在图11a中给出按图9b的实施例的曲线图，由其可看出，对于最远的辐射器或辐射器组的相移器的最大的带状导线弧的接头19经历过度大的相移。在按图9c的实施例中，关于离天线中心最近的辐射器或辐射器组的相移通过最小的带状导线弧得到，其经历欠比例的相移（在图11b中给出）。

借助图12a－12d在这里示出包括六个元件的阵列（如借助图5a－5d一般描述的那样）、即多振子天线的辐射曲线图，该多振子天线包括偶数个辐射器或辐射器子秩序并且没有通过中间辐射器或辐射器组的依赖于相移器调节的相位被馈电。

从以下的表格得出针对图12a－12d的相应的射束降低、上面的第一副瓣的角度以及上面的第一副瓣的电平：

所述的六个辐射器1在所示的实施例中沿竖直方向各自间隔开285mm的距离定位。图12a在这里示出无主瓣降低的射束曲线图。上面的第一副瓣表示沿方向16度的仰角和具有－13bd的电平。

图12b示出一种变型方案，其中，按现有技术的相移器具有的半径比例为1：3：5，即，它针对各个辐射器产生在此比例中的相移。这些相移不仅出现在相移器的输出端处而且也出现在辐射器接头处。因为涉及各个辐射器在两种不同的调节中的相位差，所述值依赖于各个辐射器的相应输入导线的长度。

图12b示出按现有技术的一种射束降低。相邻的各辐射器分具有相同的相位差。如果选择天线的中心作为基准，则辐射器的相位为－125度、－75度、－25度、25度、75度、125度（从下往上）。可看到降低9度的主瓣，其中，上面的第一副瓣同样降低，并且现在为仰角7度。副瓣的电平升高0.6db到－12.4db。

按照本发明的方法——如图12c中所示，现在使用一种修改后的相移器，并且是半径比例为1：3：6。在射束降低为0度的情况下，无改变地得到图12a的辐射曲线。在主瓣降低到9度时，现在外面的辐射器的相位增强地改变，并且又关于天线的中心，该相位为：－135度、－67.5度、－22.5度、22.5度、67.5度、135度。在图12c中上面的第一副瓣表示为6度的仰角，其中，电平现在处于－15.9db，即比现有技术低2.9db。

在具有半径比例为1：3：7或具有同样这样的相移比例的相移器中的效果更加明显，在此借助图12d给出结果。而在这里按图12a的射束曲线还适用于射束降低为0度的情况，外面的辐射器经历再次增强的相位改变。当辐射器相对于中心的相位为－133度、－57度、－19度、19度、57度、133度时达到9度的降低。上面的第一副瓣在7度时现在甚至降低到－20.1db的电平，它相对于现有技术改善7.7db。

通过改变的曲线形状，天线增益相对于现有技术稍微降低0.2db或0.3db，当主射束方向降低到9度时。这点是可容忍的，因为供应范围也是相应小的。如果没有调定射束降低或者只调节到最小的射束减低，则曲线具有与现有技术相同的形状，并且没有增益损失。

借助附图13a－13d给出其他的视图（其对应于按图9a－9d的方案），并且是针对7元件阵列，即一种多振子天线，它具有7个间隔相同距离的辐射器或辐射器子组，其中，一个中间的辐射器或一个中间的辐射器组被相位中性地馈电，即在相移器组件的分接元件的不同调节时没有经历相位改变。

在图13a－13b中所示的不同射束降低借助以下的表格给出：

所述的七个辐射器1沿竖直方向各自间隔开285mm的距离定位。图13a在这里示出无主瓣降低的射束曲线图。上面的第一副瓣表示沿方向16度的仰角和具有－13.1bd的电平。

按照本发明的变型方案，使用一种修改后的相移器，而且是具有半径半径比例为2：4：6（1：2：3），或者说，它针对各个辐射器产生在此比例中的相移。这些相移不仅出现在相移器的输出端处而且也出现在辐射器接头处。因为涉及各个辐射器在两种不同的调节中的相位差，所述值依赖于各个辐射器的相应输入导线的长度。

图13b示出按现有技术的射束降低。相邻的各辐射器分具有相同的相位差。如果选择天线的中心作为基准，则辐射器的相位为－150度、－100度、－50度、50度、100度、15o度（从下往上）。可看到降低9度的主瓣，其中，上面的第一副瓣同样降低，并且现在为仰角4度。副瓣的电平升高0.5db到－12.6db

按照本发明的方法，现在使用一种修改后的相移器，并且是半径比例为2：4：7（1：2：3.5）。在射束降低为0度的情况下，无改变地得到图13a的辐射曲线。在主瓣降低到9度时，如图13c中所示，现在外面的辐射器的相位增强地改变，并且又关于天线的中心，该相位现在为：－157度、－90度、－45度、0度、45度、90度、157度。在图13c中上面的第一副瓣表示为4度的仰角，其中，电平现在处于－16.2db，即比现有技术低3.6db。

在具有比例为2：4：8或具有同样这样的相移比例的相移器中的效果更加明显，在图13d给出结果。而在这里按图13a的射束曲线还适用于射束降低为0度的情况，外面的辐射器经历再次增强的相位改变。当辐射器相对于中心的相位为－164度、－82度、－41度、0度、41度、82度、164度时达到9度的降低。上面的第一副瓣在4度时现在甚至降低到－21.7db的电平，它相对于现有技术改善9.1db。

通过改变的曲线形状，天线增益相对于现有技术稍微降低0.2db或0.3db，当主射束方向降低到9度时。这点是可容忍的，因为供应范围也是相应小的。如果没有调定射束降低或者只调节到最小的射束减低，则曲线具有与现有技术相同的形状，并且没有增益损失。

借助图14a和14b在上述的两个实施例的继续扩展中给出相应的比例，当使用具有7元件阵列的天线时，在该天线中，最外面的带状导线段的半径相对于传统的解决方案被增大和同时最里面的带状导线段的半径被减小，如其基本上借助图10d示意地示出的那样。如按图13a-13d的上述实施例中，辐射器装置同样由7个辐射器组成，在该实施例中得到的无降低的辐射曲线对应于按图13a的那个曲线，其中，在该实施例中按现有技术的带有射束降低的辐射曲线对应于按图13b的那个实施例。

由此关于该其他的实施例只附有图14a和14b，其给出具有以下条件的曲线：

在主射束方向降低到9度时，现在外面的辐射器的相位增强地改变，并且又关于天线的中心，该相位为：－150度、－100度、－35度、0度、35度、100度、150度。在图14a中上面的第一副瓣表示为6度的仰角，其中，电平现在处于－15.6db，即比现有技术低3db。

在具有半径比例为1：4：8（0.5：1：4）或具有同样这样的相移比例的相移器中的效果更加明显。在图14b中给出相应的结果。而在这里按图13a的射束曲线还适用于射束降低为0度的情况，第二辐射器经历从里面的再次降低的相位改变。当辐射器相对于中心的相位为－150度、－100度、－25度、0度、25度、100度、150度时达到9度的降低。上面的第一副瓣在4度时现在甚至降低到－17.8db的电平，它相对于现有技术改善5.2db。

通过改变的曲线形状，天线增益相对于现有技术稍微降低0.2db或0.3db，当主射束方向降低到9度时。这点是可容忍的，因为供应范围也是相应小的。如果没有调定射束降低或者只调节到最小的射束减低，则曲线具有与现有技术相同的形状，并且没有增益损失。

针对使用一种相移器组件的情况解释了本发明，该相移器组件包括两个或更多个部分圆形地彼此设置的带状导线段，分接元件可调节超出该带状导线段。如所解释的那样，这种组件可以使用于包括偶数个元件或奇数个元件的天线组，根据是一个中间的辐射器还是一个辐射器组无相移地被控制而定。

这样例如不同于所示的实施例也可以使用这样的带状导线，其具有不同的中心点。这样例如可以设想，最外面的半径R_N相对于其他的半径加大（即与其他半径的中心点不再重合），使得例如外面的半径在极端情况下是无限的和带状导线段从一个部分圆弧出来逐渐增大到一条直线，即，在极端情况下正好成一条直线。这最终也导致分接元件上的耦联部位23的移动。

最后，在如下的情况下也能够取得类似的结果，当例如半径的比例从例如1：2：3的标准半径比例（例如在奇数个辐射器或辐射器组时）出发或者以标准半径例如1：3：5（例如在具有偶数个辐射器或辐射器组的天线时）保持住，或者当例如半径最大的最外面的带状导线具有一个或优选两个介电的中间层（在相对置的侧面上－即相对于带状导线而言上面和下面）。在这里重要的仅仅是，所选择的电介质（即不同于空气）使信号在弧形带状导线上的相速度降低。按本发明的相移器可以构造有或没有上部的屏蔽体。在电介质位于弧形带状导线11、11a与其表面之间的情况下，电介质则是最有效的。位于导体上方与该导体搭接的可能的电介质材料具有更小的影响，因为它只位于宏观带状导线的散射场中。

所述的一个或多个介电的中间层可以例如只构成在弧形带状导线的一部分长度上，在该弧长上或者在一部分长度上设有不同的密度，在该长度或一部分长度上逐渐增大或逐渐减小或者也具有不同的介电常数。在这里，在其他的区域那给出作用可能性，以便在本发明的意义上在相移器关于最外面带状导线弧向最里面带状导线弧调整时相位不是线性地而是比例过大地改变。

对于具有或没有接入的附加电介质的相速度比例，可以定义一个系数K。在这样的前提下，即整个弧长这样设计为：在相移器接头上或在辐射器接头上的最大相速度的比例例如为：

1：2：（3/K）

当涉及一种具有三个带状导线的相移器组件时，由此对带有奇数个辐射器或辐射器组（即7个辐射器或辐射器组）的天线进行馈电。

关于最里面的与最外面的半径的比例可以为下面的公式：

1：(N/K)

其中，N为带状导线段或带状导线弧的数量，如在奇数个辐射器或辐射器组情况下设计的那样。

在具有偶数个辐射器或辐射器组的天线的情况下，孤雁于最里面的与最外面的半径的比例一般满足一下的公式：

1：(2N/K)

介电材料例如这样选择，使其具有的相对介电系数ε为30。由此可以使相速度相对于以空气作为电介质最大降低系数为0.18。特别吸引人的是遮掩的情况，其中，外带状导线弧11、11a的半径相对于标准情况增大。由此相移器的整个位置需求没有加大。在半径比例为1：3：5时，因此可以得到1：3：6的相移比例，而且是K只值为约0.83。如果在相同的半径比例下把K值降低到约0.71，则得到例如1：3：7的相移比例。这表明，如何通过使用相应的电介质得到类似的效果，即是否相应地改变各个带状导线弧的半径。

借助图15给出这种相移器的示意横截面，该相移器具有例如三个带状导线弧11，它们按标准半径比例1：2：3设置，当在中心Z有一个附加的辐射器或一个附加的辐射器组在天线的相位中性的中间位置北馈电时。在此最外面的带状导线具有所述的两个介电的中间层55，其位于最外面的带状导线弧11的上方和下方。

此外在图15中还画出底部或底板71以及相应的同样能导电的盖或壳体盖73，由此也能够看出，介电的中间层55一次地固定在底部71上或盖73的内侧上，最外面的带状导线弧11、11a例如贴靠在定位和保持于底部上的电介质55上，并且设置在固定于盖73内侧上的电介质55上方一定距离处，而且是与带状导线弧11间隔开这样的距离，使得还有分接元件也可以超出带状导线弧11、11a在两个电介质55之间调节。

通过上述采用介电材料，在相同的弧半径下最终提高了所形成的相移。如果所述电介质不是沿着优选外面的带状导线弧均匀地布置，则可得到的相移最终时依赖于相移器位置的选择。

最后，通过使用介电材料，在按传统标准比例设置的带状导线段11的情况下，能构实现这样的状况，即例如最外面的弧形的带状导线段离中心点过度地远，和/或最里面的离中心最近的带状导线段离该中心较近。正是最后所述的构思能够由此实现，例如只有最里面或最小的带状导线弧没有介电层，相反，位于最里面的与最外面的带状导线弧中间的带状导线段设有电介质，和/或例如最外面的带状导线弧配备有介电常数还更大的电介质。这样能够实现如例如在图4d、5d、6d、8d、9d或10d中解释的比例。

但按本发明的优点能够通过最终有助于相同或类似的相位改变的每种构造来实现。

因此可以完全转换本发明，当如上所述和解释那样，不使用多相移器组件，而是使用例如单个的相移器，例如一个单个的差分相移器值配设于一个唯一的部分圆形的导线段和一个相应的分接元件，由此可以只在两个连接端分别对一个辐射器或一个辐射器组进行馈电。如果各个相移器不是具有尺寸不同和半径不同的导线段（带状导线段），而是构造相同，则必须如已知的那样采用相应的转换传动机构，以便不同程度地调节不同的相移器。换句话说，即可以采用这样的转换冲动机构，它对于最外面辐射器即最远辐射器的馈电有助于较强或过度的相位改变。同样也适用于最里面的辐射器或辐射器组。

一般而言本发明的原理是基于，在控制逐渐增大的下倾角的同时使相位差比例过大地增大，通过该增大能够实现对最远辐射器与最里面辐射器按比例地馈电。

借助尤其是用于移动通信设备的多振子天线描述了本发明，其中涉及下倾角的降低。本发明同样可以用于水平定向的天线阵列，其中偏转角要在一个水平面内或者以一个水平方向的分量代替竖直方向的分量或者以一个竖直方向的分量进行偏转。

借助所附的表格，对于具有不同数量带状导线段的不同相移器组件，给出相应最外面的和最里面的半径的按本发明和优选的半径比例，其中，这些比例最后也给出关于最外面带状导线段与最里面带状导线段的可得到的相移。

偶数个辐射器/辐射器组（没有无相移的中间馈电）

奇数个辐射器/辐射器组（带有无相移的中间馈电）

Claims (12)

1.一种用于操作相位控制的多振子天线的方法，该多振子天线包括多个沿安装方向（26）设置的辐射器装置（1），这些辐射器装置分别具有至少一个辐射器（1’）或者至少一个包括多个单辐射器的辐射器组（1’’），其中两个相邻辐射器装置（1）之间的距离（D）是相等的或彼此的偏差小于15%，并且全部或一部分辐射器装置（1）通过一个或多个用于射束摆动的相移器组件（7）加以控制，其特征在于有以下的特征：

-至少一个在所述辐射器装置（1）的安装方向（26）上离所述多振子天线的中心（Z）最远的最外面的辐射器装置（1）根据射束摆动的调节以相对过度更大的相移被馈电和/或至少一个离所述多振子天线的中心（Z）最近的相位控制的辐射器装置（1）以相对过度小的相移被馈电，使得满足以下的不等式：

Ph_N:Ph₁≥S_N:S₁+0.2

其中，Ph_N和Ph₁是由两个不同的相移器调节引起的相移，Ph_N是在所述至少一个离所述多振子天线的中心（Z）最远的辐射器装置（1）上的依赖于所述相移器调节的相移，Ph₁是在所述离所述多振子天线的中心（Z）最近的辐射器装置（1）上的相移，S_N是在所述至少一个离所述多振子天线的中心（Z）最远的辐射器装置（1）与所述多振子天线的中心（Z）之间的距离，S₁是在所述至少一个离所述多振子天线的中心（Z）最近的辐射器装置（1）与所述多振子天线的中心（Z）之间的距离，

并且所述多振子天线的中心（Z）对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变,并且

采用具有部分圆形的带状导线段（11、11a）的相移器组件（7），

(a)在具有奇数个辐射器装置（1）和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置（1x）的多振子天线的情况下，该带状导线段（11、11a）的半径（R_N至R₁）满足以下条件：

R_N：R₁≥n+k

其中，n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）

所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.2、0.25、0.30或0.40,

或者

(b)在具有偶数个辐射器装置（1）和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置（1x）的多振子天线的情况下，该带状导线段（11、11a）的半径（R_N至R₁）满足以下条件：

R_N:R₁≥2n-k

其中，n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.6、0.5、0.4或0.2。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下相移器组件（7），即在该相移器组件中，至少最大半径（R_N）的带状导线段（11、11a）在带状导线段（11、11a）的整个长度上或至少在部分长度上在至少一侧上或者在相对置的两侧上设有不同于空气的电介质（55），其中，所述电介质在长度上或在部分长度上具有相同或不同的厚度和/或具有相同的介电常数。

3.一种相移器组件，具有多个同心地围绕中心点（9）设置的部分圆形的印制导线（11），其中至少一个分接元件（15）能移动超过导线段（11），由此在导线段（11）处相对置的接头（19）上能产生相位不同的信号，其特征在于以下进一步的特征:

(a)相移器组件在与具有奇数个包括至少一个辐射器（1’）或至少一个辐射器组（1’’）的辐射器装置（1）或相位中性地受控制的辐射器装置（1x）的多振子天线一起使用的情况下满足以下两个条件中至少一个：

R_N:R₁≥n+k

或者

Ph_N:Ph₁≥n+k

其中R_N是导线段（11）关于相移器组件（7）的最大半径，R₁是导线段（11）关于相移器组件（7）的最小半径；

n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.2、0.25、0.30或0.40；

Ph_N和Ph₁是由最大半径R_N和最小半径R₁的导线段（11）实现的由两个不同相移器调节引起的相移,

或者

(b)相移器组件在使用具有偶数个辐射器装置（1）或没有相位中性的中间馈电的多振子天线的情况下满足以下两个条件中至少一个：

R_N:R₁≥2n-k

或者

Ph_N:Ph₁≥2n-k

其中R_N是导线段（11）关于相移器组件（7）的最大半径，R₁是导线段（11）关于相移器组件（7）的最小半径；

n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.6、0.5、0.4或0.20；

Ph_N和Ph₁是由最大半径R_N和最小半径R₁的导线段（11）实现的由两个不同相移器调节引起的相移。

4.如权利要求3所述的相移器组件，其特征在于，在除了相移器组件（7）外还设有用于多振子天线的相位中性的中间馈电的情况下，相移器组件（7）满足以下的条件：

Ph_N：Ph₁≤n+m

其中，n是自然数2、3、4…N，等于部分圆形的导线段（11）的数量，

m等于2.0、1.5或1.0。

5.如权利要求3或4所述的相移器组件，其特征在于，在没有用于多振子天线的相位中性的中间馈电的情况下，相移器组件（7）满足以下的条件：

Ph_N：Ph₁≤2n+m

其中，n是自然数2、3、4…N，等于部分圆形的导线段（11）的数量，

m等于3.0、2.5或2.0。

6.如权利要求3或4所述的相移器组件，其特征在于，部分圆形的导线段（11）的半径（R_N至R₁）在通过相位中性的中间馈电对多振子天线进行馈电的情况下满足以下的条件：

R_N:R₁≥n+k

其中n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.2、0.25、0.30或0.40。

7.如权利要求3或4所述的相移器组件，其特征在于，部分圆形的导线段（11）的半径（R_N至R₁）在多振子天线没有相位中性的中间馈电的情况下满足以下的条件：

R_N:R₁≥2n-k

其中n为2、3、4...N，并且等于所采用的相移器组件（7）所包括的一定量导线段（11）的数量，

k等于0.6、0.5、0.4或0.2。

8.如权利要求3或4所述的相移器组件，其特征在于，最大半径（R_N）的带状导线段（11、11a）在带状导线段（11、11a）的整个长度或在部分长度上在一侧上或者在相对置的两侧上设有不同于空气的电介质。

9.如权利要求8所述的相移器组件，其特征在于，所述电介质具有相同或不同的厚度和/或具有相同或不同的介电常数。

10.根据权利要求3所述的相移器组件，其特征在于，该印制导线为带状导线段（11a）的形式。

11.一种相位控制的多振子天线，具有如下的特征：

-该多振子天线包括多个沿安装方向（26）设置的辐射器装置（1），该辐射器装置由至少一个辐射器（1’）或辐射器组（1’’）组成或者该辐射器装置包括至少一个辐射器（1’）或辐射器组（1’’）；

-该多振子天线包含一个或多个用于射束摆动的相移器（7）；

-至少一个在所述辐射器装置（1）的安装方向（26）上离多振子天线的中心（Z）最远的最外面的辐射器装置（1）根据射束摆动的调节得到相对过度更大的相移，和/或至少一个离多振子天线的中心（Z）最近的相位控制的辐射器装置（1）得到相对过度小的相移，使得满足以下的不等式：

Ph_N:Ph₁＞S_N:S₁+0.2

其中Ph_N和Ph₁是由两个不同相移器调节引起的相移，或者表示最大相移，

Ph_N是在所述至少一个离多振子天线的中心（Z）最远的辐射器装置（1）处的相移，Ph₁是在所述离多振子天线的中心（Z）最近的辐射器装置（1）处的相移，

S_N是所述至少一个离多振子天线的中心（Z）最远的辐射器装置（1）与所述多振子天线的中心（Z）之间的距离，S₁是所述至少一个离多振子天线的中心（Z）最近的辐射器装置（1）与所述多振子天线的中心（Z）之间的距离，

所述多振子天线的中心（Z）对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变，其特征在于具有如权利要求3至10之一所述的相移器组件。

12.根据权利要求11所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，所述辐射器装置（1）按相同间距（D）设置。

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