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Antennen
insbesondere in Form von stationären
Mobilfunkantennen sind hinlänglich
bekannt.
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Aus
der
EP 1 082 781 B1 ist
beispielsweise ein Antennenarray mit mehreren vertikal übereinander
angeordneten Primärstrahler-Modulen
bekannt, die in einer Position, beispielsweise mit vertikaler Ausrichtung
strahlen und empfangen. Die einzelnen Strahlerelement können dabei
aus Dipolstrahlern oder Dipolstrahler-Anordnungen bestehen.
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Daneben
sind auch Antennen, insbesondere in Form von Antennenarrays bekannt,
die in zwei orthogonal aufeinander stehenden Polarisationsebenen
senden und/oder empfangen können.
Derartige dual polarisierte Antennen sind beispielsweise aus der
DE 198 60 121 A1 bekannt.
Bevorzugt sind dabei die beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen
in einem 45°-Winkel
gegenüber
der Horizontalen (bzw. Vertikalen) gedreht. Häufig wird hierbei auch von
einer sogenannten X-Polarisation oder -Ausrichtung der Strahlerelemente
gesprochen.
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Bei
diesen Antennen oder Antennenarrays werden bevorzugt ebenfalls wiederum
Dipolstrahler verwendet, beispielsweise kreuzförmige Dipolstrahler oder auch
Dipolquadrate. Daneben kommen auch sogenannte Vektordipole in Betracht,
wie sie grundsätzlich
aus der
DE 198 60
121 A1 bekannt sind. Es handelt sich bei diesen Dipolstrukturen
um eine dualpolarisierte Strahleranordnung, die in elektrischer Hinsicht
nach Art eines Kreuzdipols aufgebaut ist und in konstruktiver Hinsicht
eher einer quadratischen Struktur angenähert ist.
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Strahlformungselemente
zur Beeinflussung des Strahlungsdiagrammes sind grundsätzlich beispielsweise
aus der
US 5,629,713 bekannt
geworden. Es handelt sich hierbei um eine horizontal polarisierte
Antenne, die symmetrisch zur Mittellängsachse jeweils links und
rechts an einem horizontal ausgerichteten Dipolstrahler sogenannte
parasitäre Strahler
zeigt, die ebenfalls dipolstrahlerähnlich gestaltet sind, nämlich mit
einer mittleren Tragsäule, von
der in einer Horizontalebene nach links und rechts parasitäre Dipolhälften wegstehen.
Diese Dipolhälften
oder Dipolarme verlaufen von ihrem mittleren Befestigungs- und Haltepunkt
schrägt
nach unten in Richtung Reflektorebene, und zwar derart, dass zwischen
den beiden Reflektorhälften
ein Winkel von 90° gebildet
ist.
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Neben
derartigen Strahlformungselementen sind im Stand der Technik auch
reine Entkopplungselemente bekannt, die nicht der Strahlformung,
insbesondere bei Berücksichtigung
eines Fernfelddiagrammes, sondern lediglich zur Entkopplung zwi schen
zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationen dienen.
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Derartige
Entkopplungselemente zur Entkopplung zwischen zwei Polarisationen
im Falle einer dualpolariserten Antenne sind beispielsweise aus
der WO 01/04991 A1 oder der
DE 196 27 015 C2 bekannt.
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Ausgehend
von diesen grundsätzlich
bekannten Strahlern und Strahleranordnungen ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Antenne, insbesondere in Form einer
dual polarisierten, stationären
Antenne für
eine Basisstation für den
Mobilfunkbereich zu schaffen, die mit einer Einrichtung zur Durchführung einer
Strahlformung ausgestattet ist. Insbesondere soll es erfindungsgemäß möglich sein,
eine verbesserte Formung von Fernfelddiagrammen für derartige
Antennen vornehmen zu können.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechen
den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr möglich, durch
erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehene
Maßnahmen
gezielt eine Verbesserung der Formung von Fernfelddiagrammen an
entsprechenden Antennen vorzunehmen.
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Die
Erfindung kann bei einer Strahleranordnung eingesetzt werden, die
in zwei Polarisationsebenen strahlt. Die Erfindung weist Vorteile
vor allem bei einer dualpolarisierten Antenne auf. Dabei ist die Erfindung
nicht nur auf eine Einbandantenne beschränkt, sondern kann auch bei einer
Dualband- oder allgemein einer Multibandantenne umgesetzt und realisiert
werden.
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Dabei
zeichnet sich die vorliegende Erfindung auch dadurch aus, dass die
gewünschte
erläuterte
Verbesserung durch vergleichsweise einfache und kostengünstige Maßnahmen
realisierbar ist. Ferner können
die die Verbesserung bewirkenden Maßnahmen gezielt eingesetzt
und vor allem einzelnen Strahlern oder Strahlerelementen zugeordnet
werden.
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Dabei
lassen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen
nicht nur bei dualpolarisierten Antennen mit Dipolstrahlern, sondern
beispielsweise auch bei Patchantennen verwenden und einsetzen. Grundsätzlich sind
Beschränkungen
auf bestimmte Strahlerformen nicht gegeben.
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Die
erfindungsgemäße Lösung zeichnet
sich unter anderem dadurch aus, dass zumindest zwei passive elektrisch
leitende Elemente vorgesehen sind, welche zumindest mittelbar mit
dem elektrisch leitenden Reflektor galvanisch verbunden oder kapazitiv
gekoppelt sind.
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Die
erfindungsgemäß vorgesehenen
zumindest beiden passiven elektrisch leitende Elemente, welche zumindest
für einen
Strahler oder eine Strahleranordnung zusätzlich vorgesehen sind, sind
in zumindest zwei Teile gegliedert und umfassen jeweils einen Tragabschnitt,
der bevorzugt vom Reflektor ausgeht und mit diesem elektrisch verbunden
oder kapazitiv gekoppelt und dabei vorzugsweise zumindest mittelbar
mechanisch mit dem Reflektor verbunden ist. An der zum Fußpunkt des
Tragabschnittes (der in der Nähe
des Reflektors bzw. der Reflektorebene liegt) abgewandt liegenden
Seite des Tragabschnittes ist dann ein sogenannter Wirkabschnitt vorgesehen,
der bevorzugt in einer parallel zum Reflektor verlaufenden Ebene
angeordnet ist. Dieser Wirkabschnitt kann aber zumindest in einem
Winkelbereich von weniger als ± 20°, vorzugsweise
weniger als ± 10° abweichend
von der Ausrichtung der Reflektorebene angeordnet sein, also winklig
zur Reflektorebene verlaufen.
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Erfindungsgemäß ist dabei
vorgesehen, dass dieser Wirkabschnitt eine Länge von vorzugsweise 0,2 λ bis einschließlich 1,0 λ aufweist,
wobei λ der
Wellenlänge
in dem zu übertragenden
Frequenzbereich bzw. Frequenzband, vorzugsweise der mittleren Wellenlänge des
zu übertragenden
Frequenzbereiches entspricht. Die Wirkebene selbst kann oberhalb
oder unterhalb der Strahlerebene des darüber zu beeinflussenden aktiven
Strahlers angeordnet sein. Eine Einschränkung ist hier nicht vorgegeben. Allerdings
soll die Länge
des Tragabschnittes, der größer ist
als der Abstand des Wirkabschnittes des passiven elektrisch leitenden
Elementes zum Reflektor ist, einen maximalen Wert entsprechend dem zweifachen
der vorstehend genannten Wellenlänge nicht überschreiten.
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Die
zumindest beiden Strahlformungs-Elemente sind erfindungsgemäß so gestaltet,
dass die zumindest beiden Tragabschnitte von der Ebene des Reflektors
ausgehend in Richtung Wirkebene auseinander laufen und die an dem
oberen Ende des Tragabschnittes sich anschließenden Wirkabschnitte wieder
aufeinander zu laufen.
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Bevorzugt
sollte die Materialstärke
bzw. die Quermaße
quer zur Erstreckungsrichtung des elektrisch leitenden zusätzlich vorgesehenen
Strahlformerelementes kleiner als 0,1 der Betriebs-Wellenlänge, vorzugsweise
der mittleren Be triebs-Wellenlänge des
zu beinflussenden Elementes sein.
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Grundsätzlich sind
im Stand der Technik beispielsweise auch aus der WO 01/04991 A1
Mobilfunkantennen bekannt, welche Entkopplungselemente umfassen,
die stabförmig
ausgebildet sind und sich im wesentlichen senkrecht zur Reflektorebene
erstrecken. Diese passiven, elektrisch leitenden Kopplungselemente
sind mit dem Reflektorblech galvanisch verbunden oder an ihrem Fußpunkt kapazitiv
an dem leitenden Reflektor angekoppelt. Es handelt sich bei diesen
Elementen jedoch um elektrischen leitende passive Entkopplungseinrichtungen, um
eine verbesserte Entkopplung zwischen zwei dual polarisierten Strahlern
bzw. Strahlereinrichtungen vorzunehmen.
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Rein
passive, lediglich der Entkopplung zwischen zwei Polarisationen
dienende Entkopplungsstrukturen 17 sind beispielsweise auch aus
der
DE 196 27 015
C2 bekannt geworden. Es kann sich dabei um eine stabförmige oder
kreuzförmige
Entkopplungsstruktur handeln, die zwischen zwei dualpolarisierten
Strahlern angeordnet ist, um – wie
ausgeführt – im Falle
einer dualpolarisierten Antennen eine Entkopplung zwischen den beiden
Polarisationen zu verbessern bzw. zu bewirken.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es aber nicht, ein Entkoppelelement
zur Verbesserung der Entkoppelung zwischen zwei dualpolarisierten
Strahlungsebenen zu gewährleisten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es vielmehr, das Strahlungsdiagramm wunschgemäß zu verändern und
zu formen, insbesondere in Fernfeldbetrachtung. Von daher ist es
erfindungsgemäß auch vorgesehen,
dass der Wirkabschnitt des erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Strahlformungs elementes
zumindest im wesentlichen oder näherungsweise
in der oben erwähnten bevorzugt
parallel zur Reflektorebene verlaufenden Wirkebene in Polarisationsrichtung
des zu beeinflussenden Elementes ausgerichtet verläuft. Auch
hier können
Abweichungen von bevorzugt weniger als 20%, insbesondere weniger
als 10% auch noch den erwünschten
erfindungsgemäßen Erfolg
herbeiführen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei
zeigen im einzelnen:
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1-
eine schematische räumliche
Darstellung einer Antennenanordnung mit einem Dipolstrahler und
einem Strahlformungselement, welches nicht Teil der Erfindung ist;
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2:
eine schematische Frontansicht längs der
Pfeildarstellung A in 1;
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3 eine
zu 1 und 2 unterschiedliche Antenne mit
einer erfindungsgemäßen Anordnung
von zwei Strahlformungs-Elementen zur Formung des Strahlungsdiagramms
für jede
Polarisation;
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4:
eine entsprechende Darstellung zu 3 mit einer
anders ausgebildeten dualpolarisierten Strahleranordnung;
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5:
eine entsprechende perspektivische Darstellung einer dualpolarisierten
Zwei-Band-Antennenanordnung mit der in 4 wiedergegebenen Strahlformungs-Einrichtung;
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6:
eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß 5;
und
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7:
eine Querschnittsdarstellung quer zur Vertikalausrichtung des Reflektors
in 5 durch das mittlere Strahlerelement und das erfindungsgemäße Strahlformungs-Element.
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Nachfolgend
wird ein erstes Beispiel einer Antenne unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert, welches
nicht Teil der Erfindung ist.
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Die
Antenne gemäß 1 und 2 umfasst
eine Reflektoranordnung bzw. einen Reflektor 1, der leitend
ist.
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Zwischen
den beiden Längsseitenbereichen 3 ist
bevorzugt im mittleren Bereich eine Strahleranordnung 5 vorgesehen,
die im gezeigten Beispiel aus einem einzelnen Strahler 5a besteht.
Der einzelne Strahler 5a ist in diesem Beispiel aus einem
einfach polarisierten Dipolstrahler gebildet, der in einer zur Ebene
des Reflektors 1 senkrecht stehenden Ebene strahlt (also
sendet und/oder empfängt).
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Der
Reflektor
1 ist zumindest im Bereich der Strahleranordnung
5 im
wesentlichen eben gestaltet. Im gezeigten Beispiel sind an den Längsseitenbereichen
3 quer
zur Reflektorebene verlaufend in Strahlrichtung vorstehende Reflektorstege
oder Wandabschnitte
1' vorgesehen.
Diese müssen
nicht zwingend am äußeren seitlichen
Ende des Reflektors
1 angeordnet sein, sondern können auch
weiter innen liegend vorgesehen sein. Zudem können zusätzliche Stege oder außen liegende
Seitenbegrenzungsabschnitte angeordnet sein, wie dies beispielsweise
aus den Vorveröffentlichun gen
WO 99/62138 A1 der
US
5 710 569 A oder der
EP 0 916 169 B1 bekannt ist. Die erwähnten Stege
1' können dabei
rechtwinklig zur Reflektorebene, aber auch in einem abweichenden,
schräg
verlaufenden Winkel ausgerichtet sein.
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Die
erläuterte
Antennenanordnung ist in der Regel so aufgestellt, dass der Reflektor 1 in
einer vertikalen Ebene liegend verläuft und dabei die erwähnten im
Seitenbereich angeordneten Stege 1' ebenfalls in Vertikalrichtung
verlaufen. Abweichend von gezeigten Beispiel könnte der linear polarisierte Strahler
oder die linear polarisierte Strahleranordnung auch anders ausgerichtet
sein, z.B. so, dass die Polarisationsebene nicht in einer horizontalen
Ebene, sondern davon abweichend in einer andere Ebene liegt, beispielsweise
in Vertikalrichtung. In diesem Fall würde dann die Strahleranordnung
mit dem nachfolgend noch zu erläuternden
Abstrahlformungselement um 90° verdreht
ausgerichtet sein, so dass der Dipolstrahler dann parallel zu den
seitlich vorgesehenen Stegen 1' verläuft.
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Der
Strahler 5 ist im wesentlichen in bekannter Weise aufgebaut
und umfasst zwei Dipolhälften 15,
die über
eine Dipoltrageinrichtung in Form einer Symmetrierung 17 gehalten
ist. Im gezeigten Beispiel ist die Strahleranordnung in einem Feld 19 auf
dem Reflektor 1 angeordnet, welches in Draufsicht zumindest
näherungsweise
quadratisch gestaltet ist und einen umlaufenden Steg oder eine umlaufende
Wand 21 aufweist.
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Insbesondere
zur Strahlungsdiagramm-Formung vor allem bei Fernfeldbetrachtung
wie aber auch zur Verbesserung der Anpassung des aktiven Elementes,
also des Strahlers ist nunmehr ein passives elektrisch leitendes
Element 25 vorge sehen, welches nachfolgend teilweise auch
als Strahlformungselement 25 bezeichnet wird. Dieses Strahlformungselement 25 ist
im gezeigten Beispiel zumindest näherungsweise in zwei Abschnitte
gegliedert, nämlich
einen Tragabschnitt 25a und einen sogenannten Wirkabschnitt 25b.
Gleichwohl wird angemerkt, dass der Tragabschnitt 25a,
der wie der Wirkabschnitt 25b elektrisch leitend ist oder
mit einer elektrisch leitenden Oberfläche oder teilweise mit einer
elektrisch leitenden Oberfläche
versehen ist, ebenfalls zur Gesamtwirkung beiträgt, die Wirkung also nicht
allein auf den sogenannten Wirkabschnitt 25b ausgelöst wird.
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Der
Tragschnitt 25a ist bevorzugt direkt elektrisch galvanisch
auf dem Reflektor 1 angeordnet und mit diesem elektrisch
und bevorzugt mechanisch verbunden. Die Anbindung kann aber auch
kapazitiv erfolgen, so dass der Tragabschnitt 25a und insbesondere
dessen Fußpunkt 25c kapazitiv
mit dem Reflektor 1 gekoppelt ist. Die mechanisch und/oder
elektrisch-galvanische bzw. elektrisch kapazitive Verbindung oder
Kopplung kann aber mit dem Reflektor 1 auch mittelbar erfolgen,
indem eine entsprechende Anbindung über zusätzliche Zwischenelement oder mit
dem Fußpunkt
der Symmetrierung 17 vorgenommen wird. Im gezeigten Beispiel
ist auf dem Reflektor 1 und im Fußpunkt der Symmetrierung 17 umlaufend eine
leitende Ringstruktur 29 vorgesehen, an der der Fußabschnitt
des Tragabschnitts 25a mechanisch und elektrisch mit angebunden
ist (oder im Falle der kapazitiven Kopplung hier unter Zwischenschaltung eines
Isolators oder Dielektrikums kapazitiv gekoppelt ist).
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Wie
insbesondere aus der Seitendarstellung gemäß 2 zu ersehen
ist, schließt
sich an einem sogenannten Übergangsbereich
oder Übergangspunkt 25d an
dem obere Ende des Tragabschnittes 25a der sogenannte Wirkabschnitt 25b an,
der bevorzugt in einer Wirkebene WE liegt. Diese Wirkebene WE ist
bevorzugt parallel zur Ebene des Reflektors 1 ausgerichtet,
d.h. zumindest parallel zu jenem Reflektorabschnitt im Bereich der
Strahler bzw. des Strahlerformungselementes angeordnet sind. Der Wirkabschnitt 25b oder
dessen wesentliche oder überwiegende
Teile müssen
aber nicht zwingend exakt parallel zu dem betreffenden Reflektorabschnitt oder
Reflektor 1 ausgerichtet sein. Abweichungen gegenüber dem
betreffenden Abschnitt des Reflektors von vorzugsweise weniger als ± 20°, insbesondere
weniger als ± 10° führen noch
zu den gewünschten
Effekten.
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Aufgrund
der Ausbildung und Anordnung des Tragabschnittes ist die Länge des
Tragabschnittes von dem unten liegenden Fußpunkt 25c bis in Höhe der Wirkebene,
also insbesondere zu dem Übergangsbereich 25d länger als
der Abstand zwischen der Reflektorebene RE und der Wirkebene WE.
Der Tragabschnitt 25a soll dabei größer sein als der Abstand der
Wirkebene WE zur Reflektorebene RE zumindest im Bereich der hierüber zu beeinflussenden
Strahleranordnung bzw. im Bereich des Strahlformungselementes 25.
Die Länge
des Trägers soll
aber bevorzugt die zweifache Wellenlänge (2λ) der zugehörigen Betriebsmitten-Wellenlänge der Strahleranordnung 5 nicht übersteigen,
wobei diese Wellenlänge
dem unteren oder oberen Endes des zu berücksichtigenden Frequenzbandes,
vorzugsweise der Wellenlänge
im mittleren Frequenzband liegend entsprechen.
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Die
Länge des
Wirkabschnittes 25b in Richtung der Wirkebene WE soll bevorzugt
0,2 λ bis
einschließlich ≤ 1,0 λ, bezogen
auf die Betriebs-Wellenlänge
(insbesondere die mittlere Betriebs-Wellenlänge eines zu übertragenden
Fre quenzbandes) entsprechen.
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Die
Wirkebene selbst kann sowohl unterhalb, oberhalb als auch in der
Höhe des
aktiven Strahlerelementes, d.h. der Dipolhälften 15 liegen. Dabei
soll die Wirkebene (insbesondere im Bereich des Wirkabschnittes 25b)
in einem Abstand von bevorzugt 0,2 λ bis einschließlich 1,5 λ liegen,
wobei λ wieder
die Wellenlänge
des zu übertragenden
Frequenzbandes, vorzugsweise der mittleren Wellenlänge des
zu übertragenden
Frequenzbandes entspricht.
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Aus
dem Beispiel gemäß den 1 und 2 ist
auch zu ersehen, dass der Wirkabschnitt 25b kopolar angeordnet
ist, also in Richtung der Polarisationsebene ausgerichtet liegt.
Bevorzugt liegt dabei der Wirkabschnitt 25b nicht nur parallel,
sondern in der Polarisationsebene PE der hierüber zu beeinflussenden Strahleranordnung 5.
Bei dem Beispiel gemäß 1 und 2 verbleibt
also die Polarisationsebene PE senkrecht zum Reflektor 1,
wobei die Dipolhälften 15 in
dieser Polarisationsebene PE liegen und dabei in der bevorzugten
Ausführungsform
letztlich auch der Tragabschnitt 25a sowie der Wirkabschnitt 25b der
Strahlformungselemente 25 zu liegen kommen.
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Im
gezeigten Beispiel ist auch zu ersehen, dass für den einzig vorgesehenen Dipolstrahler
zwei Strahlformungselemente 25 vorgesehen sind, die symmetrisch
zu einer senkrecht zum Reflektor 1 sowie senkrecht zur
Polarisationsebene PE sowie durch die Mitte der Strahleranordnung 5 verlaufen.
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Nachfolgend
wird auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
gemäß 3 Bezug
genommen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich ebenfalls wieder um eine Strahleranordnung 5, die
in diesem Ausführungsbeispiel
jedoch aus zwei einzelnen Dipolstrahlern 5a und 5b besteht,
die nach Art eines Dipolkreuzes gestaltet sind. Die beiden senkrecht
zueinander ausgerichteten Dipolstrahler sind dabei bevorzugt in
einem Winkel von +45° gegenüber der
horizontalen bzw. vertikalen Ebene verdreht angeordnet, so dass
diese Strahleranordnung zwei in +45° und –45° senkrecht zueinander stehende
Polarisationsebenen PE umfasst.
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Bei
dieser Anordnung sind nunmehr für
jede Dipolhälfte
jeweils ein Strahlformungselement 25 vorgesehen, d.h. für jede Polarisationsebene
PE jeweils zwei erfindungsgemäße Strahlformungselemente.
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Die
zugehörigen
Tragabschnitte 25a liegen dabei bevorzugt wiederum jeweils
in einer der betreffenden Polarisationsebenen der zugehörigen Dipolanordnung.
Der sich am oberen Ende des jeweiligen Tragabschnittes 25a anschließende Wirkabschnitt 25b ist
dabei zu der Polarisationsebene, in der der zugehörige Tragabschnitt 25a verlaufend
angeordnet ist, in einer senkrecht stehenden Polarisationsebene verlaufend
ausgerichtet, d.h. parallel zur anderen Polarisationsebene verlaufend
ausgerichtet. Die Längen-
und Größenverhältnisse
sind vergleichbar dem Ausführungsbeispiel
nach 1 und 2. Bei dieser Anordnung verlaufen
also die beiden seitlichen Tragabschnitte 25a von der Reflektorebene
ausgehend in Richtung Wirkebene WE auseinander, wobei dann die an
dem oberen Ende des Tragabschnittes 25a sich anschließenden Wirkabschnitte 25b in
einer gemeinsamen Wirkebene WE liegend wieder aufeinander zu laufen
und im gezeigten Ausführungsbeispiel
in einem geringen Abstand A zueinander enden.
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In 1 und 2 wie
aber auch in 3 kann abweichend vom gezeigten
Ausführungsbeispiel
die Anordnung auch so sein, dass der Tragabschnitt 25a nicht
zwingend in der jeweils zugehörigen Polarisationsebene
PE liegt, sondern zwischen seinem Fußpunkt und seinem Übergangsbereich
zum zugehörigen
Wirkabschnitt 25b auch aus dieser Ebene heraus verläuft oder
insgesamt schiefwinklig zur Polarisationsebene angeordnet ist. Abweichungen von
weniger als ±20°, insbesondere
von weniger als ±10° sind dabei
möglich.
Entscheidender ist vor allem, dass die Wirkabschnitte 25b jeweils
parallel zu einer zugehörigen
Polarisationsebene PE verlaufen (mit Seitenabstand zur Polarisationsebene
des zugehörigen
Strahlers liegen), wobei auch hier Abweichungen von weniger als ±20°, insbesondere
weniger als ±10° gegenüber der
Polarisationsebene möglich
sind. Im gleichen Bereich können
sich auch Abweichungen der Wirkebene WE bzw. der Ausrichtung der
Wirkabschnitte 25b gegenüber der Reflektorebene bewegen,
also auch diese Abweichung beträgt weniger
als ±20°, insbesondere ±10°, betragen
sollen.
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Anhand
von
4 ist nochmals ein abweichendes Ausführungsbeispiel
gezeigt, das sich von demjenigen nach
3 dadurch
unterscheidet, dass als kreuzförmig
polarisierte Strahleranordnung
5 ein quadratischer Kompaktstrahler
verwendet wird. Es handelt sich hierbei um eine Strahleranordnung,
wie sie grundsätzlich
aus der
DE 198 60
121 A1 bekannt ist. Die außen liegenden Eckpunkte der
leitenden Struktur können
dabei offen (wie in der
DE
198 60 121 A1 beschrieben wurde) oder mittels eines Isolators
oder Dielektrikums oder auch elektrisch leitend geschlossen sein.
Es wird hier auf bekannte Lösungen
verwiesen. Auch in die sem Fall sind die Polarisationsebenen in einem
Winkel von +45° bzw. –45° gegenüber einer
Horizontalen oder Vertikalen ausgerichtet. Bei der in elektrischer
Hinsicht kreuzförmigen Dipol-Strahlerstruktur
gemäß
4 handelt
es sich um eine Strahleranordnung, die teilweise auch als Vektor-Strahler
oder Kreuzvektor-Strahler oder Strahleranordnung bezeichnet wird.
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Anhand
von 5 bis 7 ist lediglich gezeigt, dass
beispielsweise ein Dualband-Antennenarray, insbesondere für eine stationäre Mobilfunkantenne
eine herkömmliche
Strahleranordnung mit Strahlern 115 für ein höheres Frequenzband und Strahleranordnungen 215 zur Übertragung
in einem niedrigeren Frequenzband umfassen kann. Die Strahleranordnung 215 zur Übertragung
in dem niedrigeren Frequenzband besteht aus jeweils zwei Paaren
parallel zueinander angeordneter Dipolen 215' und 215'',
die so angeordnet sind, dass ein Dipolquadrat entsteht. In diesen
Dipolquadraten zentrisch angeordnet sind in diesem Falle die für die Übertragung
im höheren
Frequenzband vorgesehenen Strahler angeordnet, deren Dipolstrahler-Elemente
auf einer zur Reflektorebene RE näheren Ebene liegen als die
Dipolelemente 215' und 215'' der im höheren Frequenzband strahlenden
Strahlerelemente. Die Strahleranordnung 215 ist zum Senden
und/oder Empfangen in dem niedrigeren Frequenzband vorgesehen (vorzugsweise
kann es sich hierbei um ein Frequenzband handeln, mit dem beispielsweise
mit halber Frequenz bezogen auf die Frequenz im höheren Frequenzband
gearbeitet wird. Eine Beschränkung
hierauf ist aber nicht zwingend notwendig). Sowohl die innen liegenden
Strahler 215 wie die außen liegenden Strahler 115 sind
so angeordnet und ausgerichtet, dass beide Strahlertypen in zwei
senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen strah len, die im
gezeigten Ausführungsbeispiel
in einem Winkel von +45° bzw. –45° gegenüber einer
Horizontal- oder Vertikalebene ausgerichtet sind.
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Für die Übertragung
im höheren
Frequenzband sind dann zwischen den Zentren der beiden Strahleranordnungen 115 auf
dem Reflektor 1 noch eine zusätzliche Strahleranordnung 115 angeordnet (insbesondere
bei Übertragung
in einem doppelt so hohem höheren
Frequenzband als dem niedrigem Frequenzband ist somit also die Strahlerfolge
und damit der Strahlerabstand zwischen den Strahlern für das höhere Frequenzband
nur halb so groß wie
für das
nierigere Frequenzband). Wird dabei für die mittlere Strahleranordnung 115,
d.h. also für
die jeweils zwischen zwei für
den niedrigen Frequenzbereich vorgesehene Strahleranordnung 215 liegende
Strahleranordnung 115 jene Strahlformungs-Elemente 25 mit
verwendet, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 beschrieben
worden sind, so ergibt sich eine Struktur entsprechend dem Beispiel
gemäß 5.
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Aus
der entsprechenden Draufsicht gemäß 6 lässt sich
ersehen, dass die Strahlformungselemente 25 mit dem jeweiligen
Tragabschnitt 25a und dem sich daran anschließenden Wirkabschnitt 25b in diesem
Ausführungsbeispiel
so geformt sind, dass der jeweilige Tragabschnitt 25a dem
einen Teil des Trägers
oder der Symmetrierung 17 mit einer entsprechenden Dipolanordnung
für die
in dem niedrigeren Frequenzband strahlenden Strahleranordnung 115 und
der sich dann an den Tragabschnitt 25a anschließenden Wirkabschnitt 25b einer
jeweils zugehörigen
Dipolhälfte 15' einer benachbarten
Strahleranordnung 215 entspricht, also vorzugsweise parallel dazu
verlaufend ausgerichtet ist. Dabei ist also der Tragabschnitt 25'a im Wesentlichen
in gleicher Länge,
gleicher Ausrichtung und Steigung parallel zu dem einen Teil des
Tragabschnittes oder der Symmetrierung 17' und der weitere Tragabschnitt 25''a in entsprechender, in Draufsicht
um 90° versetzt
liegender Ausrichtung und ansonsten gleicher Steigung und ähnlicher
oder vergleichbarer Länge
wie der zugehörige
Teil des Tragabschnittes oder der Symmetrierung 17'' der Strahler 215 angeordnet
und positioniert, also auch im gleichen Abstand vom vertikalen Seitenrand 1' des Reflektors 1 bzw.
im gleichen Seitenabstand von einem der mittleren senkrecht zur Reflektorebene
verlaufenden Vertikalebene etc. In diesem Ausführungsbeispiel sind also die
Wirkabschnitte 25b in einer Wirkebene WE parallel zum Reflektor
angeordnet, in der auch die Dipolelemente 15' der für das niedrigere Frequenzband
vorgesehenen Dipolstrahler 215 zu liegen kommen. Auch die
Länge der
Wirkabschnitte 25b entspricht in etwa der Länge der
jeweiligen Dipolhälfte
für das
niedrigere Frequenzband oder weicht um weniger als 40%, insbesondere
weniger als 30%, weniger als 20% oder sogar weniger als 10% davon
ab. Schließlich
ist auch die Anordnung der Wirkabschnitte in Relation zum Reflektor
vergleichbar der Anordnung der Dipolhälften der benachbarten Strahler
für die Übertragung
in dem niedrigen Frequenzband. Mit anderen Worten sind die Wirkabschnitte
oberhalb des Reflektors so angeordnet, dass beispielsweise die Dipolhälfte 215'' etwa im gleichen Abstand von der
benachbarten Seitenbegrenzung in 1' des Reflektors beginnt und endet,
in welchem auch die entsprechend parallele Dipolhälfte 215'' des Strahlerelementes für das höhere Frequenzband
ebenfalls beginnt bzw. endet. Entsprechend ist für den jeweils dazu senkrecht
stehenden zweiten Wirkabschnitt 25b' entsprechend gleiche Relativlage
in Querrichtung des Reflektors angeordnet ist, wie die parallele
Dipolhälfte 215' eines benachbarten
Strahlers für
das niedrigere Frequenzband.
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Hierdurch
lassen sich besonders günstige Ergebnisse
realisieren, da hierdurch nicht nur eine Formung des Fernfelddiagramms
bei einer, sondern auch bei mehreren Polarisationen möglich ist
und durch die Verwendung der entsprechenden Strahlformungs-Elemente 25 zudem
eine Verbesserung der Isolation zwischen den Polarisationen und
damit eine Verbesserung der Anpassung des jeweils für die höheren Frequenzen
aktiven Elementes realisierbar ist.