DE102006037517A1

DE102006037517A1 - Antennenanordnung, insbesondere für eine Mobilfunk-Basisstation

Info

Publication number: DE102006037517A1
Application number: DE102006037517A
Authority: DE
Inventors: Matthias Riedel; Stephen John Saddington
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-21
Also published as: CN101490902A; ES2334288T3; CN101490902B; PL2050165T3; ATE449436T1; DE502007002072D1; EP2050165A1; US20080036674A1; WO2008017385A1; EP2050165B1; US7679576B2

Abstract

Eine verbesserte Antennenanordnung zeichnet sich unter anderem durch folgende Merkmale aus: - die Reflektoranordnung besteht ganz oder teilweise aus einem Gussteil, - die dualpolarisierte Strahleranordnung umfasst eine Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) und zugehörige Dipol- und/oder Strahlerhälften (3a), die ebenfalls aus einem Gussteil bestehen, - die dualpolarisierte Strahleranordnung (3) mit der zugehörigen Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) und den zugehörigen Dipol- und/oder Strahlerhälften (3a) und die Reflektoranordnung besteht gemeinsam mit dem Reflektorrahmen (11) aus einem gemeinsam hergestellten einteiligen Gussteil, - das Material des Gussteiles ist elektrisch leitfähig oder ist mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche oder Oberflächenschicht versehen, wenn das Gussteil aus einem dielektrischen Material besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung, insbesondere für eine Mobilfunk-Basisstation, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Antennenanordnungen, insbesondere für eine Mobilfunk-Basisstation, sind beispielsweise aus der WO 00/039894 A1 bekannt geworden. In dieser Vorveröffentlichung wird ein vertikal ausrichtbarer Reflektor beschrieben, an dessen beiden vertikal und parallel zueinander verlaufenden äußeren seitlich liegenden Begrenzungen jeweils ein in Strahlungsrichtung und damit quer zur Reflektorebene vorstehender Seitensteg ausgebildet ist. In Vertikalrichtung übereinander angeordnet sind mehrere in zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Polarisationsebenen strahlende Dipolanordnungen, die aus sogenannten Vektor-Dipolen bestehen. Diese Vektordipole sind konstruktiv ähnlich gestaltet wie Dipolquadrate. Die Gestaltung und die Speisung sind jedoch derart, dass trotz der horizontal bzw. vertikal ausgerichteten Dipole die Dipolanordnung insgesamt als X-pola risierte Antenne wirkt, bei der die beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen in einem Winkel von +45° bzw. –45° gegenüber der Vertikalen bzw. der Horizontalen ausgerichtet sind.
Aus der WO 2005/060049 A1 ist zu entnehmen, dass die dualpolarisierten Strahler, die vor einem Reflektor sitzen, mit einer kapazitiven Außenleiterkopplung versehen sein können. In jeder Hälfte der beiden um 90° verdreht zueinander liegenden Symmetrierungen sind von daher senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Axialbohrungen eingebracht, in deren Bereich mit dem Reflektor galvanisch verbundene stabförmige Koppelelemente 21 sitzen, die von zylinderförmigen Isolatoren umgeben sind, auf welche die mit den insgesamt vier Axialbohrungen versehen und um 90° verdreht zueinander angeordneten Paaren von Symmetrierhälften der dualpolarisierten Strahleranordnung aufsetzbar sind. Innerhalb zweier stabförmiger Koppelelemente kann von der rückwärtigen Seite des Reflektors her jeweils ein Innenleiter zur Speisung der beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationen der Strahleranordnung verlegt sein.
Eine Strahleranordnung ist auch aus der EP 1 588 454 B1 bekannt geworden. Gemäß dieser Vorveröffentlichung wird die Verwendung beispielsweise einer vertikal ausrichtbaren Antennenanordnung mit einem Reflektor beschrieben, an dessen vertikalen seitlichen Begrenzungslinien zwei quer und insbesondere senkrecht zur Reflektorebene in Strahlrichtung vorstehende Seitenstege ausgebildet sind, zwischen denen die in Vertikalrichtung übereinander angeordneten dualpolarisierten Strahler sitzen. Auch gemäß dieser Vorveröffentlichung ist die Basis der Symmetrierung der zugehörigen Strahleranordnung unter Zwischenschaltung eines Sockels mit dem Reflektor kapazitiv (also ohne elektrisch-galvanischen Kontakt) verbunden bzw. daran angekoppelt, wozu der Reflektor eine Ausnehmung aufweist, in welcher der nicht-leitfähige Sockel eingreift und verankert ist, der wiederum die Symmetrierung bzw. die Basis der Symmetrierung des dualpolarisierten Strahlers hält. Die Verlegung des Innenleiters kann dabei wie in dem vorstehend genannten Stand der Technik beschrieben erfolgen.
Schließlich sind Antennenanordnungen mit Reflektoren bekannt, an deren Längsseitenbereichen, also an deren Längs- oder Vertikalseitenbereichen, aus der Reflektorebene nach vorne vorstehende Stege vorgesehen sind, wie dies beispielsweise aus den Vorveröffentlichungen WO 99/62138 A1 , US 5 710 569 A oder EP 0 916 169 B1 zu entnehmen ist.
In einer alternativen Ausführungsform gemäß dieser Vorveröffentlichung ist gezeigt, dass anstelle eines elektrisch leitfähigen Reflektors, üblicherweise in Form eines Metallbleches, auch eine Leiterplatine verwendet werden kann, auf der der Reflektor aufgebaut ist. In diesem Falle ist bevorzugt die elektrisch leitfähige Massefläche auf einer Seite der Leiterplatine weggelassen oder der Sockel ist ebenfalls mit einer Isolierung in diesem Bereich versehen.
Aus der WO 2004/091041 A1 ist als bekannt zu entnehmen, dass ein Reflektor für eine Strahleranordnung beispielsweise nicht aus mehreren Blechteilen zusammengebaut wird, sondern aus einem Gussteil, einem Tiefziehteil, einem Prägeteil oder einem Frästeil bestehen kann. Dabei kann der so hergestellte Reflektor auch zumindest mit einem zusätzlich integrierten Funktionsteil ausgebildet sein, welches einstückig mit dem Reflektor verbunden ist. Bei diesem Funktionsteil kann es sich um ein oder mehrere Gehäuseteile für HF-Komponenten handeln. Beschrieben wird, wie beispielsweise auf der Reflektor-Rückseite ein Gehäuseansatz mit einstückig mit dem Reflektor hergestellt ist, in welchem für die Speisung von auf der Vorderseite angeordneten Strahlern Speiseleitungen untergebracht werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Antennenanordnung zu schaffen, bei der die Gefahr des Auftretens von Intermodulations-Produkten möglichst gering ist. Dabei soll der herstellungsbedingte Montageaufwand ebenfalls möglichst gering sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung schafft eine verbesserte Antennenanordnung, die einfach und mit hoher Genauigkeit mit exakt vorbestimmten Strahlungseigenschaften herstellbar ist, und dies unter Vermeidung von potentiellen Störungsquellen wie beispielsweise unerwünschten Intermodulationen.
Die erfindungsgemäße Antennenanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Strahleranordnung und ein zugehöriger Reflektor oder zumindest ein zugehöriger Reflektorrahmen gemeinsam gegossen werden, also aus einem gemeinsamen Gussteil bestehen. Bevorzugt umfasst die gesamte Antennenanordnung zumindest eine Strahleranordnung und den Reflektor oder den Teil-Reflektor oder einen Reflektorrahmen, die aus einem gemeinsamen Druckgussteil, insbesondere einem Metall-Druckgussteil wie beispielsweise einem Alu-Gussteil gebildet sind. Möglich ist auch die gesamte Anordnung aus einem dielektrischen Material, insbesondere Kunststoffmaterial zu gießen und anschließend mit einer metallisierter, d.h. elektrisch leitfähigen Oberfläche zu versehen.
Im Rahmen einer derartigen erfindungsgemäßen Antennenanordnung kann die Reflektoranordnung auch zumindest einen Längs- und/oder Quersteg umfassen.
Wird die erfindungsgemäße Antennenanordnung insbesondere als Basisstation für eine Mobilfunkantenne eingesetzt, umfasst sie üblicherweise bei Aufstellung in Vertikalausrichtung mehrere im Abstand übereinander angeordnete Strahleranordnungen, so dass eine derartige erfindungsgemäße, einheitlich gegossene Antenne mit mehreren Strahlern und/oder Strahleranordnungen und dem mit gegossenem Reflektor oder Reflektorrahmen zwei seitliche, in Vertikalrichtung verlaufende Längsstege umfasst (die an einem seitlichen Rand oder davon eher zur Mitte versetzt liegend angeordnet sein können). Ferner kann die erfindungsgemäße Antennenanordnung aber auch noch einen oberen und unteren Quersteg umfassen. Werden mehrere Strahleranordnungen in Anbaurichtung versetzt zueinander angeordnet, können auch zwischen diesen jeweils noch Querstege verlaufend ausgebildet sein, die ebenfalls mit der gesamten Antennenanordnung einstückig mit gegossen sind. Eine gesamte derartige Antennenanordnung kann also als einheitlich handhabbares Gussteil hergestellt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die mit dem Reflektor bzw. dem Reflektorrahmen mit gegossenen Strahleranordnung auch aus dualpolarisierten Strahleranordnungen bestehen, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen strahlen. Dabei könnten kreuzförmige Dipolstrahler verwendet werden, aber auch sogenannte Vektordipole, wie sie grundsätzlich aus der WO 00/039894 A1 bekannt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden dabei Vektordipole verwendet, wie sie aus der WO 2004/100315 A1 bekannt sind, bei der nämlich die zu jeder Polarisationsebene gehörenden diagonal zueinander angeordneten und für sich alleine betrachtet in Draufsicht quadratisch oder quadratähnlich gebildeten Strahlerhälften mit einer geschlossenen Teilfläche oder sogar vollflächig geschlossen ausgestaltet sein können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei ferner vorgesehen, dass im Bereich dieser Dipol- oder Strahlerhälften im Bereich der Reflektorebene entsprechende Ausnehmungen vorgesehen sind. Nämlich im Bereich der die einzelnen Dipolhälften oder Strahlerhälften voneinander trennenden Schlitze, die in Ausnehmungen der die Strahlereinrichtung tragenden Symmetrierung oder Trageinrichtung übergehen, können bevorzugt in der Reflektorebene liegend Haltestege oder Halteverbindungen vorgesehen sein, worüber die in der Mitte sitzende Strahleranordnung durch den sie umgebenden Reflektorrahmen gehalten ist.
Die zuletzt genannte Ausführungsform bietet zudem den Vorteil, dass auch ein entsprechendes Werkzeug verwendet werden kann, das während des Gießvorganges eine den Hohl raum begrenzende obere Fläche aufweist, die die untere Fläche der jeweiligen Dipolhälfte oder Strahlerhälfte bildet. Dieses Werkzeug kann dann nach unten hin, also mit Querkomponente zur Reflektorebene durch die entsprechende fensterförmige Ausnehmung abgezogen werden, wobei die gesamte Strahleranordnung durch die erwähnten Haltestege oder Halteverbindungsabschnitte gehalten ist, worüber die Strahleranordnung mit dem sie umgebenden Reflektor verbunden ist.
Insbesondere dann, wenn ein Reflektor ohne Längs- und/oder Querstege gebildet wird, bestünde auch die Möglichkeit, Werkzeuge seitlich mit einer Abzugsbewegung parallel zur Reflektorebene beim Entformen zu entfernen, so dass dann die Reflektorebene auch geschlossen sein könnte.
Bei einem so gebildeten Reflektor würde die Basis der Symmetrierung der Strahleranordnung mit der Reflektorebene galvanisch, d.h. gleichstrommäßig verbunden sein.
Die dualpolarisierte Strahleranordnung sowie der zugehörige Reflektorrahmen können insgesamt aus einem elektrisch leitfähigen Material sein. Die Strahleranordnung und der Reflektorrahmen können aber auch aus einem Kunststoff oder allgemein dielektrischem Material geformt, d.h. gegossen sein, wobei dann die entsprechenden Teile mit einer elektrisch leitfähigen Oberflächenschicht versehen sind. In diesem Falle ist es aber beispielsweise nicht notwendig, dass auch die vorstehend erwähnten Haltestege oder Halteverbindungen zwischen der Trageinrichtung und der Strahlereinrichtung und des Reflektorrahmens elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Mit anderen Worten kann die Strahlereinrichtung und insbesondere deren Trageinrichtung und/oder die Symmetrierung und der Reflektorrahmen galvanisch voneinander getrennt sein.
Die erfindungsgemäße Antennenanordnung mit einer bevorzugt mehrere Strahler sowie einen Reflektorrahmen mit Längs- und/oder Querstegen umfassenden Reflektoranordnung kann aber zudem auch kapazitiv mit einer Massefläche oder kapazitiv mit einer unterhalb des sogenannten Reflektorrahmens angeordneten Massefläche gekoppelt sein.
Im Stand der Technik ist es bisher üblich gewesen, in der Regel Reflektoren aus einem Metallblech zu verwenden, auf denen die Strahlermodule aufgebaut sind. Durch die zwischen der seitlichen Außenbegrenzung der Reflektorebene und den in der Regel eher mittig angeordneten Strahlern konnten an geeigneten Stelle die quer zur Reflektorebene vorstehenden Längsseitenbegrenzungen in Form von Längsstegen ausgebildet sein, die beispielsweise zwischen einer senkrechten Ausrichtung zur Reflektorebene bis hin zu einer winkligen Ausrichtung so eingestellt werden konnten, dass eine gewünschte Strahlformung möglich war.
Wollte man demgegenüber Reflektoren in Form von Leiterplatinen (sogenannten PCB's) verwenden, die an einer Leiterplatinenseite mit einer elektrisch leitfähigen Massefläche versehen waren, so hat dies erfordert, dass die für die Strahlformung benötigten Stege mittels Schraub- oder Lötverbindungen mit der Massefläche der Leiterplatine verbunden werden mussten, um hier eine eindeutige galvanische Verbindung zu realisieren. Diese Montagearbeiten waren jedoch nicht nur aufwendig, sondern verursachten stets potentielle Intermodulations-Störquellen.
Demgegenüber wird nunmehr vorgeschlagen, ausgehend von einer Leiterplatine, die bevorzugt strahlerseitig mit einer elektrisch leitfähigen Massefläche und einer darüber befindlichen Isolierschicht versehen ist, darauf aufbauend den Reflektorrahmen mit der mit ihm verbundenen Strahleranordnung zu setzen, der mit einer Koppelfläche parallel zur Massefläche der Leiterplatine versehen ist, wobei an dieser Koppelfläche dann wiederum für die Diagrammformung benötigten Längs- und/oder Querstege ausgebildet sind. Mit anderen Worten wird bevorzugt eine kapazitive Reflektorrahmen-Kopplung vorgeschlagen, die es ermöglicht, die für die Diagrammformung notwendigen Längs- und/oder Querstege kapazitiv mit einer auf einer Leiterplatine sitzenden Massefläche zu koppeln.
Im Rahmen der Erfindung ist also bevorzugt eine kapazitive Kopplung des Reflektorrahmens auf einer Leiterplatine ohne galvanische Verbindung zwischen Reflektor und Leiterplatinen-Massefläche vorgesehen. Die Erfindung zeichnet sich durch eine stabile intermodulationsfreie Verbindung aus. Vor allem lässt sich im Rahmen der Erfindung durch einen eindeutig definierten Abstand und/oder durch eine eindeutig vorgebbare Größe der Koppelflächen auch eine exakt definierte Kopplung zwischen Massefläche der Leiterplatine und dem Reflektorrahmen gewährleisten.
Schließlich ist auch eine schnelle und unkomplizierte Montage im Rahmen der Erfindung möglich, wodurch Fehlerquellen reduziert werden und vor allem Lötstellen am Reflektor wegfallen. Wird die erfindungsgemäße einheitlich gegossene Antennenanordnung bestehend aus Reflektorrahmen und Strahlermodul oder Strahlermodulen als Antennenanordnung verwendet, so wären weitere Montageschritte zur Ver bindung mit einem zusätzlichen beispielsweise mit einer Massefläche versehenen Leiterplatine überhaupt nicht mehr notwendig. Wird eine derartigen mit einer Massefläche versehene Leiterplatine zur Herstellung einer kapazitiven Außenleiterkopplung verwendet, so ist eine einfache Verbindung dadurch möglich, dass beispielsweise ein doppelseitig klebender Klebestreifen verwendet wird, um den Reflektorrahmen mit der darunter befindlichen mit einer Massefläche versehenen Leiterplatine unter Ausbildung des Gesamtreflektors mit der kapazitiven Außenleiterkopplung herzustellen.
Die fertig montierte Einheit, bestehend aus dem Reflektorrahmen und der damit verbundenen Strahleranordnung und der Leiterplatine, bildet eine selbstragende Einheit. Der Reflektorrahmen sowie die Basis der Strahleranordnung oder der Strahleranordnungen kann auf der Platine mit allen geeigneten Mitteln fixiert werden, beispielsweise mittels Clips, mittels eines beidseitig klebenden Klebebandes, separaten Klebers etc.
Bevorzugt ist die Massefläche auf der Leiterplatine von Hause aus mit einer eine galvanische Trennung zu dem Reflektorrahmen ermöglichenden Isolierschicht versehen, beispielsweise in Form eines Lackes, insbesondere Lötstoplackes, einer Folie oder einer sonstigen Kunststoffschicht. Wenn der Reflektorrahmen mittels eines beidseitig klebenden Klebebandes aufgeklebt wird, wird hierdurch bereits eine Isolierung und damit eine galvanische Trennung zwischen dem elektrisch leitfähigen Reflektorrahmen einerseits und Massefläche auf der Leiterplatine andererseits erzeugt, so dass auf eine separate Isolierschicht auf der Massefläche sogar verzichtet werden könnte.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
1: eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Grundtyps einer erfindungsgemäßen Antenne mit einer dualpolarisierten Strahleranordnung;
2: eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispieles nach 1;
3: eine entsprechende Explosionsdarstellung für eine erfindungsgemäße Antennenanordnung mit drei versetzt zueinander angeordneten und dualpolarisierten Strahlern; und
4: eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels nach 3.
In 1 ist der Grundtyp einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung gezeigt, wie sie beispielsweise für eine Mobilfunk-Basisstation verwendet werden kann. Die Antennenanordnung umfasst eine Reflektoranordnung 1, vor der ein dualpolarisierter Strahler oder eine dualpolarisierte Strahleranordnung 3 vorgesehen ist. Es handelt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Vektordipol, der in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen P strahlt, die senkrecht zur Reflektorebene stehen und quasi diagonal durch die Ecken der in Draufsicht her quadratisch gebildeten Strahleranordnung verlaufen. Bezüglich des Aufbaus und der Funktionsweise eines derartigen Strahlertyps wird beispielsweise auf die WO 00/039894 A1 ver wiesen.
Grundsätzlich kann aber jeder Strahler oder Strahlertyp, im Rahmen der Erfindung verwendet werden, insbesondere Dipolstrahler und/oder Patchstrahler, wie sie beispielsweise aus den Vorveröffentlichungen DE 197 22 742 A1 , DE 196 27 015 A1 , US 5 710 569 A , WO 00/039894 A1 oder DE 101 50 150 A1 bekannt sind.
Aus der Darstellung gemäß 1 ist zu entnehmen, dass die Antennenanordnung einen sogenannten Reflektorrahmen 11 aufweist. Dieser Reflektorrahmen 11 umfasst eine Reflektorfläche 13, die nachfolgend teilweise auch im Hinblick auf ein später noch zu erörterndes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Koppelfläche 13' bezeichnet wird. Diese Reflektorfläche 13 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mit senkrecht zur Reflektorfläche 13 verlaufenden Längsstegen 15 und Querstegen 17 versehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel an den Außenbegrenzungen des Reflektorrahmens 11 ausgebildet und/oder vorgesehen sind, allerdings auch gegenüber den Außenbegrenzungen des Reflektorrahmens 11 weiter nach innen versetzt liegen können, so dass ein außen über die Stege 15, 17 überstehender Abschnitt des Reflektors verbleibt. Diese Längs- und Querstege 15, 17 sind auch an den Eckbereichen 19 miteinander verbunden. Die gezeigten Längs- und Querstege müssen nicht zwingend senkrecht zur Reflektorfläche 13 ausgerichtet sein. Diese Stege können zum Teil auch in einer von einem 90° Winkel abweichenden Ausrichtung zur Reflektorfläche verlaufen, beispielsweise in Strahlrichtung divergierend oder aufeinander zu laufen oder eher nach links oder nach rechts geneigt sein etc. Beschränkungen existieren insoweit grundsätzlich nicht.
Aus der Darstellung gemäß 1 ist auch ersichtlich, dass die Reflektorfläche 13 mit einer Ausnehmung 13a versehen ist, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in Längs- und Querrichtung zumindest so groß dimensioniert ist, wie der dualpolarisierte Strahler 3 bezüglich seiner Längs- und/oder Quererstreckung. Die Ausschnittsfläche unter Bildung der entsprechenden Ausnehmung 13a kann dabei beliebig geformt sein, d.h. sie kann von der Außenkontur des Strahlers abweichen und sogar gekrümmte Kantenverläufe umfassen, so dass die so gebildete Ausnehmung 13a durch kurvige Streckenabläufe oder durch sonstige beliebige Begrenzungslinien definiert ist.
Aus der Darstellung gemäß 1 ist auch ersichtlich, dass die beiden um 90° verdreht zueinander angeordneten Symmetrierungen 21 (jeweils eine Symmetrierung für je eine Polarisation der Strahlereinrichtung 3) eine sie gemeinsam verbindende in 1 unten liegende Basis 121 aufweisen, von der nach oben verlaufend sogenannte Symmetrierschlitze 123 vorgesehen sind. Insoweit wird im Folgenden vor allem auch von einer Trageinrichtung 21 für die Dipole oder Strahler oder Dipol- oder Strahlerhälften etc. gesprochen, wobei die Trageinrichtung entsprechende axial von oben in Richtung Basis 121 verlaufende Schlitze 123 umfassen.
Wie aus 1 auch zu ersehen ist, ist die in der Reflektorebene des Reflektorrahmens 11, also in Höhe der Reflektorfläche 13 vorgesehene fensterförmige Ausnehmung 13a in Draufsicht näherungsweise quadratisch gestaltet. Dabei ist diese fensterförmige quadratisch Ausgestaltung in vier Teilöffnungen 13'a gegliedert, nämlich durch jeweils von der Basis 121 der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21 mittig und quer, d.h. insbesondere senkrecht zu den Seitenbegrenzungen des Fensterausschnittes verlaufende Haltestege 131, die während des Gussvorganges der Antennenanordnung mit der Strahleranordnung und dem Reflektorrahmen 11 gemeinsam gegossen werden. Durch diese insgesamt vier Haltestege 131 wird die Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21 und damit die gesamte Strahleranordnung 3 mit dem Reflektorrahmen 11 verbunden und somit gehalten.
Die Breite der Haltestege 131 entspricht der Schlitzbreite der Schlitze 123 in der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21, worüber die oben liegenden Dipol- oder Strahlerhälften 3a gehalten sind. Die Dicke der Haltestege 131 kann beliebig gewählt werden. So kann die Dicke der Haltestege 131 beispielsweise der Dicke der Koppelflächen 13 oder aber auch der Dicke der Basis 121 der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21, d.h. der Trägereinrichtung 21 entsprechen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel reichen die Schlitze 123 etwa bis zur Oberfläche der Koppelflächen 13 bzw. der Oberfläche der Haltestege 131, können aber auch oberhalb enden.
Vorzugsweise ist der Reflektorrahmen 11 gemeinsam mit der gesamten Strahleranordnung 3 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Metall-Gussteil hergestellt (Aluminium aber auch andere Materialien kommen hierfür in Betracht). Es kann sich hierbei auch um ein Kunststoffteil handeln, welches anschließend metallisiert, also mit einer metallisch leitfähigen Oberfläche überzogen wurde. Insbesondere bei der Herstellung des Reflektorrahmens 11 aus Metall kommen auch andere Herstellverfahren in Betracht, beispielsweise eine Herstellung des Reflektorrahmens durch Tiefziehen, Fräsen oder dergleichen.
Eine Ausbildung der Antennenanordnung mit den oben erwähnten Haltestegen 131 und den Schlitzen 123 sowie den erläuterten fensterförmigen Ausnehmungen 13'a hat den Vorteil, dass beispielsweise ein Gießwerkzeug verwendet werden kann, das kreuzförmige Wände aufweist, die nach erfolgtem Gießvorgang bei der Darstellung gemäß 1 senkrecht zur Reflektorfläche nach oben hin abgezogen werden können, worüber die kreuzförmigen Trenn- und Symmetrierschlitze und die innen liegenden weiteren Ausnehmungen 151 (die benötigt werden um hier Speisekabel zu verlegen) nach oben abgezogen werden können, wohingegen ein anderes Teil des Gießwerkzeuges durch die vier Teilfensterausnehmungen 13'a nach unten abgezogen werden können. Nur dann, wenn zumindest auf Quer- und/oder Längsstege verzichtet werden würde, könnte ein derartiges Werkzeug auch seitlich, d.h. parallel zur Koppelflächenebene 13 abgezogen werden, so dass dann auf die fensterförmigen Ausnehmungen 13a in Höhe der Koppeflächen 13 verzichtet werden könnte.
Eine derartige gebildete Antennenanordnung ist für sich genommen, nachdem die entsprechenden Verkabelung insbesondere zur Speisung der Strahleranordnung eingebaut worden ist, voll funktionsfähig. Dabei wird durch die anhand von 1 erläuterte Antennenanordnung eine einheitlich handhabbare, mechanisch fest verbundene Gesamtanordnung bestehend aus einem Dipolstrahler (im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem dualpolarisierten Dipolstrahler) und einem Reflektorrahmen gebildet.
Abweichend davon kann diese Antennenanordnung aber auch noch weiter komplettiert werden, nämlich mit einer zusätzlichen den Gesamtreflektor ergebenden Massefläche, die auf einem Substrat ausgebildet ist.
Dazu wird auf die Explosionsdarstellung gemäß 2 verwiesen.
Wie sich insbesondere aus der Explosionsdarstellung bezüglich einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gemäß 2 ergibt, kann die Antennenanordnung ferner auch noch eine Leiterplatine 5 umfassen, nämlich ein sogenanntes "printed circuit board" (PCB), welche bevorzugt auf der der Strahlerseite zuweisenden Seite 5a, der sogenannten Strahler- oder Massenflächenseite 5a, mit einer vorzugsweise vollflächigen elektrisch leitfähigen Massefläche 7 versehen ist. Auf der gegenüberliegenden Leiterbahnebene 5b (also auf der zu 1 und 2 nicht näher dargestellten Unterseite der Leiterplatine 5) sind dann die elektrischen Bauteile sowie die die elektrischen Bauteile verbindenden Leiterbahnen vorgesehen.
Üblicherweise ist die Massefläche 7 mit einer in 2 nicht wiedergegebenen Isolierschicht 8 überdeckt, beispielsweise in Form einer Kunststoff- oder Folienschicht, einer Lackschicht oder sogenannten Lötstoplackschicht etc.
Die anhand von 1 erläuterte Antennenanordnung mit der Strahleranordnung 3 und dem Reflektorrahmen 11 kann mit der Leiterplatine 5 fest verbunden werden, und zwar durch alle hierfür geeignete Maßnahmen. Eine Montage beider Teile kann beispielsweise durch Fixierung einer von der Leiterplatinenrückseite her in die Unterseite, also die Basis 121 der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21 einzudrehenden Schraube oder durch andere clipartige Befestigungselemente erfolgen, wobei die Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21, worüber die Strahlerelemente 3a des dualpolarisierten Strahlers 3 gehalten sind, kapazitiv mit der darunter befindlichen Massefläche 7 der Leiterplatine 5 gekoppelt ist.
Auch der Reflektorrahmen 11 könnte durch geeignete mechanische Maßnahmen mit der Leiterplatine verbunden werden. Bevorzugt wird jedoch der Reflektorrahmen 11 mittels einer beidseitig klebenden Klebefolie 9 auf der Oberseite der Leiterplatine 5 befestigt, wobei die Klebefolie 9 im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem fensterartigen Ausschnitt 9' versehen ist, dessen Größe und Positionierung dem Ausschnitt 13a in der Koppelfläche 13 des Reflektorrahmens 11 entspricht oder angenähert ist. Die Klebefolie kann dabei aber auch durchgängig sein, also ohne den vorstehend genannten fensterartigen Ausschnitt 9' versehen sein. Dabei kann auch auf der Unterseite der Basis 121 der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21 eine entsprechende mit einer beidseitigen Klebeschicht versehene Klebefolie 9 oder ein anderer Abstandshalter vorgesehen sein, so dass zwischen der Unterseite der Koppelflächen 13 sowie der Unterseite der Basis 121 zu der darunter befindlichen mit einer Isolierschicht überdeckten Massefläche 7 der Leiterplatine 5 die gleichen Abstandsverhältnisse und Bedingungen gegeben sind.
Sollte die Isolierschicht 8 auf der Massefläche 7 ebenfalls mit einem Fenster versehen sein, so dass im Bereich dieses Fensters die Isolierschicht 8 weggelassen ist (wobei dieser Bereich, wo die Isolierschicht 8 auf der Massefläche weggelassen ist, vergleichbar der Größe und/oder Anordnung des anderen Fensters 9' bezüglich der doppelseitigen Klebeeinrichtung 9 und/oder der Ausnehmung 13a in der Reflektorfläche 13 entsprechen kann), würde in diesem Bereich die Massefläche 7 "blank" liegen. In diesem Fall könnte die Basis 121, also die Unterseite der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21, auch galvanisch mit der Massefläche 7 kontaktiert sein. In der Platine sind Bohrungen und damit fluchtende Axialbohrungen in der Basis 121 der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung 21 der Strahleranordnungen ausgebildet, um hier von der Rückseite der Leiterplatine jeweils einen der Speisung dienenden Innenleiter nach oben zu führen und über einen Brückenabschnitt mit der jeweils diagonal gegenüberliegenden zweiten Hälfte 3a der oben liegenden "Strahlereinrichtung 3 galvanisch oder wie beispielsweise in der WO 2005/060049 A1 beschrieben induktiv zu koppeln. Es wird von daher insoweit auch bezüglich der Funktionsweise auf die vorstehend genannte Vorveröffentlichung verwiesen.
Um eine feste Verbindung einmal zwischen der Reflektorfläche 13, also eine feste Verbindung zwischen dem Reflektorrahmen 11 zum einen und der Unterseite der Basis 121 der Strahleranordnung 3 zum anderen mit der Leiterplatine zu gewährleisten, können alle erdenkbaren Verbindungsverfahren in Betracht kommen. So kann beispielsweise eine Klebemasse auf der Oberseite der Leiterplatine (also der Masseflache bzw. der die Massefläche überdeckenden Isolierschicht 9) aufgetragen und/oder auf der Unterseite der Koppelfläche 13 aufgetragen werden. Möglich sind aber auch clipförmige Teile, die beim Aufsetzen ineinander greifen und eine Verrastung realisieren.
Bevorzugt wird jedoch das vorstehend erwähnte doppelseitig klebende Klebeband 9 verwendet, wodurch ein fest vorgegebener Abstand zwischen der Koppelfläche 13 und der Massefläche 7 gewährleistet und gleichzeitig eine mechanisch feste Verbindung realisiert wird. Durch eine derartige Verbindung stellt der Reflektorrahmen 11 mit der Leiterplatine 5 eine fest verbundene selbsttragende Einheit dar.
Durch den geschilderten Aufbau wird durch die kapazitive Kopplung der Reflektorfläche 13, die deshalb teilweise auch als Koppelfläche 13' bezeichnet wird, und der darunter befindlichen Massefläche 7 auf der Leiterplatine 5 eine kapazitive Kopplung erzeugt, die auch für die Längs- und/oder Querstege 15, 17 die gewünschte kapazitive Ankopplung der Massefläche gewährleistet.
Anhand von 3 ist lediglich eine Erweiterung dergestalt wiedergegeben, wonach die entsprechende Antennenanordnung auch mehrere in Anbaurichtung nebeneinander bzw. übereinander sitzende Strahleranordnungen 3 umfassen kann, wobei eine derartigen Antennenanordnung mit den mehreren Strahlern üblicherweise in Vertikalrichtung aufgestellt wird, so dass die mehreren Strahleranordnungen in einer Vertikalebene übereinander beabstandet angeordnet sind. Der Reflektorrahmen kann dabei eine der Anzahl der Strahleranordnung entsprechende Anzahl von Reflektorfeldern 25 umfassen. Die Größe der Antennenanordnung ist insoweit beliebig erweiterbar. Bevorzugt ist in diesem Fall das doppelseitig klebende Klebeband 9 entsprechend lang ausgebildet und mit drei Ausnehmungen 9' versehen, die den drei Ausnehmungen oder Fenstern 13a mit den jeweils vier Teilfenstern 13'a in den drei Reflektorfeldern 25 des Reflektorrahmens 11 entsprechen. Durch die in der Leiterplatine eingearbeiteten Bohrung 26 (siehe 2 oder 4) kann ähnlich wie im Ausführungsbeispiel nach 3, von unten her durch Eindrehen einer Schraube in die Basis der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung der Strahlereinrichtung 13 diese Strahlereinrichtung zusätzlich fixiert werden, wobei bevorzugt eine elektrisch nicht-leitfähige Schraube verwendet wird, vor allem dann, wenn die Basis der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung der Strahlereinrichtung 3 kapazitiv mit der Massefläche 7 der Leiterplatine 5 gekoppelt werden soll. Bevorzugt ist aber auch auf der Unterseite der Basis 121 eine doppelseitig klebende Folie vergleichbar mit dem doppelseitig klebenden Klebeband 9 vorgesehen, damit die Unterseite der Basis 121 sowie die Unterseite der Koppelflächen 13 auf einem gleichen Abstandsniveau zur Oberseite der darunter befindlichen Leiterplatine 5 sitzen.

Claims

Antennenanordnung mit folgenden Merkmalen: – mit zumindest einer dipolförmigen Strahleranordnung (3), – mit einer Reflektoranordnung, – die Reflektoranordnung umfasst einen elektrisch leitfähige Reflektorrahmen (11) mit einer Reflektorfläche (13), gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: – die Reflektoranordnung besteht ganz oder teilweise aus einem Gussteil, – die dualpolarisierte Strahleranordnung umfasst eine Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) und zugehörige Dipol- und/oder Strahlerhälften (3a), die ebenfalls aus einem Gussteil bestehen, – die dualpolarisierte Strahleranordnung (3) mit der zugehörigen Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) und den zugehörigen Dipol- und/oder Strahlerhälften (3a) und die Reflektoranordnung besteht gemeinsam mit dem Reflektorrahmen (11) aus einem gemeinsam hergestellten einteiligen Gussteil, – das Material des Gussteiles ist elektrisch leitfähig oder ist mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche oder Oberflächenschicht versehen, wenn das Gussteil aus einem dielektrischen Material besteht.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale – der Reflektorrahmen (11) weist eine Ausnehmung (13a) auf, in dessen Bereich die sich quer und insbesondere senkrecht zur Ebene des Reflektorrahmens verlaufende Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) der dualpolarisierten Strahleranordnung (3) erstreckt, und – die Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) ist vorzugsweise an ihrer Basis (121) mit zumindest zwei und vorzugsweise mit zumindest vier in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Halte- oder Tragestegen (131) mit dem die Ausnehmung (13a) umgebenden Reflektorrahmen (11) mechanisch fest verbunden.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleranordnung (3) aus einem einfach polarisierten Dipolstrahler besteht.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleranordnung (3) aus einer dualpolarisierten Strahleranordnung (3) besteht.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dualpolarisierte Strahleranordnung (3) aus einem Kreuzdipol, einem Dipolquadrat oder einem Vektordipol besteht.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trage- oder Haltestege (131) eine Dicke aufweisen, die der Materialdicke des Reflektorrahmens (11) und/oder der Basis (121) der Trageinrichtung (21) entspricht.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dualpolarisierten Strahler senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Symmetrierschlitze (123) eingebracht sind, die in der Nähe oder in Höhe der Halte- und Tragestege (131) enden.
Antennenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- und Tragestege (131) in Höhe der Basis (121) der Trageinrichtung und/oder der Symmetrierung (121) der dualpolarisierten Strahleranordnung (3) vorgesehen sind.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Draufsicht auf die dualpolarisierte Strahleranordnung (3) die Halte- und Tragestege (131) in linearer Verlängerung des zumindest einen Trageinrichtungs- und/oder Symmetrierschlitzes (123) angeordnet sind.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale – die Reflektoranordnung umfasst ferner eine Leiterplatine (5), – die Leiterplatine (5) umfasst eine Leiterplatinen-Seite (5a), auf welcher eine elektrisch leitfähige Massefläche (7) vorgesehen ist, – der Reflektorrahmen (11) umfasst eine parallel zur Leiterplatine (5) und/oder zur Massefläche (7) verlaufende Reflektorfläche (13), die als Koppelfläche (13') dient, – die Koppelfläche (13') weist die Ausnehmung (13a) auf, worüber die darunter befindliche Massefläche (7) und/oder die Leiterplatine (5) und eine gegebenenfalls vorgesehene Isolier-Zwischenschicht nicht überdeckt ist, und – im Bereich der Ausnehmung (13a) ist die zumindest eine Strahleranordnung (3) auf der Leiterplatine (5) positioniert und/oder gehalten.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) neben der Reflektorfläche (13) zumindest einen Längssteg (15) und/oder zumindest einen Quersteg (17) mit umfasst, der sich quer zur Ebene der Reflektorfläche (13) erhebt und Bestandteil des die Strahleranordnung (3) und den Reflektorrahmen (11) umfassenden Gussteiles ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) zumindest zwei Längsstege (15) und/oder zumindest zwei Querstege (17) umfasst.
Antennenanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) mit der Leiterplatine (5) mittels mechanischer Verbindungsmittel verbunden ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) mit der Leiterplatine (5) mittels einer Clips- und/oder Rast- und/oder Schnappeinrichtung fest verbunden ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) mit der Leiterplatine (5) verklebt ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorrahmen (11) mit der Leiterplatine (5) unter Verwendung eines doppelseitig klebenden Klebebandes (9) und/oder einer doppelseitig klebenden Klebefolie (9) oder dergleichen fest verbunden ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband (9) oder die Klebefolie (9) eine Ausnehmung aufweist, deren Größe und/oder Lage zumindest der Größe und/oder Lage einer entsprechenden Ausnehmung (13a) entspricht.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband (9) oder die Klebefolie (9) zwischen der Unterseite der Reflektorfläche (13) und der Massefläche (7) oder einer die Massefläche (7) überdeckenden Isolierschicht und darüber hinaus im Bereich der Ausnehmung (13a) in der Reflektorfläche (13) vorgesehen ist, vorzugsweise auch im Bereich zwischen der Basis (121) der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) der Strahleranordnung (3) und der Massefläche (7) auf der Leiterplatine (5).
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass auch unterhalb der Basis (121) der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) der Strahleranordnung (3) ein doppelseitiges Klebeband (9) oder eine doppelseitige Klebefolie (9) vorgesehen ist, worüber die Basis (121) der Trageinrichtung und/oder Symmetrierung (21) mit der Leiterplatine (5) mechanisch verbunden ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strahleranordnungen (3) vorgesehen sind, die im Abstand zueinander vorzugsweise in einer Anbaurichtung aufeinander folgend positioniert sind.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass pro Ausnehmung (13a) in einer Koppelfläche (15) eine Strahlereinrichtung (3) angeordnet ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Strahleranordnungen (3) ein Quersteg (17) vorgesehen ist.