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Die Erfindung betrifft eine Multi-Strahlformeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Strahlformeinrichtungen werden insbesondere in der Mobilfunktechnik eingesetzt, d. h. bei Mobilfunkbasisstationen, um die Hauptquelle einer Mobilfunkantenne bezüglich ihres Abstrahlwinkels unterschiedlich einzustellen. In Abhängigkeit des Absenkwinkels (der üblicherweise auch ”Down Tilt” genannt wird), kann eine betreffende Mobilfunkzelle unterschiedlich groß ausgeleuchtet und damit eingestellt werden.
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Bei derartigen Strahlformeinrichtungen wird üblicherweise von einer RET-Einheit gesprochen, d. h. einer sogenannten ”remote electrical tilt”-Einrichtung, wie sie beispielsweise aus der
WO 02/061877 A2 bekannt ist. Mittels einer Strahlformeinrichtung kann aber nicht nur beispielsweise durch unterschiedliche Einstellungen von Phasenschiebern ein unterschiedlicher Down-Tilt-Winkel in Elevationsrichtung eingestellt werden, sondern es kann auch insbesondere bei einem Antennenarray mit mehreren Spalten beispielsweise unter Verwendung von Phasenschiebern die Hauptstrahlrichtung und damit die Hauptquelle einer Antennenanlage in Horizontalrichtung, also mit unterschiedlichem Azimutwinkel eingestellt werden. Schließlich kann mittels einer Strahlformeinrichtung nicht nur eine unterschiedliche Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung einer Antennenanlage in Elevationsrichtung und/oder in Azimutrichtung eingestellt werden, sondern es kann auch die Strahlbreite sowohl in Azimut- wie in Elevationsrichtung unterschiedlich eingestellt werden, um also hier die Halbwertsbreite einer Hauptstrahlkeule unterschiedlich einstellen zu könnnen (half power beam width). Ebenso ist es auch möglich, Einstellungen für die mechanischen Winkel einer Antenne, nämlich Roll, Nick und Gier (”roll”, ”pitch”, ”yaw”) vorzunehmen.
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Mit anderen Worten sind die vorbekannten Antennen in der Regel so ausgeführt, dass an einer dafür vorgesehenen mechanischen Schnittstelle (beispielsweise am unteren Montageflansch des Antennengehäuses) die sogenannte RET-Einheit installiert werden kann, die neben einer Elektronik auch einen Motor umfasst, welche über eine mechanische Umsetzung die in der Antenne integrierten Phasenschieber ansteuert. Die somit erreichte Phasenänderung wirkt sich direkt auf die Strahlcharakteristik, d. h. auf den Down-Tilt-Winkel der Antenne aus.
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Mittels derartiger RET-Einheiten kann grundsätzlich die Strahlcharakteristik von Multi-Antennenanlagen unterschiedlich eingestellt werden, wobei die erwähnten RET-Motoren zur Einstellung der Hauptstrahlrichtung der Antenne nicht nur in Vertikalrichtung (also in Elevationsrichtung zur Einstellung eines unterschiedlichen Down-Tilt-Winkels), sondern auch in Horizontalrichtung (also in Azimutrichtung) wie aber auch zur Einstellung der Halbwertsbreite einer Hauptkeule verwendet werden können.
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Dabei ist es grundsätzlich bekannt, dass die Steuerungseinheit, die sogenannte RET-Einheit mit dem zugehörigen Motor innerhalb der Antennenanordnung, d. h. also innerhalb des Radoms angeordnet werden kann. Gemäß der
WO 02/061877 A2 ist demgegenüber vorgeschlagen worden, eine derartige RET-Einheit außerhalb des Radoms, bevorzugt direkt unterhalb eines Montageflansches der Antennenordnung anzubauen, was den Vorteil aufweist, dass eine derartige RET-Einheit auch ohne Öffnen der Antennenabdeckung (Radom) nachgerüstet werden kann.
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Bedingt durch Site-Sharing-Szenarien (bei welcher sich Netzbetreiber einen Standort teilen) sowie bei sogenannten Co-Siting-Szenarien (bei denen ein Netzbetreiber an einem Standort mehrere Basisstationen gegebenenfalls unterschiedlicher Mobilfunkgenerationen bzw. Mobilfunktechnologien betreibt) wird zunehmend eine höhere Anzahl von Antennen je Standort installiert. Spätestens seit Einführung von UMTS wird eine Großzahl der installierten Antennen durch ein System ergänzt, welches es letztendlich ermöglicht, die Strahlcharakteristik der Antennen elektrisch zu steuern. Dabei handelt es sich um die vorstehend beschriebene RET-Konfiguration mit der ein Absenkwinkel ferngesteuert unterschiedlich einstellbar ist.
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In der Regel haben die diversen Antennenhersteller dafür eigene, d. h. proprietäre mechanische Schnittstellen geschaffen, wodurch auch die jeweiligen Ausführungen von sogenannten Single- oder Multi-Strahlformeinrichtungen (Aktuatoren) von Hersteller zu Hersteller variieren.
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Die Ansteuerungsseite der RET-Aktuatoren ist im AISG bzw. 3GPP Standard spezifiziert. Somit können mit einem Steuergerät die RET-Aktuatoren verschiedener Antennenhersteller über diese standardisierte Schnittstelle angesteuert werden. Um die Single- und Multi-RET-Aktuatoren im Standard abzudecken wurden hierfür die zwei Gerätetypen ”Single-RET (device type 0x01) und ”Mulit-RET (device type 0x11) spezifiziert.
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Eine mögliche Umsetzung einer Multi-RET ist z. B. in einem einzigen Gehäuse untergebracht, welches mehrfach mit den herstellerspezifischen mechanischen Schnittstellen ausgestattet ist. Die Multi-RET kann dann, nach Montage an einer entsprechenden Multi-Band-Antenne, angesteuert über ein Steuergerät, die Strahlcharakteristika der einzelnen Bänder steuern. Die Ausführungsform ist jedoch nur dann möglich bzw. sinnvoll, wenn die mehrfach mechanischen Schnittstellen an der Antenne es erlauben, diese mit einem einzigen Gerät bedienen zu können.
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Bei Multi-Band-Antennen anderer Hersteller ist eine solche Multi-RET Lösung in einem einzigen Gehäuse nicht unbedingt realisierbar, was an den unterschiedlichen Ausführungen der mechanischen Schnittstellen liegt. Besagte Schnittstellen können sich zudem je nach Antennentyp gegebenenfalls an unterschiedlichen Stellen befinden.
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Aus der
WO 2009/102775 A2 ist beispielsweise eine Multi-Strahlformeinrichtung in Form einer Multi-RET-Einrichtung bekannt geworden, die über drei manuell betätigbare Einstellachsen verfügt, um darüber beispielsweise drei getrennte Antennenarrays ansteuern zu können. Zur Vereinfachung des gesamten Aufbaus wird vorgeschlagen, eine gemeinsame Steuerungseinrichtung für alle drei Strahlformeinrichtungen zu verwenden.
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Ferner ist aus der
WO 2009/102774 A2 ebenfalls eine Multi-Strahlformeinrichtung bekannt geworden, die entsprechende Eingangs- und Ausgangsachsen zur Ansteuerung der Antenneneinrichtung aufweist. Hier ist eine Möglichkeit vorgeschlagen worden, den Gleichstrommotor der Antriebseinrichtung von dem Phasenschieber-Einstellschaft abzukoppeln, um auf leichtere Weise die Phasenschieber-Steuerungsknöpfe manuell bedienen zu können.
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Multi-Band-Antennen werden somit je Band mit den bereits genannten ”Single-RET-Aktuatoren” bestückt. Die Möglichkeit zur Kostenreduzierung des Systems ”Antenne+RET”, wie sie der Hersteller einer ”Multi-RET” (welche in einem einzigen Gehäuse realisiert werden kann) hat, kann somit nicht von jedem Antennenhersteller genutzt werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Lösung für eine Multi-Strahlformeinrichtung, eine sogenannte Multi-RET-Anordnung zu schaffen, bei der die Strahlcharakteristiken bei einer in zumindest zwei Bändern strahlenden Antenne bzw. bei mehreren Antennen je Standort gegenüber herkömmlichen Lösungen auf verbesserte und insbesondere vereinfachte Weise unterschiedlich eingestellt werden können. Die Strahlformung soll dabei beispielsweise eine unterschiedliche Einstellung der Abstrahlrichtung in Vertikalrichtung (in Elevationsrichtung durch Verwendung eines Down-Tilt-Winkels) und/oder in Horizontalrichtung (also zur unterschiedlichen Einstellung des Azimutwinkels der Hauptkeule) und/oder allgemein zur Veränderung der Strahlcharakteristik in der Form dienen, dass beispielsweise die Halbwertsbreite der Hauptkeule der Antennenanlage unterschiedlich einstellbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine gegenüber dem Stand der Technik sehr viel vorteilhaftere Lösung vorgeschlagen, die beispielsweise für eine Multi-Band-Antenne (die zumindest in zwei Frequenzbändern sendet und/oder empfängt) oder für eine Dual-Sektor-Antennenkonfiguration (mit zumindest zwei Antennensektoren, deren Down-Tilt-Winkel unterschiedlich eingestellt werden kann) geeignet ist. Mit anderen Worten umfasst die erfindungsgemäße Strahlformeinrichtung, beispielsweise eine sogenannte RET-Einrichtung oder -Einheit, die beispielsweise nur eine Antriebseinheit (beispielsweise einen Elektromotor, einen Aktuator etc.) und nur eine zugehörige Elektronik, d. h. insbesondere nur einen Mikroprozessor und vorzugsweise auch nur einen Motortreiber umfasst. Diese sog. RET-Einrichtung wird dabei als Kurzfassung für die erfindungsgemäße Strahlformeinrichtung verstanden, die beispielsweise zur unterschiedlichen Einstellung eines Down-Tilt-Winkels, aber auch zur unterschiedlichen Einstellung eines Akzimutwinkels dient, mit anderen Worten also ermöglicht, dass die Hauptkeule in unterschiedlicher Horizontal-Richtung oder allgemein in unterschiedlicher Richtung zu einer Vertikalebene abstrahlt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine mechanische Schnittstellenanordnung realisiert ist, die beispielsweise bei einer Dual-Band- oder einer Dual-Sektor-Antennenkonfiguration so konzipiert ist, dass zumindest zwei Achs- oder Wellenverbindungen angetrieben werden können, deren zur mechanischen Schnittstellenanordnung gegenüberliegendes Ende mit einer betreffenden Einstell- und/oder Übertragungseinrichtung zur Veränderung eines Strahlabsenkwinkels der zugeordneten Strahlereinrichtung in Verbindung steht.
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Bevorzugt ist der Aufbau derart, dass die einzelnen Antenneneinrichtungen, die in einem betreffenden Frequenzband arbeiten und die in einer anderen Sektor-Konfiguration vorgesehen sind, zeitlich nur nacheinander gezielt angesteuert werden können. Dadurch können die Wellen- und/oder Achsverbindungen zwischen der mechanischen Schnittstellenanordnung und der entsprechenden Einstell- und/oder Übertragungseinrichtung zur Einstellung der Phasenschieber zur Durchführung einer gezielten Einstellung des Down-Tilt-Winkels und/oder zu einer gezielten Einstellung des Azimutwinkels (oder somit allgemein zu einer unterschiedlichen Einstellung des Elevations- und des Azimutwinkels) für die einzelnen Frequenzbänder bzw. für die einzelnen Sektoren der Antenne gezielt nacheinander unterschiedlich eingestellt werden. Theoretisch möglich wäre auch, dass alle Achs- oder Verbindungseinrichtungen zwischen der mechanischen Schnittstellenanordnung und den entsprechend einzustellenden Phasenschiebern gleichzeitig betätigt werden. Dies würde allerdings voraussetzen, dass an anderer Stelle separat ansteuerbare Kupplungen vorgesehen sind, so dass zielgerichtet immer nur die in einem bestimmten Sektor der Antenne vorgesehenen Strahler oder die für ein bestimmtes Frequenzband vorgesehenen Strahler in ihrem Down-Tilt-Winkel entsprechend eingestellt werden können und die anderen Wellen oder Achsen quasi ”leer” laufen, weil die nachgeordneten Phasenschieber durch öffnen der Kupplung nicht betätigt werden.
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Die erfindungsgemäße Strahlformeinrichtung zeichnet sich ferner dadurch aus, dass sie bevorzugt nur eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, worüber sie die entsprechenden Steuersignale von einem Steuergerät zur zielgerichteten Einstellung der unterschiedlichen Down-Tilt-Winkel erhält, wobei ein derartiges Steuergerät beispielsweise auch in einer zugehörigen Basisstation integriert sein kann. Ebenso möglich ist die Fernübertragung von entfernter Stelle aus beispielsweise über die Basisstation oder auch über Funk etc..
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen dabei die Wellen oder Achsen aus sogenannten flexiblen Wellen oder Achsen. Dadurch kann eine sehr variable Verbindung zwischen der mechanischen Schnittstelle der Strahlformeinrichtung zum einen und den anschließenden mechanischen Schnittstellen an den Antennen zur Betätigung der dort vorgesehenen Einstell- und/oder Übertragungseinrichtung zur Einstellung der Phasenschieber bewerkstelligt werden.
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Anstelle von flexiblen Achsen oder Wellen können aber auch Achsen oder Wellen mit Kreuzgelenken verwendet werden, die eine vergleichbare Variabilität ermöglichen.
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Ebenso kann man mehreren starren Wellen oder Achsen sowie weiteren Getriebestufen (z. B. Getriebe die Kegelräder enthalten) den Kraftfluss an beliebige in der Antenne angeordnete Phasenschieber leiten.
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Wie bereits erwähnt, können die bevorzugt flexiblen Wellen oder Achsen an einer mechanischen Schnittstelle an einer Übertragungseinrichtung der betreffenden Antenne befestigt werden, um über die Übertragungseinrichtung wirklich die im Antennengehäuse vorgesehenen Phasenschieber zu betätigen. Bevorzugt können die flexiblen Wellen oder Achsen in sogenannten RET-Kupplungen enden, die wie herkömmliche Strahlformeinrichtungen auch direkt an einer entsprechenden Schnittstelle – beispielsweise an einem nach unten weisenden Flansch eines Mobilfunk-Antennengehäuses (Radom) – angeschlossen und montiert werden können. Möglich ist aber eine Anordnung auch dergestalt, dass die bevorzugt flexiblen Wellen oder Achsen direkt bis zu den Phasenschiebern führen, um bei einer Betätigung der Welle oder Achse die Phasenschieber direkt unterschiedlich einzustellen. In diesem Falle ist eine Integration der vollständigen Multi-Strahlformeinrichtung in die Antenne denkbar, wobei nur die Kommunikationsschnittstellen von außen zugänglich wären. Ebenso könnte auch nur das Multi-Getriebe in die Antenne integriert sein und als mechanische Schnittstelle für das Gehäuse mit Motor und Elektronik dienen. Diese Multi-Getriebe-Schnittstelle kann man sich auch in der Antenne vertieft angebracht vorstellen, so dass eine Montage von Gehäuse mit Motor und Elektronik an diese Schnittstelle eine ”quasi-Integration” darstellt.
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Ganz allgemein umfasst die Multi-Strahlformeinrichtung zwingend zumindest zwei Schnittstellen, ferner allgemeinen zumindest zwei Kupplungsstellen und/oder zumindest Kupplungsstellungen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
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1: ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Multi-Strahlformeinrichtung bezüglich einer Triple-Band-Mobilfunkantennenstation in schematische Darstellung;
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2: eine vergrößerte Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Multi-Strahlformeinrichtung bezüglich eines ersten Ausführungsbeispiels mit einer flexiblen Achse oder Welle zur entsprechenden Ansteuerung einer Übertragungseinrichtung in den einzelnenen Antennensektoren oder einzelnen, in ein bestimmtes Frequenzband übertragenen Antenneneinrichtungen; und
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3: ein zu 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung;
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4: eine ähnliche Darstellung zu 1, jedoch für eine 3-Sektor-Antennenkonfiguration;
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5: ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung, dass die Getriebeanordnung auch nur einen Abtriebsstrang umfassen kann, auf welchem versetzt liegend unterschiedliche Schnittstellen oder Kupplungsstellen zur verzweigten Verstellung von Stellgliedern vorgesehen sein können; und
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6: ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel ebenfalls mit nur einem Abtriebsstrang des Getriebes mit eventuell nur einer Schnitt- oder Kupplungsstelle, die allerdings in mehrere Kupplungsstellungen zum Antrieb unterschiedlicher Stellglieder bringbar ist.
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In 1 ist in schematischer Darstellung eine Triple-Band-Antennenstation gezeigt, wobei jedem der drei zu übertragenen Frequenzbändern eine Basisstation BS1, BS2, BS3 zugeordnet ist. Die diversen Strahler und Strahleranordnungen für die Drei-Band-Antennenanordnung sind unter einem Radom 3 (allgemein inner- oder unterhalb einer Antennenabdeckung 3) angeordnet und nicht näher im Detail gezeigt. Es wird insoweit auf bekannte Lösungen verwiesen.
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Bei der Variante gemäß 1 sind die Strahler und Strahlereinrichtungen unterhalb des Radoms 3 am oberen Ende einer Antennenmastkonstruktion 5 vorgesehen, wobei für jedes Frequenzband von jeder Basisstation BS1 bis BS3 jeweils zwei HF-Feederkabel 7 zwischen der Basisstation und den zugehörigen Strahlereinrichtungen der Antenne verlaufen.
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Zudem ist bei der Variante gemäß 1 noch eine antennennahe, also zu den Basisstationen BS1 bis BS3 entfernt liegende Verstärkereinrichtung TMA1 vorgesehen, wobei über die zugehörigen HF-Feederkabel 7' für diesen Fall auch die Signale zur Steuerung der Multi-Strahlformeinrichtung verlaufen. Würde es sich bei der Antenneneinrichtung gemäß 1 grundsätzlich um eine Lösung nach dem Stand der Technik handeln, so würde die gesamte Antennenanordnung mit den drei, in unterschiedlichen Frequenzbändern strahlenden Antenneneinrichtungen drei Single-Strahlformeinrichtungen umfassen, wobei jeder für ein Frequenzband vorgesehenen Antenneneinrichtung eine separate Single-Strahlformeinrichtungen zugeordnet wäre, die üblicherweise kurz als Single-RET bezeichnet wird, wobei RET wiederum für ”remote electrical tilt” steht. In diesem Falle wäre die Verstärkereinrichtung TMA1 beispielsweise mit einer AISG-Buchse (z. B. einer achtpoligen Steckerbuchsenverbindung) versehen, worüber ein Kommunikationsbus z. B. in Form eines Kommunikationskabels zur ersten Single-RET-Einheit RET1 und von dort zu einer jeweils nächsten RET-Einheit verläuft.
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Im vorliegenden Fall bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist jedoch eine einzige Multi-Strahlformeinrichtung M-RET vorgesehen, so dass von der Verstärkereinrichtung TMA1 lediglich ein Kommunikationsbus 11 zum Beispiel in Form eines Kommunikationskabels 11' zu dieser Multi-RET-Einheit M-RET führt.
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Anhand von 2 ist eine im weiteren Detail vereinfachte Gesamtanordnung gezeigt.
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Die Gesamt-Antennenanordnung ANT umfasst also in diesem Ausführungsbeispiel drei einzelne Antenneneinrichtungen ANT1, ANT2 und ANT3, die als separate Antenneneinrichtungen fungieren und beispielsweise in drei unterschiedlichen Frequenzbändern strahlen, also senden und/oder empfangen.
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In 2 sind dabei die drei Antennen oder Antennensektoren ANT1 bis ANT3 über die nachfolgend noch im Einzelnen erläuterten Anschlusskupplungen 29 nur in ihrer abstrakten Lage angedeutet, ohne dass entsprechende Antennenelemente in 2 eingezeichnet sind.
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Für die getrennte Strahlerabsenkung (Down-Tilt) und/oder für die Strahlausrichtung nicht nur in Elevationsrichtung, sondern auch in Horizontalrichtung und/oder für eine gegebenenfalls mögliche Strahlformung unter Einstellung einer unterschiedlichen Halbwertsbreite dieser drei Antenneneinrichtungen ANT1, ANT2 und ANT3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Multi-Strahlformeinrichtung M-RET vorgesehen, die nachfolgend auch kurz als M-RET bezeichnet wird. Ebenso ist es auch möglich, Einstellungen für die mechanischen Winkel einer Antenne, nämlich Roll, Nick und Gier (”roll”, ”pitch”, ”yaw”) vorzunehmen. Ganz allgemein kann also im Rahmen der erfindungsgemäßen Multi-Strahlformeinrichtung eine in weiten Bereichen beliebige Strahlformung durchgeführt werden, so dass mit anderen Worten letztlich durch eine oder mehrere der vorstehend genannten Maßnahmen oder auch auf andere Art und Weise ein Strahlungsdiagramm einer entsprechenden Antenneneinrichtung, insbesondere eine Mobilfunk-Antenneneinrichtung entsprechend eingestellt und/oder verändert werden kann.
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Diese Multi-Strahlformeinrichtung M-RET umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 13, über die ein Kommunikationsbus 11 beispielsweise in Form eines entsprechenden (z. B. achtadrigen) Kommunikationskabels 11' direkt oder mittelbar mit einem beispielsweise in einer Basisstation BS1, BS2 bzw. BS3 integrierten Steuergerät über die erwähnte Verstärkereinrichtung TMA1 verbunden ist. Als Kommunikationsschnittstelle kann also (ähnlich wie beim Stand der Technik auch) beispielsweise ein AISG-Stecker dienen. Das erwähnte, z. B. in der Basisstation integrierte und nicht näher dargestellte Steuergerät kann über ein geeignetes Protokoll, beispielsweise ein AISG/3GPP-Protokoll mit der erwähnten Multi-Strahlformeinrichtung M-RET (device-type 0x11) kommunizieren.
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Aus 2 ist auch schematisch zu ersehen, dass die Multi-Strahlformeinrichtung beispielsweise eine Platine PCB, eine Blitzschutzeinrichtung 17, eine Spannungsversorgungseinrichtung 19 (welche teilweise nachfolgend auch als internes Netzteil 19' bezeichnet wird), einen Mikroprozessor 21 mit zugehörigen Motortreibern sowie einen elektrischen Aktuator 23 (beispielsweise in Form eines Elektromotors, eines Schrittmotors, einer magnetisch betätigbaren Verstelleinrichtung etc.) der mit einem zugehörigen Schalt- und Übersetzungsgetriebe 23' mit einer ersten mechanischen Schnittstellen- und/oder Kupplungsanordnung 25 in Verbindung steht.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die erste mechanische Schnittstellen- und/oder Kupplungsanordnung
25 drei getrennte erste mechanische Schnitt- und/oder Kupplungsstellen
25a bis
25c, die jeweils mit einer Antriebsverbindung
27, im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Antriebsverbindungen
27a bis
27c verbindbar bzw. verbunden sind. Diese führen an ihrem gegenüberliegenden Ende
125, d. h.
125a bis
125c zu einer zweiten mechanischen Schnittstelle
35, d. h.
35a bis
35c, worüber die jeweiligen Antriebsverbindungen
27a bis
27c mit einer ihr zugeordneten Anschlusskupplung
29 verbunden ist und in Triebverbindung steht. Diese Schnittstellen
125 schaffen eine Verbindung von ihrer Antriebsverbindung
27a bis
27c zu den ihnen zugeordneten Anschlusskupplungen
29, im gezeigten Ausführungsbeispiel Anschlusskupplungen
29a bis
29c, die wie im Stand der Technik auch an einer mechanischen Antennen-Schnittstelle
39 (RET-Schnittstellen
39a bis
39c) an der für ein bestimmtes Frequenzband vorgesehenen Einzelantenne (mit in der Regel einer Vielzahl von Strahlern oder Strahleranordnungen) angeschlossen und montiert werden können, beispielsweise so, wie dies aus der
WO 02/061877 A2 für eine einzelne nachrüstbare Strahlformeinrichtung gezeigt und beschrieben ist.
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Die Anschlusskupplungen
29 weisen dazu ein Kupplungsgehäuse
31 auf, in welchem eine Verbindungsachse oder -welle
33 ggf. mit einer zusätzlichen Getriebeübersetzung untergebracht sein kann, worüber eine Triebverbindung zwischen der multi-strahlformeinrichtungs-seitigen Anschlussstelle
35 und der antennenseitigen Anschlussstelle
37 hergestellt wird. An der antennenseitigen Anschlussstelle
37 kann beispielsweise eine Schraubhülse
139 vorgesehen sein, worüber die erwähnte Anschlusskupplung
29 beispielsweise, wie in der
WO 02/061877 A2 geschildert, an der zugehörigen Antenneneinrichtung angebracht werden kann, um über diese Schnittstelle hinweg die in den Antennen vorgesehenen Phasenschieber entsprechend einzustellen.
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Die erwähnten Antriebsverbindungen 27a bis 27c bestehen bevorzugt aus einer flexiblen Achse oder aus einer flexiblen Welle 27, können aber auch so konzipiert und gestaltet sein, dass die jeweilige flexible Achse oder flexible Welle 27 aus starren Wellen- und Achsabschnitten besteht und jeweils mit elastischen oder flexiblen Achs- oder Wellenzwischenabschnitten, Kreuzgelenken etc. ergänzt sind, um eine Verbindung von der mechanischen Schnittstelle 25a bis 25c bis zu den Anschluss-Schnittstellen 125 an den zugehörigen Kupplungsgehäusen 31 zu gewährleisten.
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Der Aufbau der Multi-Strahlformeinrichtung M-RET ist also derart, dass der mechanische und elektronische Anteil innerhalb des RET-Gehäuses M-RET-G identisch oder weitgehend identisch, also zumindest ähnlich ist zu einer herkömmlichen einfachen, d. h. sogenannten Single-Strahlformeinrichtung, wobei im Bereich der Ausgangswelle des Elektromotors 23 in diesem Falle ein bevorzugt auswechselbares Multi-Achsen-Getriebe 23' (also allgemein ein Getriebe mit mehreren Abtriebs- und/oder Verzweigungssträngen, welches nachfolgend teilweise auch als Multi-Wellen-getriebe oder Multi-Achsen-Getriebe bzw. nur kurz als Multigetriebe bzw. Multigetriebeeinrichtung 23' bezeichnet wird) angebaut werden kann, welches entsprechend der Anzahl der zu verstellenden Einzel-Antennen einer entsprechenden Anzahl von Antriebswellen 123 versehen ist, an deren mechanischen Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25 dann die bevorzugt flexiblen Wellen 27 angeschlossen werden. Durch dieses Konzept ergibt sich eine deutliche Kostenreduzierung, da die werthaltigen Komponenten wie beispielsweise Motoren, Mikroprozessoren, Ansteuerungselektronik etc. gegenüber einer herkömmlichen Anordnung mit mehreren einzelnen Strahlformeinrichtungen nur einfach und nicht mehrfach verbaut werden müssen. Bevorzugt ist also lediglich eine gemeinsame Antriebseinrichtung z. B. mit vorzugsweise lediglich einem Elektromotor 23 mit vorzugsweise lediglich einer Steuerungseinrichtung mit lediglich einem Mikroprozessor 21 vorgesehen.
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Aufbau und Funktionsweise der geschilderten Multi-Strahlformeinrichtung M-RET ist derart, dass nunmehr entsprechende Steuersignale über die Elektronik in der Multi-Strahlformeinrichtung M-RET zielgerichtet jeweils eine Ansteuerung der spezifischen mechanischen ersten Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25a, 25b oder 25c erlauben, worüber zielgerichtet die hier angeschlossene flexible Achse oder Welle 27a, 27b oder 27c betätigt wird, so dass hierüber über die nachfolgenden Kupplungsgehäuse 31 die in einer Antenneneinrichtung ANT1, ANT2 und ANT3 untergebrachten Phasenschieber zielgerichtet verstellt werden können, um die in dieser betreffenden Antennenanordnung ANT1 bis ANT3 vorgesehenen Strahlereinrichtungen in ihrem Absenkwinkel spezifisch einzustellen.
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Mit anderen Worten werden die einzelnen mechanischen Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25a bis 25c zeitlich nacheinander entsprechend angesteuert, um immer nur eine Antriebsverbindung 27a bis 27c zu aktivieren und zu betätigen.
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Grundsätzlich möglich wäre auch, die gezielte Ansteuerung der in einer Strahlereinrichtung ANT1, ANT2 und ANT3 untergebrachten Phasenschieber dadurch zu gewährleisten, dass über die mechanische Schnittstelle 25 zwar alle Antriebsverbindungen 27a bis 27c in Rotation versetzt und/oder je nach in Anwendung gelangendem Verstellmechanismus in Längsrichtung verschoben werden (beispielsweise ähnlich einer Bowdenzug-Anordnung, bei welcher in einer schlauchförmigen Ummantelung ein Seilzug beispielsweise gegen die Kraft einer Federeinrichtung längsverschieblich geführt ist), wobei dann aber beispielsweise in den Kupplungsgehäusen 31 separat einstellbare Kupplungen 31a bis 31c untergebracht sein müssten. Diese Kupplungen müssten dann zielgerichtet so geschlossen werden, dass nur die nachgeordneten Phasenschieber in einer betreffenden Antennenanordnung ANT1, ANT2 oder ANT3 in ihrem Down-Tilt-Winkel justiert werden und die anderen flexiblen Wellen nur zu geöffneten Kupplungen führen, somit also die Phasenschieber bzgl. der anderen Antenneneinrichtungen nicht mitverstellt werden.
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Anhand von 3 ist eine Ausführungsvariante insoweit gezeigt, als hier keine separaten Kupplungsgehäuse 31 vorgesehen sind, sondern hier die bevorzugt flexiblen Antriebsverbindungen 27a bis 27c insbesondere in Form einer flexiblen Achse oder flexiblen Welle direkt an den Phasenschiebern 61 angeschlossen sind (hier im Bereich ihrer mechanischen zweiten Schnittstelle 35, d. h. 35a, 35b bzw. 35c am Ende 125, d. h. an dem jeweiligen Ende 125a, 125b bzw. 125c der Antriebsverbindungen 27a bis 27c), um hier eine direkte Verbindung zu der innerhalb der Antennenanordnung (z. B. innerhalb des Radoms, also der Antennenabdeckung) vorgesehenen Übertragungseinrichtung und/oder Einstelleinrichtung zur Einstellung der Phasenschieber 61 und damit zur Einstellung eines Down-Tilt-Winkels, in Elevationsrichtung, eines unterschiedlichen Abstrahlwinkels in Azimutrichtung und/oder Strahlformung unter Einstellung einer unterschiedlichen Halbwertsbreite usw. vornehmen zu können. Somit ist eine Integration der vollständigen Multi-Strahlformeinrichtung in die Antenne denkbar, wobei nur die Kommunikationsschnitt- und/oder Kupplungsstellen von außen zugänglich wären. Ebenso könnte auch nur das Multi-Getriebe in die Antenne integriert sein und als mechanische Schnittstelle für das Gehäuse mit Motor und Elektronik dienen. Diese Multi-Getriebe-Schnittstelle kann man sich auch in der Antenne vertieft angebracht vorstellen, so dass eine Montage von Gehäuse mit Motor und Elektronik an diese Schnittstelle eine ”quasi-Integration” darstellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 kann es sich um eines handeln, bei dem mittels der erfindungsgemäßen Multi-Getriebeanordnung verschiedene Phasenschieber einer einzigen Antenneneinrichtung angesteuert werden. Möglich ist ebenso, dass innerhalb der Antennenabdeckung 3 auch mehrere Single-Bandantennen bzw. eine Kombination von Multi-Bandantennen und Single-Bandantennen vorgesehen sind.
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Grundsätzlich kann mit der erfindungsgemäßen Strahlformeinrichtung beispielsweise auch der mechanische Winkel einer Antenne unterschiedlich eingestellt werden, d. h. dass eine unterschiedliche Roll-, Nick- oder Gier-Einstellung (”roll”, ”pitch”, ”yaw”) vorgenommen werden kann. Einschränkungen bestehen insoweit nicht. Mit all den geschilderten Maßnahmen kann also eine unterschiedliche Einstellung und/oder Veränderung eines Strahlungsdiagramms vorgenommen werden (d. h. also eine unterschiedliche Einstellung des Strahlungsdiagramms einer Strahlereinrichtung, allgemein also einer Antenne oder Antenneneinrichtung und insbesondere einer Mobilfunk-Antennenanlage).
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In dem Fall gemäß 3 wird also noch eine weitergehende Kostenreduzierung erzielt als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, da die RET-Kupplungen 31 nicht mehr benötigt werden und gegebenenfalls, im Falle einer vollständigen Integration in die Antenne, auch auf das Gehäuse der Multi-Strahlformeinrichtung verzichtet werden kann.
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Die erwähnten, über die flexiblen Achsen oder Wellen 27 angetriebenen Phasenschieber können in üblicher und/oder geeigneter Weise aufgebaut sein. Sie können dabei – wie in 3 nur schematisch angedeutet ist – beispielsweise miteinander kämmende Getriebezahnräder 63 umfassen, wodurch eine Übertragung der Drehbewegung und/oder Übersetzung der Drehbewegung erzeugt werden kann. Über einen Phasenschieber oder Phasenschieberhebel 65 kann dann jeweils die Einstellung des Phasenschiebers und damit die Erzeugung einer gewünschten Phasenverschiebung bewirkt werden. Es kann sich dabei um geeignete Phasenschieber handeln, beispielsweise differentielle Phasenschieber etc..
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Ebenso ist auch noch eine mechanische Verkupplung mehrerer Phasenschieber denkbar, welche somit synchron von einer flexiblen Achse 27a bis 27c angetrieben werden können. So ist beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 jeweils noch eine zweite Phasenschiebereinrichtung 61' vorgesehen, die beispielsweise mittels einer nicht näher dargestellten mechanischen Verkopplung 67 mit dem jeweils ersten Phasenschieber 61 verkoppelt ist.
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Gemäß 1 und auch in der schematischen vergrößerten Detaildarstellung gemäß 2 ist angedeutet, dass beispielsweise die Multi-Strahlformeinrichtung M-RET mit ihrem Gehäuse M-RET-G außerhalb und vor allem unterhalb der Antennenabdeckung (also des Radoms) im Abstand dazu angeordnet sein kann, so dass die flexiblen Wellen oder Achsen 27 (beispielsweise bowdenzugähnlich durch eine nicht näher dargestellte Umhüllung geschützt) im Freien zwischen der Multi-Strahlformeinrichtung M-RET und der Antenneneinrichtung bzw. der Antennenabdeckung verlaufen. Insbesondere bei der Variante gemäß 3 aber auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann die Multi-Strahlformungseinrichtung oder Teile davon mehr oder weniger auch in das Gehäuse der Antennenabdeckung integriert sein.
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Dazu ist in 3 eine erste Integrationslinie 71 angedeutet, die zeigen soll, dass beispielsweise das Multi-Achsengetriebe 23' teilweise oder ganz innerhalb der Antennengehäuseabdeckung 3 untergebracht sein kann, da sich gemäß Pfeildarstellung 3' von der Integrationslinie 71 an in Pfeilrichtung die Antennenabdeckung bzw. das sog. Radom 3 erstreckt, somit also das Multi-Achsengetriebe 23' wie erwähnt teilweise oder ganz innerhalb dieser Antennenabdeckung 3 zu liegen kommt.
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Möglich ist aber auch, dass nicht nur das Multi-Achsengetriebe 23', sondern auch das Gehäuse der Multi-Strahlformeinrichtung M-RET, d. h. das Gehäuse M-RET-G ganz oder teilweise innerhalb der Antennenabdeckung 3 integriert ist, wenn sich nämlich gemäß Pfeildarstellung 3'' die Antennenabdeckung, d. h. das Radom 3 bereits von der Integrationslinie 73 in Richtung Pfeildarstellung 3'' ausgehend erstreckt.
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Diese Integrationslinie 73 oder auch die oben erwähnte Integrationslinie 71 kann sich aber zwischen den beiden in 3 gezeigten Bereichen bewegen, so dass das Gehäuse M-RET-G nicht nur ganz, sondern eventuell auch nur teilweise im Inneren der Gehäuseabdeckung 3 befindet.
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Schließlich ist dadurch auch gezeigt, dass beispielsweise die Kommunikationsschnittstelle 13 ganz oder teilweise außerhalb des Radoms bzw. der Antennenabdeckung 3 liegen kann, oder aber nur teilweise oder fast ganz innerhalb des Radoms, so dass nur noch der eigentliche Schnittstellen-Zugang tatsächlich von außen bzw. unten her zugänglich ist.
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Die bereits mehrfach erwähnte Kommunikationsschnittstelle 13 kann je nach Art der Anwendung an das Steuersystem unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise als AISG-Stecker oder als ein das Antennenfeederkabel angebundenes Modem.
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Abschließend wird noch auf das Ausführungsbeispiel gemäß 4 verwiesen, welches eine entsprechende erfindungsgemäße Lösung nicht für den Fall einer Triple-Band-Antennenanordnung, sondern für Tri-Sektor-Antennenkonfiguration beschreibt, bei der drei Einzelantennen ANT1, ANT2, ANT3 in drei unterschiedlichen Sektoren ausgerichtet sind und über die Multi-Strahlformeinrichtung M-RET einzeln angesteuert werden können, um für jeden Antennensektor ANT1 bzw. ANT2 bzw. ANT3 den Absenkwinkel und/oder beispielsweise den Azimutwinkel für die Strahlrichtung und/oder eine Strahlformung unter unterschiedlicher Einstellung der horizontalen Strahlbreite separat und unterschiedlich einstellen zu können.
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Dabei sind in 4 zudem drei Verstärkereinheiten TMA1, TMA2 bzw. TMA3 vorgesehen, die jeweils über die Feederkabel 7 gespeist werden, und von denen die entsprechenden weiteren Feederkabel zur Ansteuerung der Antennen verlaufen. Die entsprechenden Steuersignale für die Multi-Strahlformeinrichtung M-RET können dabei über ein oder ein Paar von Feederkabeln von einer Basisstation ausgehend z. B. an eine der Verstärkereinheiten, beispielsweise die Verstärkereinheit TMA2 übertragen werden, wobei die Steuerungssignale dann über eine Steuerleitung 11 beispielsweise in Form eines entsprechenden Steuerkabels oder Steuerbusses 11' zur Multi-Strahlformeinrichtung M-RET übertragen wird, worüber dann über die flexiblen Wellen oder Achsen 27 an den gegebenenfalls vorgesehenen Kupplungseinrichtungen 29 die in den einzelnen Antenneneinrichtungen untergebrachten Phasenschieber 61, 61' entsprechend zur Durchführung der Strahlformung angesteuert werden können.
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Mittels den im Rahmen der Erfindung erörterten Multi-Strahlformeinrichtungen M-RET kann also eine Strahlformung in Vertikalrichtung und/oder Horizontalrichtung zur Einstellung eines unterschiedlichen Down-Tilt-Winkels in Elevationsrichtung und/oder zur Einstellung einer unterschiedlichen Abstrahlrichtung in Horizontalrichtung, also mit einem unterschiedlichen Azimutwinkel und/oder aber auch eine unterschiedliche Einstellung der Antennencharakteristik in der Weise vorgenommen werden, dass beispielsweise eine unterschiedliche Halbwertsbreite ergänzend oder alternativ zu den vorstehend genannten Einstellmöglichkeiten mit den erwähnten RET-Einheiten eingestellt werden kann. Insoweit ist es also im Rahmen der Erfindung möglich mit der Master-Strahlformeinrichtung die Strahlcharakteristik von Multi-Strahlanlagen, insbesondere also auch von Multi-Mobilfunkanlagen, in unterschiedlicher Weise je nach Gegebenheiten und Kundenwünschen unterschiedlich einstellen zu können. Diese unterschiedlichen Strahlcharakteristiken können also durch die verwendeten RET-Motoren entsprechend verändert eingestellt werden.
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Nachfolgend wird auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gemäß 5 Bezug genommen, um zu verdeutlichen, dass die allgemein als ”Multi-Abtriebsgetriebe” bezeichnete Getriebeanordnung nicht mehrere parallel verzweigte Schnitt- oder Kupplungsstellen aufweisen muss, sondern auch lediglich einen Abtriebsstrang umfassen kann, an dem zumindest zwei entsprechende Schnitt- und/oder Kupplungsstellen oder zumindest zwei unterschiedliche Kupplungsstellungen vorgesehen oder möglich sind, um zielgerichtet beispielsweise die eine oder andere Phasenschieber-Baugruppe oder ein sonstiges Verstellelement oder eine Verstelleinrichtung in der Antennenanordnung betätigen zu können.
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In 5 ist dabei schematisch die Multi-Getriebe-Einrichtung 23' wiedergegeben, bei der beispielsweise zwei versetzt liegende Abtriebswellen 123 eingezeichnet sind. Abweichend dazu könnte auch nur eine einzige Abtriebswelle 123 angeordnet sein.
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Auf dieser Abtriebswelle 123 liegen versetzt angeordnete Stellglieder oder Betätigungselemente 71, beispielsweise in Form einer Schnecke 71', die mit einer entsprechenden Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 zusammenwirkt, beispielsweise in Form eines Zahnrades 73'. Das Zahnrad ist dabei in 5 schematisch von seiner Seitenansicht gezeigt, also mit einer senkrecht zur Zeichenebene und damit senkrecht zur Abtriebsachse 123 stehenden Ausrichtung. Hierbei kann beispielsweise ein Phasenschieber einschließlich einer Phasenschieberanordnung 75 direkt oder mittelbar betätigt werden. Die Anordnung kann derart sein, dass über die Multi-Getriebeanordnung 23' die Welle 123 rechts- oder linkslaufend in Rotation versetzt werden kann, um die Phasenschieber einzustellen.
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Um zielgerichtet eine bestimmte der in 5 linksliegenden gezeigten drei Phasenschiebereinrichtungen 75 zu betätigen, ist jedem Stell- oder Betätigungsglied 71 eine Kupplungsanordnung 77 zugeordnet, die über eine separate Kupplungs-Betätigungseinrichtung 79 betätigt werden kann. Diese Kupplungs-Betätigungseinrichtung 79 kann beispielsweise aus einer Steuerungseinrichtung in Form eines Kabels, eines Seilzugs, eines Gestänges, eines Hebels etc. und/oder aus Kombinationen aufgebaut sein. Mit anderen Worten kann die Kupplungseinrichtung mechanisch betätigt oder ausgelöst oder elektrische oder elektronisch betätigt oder ausgelöst oder aus Kombinationen hiervon betätigt und/oder ausgelöst werden. Ein- oder Beschränkungen bestehen insoweit nicht. Bevorzugt führen diese Kupplungs-Betätigungseinrichtungen 79 auch zu der Multi-Getriebe-Einrichtung 23 oder zumindest zu dem Gehäuse MRET-G der Multi-Getriebe-Einrichtung 23'.
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Durch Betätigung einer entsprechenden Kupplung 77 kann jeweils die zugeordnete Schnecke 71', d. h. das zugeordnete Stellglied 71 in eine feste Rotationsverbindung mit der Welle gebracht werden. Somit kann bei drehender Welle 123 zielgerichtet entweder der oberste, der mittlere oder beispielsweise der unterste in 5 links eingezeichnete Phasenschieber 75 in zwei gegensinnigen Richtungen verstellt werden.
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Durch diese Anordnung werden also ebenfalls Schnittstellen oder Kupplungsstellen 25 realisiert, also im vorliegenden Fall Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25a, 25b, 25c, über die eine Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 71 zur unterschiedlichen Einstellung der Strahlungsdiagramme jeweils mit dem zugehörigen Abtriebsstrang der Getriebeanordnung verbindbar ist. Die Abtriebswelle 123 wird dabei im Sinne der Erfindung bevorzugt als Teil der Multi-Getriebe-Einrichtung 23' verstanden.
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In 5 ist auch gezeigt, dass eine derartige Anordnung mit einer Abtriebswelle 123 und darauf mehrfach in Axialrichtung versetzt liegenden Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25 an der Getriebeanordnung auch mehrfach ausgebildet sein können, weshalb in 5 rechts liegend beispielsweise eine weitere Abtriebsachse 123 gezeigt ist, dort aber nur beispielsweise mit zwei in Axialrichtung versetzt liegenden Stell- und/oder Betätigungsgliedern 71 und einer jeweils zugeordneten Kupplungseinrichtung 77 mit zugehörigen Kupplungs-Betätigungseinrichtungen 79.
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Anhand von 6 wird eine weitere Abwandlung gezeigt, bei der ebenfalls auch nur ein Abtriebsstrang 123 zu sehen ist, worüber aber ebenfalls wieder mehrere Phasenschieberanordnungen 75 ansteuerbar sind.
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Dazu sind in 6 oben rechts liegend eine erste Phasenschieberanordnung 75 dargestellt und zwar mit einer entsprechenden Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 beispielsweise in Form eines Zahnrades 73', worüber der Phasenschieber ähnlich zu 5 unterschiedlich einstellbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sollen ebenfalls in Längs- oder Axialrichtung der Abtriebswelle 123 versetzt liegende Phasenschiebereinrichtungen 75 vorgesehen sein, im gezeigten Ausführungsbeispiel 3, wobei von den beiden weiteren Phasenschiebern 75 jeweils nur die zugehörige Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 beispielsweise in Form eines Zahnrades 73' angedeutet ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind am Abtriebsstrang 123 mehrere, in Umfangsrichtung versetzt liegende entsprechende Stellglieder, d. h. entsprechende Stell- oder Betätigungseinrichtungen 71 vorgesehen, beispielsweise in Form eines Zahnstangenabschnittes 71''.
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Bei dieser Anordnung ist der Abtriebsstrang 125 nicht nur im Uhrzeiger- und im Gegenuhrzeigersinn verstellbar, also entsprechend der Doppelpfeildarstellung 81 um seine Längsachse verdrehbar, sondern auch gemäß der weiteren Doppelpfeildarstellung 83 in Längsrichtung der Abtriebsachse ein- und ausfahrbar, also ebenfalls verstellbar.
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Soll beispielsweise der in 6 oben rechts liegende Phasenschieber 75 verstellt werden, wird zunächst die Abtriebswelle 123 soweit ausgefahren, bis das zugehörige Stellglied, d. h. die zahnstangenförmige Betätigungseinrichtung 71 in Höhe der Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 beispielsweise in Form des Zahnrades 73' zu liegen kommt. Danach wird der Abtriebsstrang so im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn verdreht, bis die zahnstangenförmige Betätigungseinrichtung 71 in Eingriff mit der Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 beispielsweise in Form des Zahnrades 73' kommt. Nunmehr kann durch weiteres axiales Aus- oder Einfahren, also durch axiale Längsverstellung, eine axiale Längsverstellung in eine Drehbewegung bezüglich des Zahnrades 73' umgesetzt und damit der Phasenschieber in zwei gegensinnigen Richtungen beliebig eingestellt werden.
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Dadurch ist beispielsweise eine Schnitt- und/oder Kupplungsstelle 25 definiert, die in diesem Falle auch eine Kupplungsstellung 25' beschreibt, d. h. eine Kupplungseinrichtung mit drei Kupplungsstellungen 25'a, 25'b und 25'c. Diese Kupplungsstellungen 25', d. h. 25'a, 25'b und 25'c stellen insoweit nur einen Sonderfall der allgemeinen Schnitt- und/oder Kupplungsstelle 25, d. h. 25a, 25b und 25c dar.
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Um nun beispielsweise den mittleren Phasenschieber 75 bei der Darstellung gemäß 6 anzutreiben, wird die Abtriebswelle 123 beispielsweise im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn um z. B. 90° verschwenkt, um dann im Sinne einer Verkürzung weiter in das Multi-Getriebegehäuse M-RET-G eingefahren zu werden, also durch eine Axialverschiebung, bis die Stell- oder Betätigungseinrichtung 71 in Höhe der zweiten Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 der Phasenschieber-Baugruppe zu liegen kommt. Auch für diese Stellung ist in 6 das Betätigungsglied 71 eingezeichnet. In dieser Stellung würde dann der Abtriebsstrang 125 wieder so weit verdreht werden, bis die in der mittleren Position gezeigte zahnstangenähnliche Betätigungseinrichtung 71'' mit der nächsten Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 in Form eines nächsten Zahnrades 73' in Eingriff gerät. Wird nunmehr die Abtriebsstange wieder ein Stück aus- oder eingefahren, wird diese Axialbewegung in eine Drehbewegung der Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 umgesetzt und darüber der Phasenschieber eingestellt.
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Durch einen entsprechenden Schritt kann dieser Eingriff wieder aufgehoben und die Abtriebswelle so weiter nach unten verstellt und eingefahren werden, bis das Stell- und/oder Betätigungsglied 71 in Höhe der untersten zahnradähnlichen Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 zu liegen kommt, so dass nach einer entsprechenden weiteren Verdrehbewegung der Abtriebswelle 123 das zuunterst liegende Zahnrad 73' und damit die unterste Phasenschieber-Baugruppe entsprechend verstellt werden kann.
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In diesem Falle hat das Ausführungsbeispiel zumindest bei Betrachtung der drei Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtungen 73 ebenfalls drei Schnitt- und/oder Kupplungsstellen 25, wobei bezogen auf den Abtriebsstrang 125 hierdurch drei Kupplungsstellungen 25' definiert sind oder werden, um zielgerichtet eine der Phasenschieber-Baugruppe oder sonstige Einstelleinrichtungen der Antenne zu betätigen.
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Nur der Vollständigkeit halber wird auch erwähnt, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 nicht lediglich die beschriebene einzige zahnstangenförmige oder sonstige Stell- und/oder Betätigungseinrichtung 71, 71'' vorgesehen sein muss, sondern dass beispielsweise in Umfangsrichtung der Abtriebsstange 125 in Axialrichtung versetzt liegend drei Stell- und/oder Betätigungseinrichtungen 71, 71'' vorgesehen sein können, so dass durch entsprechende Rotationsbewegung, also Verdrehbewegung des Abtriebsstranges oder der Abtriebswelle 123 je nach Winkelstellung entweder nur die zuoberst liegende, die mittlere oder die zuunterst liegende Stell- oder Betätigungseinrichtung 71, hier beispielsweise in Form der erwähnten Zahnstange 71'', mit einer der drei zahnradförmigen Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtungen 73 in Wirkverbindung bringbar ist.
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Derartige Abtriebsstränge können auch mehrfach an der Multi-RET-Einheit ausgebildet sein, wodurch die Anzahl der gezielt steuerbaren Phasenschieber erhöht werden kann.
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Bei all den erläuterten Ausführungsbeispielen kann in dem Getriebe eine schaltbare, insbesondere elektromechanisch schaltbare Kupplungs- oder Verstelleinrichtung integriert sein, ebenso wie eine entsprechende Antriebssteuerung mit einem oder mehreren Motoren, um die Verstellbewegung durchzuführen.
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Im Rahmen der Erfindung ist dabei stets vorgesehen, dass nur eine oder nur eine gemeinsame Antriebseinrichtung, ein Aktuator, ein Motor und insbesondere ein Elektromotor etc. für zumindest zwei Schnitt- oder Kupplungseinrichtungen oder Kupplungsstellungen zum Antrieb von zumindest zwei Einstelleinrichtungen vorgesehen ist, also im Gegensatz zum Stand der Technik weniger Antriebseinrichtungen, d. h. Elektromotoren, Aktuatoren etc. als einstellbare Baugruppen wie Phasenschieber vorgesehen sind, die hierüber zielgerichtet betätigt werden können. Von daher ist im Rahmen der Erfindung eine entsprechend höhere Zahl an Schnittstellen, Kupplungsstellen 25 oder Kupplungsstellungen 25' vorgesehen als Antriebseinrichtungen oder Antriebseinheiten.
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Ferner ist anzumerken, dass es zur Ein- oder Verstellung der angesteuerten Einheiten, insbesondere Phasenschieber eine entsprechende Antriebseinheit oder weniger Antriebseinheiten als Schnitt- und/oder Kupplungsstellen im Rahmen der Erfindung gibt, wobei aber beispielsweise bei der Ausführungsform gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 6 auch zusätzlich noch zumindest ein Stellmotor vorgesehen sein kann. Der Stellmotor würde beispielsweise dazu dienen, die Abtriebswelle 123 mit den zugehörigen Stell- und Betätigungselementen 71, 71'' so zu verstellen, dass dieses Stell- und Betätigungselement 71, 71'' in eine gewünschte Position verfahren wird, in der eine Kupplung mit einer entsprechenden, im Seitenausführungsbeispiel zahnradförmigen Übertragungs- und/oder Einstelleinrichtung 73 beigeführt wird. Dabei könnte über den Antriebsmotor die axiale Verstellung mit durchgeführt und über den Stell- oder Kupplungsmotor die Drehbewegung zur endgültigen Herbeiführung der Kupplung mit der entsprechenden Stell- und Betätigungseinrichtung 71, 71'' herbeigeführt werden. Durch den Antriebsmotor würde dann wiederum in Längsrichtung der Abtriebswelle zielgerichtet eine axiale Verstellung durchgeführt werden können, um dann den Phasenschieber entsprechend anzusteuern und eine gewünschte Phasenverschiebung an den Strahlerelementen einzustellen. In diesem Sinne werden also durch die Antriebseinheit und die Stelleinheit nur zwei verschiedene Verstellschritte durchgeführt, wobei der eine Motor die axiale Verstellung und der andere Motor die Verdrehbewegung, also Rotation der Welle bewerkstelligt. In diesem Sinne handelt es sich nur um eine Aufteilung für zwei unterschiedliche Verstellschritte einer ansonsten gemeinsamen Antriebseinrichtung, das heißt einer gemeinsamen Antriebseinrichtung zur zielgerichteten Verstellung von z. B. zwei unterschiedlichen Phasenschiebern oder Phasenschieberbaugruppen. Ganz allgemein ist also die Anzahl der Schnitt- und/oder Kupplungsstellen größer als die Anzahl der Antriebseinrichtungen, das heißt der gemeinsamen Antriebseinrichtung, wobei, wie erläutert, beispielsweise eine Antriebseinrichtung auch noch einen oder mehrere zusätzliche Stell- oder Kopplungsantriebe oder -Motoren umfassen kann, um eine Antriebsverbindung zwischen den entsprechenden Stellgliedern herstellen zu können. Über solche Kupplungs- oder Stellantriebe oder -Motoren können die an Hand von 5 auch erwähnten Kupplungseinrichtungen 77 mit den zugehörigen Kupplungs-Betätigungseinrichtungen 79 entsprechend betätigt und verstellt werden, wobei nach einer hergestellten Kupplungsverbindung (mittels eines Stellmotors) dann die Verstellung z. B. des verbundenen Phasenschiebers mittels der Antriebseinrichtung durchgeführt werden kann.
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Aus den erläuterten Ausführungsbeispielen ergibt sich auch, dass eine Kraft- oder Momentübertragung mit mehreren starren Wellen oder Achsen und zusätzlichen Getriebestufen möglich ist, so dass, ähnlich wie beim geschilderten Aufbau unter Verwendung von flexiblen Wellen oder Achsen, beispielsweise Phasenschieber in der Antenne ansteuerbar sind, die an unterschiedlichen Lagen positioniert sind. Mit anderen Worten kann die Überbrückung zwischen der Getriebeanordnung oder dem Multi-Getriebegehäuse M-RET-G und den entsprechend anzusteuernden Baugruppen wie den Phasenschiebern an unterschiedlichster Stelle positioniert sein.
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Dabei können ferner von der M-RET-Einheit aus zusätzliche Steuerungseinrichtungen in das Antenneninnere verlaufen, über die dort befindliche elektromechanische Aktuatoren betätigt werden können, so dass der Kraftfluss in den Antriebssträngen getrennt oder geschlossen werden kann. Wie erläutert können dabei Kupplungseinrichtungen dienen, die direkt an der Welle oder dem Abtriebsstrang 123 der Getriebeanordnung oder auch an den Phasenschiebern selbst oder in der Nähe der Phasenschieber oder sonstigen einstellbaren Baugruppen angeordnet sind, wie sich insbesondere anhand des Ausführungsbeispiels gemäß 5 (oder auch 6) ergibt.
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Bevorzugt wird ein Elektromotor als Antriebseinrichtung verwendet. Aber auch alle anderen steuerbaren Antriebseinrichtungen kommen grundsätzlich in Betracht.
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Im Rahmen der verschiedenen Ausführungsformen ist häufig von Multi-Getriebe oder Multi-Getriebeanordnung gesprochen worden. Allgemein handelt es sich dabei also um ein Getriebe oder eine Getriebeanordnung mit mehreren Antriebs- oder Verzweigungssträngen, wobei die Verzweigung an den erwähnten Schnitt- und/oder Kupplungsstellen oder an den zuschaltbaren Kupplungsstellungen mit unterschiedlichen nachfolgenden Einstellgliedern, Phasenschiebern etc. kuppelbar sind.
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Abschließend wird auch noch angemerkt, dass die Multi-Strahlformeinrichtung M-RET auch mit zumindest einer weiteren Kommunikationsschnittstelle versehen sein kann, um beispielsweise im Sinne einer Daisy-Chain-Verkabelung eine weitere Multi-RET-Einheit zur Ansteuerung weiterer Antenneneinrichtungen anschließen zu können. Dadurch kann die Ansteuerung mehrerer hierüber verschalteter Multi-Strahlformeinrichtungen über eine Kommunikationsleitung 11, 11' erfolgen.
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Das erläuterte Multi-Getriebe kann bei allen Antennenkonstruktionen eingesetzt werden, bei Single-Bandantennen ebenso wie bei Dual-Band- oder allgemein Multi-Bandantennen.
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Die Erfindung kann eingesetzt werden bei Antennenarrays mit Strahlereinrichtung, die in einer oder mehreren Spalten angeordnet sind. Die Strahlereinrichtungen können einfach oder mehrfach polarisiert sein. Einschränkungen bestehen in keiner Richtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 02/061877 A2 [0003, 0006, 0043, 0044]
- WO 2009/102775 A2 [0012]
- WO 2009/102774 A2 [0013]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- AISG bzw. 3GPP Standard [0009]
