DE10332619B4 - Two-dimensional antenna array - Google Patents

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Abstract

Zweidimensionales Antennen-Array mit folgenden Merkmalen:
– mit zumindest zwei vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b),
– in jeder der zumindest beiden vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b) ist jeweils eine Strahleranordnung vorgesehen, die getrennt voneinander gespeist werden, und
– die in den beiden Spalten (5a, 5b) vorgesehene Strahleranordnung umfasst jeweils zumindest einen Strahler oder eine Strahlergruppe (9),
– für zumindest eine Spalte (5a, 5b) ist zu der vorgesehenen Strahleranordnung in Vertikalrichtung versetzt zumindest ein zusätzlicher Strahler oder eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) vorgesehen, und
– der zumindest eine zusätzliche Strahler oder die zumindest eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) wird mit der in der anderen Spalte (5b oder 5a) angeordneten Strahleranordnung gespeist, nach Hauptpatent 102 56 960,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale
– die jeweils gemeinsam gespeisten Strahler oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) sind in Vertikalrichtung so versetzt zueinander angeordnet, dass...Two-dimensional antenna array with the following features:
With at least two vertical columns (5a, 5b),
- In each of the at least two vertically extending columns (5a, 5b) is provided in each case a radiator arrangement, which are fed separately, and
The radiator arrangement provided in the two columns (5a, 5b) comprises in each case at least one radiator or a radiator group (9),
For at least one column (5a, 5b), at least one additional radiator or an additional radiator group (109b or 109a) is provided for the radiator arrangement provided in the vertical direction, and
- The at least one additional radiator or the at least one additional radiator group (109b or 109a) is fed with the arranged in the other column (5b or 5a) radiator arrangement, according to main patent 102 56 960,
characterized by the following further features
- Each of the jointly-fed spotlights or radiator groups (9, 109a, 109b, 109c, 109d) are arranged in the vertical direction offset from one another so that ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein zweidimensionales Antennen-Array nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß Haupt-Patent Nr. 102 56 960.6.The The invention relates to a two-dimensional antenna array according to the preamble of claim 1 according to the main patent No. 102 56 960.6.

Gemäß Hauptpatent wird ausgehend vom gattungsbildenden Stand der Technik beispielsweise gemäß der US 6,351,243 ein verbessertes Antennen-Array vorgeschlagen, mit welchem für die Strahler oder Strahlergruppen in den einzelnen Spalten je nach den Erfordernissen bestimmte Halbwertsbreiten erzeugt werden.According to the main patent is starting from the generic state of the art, for example, according to the US 6,351,243 proposed an improved antenna array, with which certain half-widths are generated for the radiators or radiator groups in the individual columns depending on the requirements.

Gemäß Hauptpatent ist von daher bereits ein zweidimensionales Antennen-Array mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen worden:

  • – mit zumindest zwei vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b),
  • – in jeder der zumindest beiden vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b) ist jeweils eine Strahleranordnung vorgesehen, die getrennt voneinander gespeist werden, und
  • – die in den beiden Spalten (5a, 5b) vorgesehene Strahleranordnung umfasst jeweils zumindest einen Strahler oder eine Strahlergruppe (9),
  • – für zumindest eine Spalte (5a, 5b) ist zu der vorgesehenen Strahleranordnung in Vertikalrichtung versetzt zumindest ein zusätzlicher Strahler oder eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) vorgesehen, und
  • – der zumindest eine zusätzliche Strahler oder die zumindest eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) wird mit der in der anderen Spalte (5b oder 5a) angeordneten Strahleranordnung gespeist.
Therefore, according to the main patent, a two-dimensional antenna array having the following features has already been proposed:
  • With at least two vertical columns ( 5a . 5b )
  • In each of the at least two vertical columns ( 5a . 5b ) is provided in each case a radiator arrangement, which are fed separately, and
  • - in the two columns ( 5a . 5b ) provided radiator arrangement comprises in each case at least one radiator or a radiator group ( 9 )
  • - for at least one column ( 5a . 5b ) is offset from the intended radiator arrangement in the vertical direction at least one additional radiator or an additional radiator group ( 109b or 109a ), and
  • The at least one additional radiator or the at least one additional radiator group ( 109b or 109a ) with the one in the other column ( 5b or 5a ) arranged radiator arrangement fed.

Gemäß Hauptpatent sind dazu verschiedenste Ausführungsbeispiele und Reversationsmöglichkeiten für das vorstehend genannte allgemeine Prinzip wiedergegeben.According to main patent are to various embodiments and reversing options for the reproduced above general principle.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sollen weitere Ausführungsbeispiele für diesen allgemeinen Erfindungsgedanken erläutert werden.in the Within the scope of the present application, further exemplary embodiments are intended For this General idea of the invention will be explained.

Dabei zeigen im Einzelnen:there show in detail:

1: eine weiteres Ausführungsbeispiel für ein zweispaltiges Antennen-Array; 1 a further embodiment for a two-column antenna array;

2: ein zu 1 leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel; und 2 : one too 1 slightly modified embodiment; and

3: ein Ausführungsbeispiel für ein vierspaltiges Antennen-Array. 3 : An embodiment of a four-column antenna array.

Wegen dem Gesamtaufbau der nachfolgend ergänzend erläuterten Antennen-Arrays wird auf den Offenbarungsgehalt der deutschen Basisanmeldung 102 56 960.6 in vollem Umfange verwiesen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.Because of the overall structure of the antenna arrays explained in the following supplementary to the disclosure of German Basic Application 102 56 960.6 to the full extent and to the content of the present application made.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist ein Antennen-Array mit zwei Spalten 5, d.h. einer Spalte 5a und einer Spalte 5b vorgesehen, in welchem eine Vielzahl von dualpolarisierten Strahlern 9 in einem regelmäßigen Vertikalabstand übereinander angeordnet sind.In the embodiment according to 1 is an antenna array with two columns 5 ie a column 5a and a column 5b provided in which a plurality of dual-polarized radiators 9 are arranged one above the other at a regular vertical distance.

Dabei sind die in 1 in hell wiedergegebenen Strahler 9 in der linken Spalte 5a gemeinsam gespeist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass bei den Strahlern in der linken Spalte 5a – wie bei diesem Ausführungsbeispiel in der Mitte, was aber nicht zwangsläufig notwendig ist – ein Strahler 109b eingezeichnet ist, der dunkel gestaltet ist. Bei einem üblichen Antennen-Array nach dem Stand der Technik würde dieser in der linken Spalte 5a in der Mitte wiedergegebene und dunkel eingezeichnete Strahler 109b ebenfalls mit den anderen Strahlern in dieser Spalte 5a gespeist werden. Dabei würde der Vertikalabstand zwischen allen gezeigten Strahlern 9 der linken Spalte 5a im ganzen oder im überwiegenden Maße in einem gleichen Rasterabstand vertikal übereinander angeordnet sein. Abweichend zum Stand der Technik ist aber nunmehr vorgesehen, dass der in der Mitte an sich vorgesehene und mit den in der linken Spalte 5a gemeinsam gespeisten und dort hell eingezeichneten Strahlern 9 zusätzlich vorgesehene Strahler nicht in der linken Spalte, sondern dazu versetzt nunmehr in der rechten Spalte 5b angeordnet wird, wo er mit dem Bezugszeichen 109a gekenn zeichnet und in der rechten Spalte in der Mitte sitzend eingezeichnet ist. Alle hell gezeichneten und in der linken Spalte 5a sitzenden Strahlerelement werden nunmehr gemeinsam mit dem ebenfalls hell gezeichneten und in der rechten Spalte 5b angeordneten Strahler 109a gemeinsam gespeist. Die vertikale Rasterfolge, d.h. der vertikale Abstand, allgemein gesprochen also die Vertikalkomponente des räumlichen Abstandes zwischen jeweils zwei benachbarten gemeinsam gespeisten Strahlern 9, 109, ist also gleich geblieben. Denn es ist lediglich ausgehend von einem herkömmlichen Antennen-Array nach dem Stand der Technik ein Strahler 109 genommen und in eine benachbarte Spalte 5b positioniert worden. Gleichwohl werden alle diese in 1 hell wiedergegebenen Strahler gemeinsam gespeist.Here are the in 1 in brightly rendered spotlights 9 in the left column 5a fed together. In the embodiment shown, it can be seen that in the radiators in the left column 5a - As in this embodiment in the middle, but this is not necessarily necessary - a radiator 109b is drawn, which is designed dark. In a conventional antenna array of the prior art, this would be in the left column 5a in the middle reproduced and dark drawn spotlights 109b also with the other emitters in this column 5a be fed. This would be the vertical distance between all radiators shown 9 the left column 5a all or predominantly in a same grid spacing vertically stacked. Deviating from the prior art but now provided that the intended in the middle and with the in the left column 5a jointly fed and brightly drawn spotlights 9 additionally provided emitters not in the left column, but now offset in the right column 5b is arranged where he by the reference 109a marked and is located in the right column in the middle sitting. All brightly drawn and in the left column 5a sitting radiator element are now together with the also brightly drawn and in the right column 5b arranged spotlights 109a fed together. The vertical grid sequence, ie the vertical distance, generally speaking so the vertical component of the spatial distance between each two adjacent co-fed radiators 9 . 109 So it stayed the same. Because it is only starting from a conventional antenna array according to the prior art, a radiator 109 taken and in an adjacent column 5b been positioned. Nevertheless, all these are in 1 brightly lit spotlights fed together.

Das gleiche gilt für die in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 für die rechte Spalte 5b wiedergegebenen und dort grundsätzlich dunkel eingezeichneten Strahler 9. Letztlich ergibt sich das Ausführungsbeispiel gemäß 1 alleine dadurch, dass ausgehend von einem herkömmlichen Strahlerelement die in einer Höhenlinie an sich positionierten Strahler 109a und 109b nicht in der Spalte angeordnet sind, in der sie gemeinsam mit den verbleibenden Strahlern 109 gespeist werden, sondern dass diese beiden auf gleicher Höhenlinie liegenden Strahler 109a, 109b in ihrer Position vertauscht werden, so dass der Strahler 109a, der mit den in der Spalte 5a befindlichen Strahlern 9 gemeinsam gespeist wird, nunmehr in einer dazu versetzt liegenden anderen Spalte, allgemein in einer benachbarten Spalte 5b sitzt, und dass umgekehrt der mit den in der rechten Spalte 5b gemeinsam gespeisten Strahlern 9 an sich befindliche Strahler 109b nunmehr in der linken Spalte positioniert wird. Ebenso könnte das Ausführungsbeispiel gemäß 1 auch so gedeutet werden, dass lediglich auf einer gemeinsamen Höhenlinie zumindest ein Paar von Strahlern 109a, 109b festgelegt wird, die nicht mit den in der gleichen Spalte befindlichen Strahlern gemeinsam gespeist werden, sondern die jeweils wechselweise mit den Strahlern in einer benachbarten Gruppe gemeinsam gespeist werden.The same applies to that in the embodiment according to 1 for the right column 5b reproduced and there is always dark drew spotlights 9 , Finally, the embodiment results according to 1 solely in that, starting from a conventional radiator element, the radiator positioned in a contour line per se 109a and 109b are not arranged in the column, in which they share with the remaining emitters 109 be fed, but that these two on the same contour line radiator 109a . 109b be swapped in their position, leaving the spotlight 109a that with the ones in the column 5a located radiators 9 is fed together, now in a staggered other column, generally in an adjacent column 5b sitting, and vice versa with the one in the right column 5b collectively fed spotlights 9 self-contained radiator 109b now positioned in the left column. Likewise, the embodiment according to 1 be interpreted as that only on a common contour line at least a pair of spotlights 109a . 109b is fixed, which are not fed together with the spotlights in the same column, but which are alternately fed together with the radiators in an adjacent group.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 könnten natürlich auch auf anderen Höhenlinien jeweils ein weiteres Paar von Strahlern genommen werden, bei denen der betreffende Strahler nicht mit den in der gleichen Spalte befindlichen weiteren Strahlern, sondern mit den in einer benachbarten Spalte angeordneten Strahlern gemeinsam gespeist werden.Notwithstanding the embodiment according to 1 could of course also be taken on other contour lines in each case a further pair of radiators, in which the radiator concerned are not fed together with the in the same column further radiators, but with the arranged in an adjacent column radiators together.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 kann natürlich die Zahl der in jeder Spalte insgesamt vorgesehenen Strahler oder Strahlergruppen größer oder niedriger als im gezeigten Ausführungsbeispiel sein. Ebenso kann die Anzahl der Strahler in den einzelnen Spalten voneinander abweichen. Selbst die Art des verwendeten Strahlerelementes kann unterschiedlich gewählt werden, beispielsweise in Form eines Dipolkreuzes, Dipolquadrates, eines sogenannten Vektor-Dipoles wie es anhand des Ausführungsbeispiels gemäß 1 erläutert ist etc.Notwithstanding the embodiment according to 1 Of course, the number of total provided in each column radiators or radiator groups may be greater or less than in the embodiment shown. Likewise, the number of radiators in each column may differ. Even the type of radiator element used can be chosen differently, for example in the form of a dipole, Dipolquadrates, a so-called vector dipole as in the embodiment according to 1 is explained etc.

Mit einem Antennen-Array entsprechend 1 (grundsätzlich aber auch ebenso bezüglich der nachfolgend noch erörterten 2 oder 3) ist es möglich, die jeweils gemeinsam gespeisten Strahler als eine Antenne zu verwenden, die getrennt von den mehrheitlich in einer anderen Spalte angeordneten und gemeinsam gespeisten Strahlern betrieben wird. Dies ist auch deshalb möglich, da übli cherweise die gemeinsam gespeisten Strahler von den anderen Strahlern ausreichend entkoppelt sind, obgleich sie üblicherweise in einem gleichen Frequenzband oder Frequenzbereich betrieben oder eingesetzt werden können. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im Folgenden nur eine Spalte der Antenne betrachtet, d.h. beispielsweise die in 1 in der linken Spalte 5a befindlichen und dort hell eingezeichneten Strahler 9 zusammen mit den in der rechten Spalte befindlichen, mittig angeordneten und ebenfalls hell eingezeichneten Strahler 109a. Durch diese zumindest eine zusätzliche Strahlereinheit 109a wird dabei die Strahlbreite in horizontaler Richtung verändert und kann dadurch bevorzugt verringert werden. Ohne diese in der anderen Spalte angeordneten zumindest eine zusätzliche Strahlereinheit 9a würde ansonsten zwangsläufig die Halbwertsbreite eines derartigen spaltenförmigen Antennenaufbaus zwischen 80 bis 100°, d.h. insbesondere um 90° liegen, wobei diese Halbwertsbreite praktisch nicht verändert oder verringert werden könnte. Da die in Rede stehenden Antennenarrays bevorzugt auch als sogenannte Smart-Antennen eingesetzt werden können, bei der die in mehreren Spalten befindlichen Strahler zur Durchführung einer Beamformung verwendet werden, um die Hauptkeule des Antennenarrays in unterschiedlichen Azimutrichtungen einstellen zu können, ist es insbesondere erforderlich, dass der Horizontalabstand der Zentren der Strahler, also der Horizontalabstand zwischen Vertikallinien, auf den in zwei benachbarten Spalten die Strahler 9 angeordnet sind, etwa λ/2 beträgt (wobei die Abweichung bevorzugt weniger als ± 20% bzw. weniger als ± 10% oder gar weniger als ± 5% betragen sollen), erschwert dies an sich die Aufgabe, eine Lösung zu finden, um das Strahlungsspektrum einer Einzelantenne auf deutlich unter 90° Halbwertsbreite zu verrin gern. Dies ist ferner durch die erfindungsgemäße Lösung mit der Anordnung von einem oder mehreren Strahlern oder Strahlergruppen in einer benachbarten Spalte möglich. Insbesondere beim Empfang kann das Antennen-Array bezüglich der Strahlung einzelner Spalten ebenfalls wieder getrennt betrieben oder gerade in mehreren Spalten zusammengeschaltet werden.Corresponding with an antenna array 1 (in principle, however, also with respect to those discussed below 2 or 3 ), it is possible to use the each co-fed radiator as an antenna, which is operated separately from the majority arranged in another column and co-fed radiators. This is also possible because übli cherweise the co-fed radiators are sufficiently decoupled from the other radiators, although they can usually be operated or used in a same frequency band or frequency range. For a better understanding of the invention, only one column of the antenna is considered below, ie, for example, those in FIG 1 in the left column 5a located and there brightly drawn spotlights 9 together with the in the right column located, centrally arranged and also brightly drawn spotlights 109a , By this at least one additional radiator unit 109a In this case, the beam width is changed in the horizontal direction and can thereby be preferably reduced. Without these in the other column arranged at least one additional radiator unit 9a Otherwise, the half-width of such a columnar antenna structure would necessarily be between 80 and 100 °, ie in particular around 90 °, whereby this half-value width could practically not be changed or reduced. Since the antenna arrays in question can preferably also be used as so-called smart antennas, in which the radiators located in several columns are used to perform beam shaping in order to be able to set the main lobe of the antenna array in different azimuth directions, it is particularly necessary the horizontal distance of the centers of the radiator, so the horizontal distance between vertical lines on the two adjacent columns, the radiator 9 is about λ / 2 (the deviation should preferably be less than ± 20% or less than ± 10% or even less than ± 5%), this in itself makes the task of finding a solution to the Radiation spectrum of a single antenna at well below 90 ° Halbwertsbreite to verrin like. This is also possible by the inventive solution with the arrangement of one or more radiators or radiator groups in an adjacent column. In particular, when receiving the antenna array with respect to the radiation of individual columns also operated separately again or just in several columns interconnected.

2 unterscheidet sich von 1 zum einen nur dadurch, dass in einer Spalte übereinander nicht elf Strahler, sondern lediglich neun Strahler angeordnet sind. Dies ist aber insoweit relativ unerheblich, da in den einzelnen Spalten ohnehin die Zahl der übereinander angeordneten Strahler beliebig abweichen kann. 2 differs from 1 on the one hand only in that not eleven radiators, but only nine radiators are arranged in a column one above the other. However, this is so far relatively insignificant, since in any case the number of superposed radiators can vary in any way.

Anhand von 2 ist lediglich gezeigt worden, dass der Horizontalversatz der beiden mittleren Strahler 109a und 109b, die jeweils wechselweise mit den Strahlern 9 in der jeweils anderen Spalte gespeist werden, größer ist als der Horizontalabstand der verbleibenden, jeweils auf einer Höhenlinie angeordneten Strahler in den benachbarten Spalten. Auch dadurch kann das horizontale Strahlspektrum nochmals beeinflusst und verändert werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen den Zentren der in den linken und rechten Spalten angeordneten Strahler an sich etwa λ/2 oder liegt in diesem Bereich. D.h., dass der Abstand zwischen den Strahlern der linken und rechten Spalte beispielsweise kleiner als λ/2 ± 20% oder vorzugsweise kleiner als λ/2 ± 10% betragen kann, wobei nunmehr der Abstand zwischen den Zentren der beiden in der Mitte angeordneten nach außen versetzt liegenden Strahler 109a, 109b, beispielsweise in einem Bereich zwischen λ/2 und λ liegt. Aber auch hier kann der Abstand zeichneten Strahler werden dann mit dem in der Mitte des Antennen-Arrays in Spalte 5d liegenden Strahlereinheit noch deutlich größer gewählt werden, um unterschiedliche Strahlformungsbreiten zu realisieren.Based on 2 has merely been shown that the horizontal offset of the two central radiator 109a and 109b , each alternately with the emitters 9 are fed in the other column, is greater than the horizontal distance of the remaining, each arranged on a contour line radiator in the adjacent columns. This also allows the horizontal beam spectrum to be influenced and changed again. In the illustrated embodiment, the distance between the centers is in the left and right columns arranged emitters per se about λ / 2 or lies in this area. That is, the distance between the radiators of the left and right columns may be, for example, less than λ / 2 ± 20% or, preferably, less than λ / 2 ± 10%, with now the distance between the centers of the two arranged in the center outwards staggered radiator 109a . 109b , For example, in a range between λ / 2 and λ. But even here the distance drawn spotlights can then be in the middle of the antenna array in column 5d lying radiator unit are still chosen to be significantly larger in order to realize different beam forming widths.

Anhand von 3 ist ein Beispiel für ein vierspaltiges Antennen-Array mit den Spalten 5a, 5b, 5c und 5d gezeigt. In jeder Spalte sind in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt 9 Strahler angeordnet.Based on 3 is an example of a four-column antenna array with the columns 5a . 5b . 5c and 5d shown. In each column are in this embodiment in total 9 Spotlights arranged.

Üblicherweise werden alle Strahler in einer Spalte gemeinsam gespeist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf mittlerer Höhenlinie jedoch jeweils paarweise eine Vertauschung der Speisung derart vorgenommen worden, dass die in der linken Spalte 5a an sich gemeinsam gespeisten Strahler 9 nicht mit dem in der linken Spalte 5a befindlichen mittleren Strahler 109b, sondern den mit dem in der zweiten Spalte 5b in gleicher Höhenlinie vorgesehenen Strahler 109a gemeinsam gespeist werden.Usually all radiators are fed together in one column. In the illustrated embodiment, however, an interchanging of the feed has been made such that the in the left column 5a self-powered spotlights 9 not with the one in the left column 5a located central radiator 109b but with the one in the second column 5b provided in the same contour radiator 109a fed together.

Umgekehrt werden die in der zweiten Spalte befindlichen dunkel eingezeichneten Strahler 9 gemeinsam gespeist, allerdings nicht mit dem in der Mitte befindlichen Strahler. Hier erfolgt die gemeinsame Speisung mit dem in der ersten Spalte 5a angeordneten Strahler 109b.Conversely, the dark in the second column located spotlights 9 fed together, but not with the radiator in the middle. Here is the common feed with the in the first column 5a arranged spotlights 109b ,

Ebenso ist die Anspeisung in der dritten und vierten Spalte 5c, 5d vertauscht vorgenommen. Auch dort werden die in der Spalte 5d hell eingezeichneten Strahler 9 nicht mit dem in der gleichen Spalte in der Mitte angeordneten Strahler 109c, sondern mit dem in der dritten Spalte 5c in der Mitte angeordneten Strahler 109d gemeinsam gespeist. Die in der dritten Spalte 5c angeordneten dunkel eingezeichneten Strahler werden dann mit dem in der Mitte des Antennen-Arrays in Spalte 5d liegenden Strahlereinheit 109c gemeinsam gespeist.Likewise, the feed in the third and fourth column 5c . 5d reversed made. Also there are those in the column 5d bright spotlights 9 not with the radiator arranged in the same column in the middle 109c but with the third column 5c in the middle arranged spotlights 109d fed together. The in the third column 5c arranged dark drawn emitters are then in the center of the antenna array in column 5d lying radiator unit 109c fed together.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel können wiederum weitere Paare von Strahlern auf anderen Höhenlinien ebenfalls vertauscht angespeist werden. Im übrigen können auch alle in 3 hell eingezeichneten Strahler gemeinsam gespeist und beispielsweise alle dunkel eingezeichneten Strahler gemeinsam gespeist werden.Again, in this embodiment, further pairs of radiators on other contour lines can also be fed in swapped. Incidentally, all in 3 brightly drawn spotlights fed together and, for example, all dark drawn radiators are fed together.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 beträgt der Abstand zwischen zwei horizontal benachbarter Strahler, die in zwei unterschiedlichen Spalten angeordnet sind, bevorzugt etwa λ/2. D.h., allgemein beträgt der Abstand zwischen den horizontal benachbarten Strahlern λ/2 ± weniger als 20% bzw. ± weniger als 10% Abweichung davon.Also in the embodiment according to 3 the distance between two horizontally adjacent radiators, which are arranged in two different columns, preferably about λ / 2. That is, in general, the distance between the horizontally adjacent radiators λ / 2 ± less than 20% or ± less than 10% deviation thereof.

Durch all diese Maßnahmen kann eine Strahlformung innerhalb einer Spalte mit einfachsten Mitteln unterschiedlich voreingestellt werden. Denn in Abhängigkeit davon, ob in einer Spalte jeweils nur ein Teil der dort vorgesehenen Strahler gemeinsam gespeist werden und ob und wenn ja wie viele weitere gemeinsam gespeiste Strahler in einer anderen Spalte angeordnet sind, wird ein unterschiedlich breites Horizontaldiagramm bezüglich einer Spalte eines derartigen Antennen-Arrays erzielt.By all these measures can beamforming within a column with the simplest means be preset differently. Because in dependence of whether in a column only a part of the provided there Spotlights are fed together and if and if so how many further common-powered radiators arranged in a different column is a different width horizontal chart with respect to one Achieved column of such an antenna array.

Claims (4)

Zweidimensionales Antennen-Array mit folgenden Merkmalen: – mit zumindest zwei vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b), – in jeder der zumindest beiden vertikal verlaufenden Spalten (5a, 5b) ist jeweils eine Strahleranordnung vorgesehen, die getrennt voneinander gespeist werden, und – die in den beiden Spalten (5a, 5b) vorgesehene Strahleranordnung umfasst jeweils zumindest einen Strahler oder eine Strahlergruppe (9), – für zumindest eine Spalte (5a, 5b) ist zu der vorgesehenen Strahleranordnung in Vertikalrichtung versetzt zumindest ein zusätzlicher Strahler oder eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) vorgesehen, und – der zumindest eine zusätzliche Strahler oder die zumindest eine zusätzliche Strahlergruppe (109b oder 109a) wird mit der in der anderen Spalte (5b oder 5a) angeordneten Strahleranordnung gespeist, nach Hauptpatent 102 56 960, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale – die jeweils gemeinsam gespeisten Strahler oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) sind in Vertikalrichtung so versetzt zueinander angeordnet, dass der Vertikalabstand zwischen zwei vertikal versetzt zueinander liegenden Strahlern oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) bzw. der Vertikalabstand der auf unterschiedlichen Höhen liegend angeordneten Strahlern oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) für alle Strahler oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) ähnlich oder gleich ist.Two-dimensional antenna array comprising: - at least two vertical columns ( 5a . 5b ), - in each of the at least two vertical columns ( 5a . 5b ) is provided in each case a radiator arrangement, which are fed separately, and - in the two columns ( 5a . 5b ) provided radiator arrangement comprises in each case at least one radiator or a radiator group ( 9 ), - for at least one column ( 5a . 5b ) is offset from the intended radiator arrangement in the vertical direction at least one additional radiator or an additional radiator group ( 109b or 109a ), and - the at least one additional radiator or the at least one additional radiator group ( 109b or 109a ) with the one in the other column ( 5b or 5a ) arranged according to main patent 102 56 960, characterized by the following further features - each jointly fed radiators or radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) are offset in the vertical direction so offset from one another that the vertical distance between two vertically offset radiators or radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) or the vertical distance of lying at different levels radiators or radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) for all radiators or radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) is similar or the same. Antennen-Array nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler und Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) in zumindest beiden Spalten (5; 5a, 5b) paarweise auf gemeinsamer Höhenlinie angeordnet sind.Antenna array according to claim 1, characterized in that the radiators and radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) in at least two columns ( 5 ; 5a . 5b ) are arranged in pairs on a common contour line. Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils gemeinsam gespeisten Strahler oder Strahlergruppen (9; 109a, 109b, 109c, 109d) in einem regelmäßigen Vertikalabstand übereinander angeordnet sind und dabei zumindest der eine Strahler oder die zumindest eine Strahlergruppe (109a, 109b, 109c, 109d) lediglich mit Horizontalversatz zu den anderen gemeinsam gespeisten Strahlern oder Strahlergruppen (9) in einer benachbarten Spalte (5; 5a, 5b, 5c, 5d) angeordnet sind.Antenna array according to one of claims 1 to 2, characterized in that the respectively jointly fed radiators or radiator groups ( 9 ; 109a . 109b . 109c . 109d ) are arranged one above the other at a regular vertical distance and at least one of the radiators or the at least one radiator group ( 109a . 109b . 109c . 109d ) only with horizontal offset to the other co-fed radiators or radiator groups ( 9 ) in an adjacent column ( 5 ; 5a . 5b . 5c . 5d ) are arranged. Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vier Spalten (5; 5a, 5b, 5c, 5d) vorgesehen sind, wobei zumindest die Strahleranordnungen, die in jeweils zwei Paaren von Spalten (5a und 5d; 5b und 5c) angeordnet sind, gemeinsam gespeist werden, und dass in jeder Spalte (5; 5a, 5b, 5c, 5d) zumindest jeweils ein zusätzlicher Strahler oder eine zusätzliche Strahlergruppe (109b, 109a, 109d, 109c) vorgesehen ist, die mit der in den anderen beiden Spalten (5b, 5c; 5a, 5d) angeordneten Strahleranordnung gemeinsam gespeist werden.Antenna array according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least four columns ( 5 ; 5a . 5b . 5c . 5d ) are provided, wherein at least the radiator arrangements, which in each case two pairs of columns ( 5a and 5d ; 5b and 5c ) are fed together, and that in each column ( 5 ; 5a . 5b . 5c . 5d ) at least one respective additional radiator or an additional radiator group ( 109b . 109a . 109d . 109c ), which is in line with the one in the other two columns ( 5b . 5c ; 5a . 5d ) arranged radiator arrangement are fed together.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3995004B2 (en) 2004-07-12 2007-10-24 日本電気株式会社 Null fill antenna, omni antenna, radio equipment
SE529885C2 (en) 2006-05-22 2007-12-18 Powerwave Technologies Sweden Dual band antenna arrangement
GB0616449D0 (en) 2006-08-18 2006-09-27 Quintel Technology Ltd Diversity antenna system with electrical tilt
DE102007060083A1 (en) 2007-12-13 2009-06-18 Kathrein-Werke Kg Multiple gaps-multi bands-antenna-array has two groups provided by emitters or emitter modules, where emitters are formed for transmitting or receiving in common frequency band
DE102009058846A1 (en) 2009-12-18 2011-06-22 Kathrein-Werke KG, 83022 Dual polarized group antenna, in particular mobile radio antenna
US8416142B2 (en) 2009-12-18 2013-04-09 Kathrein-Werke Kg Dual-polarized group antenna
US20130038506A1 (en) * 2010-04-29 2013-02-14 Telefonaktiebolaget L M Ericsson(Publ) Planar array antenna with reduced beamwidth
SE534968C2 (en) 2010-10-28 2012-03-06 Cellmax Technologies Ab Antenna arrangement
US20130154899A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 William Lynn Lewis, III Aperiodic distribution of aperture elements in a dual beam array
WO2014204070A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-24 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for forming beam in antenna array
DE102013012305A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 Kathrein-Werke Kg Wideband antenna array
DE102014014434A1 (en) 2014-09-29 2016-03-31 Kathrein-Werke Kg Multiband spotlight system
EP3669423B1 (en) 2017-09-12 2022-11-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Multiband antenna array
KR102656096B1 (en) * 2019-06-14 2024-04-11 삼성전자주식회사 Electronic device including an antenna module
EP4218099A1 (en) 2020-09-23 2023-08-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A mobile communication antenna for transmitting and/or receiving mobile communication signals
KR102439326B1 (en) * 2020-12-01 2022-09-01 울산대학교 산학협력단 Antenna array

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10012809A1 (en) * 2000-03-16 2001-09-27 Kathrein Werke Kg Dual polarized dipole array antenna has supply cable fed to supply point on one of two opposing parallel dipoles, connecting cable to supply point on opposing dipole
US6351243B1 (en) * 1999-09-10 2002-02-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Sparse array antenna

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583760B2 (en) 1998-12-17 2003-06-24 Metawave Communications Corporation Dual mode switched beam antenna
ATE248443T1 (en) * 1999-10-26 2003-09-15 Fractus Sa NESTED MULTI-BAND GROUP ANTENNAS
US6211841B1 (en) * 1999-12-28 2001-04-03 Nortel Networks Limited Multi-band cellular basestation antenna
DE60125382T2 (en) * 2000-07-10 2007-09-27 Andrew Corp., Orland Park CELLULAR ANTENNA
CN1507673A (en) * 2001-04-16 2004-06-23 �����ɷ� Dual-band dual-polarized antenna array

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351243B1 (en) * 1999-09-10 2002-02-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Sparse array antenna
DE10012809A1 (en) * 2000-03-16 2001-09-27 Kathrein Werke Kg Dual polarized dipole array antenna has supply cable fed to supply point on one of two opposing parallel dipoles, connecting cable to supply point on opposing dipole

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Karl Rothammel, Antennenbuch, Telekosmos-Verlag Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart, 7.Auflage 1981, S.202-204 *

Also Published As

Publication number Publication date
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CA2506198C (en) 2012-08-21

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