DE202005015708U1

DE202005015708U1 - Dual polarisierte Dipolstrahler

Info

Publication number: DE202005015708U1
Application number: DE202005015708U
Authority: DE
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2015-10-07
Also published as: US20070080883A1; EP1772929A1; US7579999B2; CN2924819Y

Abstract

Dual polarisierter Dipolstrahler mit folgenden Merkmalen
– der dual polarisierte Strahler strahlt in zwei senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen (P1, P2),
– der dual polarisierte Dipolstrahler ist in konstruktiver Hinsicht nach Art eines Dipolquadrates mit vier Seiten (3) gebildet,
– jede Seite (3) des nach Art eines Dipolquadrates gebildeten Dipolstrahlers umfasst zwischen zwei Eckpunkten (5) zwei in Draufsicht zumindest näherungsweise in axialer Verlängerung ausgerichtete Dipolkomponenten (9),
– die Polarisationsebenen (P1, P2) laufen jeweils durch ein gegenüberliegendes Paar von Eckpunkten (5),
– jeweils zwei auf einen gemeinsamen Eckpunkt (5) zulaufende Dipolkomponenten (9) werden über zwei Einspeisearme (15) gehalten und elektrisch gespeist, und zwar an einem Einspeisepunkt (17), der an der jeweiligen Dipolkomponente (9) gegenüberliegend zum zugehörigen Eckbereich (5) vorgesehen ist,
– jeweils zwei Einspeisearme (15), die zu zwei auf einer Seite (3) der Strahlereinrichtung vorgesehenen Dipolkomponenten (9) zu den jeweiligen Einspeisepunkten...

Description

Die Erfindung betrifft einen dual polarisierten Dipolstrahler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein gattungsbildender Dipolstrahler ist aus der EP 1 057 224 B1 bekannt geworden. Es handelt sich um einen sogenannten Vektordipol, der in elektrischer Hinsicht wie ein Kreuzdipol strahlt. In konstruktiver Hinsicht jedoch ist dieser Verktordipol einem Dipolquadrat nachgestaltet, wobei die senkrecht zueinander ausgerichteten Polarisationsebenen auf den Diagonalen des dipolquadratähnlichen Strahlers liegen.
Mit einer derartigen dual polarisierten Dipolstrahler-Konstruktion konnten gegenüber früheren Lösungen deutliche Verbesserungen und Fortschritte erzielt werden.
Ein derartiger dual polarisierter Dipolstrahler besteht bevorzugt aus einem Guss- oder Frästeil, um insbesondere unerwünschte Intermodulationen zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von diesem gattungsbildenden Stand der Technik einen entsprechend dual polarisierten Dipolstrahler zu schaffen, der einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Erfindung wird ein Vektordipol geschaffen, der trotz seiner komplizierten Struktur letztlich aus einem Blechteil, beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden und nachfolgendes Biegen und Kanten, herstellbar ist. Dabei wird der gesamte dual polarisierte Strahler für beide Polarisationen einschließlich aller acht Dipolkomponenten aus einer Basisplatte oder einem Basisblech hergestellt. Da keine Teile angeschraubt, angeschweißt oder angelötet werden müssen, ergeben sich auch keine Intermodulationsprobleme. Dabei ist der erfindungsgemäße dual polarisierte Strahler kostengünstig herstellbar.
Grundsätzlich ist zwar aus der US 2002/0163476 A1 ein dualpolarisierter Dipolstrahler als bekannt zu entnehmen, der in der Strahlerebene liegend Dipole bzw. Dipolkomponenten umfasst, die aus einem Blechteil gestanzt sind. Die Trägereinrichtungen bzw. die sog. Symmetrierung ist wieder aus einem separaten Teil gefertigt. Mit anderen Worten werden lediglich in der Strahlungsebene liegend Dipolstrahler verwendet, die aus einem Blechteil gestanzt sind, ohne dass dieses Blechteil gekantet oder mehrfach gekantet wird, unter Ausbildung einer oder mehrerer Kant- oder Biegelinien, so dass dadurch die erfindungsgemäßen Vorteile nicht erzielt werden können, da mehrere Einzelteile weiterhin zusammengefügt werden müssen, nämlich beispielsweise mit der Symmetrierung, die gemäß dieser Vorveröffentlichung durch Bonden, Löten oder Hartlöten mit den Dipolstrahlern verbunden werden soll.
Eine weitere Optimierung und insbesondere Einsparung des benötigen Ausgangsmaterials kann im Rahmen bevorzugter Lösungen nach den Unteransprüchen realisiert werden. Dies ergibt sich u.a. durch die spezifische Ausgestaltung der Biege- oder Kantachsen, mittels derer die Dipolkomponenten unter Bildung der Dipolhälften gestaltet werden.
Schließlich ergibt sich auch eine weitere Versteifung der Symmetrierung dadurch, dass die Symmetrierung in ihrer gesamten Länge oder in einem Bereich von mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60%, 70%, 80% oder gar 90% ihrer Länge nochmals mittels seitlicher Biegekanten versehen ist, die die als Trageinrichtung dienende Symmetrierung stabilisieren und darüber auch die der Einspeisung der Dipolkomponenten dienenden Tragarme ausgerichtet halten.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im einzelnen:
1: eine schematische, perspektivische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles eines fertig gebogenen, gekanteten bzw. gefalteten dual polarisierten Vektordipol;
2: eine schematische, perspektivische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach 1;
3: eine schematische Seitenansicht auf das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel nach 1 und 2;
4: eine Draufsicht auf den in den 1 bis 3 gezeigten dual polarisierten Vektordipol in abgewickelter Position nach dem Schneiden oder Stanzen aus einem flächigen Material vor Durchführung eines Biege-, Kant- und/oder Faltvorganges;
5: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel zu 4;
6: ein gegenüber 4 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht;
7: ein nochmals abgewandeltes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in abgewickelter Position nach einem Stanz- oder Schneidevorgang;
8: eine entsprechende Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach 7 nach Beendigung des Faltvorganges;
9: eine räumliche Darstellung des Ausführungsbeispiels nach den 7 und 8;
10: ein zu 9 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit zusätzlichen Querverbindungsstreben und offenen Eckbereichen;
11: ein zu 10 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit geschlossenen Eckbereichen;
12: ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel in räumlicher Darstellung mit geschlossenen Eckbereichen aber ohne Verbindungsstreben;
13: ein perspektivisches Ausführungsbeispiel vergleichbar jenem nach den 7 bis 9 mit einstückig ausgebildeten Speiseleitungen für jede Polarisation;
14: eine Darstellung der Antenne gemäß 13, jedoch in abgewickelter Position entsprechend eines vorzunehmenden Stanzbildes; und
15: eine vertikale Querschnittsdarstellung durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer kapazitiven Kopplung;
Der grundsätzliche Aufbau des Vektordipols entspricht in konstruktiver und elektrischer Hinsicht jenem, wie er aus der EP 1 057 224 B1 bekannt ist, weshalb auf den Offenbarungsgehalt verwiesen und zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Danach weist der fertig hergestellte Vektordipol gemäß der 1 bis 3 folgenden Aufbau auf.
Der Vektordipol besteht aus einem dual polarisierten Dipol, der in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen P1 und P2 (4) strahlt.
In konstruktiver Hinsicht ist der dual polarisierte Dipolstrahler einem Dipolquadrat nachgebildet, mit vier Seiten 3, wodurch Eckbereiche 5 gebildet sind.
Zwischen jeweils zwei benachbarten Eckbereichen 5 auf jeder Seite 3 sind jeweils zwei im Wesentlichen in axialer Verlängerung und üblicherweise auch in einer gleichen Ebene liegende Dipolkomponenten 9 angeordnet, die jeweils zwischen einem mittleren Bereich 11 auf jeder Seite 3 und einem Eckbereich 5 verlaufen.
Ein so gebildeter Vektordipol wirkt in elektrischer Hinsicht ähnlich wie ein Kreuzdipol, dessen beide senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht stehende Polarisationsebenen P1 und P2 auf den Diagonalen eines Quadrates liegen, welches Ähnlichkeit mit einem Dipolquadrat aufweist. Mit anderen Worten verlaufen also die Polarisationsebenen P1 und P2 kreuzförmig durch die Eckbereiche 5 und ein Zentrum 13.
Der Vektordipol gemäß den 1 bis 3 wird wie in der EP 1 057 224 B1 beschrieben gespeist, weshalb insoweit auf diese Vorveröffentlichung verwiesen wird. Die Richtungen der Polarisationsebenen der abgestrahlten Wellen sind dabei parallel zu den vorstehend genannten Diagonalen, wobei für jede Polarisation alle vier Dipole, d.h. alle acht Dipolkomponenten 9 auf den Quadrat-Außenseiten angeregt sind. Zwei derartige senkrecht zueinander verlaufende Dipolkomponenten 9 werden über zwei Einspeisearme 15 gespeist, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest in Draufsicht näherungsweise senkrecht zu den hierüber gehaltenen Dipolkomponenten 9 verlaufen und von einem mittleren Bereich 11 auf einer Seite 3, nämlich einem jeweils dort vorgesehenen Einspeisepunkt 17 bezüglich einer betreffenden Dipolkomponente 9, in einem zentral angeordneten Tragabschnitt 21 verlaufen.
Aus dem Aufbau ist somit ersichtlich, dass jeweils zwei senkrecht zueinander ausgerichtete und zu einem gemeinsamen Eckbereich 5 verlaufende Dipolkomponenten 9 über zwei ebenfalls zumindest in Draufsicht senkrecht oder näherungsweise senkrecht zueinander verlaufende Einspeisearme 15 gehalten und hierüber elektrisch verbunden sind, nämlich über jeweils einen quer zur Strahlerebene E (2) verlaufenden, im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Strahlerebene E verlaufenden Tragabschnitt 21. Betrachtet man die auf einer gemeinsamen Seite 3 zumindest näherungsweise in axialer Verlängerung jeweils befindlichen beiden Dipolkomponenten 9, so werden jeweils auf einer Seite 3 liegende Dipolkomponenten 9 über zwei benachbart angeordnete Tragabschnitte 21 mechanisch gehalten, die in der endgültig gefalteten Position des Strahlers durch einen von oben bis zur unteren Basis 29 oder zumindest in dessen Nähe verlaufenden Schlitz 30 voneinander getrennt sind, wodurch eine zugehörige Symmetrierung 23 gebildet ist. Somit ist bei Betrachtung der vier Seiten 3 für jede der auf jeder Seite 3 zumindest im Wesentlichen oder näherungsweise in axialer Verlängerung vorgesehenen Dipolkomponenten 9 eine Symmetrierung 23 gebildet, die durch zwei benachbarte und durch den erwähnten Schlitz 30 voneinander getrennte Tragabschnitte gebildet ist. Die Strahlerebene E (eingezeichnet in 3) ist jene Ebene, die üblicherweise parallel zu einem in den Zeichnungen nicht näher dargestellten Reflektor verläuft, und in der die Dipole liegen, die aus den Dipolkomponenten 9 gebildet sind. In der Strahlerebene E liegen im zweiten Ausführungsbeispiel auch die erwähnten Einspeisearme 15, die die Dipolkomponenten 9 tragen und halten.
Durch dieses Konstruktionsprinzip kommen jeweils zwei Einspeisearme 15 parallel zueinander zu liegen, die zu zwei benachbart zueinander liegenden Einspeisepunkten 17 in der Mitte einer jeden Seite 3 der Dipolanordnung führen, in der jeweils eine Dipolkomponente zum entfernt liegenden Eckbereich 5 verläuft. Durch zwei derartige parallel zueinander in geringem Abstand angeordnete Einspeisearme 15 werden zwei Leitungshälften gebildet, in denen gegenphasig der Strom fließen kann, wodurch sichergestellt ist, dass die Leitungshälften selbst keinen nennenswerten Strahlungsbeitrag liefern, da jede Strahlung durch Überlagerung ausgelöscht oder im Wesentlichen ausgelöscht wird. Jeder der beiden parallel in geringem Abstand zueinander angeordneten Einspeisearme 15 stellt somit eine unsymmetrische Leitungshälfte einer symmetrischen Leitung dar, die aus zwei parallelen und in geringem Seitenversatz zueinander angeordneten Einspeisearmen 15 gebildet ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Tragabschnitte 21 flächig, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem rechteckförmigen Zentralabschnitt 21a gebildet, an dessen senkrecht zur Strahlungsebene verlaufenden Längsbereich Biege-, Kant- bzw. Faltlinien 25 gebildet sind. Dadurch wird zu dem Zentralabschnitt 21a ein außenliegender Randbe reich 21b an den Tragabschnitten gebildet, die in Draufsicht jeweils in einem 45° Winkel in Richtung eines zugehörigen Eckbereiches 5 gekantet sind. Die Zentralabschnitte 21a kommen dabei parallel zu den Polarisationsebenen P1 bzw. P2, also parallel zu den Diagonallinien oder -ebenen zu liegen, die durch die Eckbereiche 5 verlaufen. Die sich an den Biege-, Kant- oder Faltlinien 25 anschließenden Randbereiche 21b verlaufen dabei senkrecht zu den zugehörigen Seiten 3, also senkrecht zu den zugehörigen Dipolkomponenten 9 zu liegen.
Zur Strahlungsebene E hin, in der die Dipolhälften zu liegen kommen, gehen die Randbereiche 21b in die erwähnten radial weiter vorstehenden Einspeisearme 15 über.
Am unteren Ende der Tragabschnitte 21 sind diese jeweils über parallel zur Strahlungsebene E verlaufende Basis-Kanten 27, d.h. Basis-Biege-, Basis-Kant- und/oder Basis-Faltlinien 27 mit einer senkrecht zu den Tragabschnitten 21 bzw. dem Zentralabschnitt 21a verlaufenden Basis 29 einstückig verbunden, die bevorzugt mittig eine Zentralausnehmung 31 aufweisen kann, worüber ein so gebildeter Strahler beispielsweise auf einem Reflektor angeschraubt werden kann.
Wie aus den Zeichnungen auch hervorgeht, ist bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 im Bereich der Einspeisepunkte 17, also am Ende der Einspeisearme 15 am Anfangsbereich einer jeweiligen Dipolkomponte 9 eine weitere Biege-, Kant- und/oder Faltlinien 33 vorgesehen, worüber die betreffende Dipolkomponente 9 mit dem Einspeisearm 15 verbunden ist.
Anhand von 4 ist nunmehr in abgewickelter Darstellung die Schneid- oder Stanz-Umfangslinie zu ersehen, um einen erfindungsgemäßen Vektordipol aus einem flachen Material, aus einem Platten-, Band- oder Filmmaterial, insbesondere einem metallischen Blechmaterial herzustellen. Die betreffenden Teile und Biege- bzw. Kantlinien sind in 4 ebenfalls eingezeichnet.
Aus 4 ist dabei ersichtlich, dass zur Einsparung von Material die Konstruktion optimiert ist. Diese Optimierung betrifft die Ausgestaltung und Verbindung der Dipolkomponenten mit den der Einspeisung dienenden Einspeisearmen 15.
Die in der abgewickelten Darstellung gemäß 4 jeweils parallel und jeweils zu einem zugehörigen Tragabschnitt (21) links bzw. rechts von diesem liegend verlaufenden Dipolkomponenten 9 sind jedoch nur in der abgewickelten Position in Parallelausrichtung verlaufend vorgesehen, wohingegen jeweils ein derartiges Paar von Dipolkomponenten in der endgültigen Position eines Strahlers jeweils paarweise auf einen gemeinsamen Eckbereich 5 zulaufen.
Die jeweils zu der anderen Polarisation gehörenden Dipolkomponenten 9b bzw. 9b' könnten grundsätzlich auch von den zugehörigen Einspeisearmen 15 nach außen verlaufend vorgesehen und aus einem plattenförmigen Material geschnitten oder gestanzt werden (so wie dies an Hand der Dipolkomponenten 9a vorstehend erläutert und in 4 wiedergegeben ist). Dadurch wäre aber insgesamt mehr Material notwendig. Zur Verringerung des Materialbedarfs sind diese Dipolkomponenten 9c und 9d jedoch in abgewickelter Position aufeinander zu verlaufend in Parallellage vorgesehen, wobei die freien Endbereiche 9' der zu dieser zweiten Polarisationsebene gehörenden Dipolkomponenten unmittelbar benachbart zu dem zur anderen Polarisation gehörenden Tragabschnitt 21 enden.
Dies hat zur Folge, wie es sich insbesondere aus der perspektivischen Darstellung gemäß 1 ergibt, dass beispielsweise die in 1 gezeigten Dipolkomponenten 9a und 9a' um eine unterhalb des zugehörigen Einspeisearms 15 liegende, parallel zum Einspeisearm 15 verlaufende Biegekante oder -radius 33 gebogen sind, wohingegen die Dipolkomponenten 9b und 9b' um eine oberhalb des zugehörigen Einspeisearms 15 liegende oder ebenfalls dazu parallel verlaufende Biegekante oder -radius 33' gebogen sind.
Da jedoch die Biegeradien an den Biegekanten 33 sehr klein sind, kommen die Dipolkomponenten 9 quasi in gleicher Höhe oder fast in gleicher Höhe parallel zur Strahlungsebene E zu liegen.
Bei der geschilderten Anordnung der Biege- und Faltkanten sind die Dipolkomponenten 9 mit ihrem flachen Bahnmaterial parallel zur Strahlungsebene E ausgerichtet, wohingegen die Einspeisearme 15 mit ihrem Bahnmaterial senkrecht dazu verlaufen, ebenso wie die Tragabschnitte 21.
Anhand von 5 ist eine Abwandlung insoweit gezeigt, als hier in abgewickelter Position die Dipolkomponenten 9b, 9b' in Verlängerung der Einspeisearme 15 verlaufen und somit die Biegekante oder -linie 33' senkrecht zur Erstreckungsrichtung des jeweils zugehörigen Einspeisearms 15 verläuft.
In aufgestellter Position hätte dies zur Folge, dass dann die Dipolkomponenten 9 bezüglich der einen Polarisation P2 mit ihrem Bahnmaterial senkrecht zum Ausführungsbeispiel nach 1 zu liegen kämen, weil die zugehörige Biegekante zwischen den Dipolkomponenten 9 und den zugehörigen, sie tragenden Einspeisearmen 15 parallel zu beiden verlaufen würde.
Zur Vermeidung, dass die dargestellten Zeichnungen unübersichtlich werden, sind die für jede Polarisation vorgesehenen koaxialen Speiseleitungen weggelassen worden. Üblicherweise werden diese koaxialen Speiseleitungen an den jeweiligen Tragabschnitt 21 oder zwischen den Tragabschnitten 21 von der Rückseite eines Reflektors kommend von unten nach oben geführt, wobei für jede Polarisation einmal der Außenleiter am oberen Ende des Tragabschnittes elektrischgalvanisch und der Innenleiter vom oberen Ende jenes Tragabschnittes elektrisch-galvanisch angeschlossen ist, der zum erstgenannten. Tragabschnitt diametral gegenüberliegt, worüber also die auf einen gemeinsamen Eckpunkt 5 zulaufenden Dipolkomponenten 9 getragen werden. Entsprechend wird über die zweite Koaxialleitung für die zweite Polarisation die zu den Tragabschnitten 21 um 90° versetzt liegenden beiden weiteren Dipolkomponenten entsprechend gespeist, nämlich dadurch, dass der Außenleiter eine Speiseleitung vorzugsweise am oberen Ende eines Tragabschnittes 21 mit diesem elektrisch-galvanisch verbunden ist, wohingegen der Innenleiter mit dem diametral gegenüberliegenden zweiten Tragabschnitt 21 ebenfalls wieder im oberen Bereich, also in Höhe der Dipolkomponenten 9 elektrisch-galvanisch angeschlossen ist, worüber eine Strahlung in der zweiten Polarisationsebene erzeugt wird.
Anhand von 6 ist ein weiters abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt, welches weitgehend jenem nach 4 ähnelt. In Abweichung zur 4 sind jedoch die Dipolkomponenten 9b und 9b' nicht aufeinander zu verlaufend ausgerichtet, sondern voneinander wegverlaufend, so dass insoweit die Tragabschnitte 21, die sich daran anschließenden Einspeisearme 15 und die hierüber getragenen Dipolkomponenten 9b bzw. 9b' identisch ausgebildet sind zu den um 90° verdreht angeordneten weiteren Tragabschnitten mit den sich anschließenden Einspeisearmen 15, die zu den Dipolkomponenten 9a bzw. 9a' führen. Von daher sind auch die Biegekanten oder Biegeradien 33 alle gleich verlaufend ausgebildet und liegen oberhalb der Einspeisearme 15. Dieses Ausführungsbeispiel benötigt also mehr Materialverschnitt, wenn es in der abgewickelten Position aus dem elektrisch leitfähigen Metallblech gestanzt oder geschnitten wird.
Nachfolgend wird auf ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel gemäß 7 und 8 Bezug genommen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 7 und 8 schließen sich ausgehend von der Basis 29 wieder um 90° versetzt zueinander liegend die Tragabschnitte 21 an, die nach dem Schneid- oder Stanzvorgang aus einem ebenen Metallblech bevorzugt um 90° um jeweils eine unten liegende Basis-Biegekante 27 gegenüber der Ebene der Basis 29 gebogen werden.
Über eine zur unteren Basis-Biegekante 27 parallel oben liegende Gegen-Biegekante 27' schließt sich nunmehr eine in einer Ebene liegende Dipolhälfte 9a, 9a' bzw. 9b, 9b' an. In diesem Falle sind die Einspeisearme 15 und die Di polkomponenten 9 aus einem gemeinsamen flächigen Abschnitt eines flächigen Ausgangsmaterials gestanzt, liegen also in endgültigem, gekanteten und montieren Zustand in der Strahlungsebene E.
Zur Erzielung einer größeren Versteifung ist jeweils in Längsrichtung der Einspeisearme 15 verlaufend eine weitere Biegekante 15' vorgesehen, worüber letztlich ein Einspeiseabschnitt 15a gebildet ist, der zu einem benachbarten Einspeiseabschnitt 15a einer benachbarten Dipolkomponente zu liegen kommt, und der bei endgültig hergestellter Strahlung z.B. senkrecht zur Strahlerebene ausgerichtet ist. Wie bei dem endgültig gekanteten Vektordipol gemäß 8 zumindest indirekt zu entnehmen ist, verlaufen dann die unmittelbar benachbart zueinander liegenden Einspeisearme 15 mit ihrer senkrecht zur Strahlungsebene E verlaufenden Ebene unmittelbar parallel zueinander.
In diesem Ausführungsbeispiel ist also jeweils eine Dipolkomponente 9 mit dem sie tragenden Einspeisearm 15 in einem +45° oder –45° Winkel gegenüber dem sie tragenden Tragabschnitt ausgerichtet (nach dem Stanz- oder Schneidevorgang und vor dem Kanten), so dass hier eine in elektrischer Hinsicht als vollständige Dipolhälfte wirkende Einheit vorliegt, die zwei senkrecht zueinander verlaufende und miteinander und mit dem zugehörigen Tragabschnitt 21 mechanisch und elektrisch verbundene Einspeisearme 15 und die zugehörigen, senkrecht dazu verlaufenden Dipolkomponenten 9 umfasst. Die jeweilige Einheit 9 ist um eine oben liegende Biegelinie 27' gegenüber dem zugehörigen Tragabschnitt 21 gebogen, wobei alle so gebildeten Einheiten in gleicher Ebene liegen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 7 und 8 ist in räumlicher Darstellung auch noch aus 9 zu ersehen.
Diese Ausführungsform kann grundsätzlich noch gewisse Abwandlungen erfahren.
So ist beispielsweise anhand der räumlichen Darstellung gemäß 10 ein sogenanntes dualpolarisiertes Antennenelement oder ein dualpolarisierter Strahler nach Art eines Vektordipols gezeigt, dessen Dipolkomponenten im Eckbereich 5 zumindest in geringem Abstand voneinander enden (also hier elektrisch-galvanisch nicht miteinander verbunden sind), wobei quer zur Polarisationsebene jeweils eine Verbindung oder ein Verbindungssteg 41 vorgesehen ist, der die in einem Quadranten vorgesehenen und auf einen gemeinsamen Eckbereich 5 zulaufenden Dipolkomponenten 9 elektrisch-galvanisch verbindet. Der Verbindungspunkt 42 kann dabei zum Eckbereich 5 versetzt liegend an den jeweiligen Dipolkomponenten und/oder an dem jeweiligen-Tragarm 15 vorgesehen sein.
Bei dieser Anordnung ergibt sich ein umschlossener Öffnungsbereich 43, der abweichend von 10 auch als geschlossene Fläche ausgestaltet sein kann die elektrischgalvanisch ist.
Auch diese Ausführungsform kann aus einem Band- oder Plattenmaterial gestanzt werden, wobei bei dieser Ausführungsform auch die Querverbindung 41 in der gemeinsamen Ebene E liegt, wie auch die Dipolkomponenten 9 sowie im zweiten Ausführungsbeispiel Teile der Tragarme 15.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 ist lediglich gezeigt, dass die Dipolkomponenten 9 auch in ihrem Eckbereich 5 nicht nur mechanisch, sondern auch elektrischgalvanisch miteinander verbunden sein können, der Eckbereich 5 also geschlossen ist.
Dass in dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 auch auf die erwähnten Verbindungen oder Verbindungsstreben 41 verzichtet werden kann, ist grundsätzlich bei dem Ausführungsbeispiel in perspektivischer oder räumlicher Darstellung gemäß 12 wiedergegeben.
Anhand von 13 ist schließlich auch noch eine Weiterbildung beispielsweise anhand des Ausführungsbeispiels nach den 7 bis 9 erläutert, welche noch mit einer einstöckigen mit ausgestanzten und gefalteten Einspeisung versehen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 12 in räumlicher Wiedergabe und in 13 in Abwicklung ist zu ersehen, dass jeweils bei zwei um 90° in der Abwicklung versetzt zueinander liegenden Tragabschnitten 21 der zur Basis 29 gegenüberliegenden Seite des Tragabschnittes 21 ein Metallstreifen 45 mit ausgestanzt ist, der in Längsrichtung in unterschiedliche Abschnitte gegliedert sein kann, die unterschiedliche Breite aufweisen.
Ein so gebildeter Metallstreifen 45 dient als Speiseleitung 47, wie sie insbesondere aus der räumlichen Darstellung gemäß 13 ergibt.
Dabei ist der in 14 gezeigte eine Metallstreifen 45, 45a im Bereich des oberen Endes des Tragabschnittes 21 um eine erste Kante 45.1 in Parallellage zur Basis 29 (also parallel zur Strahlerebene E und damit in der Regel parallel zu einem Reflektor im Bereich der Basis 29) gekantet, um dann nach Übergreifen des gegenüberliegenden Tragabschnittes 21 im Abstand vor diesem Tragabschnitt nach Durchlaufen einer weiteren 90°-Faltung 45.2 parallel vor diesem Tragabschnitt 21 in Richtung Basis 29 herabzulaufen.
Etwa in Höhe der Basis 29 oder geringfügig oberhalb davon ist dann wiederum über eine gegenläufige 90°-Faltung 45.3 der entsprechend als Speiseleitung 47 dienende Metallstreifen 45 abgewickelt, üblicherweise parallel zur Basis 29 und dabei parallel zu einem die Strahlereinrichtung tragenden Reflektor, wobei der so geschnittene Strahler mit seiner Basis auf dem Reflektor positioniert und mit diesem vorzugsweise elektrisch-galvanisch oder kapazitiv verbunden ist.
Aus den 13 und 14 ist auch zu ersehen, dass ein zweiter Metallstreifen 45b von dem um 90° versetzt liegenden Tragabschnitt 21 ebenfalls an dem zur Basis 29 gegenüberliegenden Ende unter Ausbildung entsprechender Abwinklungen und Kantungen bzw. Faltungen verlegt ist, wodurch in der Mitte des so geformten Strahlers Kreuzungsabschnitte 45c und 45d gebildet sind, die sich im Vertikalabstand kreuzen und somit elektrisch-galvanisch voneinander getrennt sind. Über diese beiden Speiseleitungen 47a und 47b folgt also eine Speisung bezüglich der beiden Polarisationen.
Auch dieser als zweite Speiseleitung 47b dienende zweite Metallstreifen 45b weist wiederum drei vorzugsweise 90° Kantungen auf, nämlich eine Kantung 45.1', eine weitere Kantung 45.2' sowie eine dritte gegenläufige 90° Kantung 45.3', wodurch ein ansonsten ähnlicher Verlauf wie bei dem ersten Metallstreifen 45a erzeugt wird.
Durch die unterschiedliche Gestaltung in unterschiedlicher Breite der Metallstreifen 45 und damit der Speiseleitung 47 kann eine entsprechende Anpassung und Abstimmung vorgenommen werden.
Abschließend ist anhand von 15 gezeigt, wie im Rahmen der Erfindung auch eine kapazitive Kopplung realisiert werden kann.
Dazu ist eine entsprechende Strahleranordnung vergleichbar jener nach 13 im Vertikalschnitt wiedergegeben. Für die eine Polarisation ist eine Speiseleitung 47 ebenfalls wieder unter Verwendung eines Metallstreifens 45 gezeigt, wobei ein entsprechender Speiseleitungsabschnitt 47.1 unter Ausbildung einer ersten Abwicklung 45.3 in einen vertikal verlaufenden zweiten Speiseleitungsabschnitt 47.2 übergeht, der vor einem Tragabschnitt 21 im Abstand dazu liegend verläuft. Oberhalb des Antennenelementes bzw. der Dipolkomponenten 9 und insbesondere der Tragabschnitte 21 ist dann über eine 90° Kantung oder Faltung 45.2 sichergestellt, dass der Metallstreifen 45 in einen mehr oder weniger zur Basis 29 parallelen Leitungsabschnitt 47.3 übergeht. Über eine nachfolgende 90° Kantung oder Faltung 45.1 ist dann ein entsprechender Speiseabschnitt 47.4 im Abstand vor einem Tragabschnitt 21 von oben nach unten verlaufend in Prallelausrichtung zum Tragabschnitt 21 angeordnet, der oberhalb der Basis 29 endet, also nur in einer Teillänge bezüglich der Länge der Tragabschnitte 21 ausgebildet ist. Hierdurch wird eine kapazitive Kopplung des Leitungsabschnittes 47.3 mit dem benachbart liegenden Tragabschnitt 21 bewirkt, worüber die hierüber gehaltene Dipolkomponenten 9 letztlich gespeist werden.

Claims

Dual polarisierter Dipolstrahler mit folgenden Merkmalen – der dual polarisierte Strahler strahlt in zwei senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen (P1, P2), – der dual polarisierte Dipolstrahler ist in konstruktiver Hinsicht nach Art eines Dipolquadrates mit vier Seiten (3) gebildet, – jede Seite (3) des nach Art eines Dipolquadrates gebildeten Dipolstrahlers umfasst zwischen zwei Eckpunkten (5) zwei in Draufsicht zumindest näherungsweise in axialer Verlängerung ausgerichtete Dipolkomponenten (9), – die Polarisationsebenen (P1, P2) laufen jeweils durch ein gegenüberliegendes Paar von Eckpunkten (5), – jeweils zwei auf einen gemeinsamen Eckpunkt (5) zulaufende Dipolkomponenten (9) werden über zwei Einspeisearme (15) gehalten und elektrisch gespeist, und zwar an einem Einspeisepunkt (17), der an der jeweiligen Dipolkomponente (9) gegenüberliegend zum zugehörigen Eckbereich (5) vorgesehen ist, – jeweils zwei Einspeisearme (15), die zu zwei auf einer Seite (3) der Strahlereinrichtung vorgesehenen Dipolkomponenten (9) zu den jeweiligen Einspeisepunkten (17) führen, sind in geringem seitlichen Abstand parallel oder nahezu parallel angeordnet, und – jeweils die auf einen gemeinsamen Eckbereich (5) zulaufenden Dipolkomponenten (9) sowie die hiermit verbundenen, jeweils zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zugehörigen Dipolkomponente (9) verlaufenden Einspeisearme (15) sind jeweils mit einem quer und vorzugsweise senkrecht zur Strahlungsebene E verlaufenden Tragabschnitt (21) verbunden, wobei jeweils zwei benachbarte Tragabschnitte (21) jeweils eine Symmetrierung (23) mit einem Schlitz (30) zwischen ihnen bilden, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale – der dual polarisierte Dipolstrahler ist aus einem Band- und/oder Tafelmaterial, insbesondere einem Metallblech gefertigt, – der dual polarisierte Dipolstrahler ist einstückig ausgebildet, – die einzelnen Abschnitte des dual polarisierten Dipolstrahlers einschließlich der Dipolkomponenten (9), der Einspeisearme (15), der die Symmetrierung (23) bildenden Tragabschnitte (21) sowie einer zugehörigen die Tragabschnitte verbindenden Basis (29) sind durch Biege- und/ oder Kant- und/oder Faltlinien (25, 27, 33, 33') miteinander verbunden, die in das plattenförmige Ausgangsmaterial eingebracht sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Basis (29) jeweils zwei Paare von parallel zueinander angeordneten und mit Seitenversatz ausgebildeten Biege- oder Kant- oder Faltlinien (27) vorgesehen sind, wobei sich an dem ersten Paar von parallelen Biege-, Kant- oder Faltlinien (27) ein erstes Paar von quer und insbesondere senkrecht zur Ebene der Basis (29) verlaufenden Tragabschnitte (21) anschließen, an deren zur Basis (29) gegenüberliegenden Enden die Dipolkomponenten (9) für die erste Polarisationsebenen (P1) vorgesehen ist, und wobei an dem um 90° versetzt liegenden zweiten Paar von Biegelinien (27) sich ein weiteres Paar von Tragabschnitten (21) anschließt, die an der zur Basis (29) gegenüberliegenden Enden die Dipolkomponenten (9) für die zweite Polarisationsebene (P2) aufweisen.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen senkrecht zur Basis (29) verlaufenden Tragabschnitte (21) in Erstreckungsrichtung der Tragabschnitte (21) eine links und eine rechts dazu verlaufende Biegekante (25) aufweisen, wodurch ein mittiger Zentralabschnitt (21a) und an den Biegekanten (25) seitlich anschließend ein Randbereich (21b) gebildet ist, wobei die eine Verbindung zur Basis (29) herstellende Biegekante (27) lediglich in dem Bereich des Zentralabschnittes (21a) ausgebildet ist.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (21b) an ihrem zur Basis (29) gegenüberliegenden Ende als quer und insbesondere senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Tragabschnittes (21) verlaufende und den Randbereich (21b) überragende Einspeisearme (17) ausgebildet sind.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren, der Symmetrierung (23) entfernt liegenden Ende der Einspeisearme (15) eine Biegeachse (33, 33') ausgebildet ist, worüber die darüber gehaltenen Dipolkomponenten (9) in Querrichtung und vorzugsweise in senkrechter Richtung zum Einspeisearm (15) ausgerichtet ist sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Einspeisearm (15) und die zugehörige Dipolkomponente (9) verbindende Biege-, Kant- oder Faltlinie (33) parallel zur Erstreckungsrichtung des Einspeisearms (15) verläuft.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Einspeisearm (15) und die zugehörige Dipolkomponente (9) verbindende Biege-, Kant- oder Faltlinie (33') senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Einspeisearms (15) verläuft.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in abgewickelter Form alle Dipolkomponenten (9) in Parallelausrichtung zueinander liegen.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte aller Dipolkomponenten (9) in einer Richtung und die andere Hälfte in einer dazu senkrechten Richtung in abgewickelter Form ausgerichtet sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in abgewickelter Form die Hälfte aller Dipolkomponenten (9) von dem sie tragenden Einspeisearm (15) in gegenüberliegender Richtung voneinander weglaufend ausgebildet sind, und die andere Hälfte der Dipolkomponenten (9) von dem sie tragenden Einspeisearm (15) aufeinander zu verlaufend ausgebildet sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander zu verlaufenden Dipolkomponenten (9) in abgewickelter Form in geringem Abstand vor jenen Tragabschnitten (21) enden, die in abgewickelter Form zu den Einspeisearmen (15) führen, über die die voneinander weg verlaufenden Dipolkomponenten (9) getragen sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Dipolkomponenten (9) in abgewickelter Form so zu liegen kommen, dass deren freie Enden gegenüber der Basis (29) entfernter liegen als ihre Einspeisepunkte (17) am Ende der sie tragenden Einspeisearme (15).
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einen gemeinsamen Eckbereich (5) zulaufenden Dipolkomponenten (9), die jeweils über einen Einspeisearm (15) mit einem zugehörigen Tragabschnitt (21) mechanisch und elektrisch verbunden sind, auch in abgewickelter Form so angeordnet sind, dass diese Dipolkomponenten (9) senkrecht zueinander auf einen gemeinsamen Eckbereich (5) zu verlaufen und gegenüberliegend zum Eckbereich (5) mit jeweils einem zumindest im Wesentlichen senkrecht zu ihnen stehenden Einspeisearm (15) verbunden sind, wobei die so gebildete Anordnung an ihrem Verbindungsabschnitt am Übergang zum zugehörigen Tragabschnitt (21) mit einer oben liegenden Biegekante (27') versehen ist, wobei diese Biegekante (27') vorzugsweise parallel zu der unten an der Basis oder benachbart zur Basis (29) ausgebildeten Biegekante (27) liegt.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die über eine oben liegende Biegekante (27') gemeinsam verbundenen beiden senkrecht zueinander stehenden Einspeisearme (15) und die darüber gehaltenen zu einem gemeinsamen Eckbereich (5) verlaufenden Dipolkomponenten (9) ohne Ausbildung einer weiteren Biegekante zwischen ihnen flächig gestaltet sind.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung der Einspeisearme (15) verlaufend eine Biegekante (15') ausgebildet ist, worüber ein gegenüber der flächigen Ebene des Einspeisearms (15) gebogener Abschnitt (15a), der in endgültig hergestellter Position des Strahlers unmittelbar benachbart und vorzugsweise parallel zu einem Abschnitt (15a) eines benachbarten Einspeisearms (15) einer benachbarten Dipolhälfte (9a, 9a'; 9b, 9b') zu liegen kommt.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einen gemeinsamen Eckbereich (5) zulaufenden Dipolkomponenten (9) am Eckbereich (5) einstückig und durchgängig miteinander verbunden sind.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich zwei auf einen gemeinsamen Eckbereich (5) zulaufenden Dipolkomponenten (9) eine diese zusätzlich verbindende Querverbindung (41) vorgesehen ist, deren Anbindungspunkt (42) jeweils zum Eckbereich (5) versetzt liegend an einer zugehörigen Dipolkomponente (9) und/oder an einer die betreffende Dipolkomponente (9) tragenden Einspeisearmen (15) vorgesehen ist.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen den Tragabschnitten (21) und der Querverbindung (41) vollflächig geschlossen ist.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen der Verbindungsstrebe (41) und dem zugehörigen Tragabschnitt (21) zumindest eine Öffnung (43) aufweist.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest zwei um 90° zueinander versetzt liegenden Tragabschnitten (21) an deren zur Basis (29) gegenüberliegenden Ende in abgewickelter Position in axialer Verlängerung der Tragabschnitte (21) ein als Speiseleitung (47) dienender Metallstreifen (45; 45a, 45b) ausgebildet ist.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen (45; 45a, 45b) mittels einer ersten vorzugsweise 90° Kantung (45.1, 45.1') so gebogen ist, dass ein erster Metallstreifenabschnitt über das oben liegende Ende des gegenüberliegenden Tragabschnittes (21) ohne Berührung mit diesem hinweg verläuft.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass über eine zweite Kantung (45.2, 45.2'), vorzugsweise 90°-Kantung, der Metallstreifen (45) in einen zweiten Metallstreifenabschnitt übergeht, der im Abstand vor dem gegenüberliegenden Tragabschnitt (21) in Richtung Basis (29) herabgeführt ist.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass über eine weitere, vorzugsweise 90°-Kantung (45.3) der Metallstreifen (45) vorzugsweise in Parallellage zur Basis (29) verlaufend abgewinkelt ist.
Dual polarisierter Strahler nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Metallstreifen (45; 45a, 45b) vorgesehen sind, die von zwei um 90° versetzt zueinander liegenden Tragabschnitten an deren zur Basis (29) gegenüberliegenden Ende ausgehen, und die sich in Draufsicht auf den so gebildeten Strahler unter Ausbildung zweier Kreuzungsabschnitte (45c, 45d) berührungslos kreuzen.
Dual polarisierter Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine kapazitive Kopplung vorgesehen ist, und zwar in Form eines Metallstreifens (45), der über einen Leitungsabschnitt (47.2) im Abstand vor einem ersten Tragabschnitt (21) nach oben, am oberen Endes über diesen ersten Tragabschnitt (21) und einen diametral dazu gegenüberliegenden zweiten Tragabschnitt (21) hinweggeführt und im Abstand vor dem zweiten Tragabschnitt (21) vorzugsweise parallel zu diesem wiederum nach unten verlaufend ausgebildet und/oder angeordnet ist, worüber die kapazitive Kopplung realisiert ist.