EP1561257B1 - Connection device for the connection of at least two radiator devices of an antenna arrangement, whereby said radiator devices are arranged in an offset position in relation to each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Anschlussverbindung von einer Anschlussstelle zu zwei versetzt zueinander liegenden Strahleranordnungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a connection device for producing an electrical connection connection from a connection point to two radiator arrangements arranged offset to one another according to the preamble of
Antennenarrays, insbesondere für Basisstationen von Mobilfunk-Kommunikationseinrichtungen, umfassen in der Regel eine vertikal ausgerichtete Reflektoranordnung, bei welcher mehrere in Vertikalrichtung übereinander versetzt angeordnete Strahlereinrichtungen vorgesehen sind. Es kann sich dabei um einfach polarisierte Strahleranordnungen oder in der Regel um dualpolarisierte Strahleranordnungen handeln, die in 90° versetzt zueinander liegende Polarisationen strahlen.Antenna arrays, in particular for base stations of mobile radio communication devices, generally comprise a vertically oriented reflector arrangement, in which a plurality of emitter devices arranged offset one above the other in the vertical direction are provided. These may be simply polarized radiator arrangements or, as a rule, dual-polarized radiator arrangements which radiate polarizations which are offset from one another by 90 °.
Ferner kann es sich um Antennenanordnungen handeln, die nur in einem Frequenzband oder in mehreren Frequenzbändern Strahlen empfangen, wozu dann Strahleranordnungen vorgesehen sind, die für die entsprechenden Frequenzbänder angepasst sind. Es wird insoweit beispielsweise auf die vorveröffentlichten Antennenanordnungen gemäß der DE 198 23 749 A1 verwiesen.Furthermore, they may be antenna arrangements which receive beams only in one frequency band or in a plurality of frequency bands, for which purpose radiator arrangements are provided which are adapted for the corresponding frequency bands. It is in this respect, for example, on the previously published antenna arrangements according to
Schließlich ist es bei Antennenanordnungen insbesondere in der Mobilfunk-Kommunikationstechnik zum Teil auch wünschenswert, einen bestimmten Abstrahlwinkel einstellen oder vorwählen zu können. Zur Veränderung des sogenannten Down-Tilt-Winkels können beispielsweise Phasenschieberanordnungen verwendet werden, wie sie gemäß der WO 01/13459 A1 bekannt sind. Durch Verstellen der Phasenschieberelemente kommt es zu einer Laufzeitänderung und damit zu einer Phasenverschiebung, wodurch der Absenkwinkel eingestellt werden kann.Finally, in the case of antenna arrangements, in particular in mobile radio communication technology, it is sometimes also desirable to be able to set or preselect a specific emission angle. To change the so-called down-tilt angle, for example, phase shifter arrangements can be used, as are known according to WO 01/13459 A1. By adjusting the phase shifter elements, there is a change in transit time and thus to a phase shift, whereby the Absenkwinkel can be adjusted.
Wie erwähnt, gibt es aber auch Fälle, in denen beispielsweise jeweils ein Paar übereinander angeordnete Strahleranordnungen in einem zwar vorwählbaren, aber dann fest voreingestellten Down-Tilt-Winkel betrieben werden sollen. Möglich ist auch, dass beispielsweise über die aus der erwähnten WO 01/13459 A1 vorbekannten Phasenschieberanordnungen nicht nur jeweils ein einzelner, sondern beispielsweise ein Paar benachbart, d.h. vertikal übereinander angeordnete Strahler entsprechend angespeist werden, bevorzugt mit relativ zueinander fest voreingestellter Phase, wodurch die Antenne mit einem bestimmten vorgegebenen Down-Tilt-Winkel strahlt. Wird über die erwähnten Phasenschieber beispielsweise auch ein derartiges Strahlerpaar mit unterschiedlichen Phasenwinkel angesteuert, so kann ein unterschiedlich größer Down-Tilt-Winkel eingestellt werden, wobei aber immer ein relativer Phasenversatz und damit ein relativer unterschiedlicher Absenkwinkel fest voreingestellt bleibt. Dies kann dadurch realisiert werden, dass das zu dem einen Strahler des Strahlerpaares führende Koaxialkabel etwas länger ausgebildet ist als das zu dem zweiten Strahler des Strahlerpaares führende Koaxialkabel, wodurch durch die Laufzeitänderung der gewünschte relative Phasenversatz erzeugt wird.As mentioned, there are also cases in which, for example, a pair of radiator arrangements arranged one above the other are to be operated in a preselectable, but then fixed preset down-tilt angle. It is also possible that, for example via the previously known from the mentioned WO 01/13459 A1 phase shifter not only a single, but for example a pair adjacent, ie vertically stacked emitters are fed accordingly, preferably with fixed relative to each other preset phase, whereby the antenna radiates at a certain predetermined down-tilt angle. If, for example, such a pair of emitters with different phase angles is also driven via the mentioned phase shifters, then a differently larger down-tilt angle can be set, but a relative phase offset and thus a relative different descent angle always remains fixed. This can be realized by that to the one radiator of the radiator pair leading coaxial cable is slightly longer than the leading to the second radiator of the radiator pair coaxial cable, which is generated by the transit time change the desired relative phase offset.
Eine Verbindung eines derartigen mit unterschiedlicher Phasenlage speisbaren Paares von Strahleranordnungen kann ferner in Streifenleitungstechnik realisiert werden.A connection of such a pair of radiator arrangements which can be fed with different phase angles can furthermore be realized in stripline technology.
Häufig soll dabei auch noch eine gewisse Transformation vorgenommen werden, wozu eine Impedanzwandlereinrichtung benötigt wird. Diese Impedanzwandlereinrichtung kann ebenfalls wiederum mittels Streifenleitungstechnik oder unter Verwendung von Platinen oder von Koaxialkabellösungen realisiert werden. Erfolgt eine Einspeisung über Koaxialleitung, so kann beispielsweise durch Verwendung zweier seriell zusammengeschalteter Koaxialleitungsabschnitte mit unterschiedlichem Innenleiterdurchmesser eine gewünschte Impedanzwandlung realisiert werden.Frequently, a certain transformation should also be carried out, for which purpose an impedance converter device is required. Again, this impedance conversion device can be realized by stripline technology or by using boards or coaxial cable solutions. If a feed via coaxial line, so for example by using two serially interconnected coaxial line sections with different inner conductor diameter, a desired impedance conversion can be realized.
Bei einer vergleichsweise einfach aufgebauten Antennenanordnung unter Verwendung von gestanzten Dipolstrahlern, kann eine elektrische Leistungsaufteilung auf zwei vor einem Reflektorblech versetzt zueinander angeordnete Strahler, beispielsweise in Form von Dipolstrahlern, auch über eine längliche gestanzte Übertragungsleitung realisiert werden, die einen Zwischenleitungsabschnitt aufweist, der beispielsweise eine schmälere Breite aufweist. Dadurch wird die Transformation und Impedanzwandlung ermöglicht. Durch Vorwahl des Einspeispunktes eines anzuschließenden, d.h. anzulötenden Innenleiterkabels einer Koaxialkabelleitung, kann dann die vorwählbare Phasenverschiebung für die beiden Strahleranordnungen und damit ein vorwählbarer Absenkwinkel fest und dauerhaft eingestellt werden. Eine vorstehend erläuterte Realisierung ist beispielsweise aus der EP 0 826 250 B1 bekannt geworden.In a comparatively simple antenna arrangement using stamped dipole radiators, an electric power split on two emitters offset from each other in front of a reflector plate, for example in the form of dipole radiators, can also be realized via an elongate stamped transmission line having an intermediate line section, for example a narrower one Has width. This allows transformation and impedance conversion. By pre-selection of the feed point of a to be connected, ie to be soldered inner conductor cable a Koaxialkabelitung, then the preselectable phase shift for the two radiator arrangements and thus a Preselected Absenkwinkel be set permanently and permanently. An implementation described above has become known, for example, from EP 0 826 250 B1.
Aus der DE 43 29 361 A1 ist ein Leistungsverteiler für Sendeantennen zum Verteilen der über einen Sender-Koaxialkabel zugeführten Senderleistung auf zwei oder mehr zu verschiedenen Antennenfeldern führenden Antennen-Koaxialkabel bekannt. Der Leistungsverteiler ist in einem Vierkantgehäuse untergebracht, an dessen unteren Ende eine koaxiale Anschlussstelle zur Einspeisung und gegenüberliegend ein T-Verteilerstück vorgesehen ist. Das in dieser Vorveröffentlichung beschriebene Außenleiter-Gehäuse stellt ein im Querschnitt geschlossenes Hohlrohr dar. Eine Impedanz-, Leistungs- und/oder Phasenanpassung ist mit einem derartigen Leistungsverteiler nur schwer umzusetzen.DE 43 29 361 A1 discloses a power distributor for transmitting antennas for distributing the transmitter power supplied via a transmitter coaxial cable to two or more antenna coaxial cables leading to different antenna fields. The power distributor is housed in a square housing, at the lower end of a coaxial connection point for feeding and opposite a T-manifold is provided. The outer conductor housing described in this prior publication represents a hollow tube closed in cross-section. An impedance, power and / or phase matching is difficult to implement with such a power distributor.
Ein Koaxialverbinder ist ferner aus der US 5,730,622 A bekannt.A coaxial connector is also known from US 5,730,622 A.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, eine verbesserte Einspeis- und Verbindungseinrichtung für jeweils zumindest ein Paar von versetzt zueinander angeordneten Strahlereinrichtungen zu schaffen, die für vielfältigste Antennentypen verwendbar ist und die dabei möglichst unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Streufeldern, sein soll.The object of the present invention, however, is to provide an improved feed and connection device for each at least one pair of mutually offset radiator devices that can be used for a variety of types of antenna and it should be as insensitive to external influences, such as stray fields.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the features specified in
Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung ermöglicht eine direkte Verbindung mit jeweils einem Paar von versetzt zueinander angeordneten Strahlereinrichtungen, und dies in einer kostengünstigen Ausführungsform. Dabei können zwei Strahlerelemente, beispielsweise in Form von zwei Dipolanordnungen, unter Berücksichtigung einer Impedanz-, Leistungs- und/oder Phasenanpassung verbunden werden. Die elektrischen Eigenschaften werden bevorzugt nur durch eine Veränderung (insbesondere Querschnittsveränderung) des Außenleiters und/oder nur durch Veränderung (insbesondere Querschnittsveränderung) des Dielektrikums realisiert. Dies eröffnet die Möglichkeit, einen Innenleiter ohne Durchmessersprünge zu verwenden, was sich als besonders kostengünstig erweist. Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung lässt sich auch unabhängig vom eingesetzten Reflektor oder Reflektortyp verwenden. Vorteile bieten sich vor allem auch dann, wenn die erfindungsgemäße Lösung in einer Gusstechnik ausgeführt wird. Auch dies trägt zu einer kostengünstigen Lösung bei. Vor allem ist das erfindungsgemäße Verbindungsmodul unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie insbesondere Streufeldern. Es kann unabhängig vom Reflektortyp verwendet werden. Dabei schafft es eine direkte Verbindung mit dem jeweiligen Strahler, insbesondere Dipolstrahler.The connecting device according to the invention allows a direct connection with a pair of mutually offset radiator devices, and this in a cost-effective embodiment. In this case, two radiator elements, for example in the form of two dipole arrays, can be connected taking into consideration an impedance, power and / or phase matching. The electrical properties are preferably realized only by a change (in particular a change in cross section) of the outer conductor and / or only by a change (in particular a change in cross section) of the dielectric. This opens up the possibility of using an inner conductor without diameter jumps, which proves to be particularly cost-effective. The connecting device according to the invention can also be used independently of the reflector or reflector type used. Above all, advantages also arise when the solution according to the invention is carried out in a casting technique. This also contributes to a cost effective solution. Above all, the connection module according to the invention is insensitive to external influences, in particular stray fields. It can be used regardless of the reflector type. It creates a direct connection with the respective radiator, in particular dipole radiator.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass für die Verbindungseinrichtung eine Gehäuseanordnung verwendet wird, die einen Boden und Seitenwandabschnitte mit zwei gegenüberliegenden Längsseitenwänden aufweist, wodurch ein länglicher Aufnahmeraum gebildet ist, wobei gegenüberliegend zum Boden ein auf der Gehäuseanordnung aufsetzbarer und den Aufnahmeraum überdeckender Deckel positionierbar ist.The solution according to the invention is characterized inter alia by the fact that a housing arrangement is used for the connecting device, which has a bottom and side wall sections with two opposite longitudinal side walls, whereby an elongate receiving space is formed, wherein opposite to the bottom a aufsetzbaren on the housing assembly and the receiving space overlapping Lid is positionable.
Dies bietet die Möglichkeit, einen vollen Zugriff auf den Aufnahmeraum zu haben, um dort die letztlich als Dielektrikum dienenden Innenleiter-Halterungen einzusetzen, in welche dann wiederum der Innenleiter eingefügt und gehalten wird.This offers the possibility of having full access to the receiving space in order to use the inner conductor holders which ultimately serve as a dielectric, into which the inner conductor is then inserted and held.
Diese Ausführungsform bietet also ferner die Möglichkeit, eine entsprechende Vorauswahl zu treffen, um eine entsprechende Impedanz-, Leistungs- und/oder Phasenanpassung vornehmen zu können. Denn dadurch kann beispielsweise auch eine unterschiedlich gestaltete Innenleiter-Halterung leicht eingesetzt werden, die aufgrund ihres unterschiedlichen Querschnitts oder aufgrund des unterschiedlich gewählten Materials eine unterschiedliche Dielektrizitätskonstante aufweist, die wiederum Einfluss auf die Impedanz-, Leistungs- und/oder Phasenanpassung hat.This embodiment thus also offers the possibility of making a corresponding pre-selection in order to be able to carry out a corresponding impedance, power and / or phase adaptation. For example, this also makes it possible to easily use a differently configured inner conductor holder which, due to its different cross section or due to the material chosen differently, has a different dielectric constant, which in turn influences the impedance, power and / or phase matching.
Schließlich muss als besonders vorteilhaft hervorgehoben werden, dass die Verbindungseinrichtung einteilig realisiert ist, und zwar mit einem einteilig handhabbaren Außenleitergehäuse mit integriertem Innenleiter. Dadurch werden Intermodulationsprobleme vermieden, wie sie häufig im Stand der Technik als nachteilig und schwer beherrschbar auftreten.Finally, it must be emphasized as particularly advantageous that the connecting device is realized in one piece, namely with an integrally manageable outer conductor housing with integrated inner conductor. As a result, intermodulation problems are avoided, as they often occur in the prior art as disadvantageous and difficult to control.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Außenleiteranordnung in Gusstechnik realisiert, wobei die Innenleitertechnik durch Einlegung eines bevorzugt ohne Durchmessersprünge ausgestatteten Innenleiters oder Innenleiterdrahtes erfolgt. Durch Verwendung entsprechender Kunststoffhalterungen, also allgemein nichtleitender Elemente, ist der eingelegte Innenleiter von der Außenleiteranordnung elektrisch-galvanisch getrennt.In a particularly preferred embodiment, the entire outer conductor arrangement is realized in casting technology, wherein the inner conductor technique is effected by inserting an inner conductor or inner conductor wire, preferably without diameter jumps. By using appropriate plastic mounts, ie generally non-conductive elements, the inserted inner conductor of the outer conductor assembly is electrically-galvanically isolated.
An einer bevorzugt im mittleren Bereich der Verbindungseinrichtung vorgesehenen Anschlussstelle kann die Anspeisung über ein Koaxialkabel erfolgen.At a connection point provided preferably in the middle region of the connection device, the supply can be effected via a coaxial cable.
Die erfindungsgemäße Anordnung lässt sich bevorzugt auch als Doppelanordnung realisieren, bevorzugt symmetrisch zu einer in Längsrichtung verlaufenden vertikalen Symmetrieebene, und zwar mit zwei bevorzugt mittig gegenüberliegenden Anschlussstellen, vorzugsweise für zwei Koaxialkabel. Dadurch kann eine Anspeisung zu zwei Paaren von Strahleranordnungen geschaffen werden, die beispielsweise als dualpolarisierte Strahleranordnung wirken. Von daher erfolgt für jede der beiden Polarisationen eine entsprechende Anspeisung über einen separaten Innenleiter. Die Außenleiteranordnung ist für beide Innenleiter vorgesehen, wobei bevorzugt die beiden Innenleiter durch einen längs verlaufenden Vertikalsteg, der mit der Außenleiteranordnung elektrisch verbunden ist, voneinander abgeschirmt sind.The arrangement according to the invention can preferably also be realized as a double arrangement, preferably symmetrically with respect to a longitudinally extending vertical plane of symmetry, namely with two preferably centrally located connection points, preferably for two coaxial cables. As a result, a feed to two pairs of radiator arrangements can be created, which act, for example, as a dual-polarized radiator arrangement. Therefore, for each of the two polarizations, a corresponding supply via a separate inner conductor. The outer conductor arrangement is provided for both inner conductors, wherein preferably the two inner conductors are shielded from each other by a longitudinally extending vertical web which is electrically connected to the outer conductor arrangement.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung als selbständig handhabbares, beliebig einsetz- und an einem Reflektor anbaubares Bauteil vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Außenleiteranordnung aber auch als integrales Funktionsteil von Hause aus als Teil der Reflektoranordnung hergestellt sein, vorzugsweise auf der zur Strahleranordnung rückwärtigen Seite des Reflektors. Bei einer derartigen Ausführungsform muss lediglich in die ein Funktionsteil des Reflektors bildenden Außenleiteranordnung der Verbindungseinrichtung noch eine Innenleiteranordnung eingefügt und das so gebildete Funktionsteil durch Aufsetzen einer Deckelanordnung verschlossen werden.In a particularly preferred embodiment, the connecting device according to the invention is provided as an independently handleable, arbitrarily insertable and attachable to a reflector component. In an alternative embodiment, however, the outer conductor arrangement can also be produced as an integral functional part from home as part of the reflector arrangement, preferably on the rear side of the reflector to the radiator arrangement. In such an embodiment, an inner conductor arrangement merely has to be inserted into the outer conductor arrangement of the connecting device forming a functional part of the reflector, and the functional part thus formed must be closed by placing a cover arrangement.
Da bei der erfindungsgemäßen Lösung sowohl der Innenleiter als auch das Außenleitergehäuse einteilig aufgebaut und einteilig handhabbar sind, treten auch keine Intermodulations-Probleme auf, was insbesondere in der Mobilfunk-Kommunikationstechnik von großer Bedeutung ist.Since in the inventive solution, both the inner conductor and the outer conductor housing are constructed in one piece and can be handled in one piece, no intermodulation problems occur, which is of great importance in particular in mobile communication technology.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
- Figur 1 :
- eine schematische Draufsicht auf eine Antennenanordnung mit einem Reflektor und acht übereinander angeordneten nach Art von Kreuzdipolen ausgeführten Strahlereinrichtungen;
- Figur 2 :
- eine schematische Darstellung zur Einstellung eines unterschiedlichen Down-Tilt-Winkels mittels einer Doppelphasenschiebereinrichtung unter Verwendung jeweils einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung für ein Paar von Strahleranordnungen;
- Figur 3 :
- eine schematische Vertikalschnittdarstellung durch einen Reflektor mit zwei versetzt angeordneten Strahleranordnungen, die über eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung gespeist werden;
- Figur 4 :
- eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit aufgesetztem Deckel;
- Figur 5 :
- eine entsprechende Darstellung zu Figur 4 mit abgenommenem Deckel;
- Figur 6 :
- eine Querschnittsdarstellung längs der Linie V-V in Figur 4;
- Figur 7 :
- eine weitere Querschnittsdarstellung längs der Linie VI-VI in Figur 4;
- Figur 8 :
- eine vergrößerte Detaildarstellung aus Figur 5 bezüglich des Anschlusses von koaxialen Speiseleitungen an der Verbindungseinrichtung;
- Figur 9 :
- eine abgewandelte auszugsweise perspektivische Unteransicht des Reflektors mit einem mit dem Reflektor integral verbundenen Verbindungsteil; und
- Figur 10 :
- eine entsprechende Querschnittsdarstellung durch das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9.
- FIG. 1:
- a schematic plan view of an antenna assembly with a reflector and eight superimposed arranged in the manner of cross dipoles radiator devices;
- FIG. 2:
- a schematic representation for setting a different down-tilt angle by means of a double-phase shifter using each of a connecting device according to the invention for a pair of radiator arrangements;
- FIG. 3:
- a schematic vertical sectional view through a reflector with two staggered radiator arrangements, which are fed via a connecting device according to the invention;
- FIG. 4:
- a schematic perspective view of the connecting device according to the invention with lid attached;
- FIG. 5:
- a corresponding view to Figure 4 with removed cover;
- FIG. 6:
- a cross-sectional view along the line VV in Figure 4;
- FIG. 7:
- a further cross-sectional view along the line VI-VI in Figure 4;
- FIG. 8:
- an enlarged detail view of Figure 5 with respect to the connection of coaxial feeders to the connecting device;
- FIG. 9:
- a modified partial perspective bottom perspective view of the reflector with a integrally connected to the reflector connecting part; and
- FIG. 10:
- a corresponding cross-sectional view through the embodiment of Figure 9.
In Figur 1 ist eine schematische Wiedergabe einer Antennenanordnung 1 mit einem Reflektor 3 gezeigt, und zwar im gezeigten Ausführungsbeispiel mit acht mit Vertikalversatz übereinander angeordneten Strahleranordnungen 5. Die Strahleranordnungen 5 bestehen im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer dualpolarisierten Strahleranordnung, beispielsweise in Form von kreuzförmigen Strahleranordnungen. Es können dazu aber auch andere Dipolstrahleranordnungen, beispielsweise in Form eines Dipolquadrates, eines sogenannten Vektordipols entsprechend der Vorveröffentlichung WO 00/39894 A1 oder beispielsweise auch in Form von Patchstrahlern verwendet werden, wie dies hinlänglich bekannt ist. Es wird insoweit auf die dem Fachmann bekannten Strahleranordnungen verwiesen, die für vergleichbare Einsatzzwecke verwendet werden können.FIG. 1 shows a schematic representation of an
Jeweils eine Polarisation der Strahleranordnung 5 kann z.B. über ein Speisenetzwerk entsprechend Figur 2 gespeist werden, welches für jede Polarisation einen Speiseeingang 7 und im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Doppelphasenschieberbaugruppe 9 umfasst, wie dies grundsätzlich aus der WO 01/13459 A1 bekannt ist. Es wird insoweit auf diese Vorveröffentlichung auch bezüglich des in dieser Vorveröffentlichung diskutierten Standes der Technik verwiesen und zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.In each case one polarization of the
Der Speiseeingang 7 ist dabei mit einem zeigerförmigen Einstellelement 11 der Phasenschieberbaugruppe 9 verbunden, welches zwei Streifenleitungsabschnitte 13 und 15 übergreift. Je nach Einstelllage des Einstellelementes 11 wird dabei die eingespeiste Energie durch die unterschiedlichen Laufzeitlängen in den Streifenleitungsabschnitten 13, 15 mit unterschiedlicher Phasenlage den darüber gespeisten Strahlern zugeführt. Die vier Ausgänge 17 der Phasenschieberanordnung 9 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils über eine nachfolgend noch im Einzelnen erläuterte erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung 19 mit den zu einer Polarisation gehörenden Strahlern 5' verbunden.The feed input 7 is connected to a pointer-shaped
Ein entsprechender Schaltungsaufbau (in Figur 2 nicht gezeigt) ist für die Strahler 5" für die zweite Polarisation vorgesehen, wobei die Strahler für die zweite Polarisation in Figur 2 nur strichliert angedeutet sind.A corresponding circuit structure (in Figure 2 not shown) is provided for the
Nachfolgend wird auf die Verbindungseinrichtung 19 eingegangen, worüber jeweils ein Paar benachbart angeordneter Strahler 5' bzw. 5" gespeist wird.Subsequently, the
In der Querschnittsdarstellung gemäß Figur 3 sind die Sockelbereiche 5a, beispielsweise zweier Symmetrierungen zweier benachbart zueinander angeordneter Strahleranordnungen 5 gezeigt, die auf der Frontseite des Reflektors 3 montiert sind, wohingegen auf der gegenüberliegenden und damit rückwärtigen Seite des Reflektors 3 eine nachfolgend im Detail erörterte Verbindungseinrichtung 19 zur Speisung dieser beiden benachbarten Strahleranordnungen 5 montiert ist.In the cross-sectional view of Figure 3, the
Die erläuterte Verbindungseinrichtung 19 ist als einheitlich handhabbares Verbindungsmodul ausgeführt, vorzugsweise in Gusstechnik, beispielsweise Alugusstechnik. Alle geeigneten entsprechend verarbeiteten Materialien kommen in Betracht. Die Verbindungseinrichtung 19 umfasst dazu ein Gehäuse oder eine Aufnahmeeinrichtung 19' mit einem Boden 19a und einem sich quer und im gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen senkrecht dazu erstreckenden umlaufenden Seitenwandabschnitt, der sich in die Längsseitenwände 19b und die stirnseitig angeordneten Querseitenwände 19c gliedert. Der Boden 19a mit den Seitenwandabschnitten 19b und 19c bildet den Außenleiter 19".The illustrated connecting
Da das erläuterte Ausführungsbeispiel zur Speisung zweier Paare von Strahleranordnungen dient, nämlich einem Paar von Strahlern 5' für die eine Polarisation und einem zweiten Strahlerpaar 5" für eine zweite senkrecht dazu stehende Polarisation, ist das erläuterte Verbindungsmodul 19 mit einem Mittel-Längssteg 19d ausgestattet (durch den hindurch im gezeigten Ausführungsbeispiel eine quer zum Boden 19a verlaufende Mittelsymmetrieebene verläuft), der ebenfalls Teil des Außenleiters 19" ist.Since the illustrated embodiment is for feeding two pairs of radiator arrangements, namely a pair of emitters 5 'for one polarization and a
Auf den umlaufenden Seitenwandabschnitten 19b und 19c und dem Mittel-Längssteg 19d kann ein Deckel 19e aufgesetzt werden, um die gesamte Anordnung nach außen hin abzuschließen und bei Bedarf abzuschirmen. Der in Figur 4 aufgesetzte Deckel 19e kann aus einem nicht-leitenden Material, beispielsweise Kunststoffmaterial, bestehen. Nur wenn eine zusätzliche Abschirmung gewünscht wird, kann auch dieser Deckel aus Metall gefertigt sein, wobei der Deckel nicht nur aus einem Gussteil bestehen muss, sondern auch aus einem gekanteten Metallteil gefertigt sein kann. Bevorzugt über seitliche Laschen 19f, die auf einer schrägen Rampe oder Nase 19g auflaufen, wird der Deckel aufgesetzt, wobei die Halteabschnitte die Nase 19g in der endgültigen aufgesetzten Position hintergreifen bzw. hinterrasten.On the circumferential
Wie insbesondere die im Querschnitt wiedergegebenen Figuren 6 und 7 zeigen, ergibt sich durch den erläuterten Aufbau eine Außenleiteranordnung mit zwei länglichen Aufnahmeräumen 27, in welche jeweils eine elektrisch nichtleitfähige Innenleiterhalterung 29 eingefügt ist. Diese besteht bevorzugt aus einem als Dielektrikum wirkenden Kunststoff. Die Halterung kann so eingefügt werden, dass sie dauerhaft fest in den Aufnahmeräumen 27 sitzt. Aber auch bei loser Einfügung würde sie letztlich durch Aufsetzen des erwähnten Deckels 19e in vorbestimmter Lage fixiert sein.As shown in particular in the cross-section reproduced Figures 6 and 7, results from the illustrated construction, an outer conductor arrangement with two
Die Innenleiter-Halterung 29 weist im Querschnitt gabelförmige Seitenstege 29a auf, die nach außen hin, d.h. nach oben hin, leicht divergierend auslaufen. Dadurch wird eine im Querschnitt leicht V-förmige Nut oder ein leicht V-förmiger Aufnahmeschlitz oder Aufnahmeraum 29b geschaffen, in dessen Bereich benachbart zum Nutboden Seitenwandabschnitte ausgebildet sind, die parallel zueinander verlaufen oder sogar zum Nutboden hin wiederum geringfügig divergierend ausgerichtet sind, so dass nach Eindrücken des kabelförmigen Innenleiters 33 bis in das Nutbett dieser vor einem unbeabsichtigten Herausbewegen aus der nutförmigen Aufnahme 29b gesichert ist.The
Darüber hinaus ist aus den Ausführungsbeispielen auch ersichtlich, dass die bevorzugt aus Kunststoff bestehende Deckelanordnung 19e an der Deckelinnenseite mit einem Paar nach unten vorstehenden Rippen 19e' versehen ist, die im montierten Zustand des Deckels in die nutförmige Aufnahme 29b eingreifen und so gestaltet sind, dass sie bei montiertem Deckel den in die nutförmige Aufnahme 29b eingelegten Innenleiter 33 in dieser nutförmigen Aufnahme 29b fixiert und unverlierbar halten. Dazu laufen die Rippen 19e' im Querschnitt leicht keilförmig zusammen und weisen an ihrem vorlaufenden Ende einen abgeflachten und gegebenenfalls sogar leicht konkaven Anlageabschnitt auf, der auf dem Innenleiter 33 im montierten Zustand aufliegt.In addition, it can also be seen from the exemplary embodiments that the
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind an den beiden gegenüberliegenden Längsseiten 19d vorzugsweise im mittleren Bereich zwei Anschlussstellen 35 vorgesehen, zu denen beispielsweise von der erläuterten Strahler- oder Dipolanordnung zwei Koaxialkabel 37 hingeführt werden können. Die Außenleiter werden mit dem leitfähigen Gehäuse der Verbindungseinrichtung bzw. dem Verbindungsmodul 19 elektrisch kontaktiert, wohingegen die Innenleiter dazu getrennt über eine elektrische Querverbindung 39 mit dem zumindest in diesem Abschnitt blankliegenden Innenleiter 33, vorzugsweise durch Löten elektrisch-galvanisch verbunden werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Innenleiter 33 in der gesamten Länge ohne Kabelisolierung versehen, da der Innenleiter 33 gemäß Ausführungsbeispiel in einer als Isolierung wirkenden Innenleiter-Halterung 29 aus Kunststoff eingelegt ist. Eine Transformation oder Impedanzanpassung wird im Ausführungsbeispiel nicht durch eine Querschnittsveränderung des Innenleiters 33 geschaffen (was aufwendig wäre), sondern durch entsprechende unterschiedliche Gestaltungen des Außenmaßes oder Querschnittsmaßes der gegenüberliegenden Längsseitenwände 19b, die den Außenleiter der Verbindungseinrichtung bilden. Dabei ist ferner auch der Abstand zum Boden 19a wichtig, da durch Veränderung des Abstandes zum Boden 19a ebenfalls ein Beitrag zur Transformation oder Impedanzanpassung geleistet wird bzw. geleistet werden kann.In the embodiment shown, two
Im gezeigten Ausführungsbeispiel, insbesondere auch aus Figur 4, ist zu ersehen, dass die elektrischen Anschlussstellen 35 für die Einspeisung von den Koaxialkabeln 37 bezogen auf die Längsrichtung des Verbindungsmoduls 19 nicht mittig, sondern leicht außenmittig angeordnet sind, so dass beispielsweise der Einspeisweg von den Anschlussstellen 35 zu den stirnseitig gegenüberliegenden Anschlussstellen (also an den gegenüberliegenden Stirnseiten 19c des Verbindungsmoduls) unterschiedlich lang ist, wodurch die gewünschte, durch die gesamte geometrische Anordnung vorgewählte Phasenverschiebung für die benachbart liegenden Strahler und damit ein bestimmter Absenkwinkel vorgeprägt ist. Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Anspeisung aber auch exakt mittig erfolgen, wenn nämlich beide über die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung angespeisten benachbart zueinander angeordneten Strahleranordnungen mit gleicher Phasenlage gespeist werden sollen.In the exemplary embodiment shown, in particular also from FIG. 4, it can be seen that the electrical connection points 35 for the feed from the
In Figur 8 ist eine vergrößerte Detaildarstellung einer der beiden Anschlussstellen 35 gezeigt. Daraus ist zu entnehmen, dass beispielsweise der Außenleiter mit einem darauf sitzenden elektrisch leitfähigen Außenleiterkopf 43 versehen wird, der in eine entsprechende Ausnehmung 45 an der Anschlussstelle 35 eingesetzt wird und dadurch mit dem nach Art eines Gehäuses gebildeten Außenleiter der Verbindungseinrichtung elektrisch verbunden ist. Davon wird elektrisch getrennt der Innenleiter des Koaxialkabel über eine Öffnung in den Längsseitenwänden 19b zum jeweils zugeordneten Innenleiter 33 geführt und mit diesem elektrisch verbunden. Wie erläutert, ist die Verbindungseinrichtung als doppelte Verbindungseinrichtung mit zwei Innenleitern 33 gestaltet, um darüber beide senkrecht zueinander stehenden Polarisationen beider versetzt zueinander angeordneter Strahler anzuspeisen. Die Verbindungseinrichtung ist dabei bevorzugt zu einer vertikalen Mittellängsebene 47 (Figur 6) symmetrisch gestaltet. Die so gebildete Verbindungseinrichtung wird dann an geeigneter Stelle, z.B. auf der Rückseite eines Reflektors 3 befestigt, beispielsweise aufgeschweißt, angelötet oder mittels Schrauben oder sonstiger Befestigungseinrichtungen montiert. Abweichend davon ist es auch möglich, die erläuterte Verbindungseinrichtung nur mit den beiden Dipolen, also den Strahler oder Antennenelementen zu verbinden, nicht aber mit dem Reflektor. Mit anderen Worten kann das Verbindungsteil auch so angebracht werden, dass es den Reflektor nicht einmal berührt, wie dies auch in der Querschnittsdarstellung gemäß Figur 3 zu ersehen ist.FIG. 8 shows an enlarged detail of one of the two connection points 35. It can be seen that, for example, the outer conductor is provided with an electrically conductive
Anhand von Figur 9 ist in schematischer auszugsweiser perspektivischer Darstellung auf der Rückseite eines Reflektors 3 und in Figur 10 in schematischer Querschnittsdarstellung quer zur Längsrichtung des Reflektors 3 gezeigt, dass die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, d.h. das erfindungsgemäße Verbindungsmodul 19, nicht nur als separat handhabbares Bauteil, sondern auch als in die Reflektoranordnung integriertes Funktionsteil ausgebildet sein kann, bei welchem der Boden 19a des Verbindungsmoduls 19 durch das Material des Reflektors 3 selbst gebildet wird. Mit anderen Worten bilden die erläuterten als Außenleiter dienenden Längsseitenwände 19b, die Querseitenwände 19c sowie der vorgesehene mittlere Längssteg 19d ein einstückiges Teil der gesamten Reflektoranordnung.On the basis of FIG. 9, a schematic, partial, perspective view is shown on the rear side of a
Wie aus den Figuren, beispielsweise Figur 3, Figur 4 oder auch Figur 5 zu ersehen ist, wird die erläuterte Verbindungseinrichtung 19 oder das Verbindungsteil mittels zweier Schrauben 51 befestigt, beispielsweise direkt mittels der Schrauben 51 mit den Strahlerelementen oder Dipolen verbunden, d.h. insbesondere mit den zugehörigen Sockelbereichen 5a der Strahlereinrichtung. Dabei werden bevorzugt beide Polarisationen des Dipols mit dem Verbindungsteil, d.h. mit der Verbindungseinrichtung mittels einer Schraube mechanisch verbunden und elektrisch kontaktiert. Mit anderen Worten wird hierüber eine Verbindung mit dem Außenleiter der Verbindungseinrichtung 19 hergestellt. Entsprechende Abstützbereiche 53 der Verbindungseinrichtung 19, die in Richtung Befestigungsflächen oder Sockel 5a der Dipoleinrichtungen über den eigentlichen Boden 19a nach unten vorstehen, liegen dann an der Reflektor-Rückwand an. Mit anderen Worten würde bei einer derartigen Ausführungsform der Boden 19a der Verbindungseinrichtung 19 auf dem Reflektor 3 nicht aufliegen und diesen nicht berühren.As can be seen from the figures, for example FIG. 3, FIG. 4 or FIG. 5, the illustrated connecting
Abweichend vom erläuterten Ausführungsbeispiel kann das erläuterte Verbindungsmodul 19 natürlich auch zur Einspeisung eines Paares von lediglich einfach polarisierten Strahleranordnungen dienen. Dann würde das Verbindungsmodul 19 nur die umlaufenden Außenwände 19b, 19c ohne Mittel-Längssteg 19d aufweisen. In dem so gebildeten einzigen Aufnahmeraum 27 wäre dann nur eine entsprechende Innenleiter-Halterung 29 und nur ein Innenleiter 33 verlegt. Deviating from the illustrated embodiment, the illustrated
Claims (29)
- Connecting device for producing an electrical connection from one connection point (35) to two antenna element arrangements (5) which are offset with respect to one another, having an inner conductor connection and an outer conductor connection, having the following features:- the connecting device (19) has a housing arrangement (19') which forms an outer conductor (19''),- an inner conductor (33) is arranged along the housing arrangement which forms the outer conductors (19''), and at a distance from it,- the inner conductor (33) is held in a holding area (27) by means of an inner conductor holder (29), by means of which the inner conductor (33) is electrically conductively disconnected and/or isolated from the housing arrangement which forms the outer conductor (19"),characterized by the following further features:- the housing arrangement has a base (19a), and side wall sections with two opposite longitudinal side walls (19b), thus forming an elongated holding area (27), and- a cover (19e), which can be placed on the housing arrangement (19') and covers the holding area (27), is positioned opposite the base (5).
- Connecting device according to Claim 1, characterized in that the housing arrangement has a circumferential side wall section with two opposite longitudinal side walls (19b) and two lateral side walls (19c) at the ends.
- Connecting device according to Claim 1 or 2, characterized in that the connecting device (19) makes direct contact with the associated antenna element arrangements (5) or with the associated cap areas (5a) of the antenna element arrangements (5).
- Connecting device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the inner conductor holder (29) is composed of nonconductive material.
- Connecting device according to Claim 4, characterized in that the inner conductor holder (29) is composed of plastic
- Connecting device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the inner conductor (33) comprises a wire or an uninsulated wire.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the impedance matching or power matching of the connecting device is preselected or predetermined by the different configuration of the housing (19) or of the outer conductor (19''), that is to say by the different configuration of the cross-sectional size or the wall thickness of the longitudinal side walls (19b), or by a different distance between the opposite longitudinal side walls (19b).
- Connecting device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the impedance matching or power matching of the connecting device is preselected or predetermined by the different configuration of the inner conductor holder (29), that is to say by the different distance from the base (19a), which is predetermined in this way.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the impedance matching or power matching of the connecting device is preselected or predetermined by the use of a dielectric, which is inserted in the holding area (27) between the inner conductor (33) and the housing arrangement (19'), or by the cross-sectional configuration of the dielectric.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the connecting device is in the form of a double module, namely using two inner conductors (33), which are arranged with a lateral offset with respect to one another.
- Connecting device according to Claim 10, characterized in that the two inner conductors (33) which are arranged with a lateral offset from one another are separated from one another via a conductive central longitudinal web (19d) which is provided between them.
- Connecting device according to Claim 10 or 11, characterized in that the central longitudinal web (19d) is part of the housing (19') of the connecting device (19) and is designed to be electrically conductive.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the housing (19) of the connecting device (19) is electrically conductive, using electrically conductive metal.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the housing (19) is composed of nonconductive material and is provided with at least one electrically conductive surface.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the inner conductor holder (29) has a holding area (29b) for retention and holding of the inner conductor (33).
- Connecting device according to Claim 15, characterized in that the holding area (29) is in the form of a groove.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the connecting device (19), which is in the form of a housing, is closed by a cover (19e).
- Connecting device according to Claim 17, characterized in that the cover (19e) is composed of plastic.
- Connecting device according to Claim 17 or 18, characterized in that, on its inner face, the cover (19e) has a projecting arrangement in the form of a projecting web or a projecting rib (19e'), or in the form of projections which are spaced apart from one another, which, when the cover (19e) is fitted, projects or project into the holding area (19b), which is in the form of a groove and in which the inner conductor (33) is arranged.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 19, characterized in that the connecting device (19) comprises a connecting module (19') which can be handled in a standard manner and is in the form of a housing.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 20, characterized in that, as an integrated functional part, the connecting device (19) is integrally connected to a reflector (3), or is produced integrally with a reflector (3), such that the base (19a) of the connecting device is part of the reflector (3), and such that the side wall sections (19b, 19c) are integrally and firmly connected to the reflector (3).
- Connecting device according to Claim 21, characterized in that a central longitudinal web (19d) is provided between the side wall sections (19b, 19c) and is likewise integrally firmly connected to the reflector.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 22, characterized in that the connecting device (19) is produced as an integrated component of the reflector using a master gauge method, i.e. using a die-casting, injection-molding, stamping or forming method.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the connecting device (19) is attached via at least two screws (51), either to the reflector (3) or to the antenna element arrangements (5) or to their cap (5a).
- Connecting device according to Claim 24, characterized in that the connecting device (19) is arranged at least at a short distance from the reflector (3) and rests on and is attached to the cap areas of the antenna element arrangements (5) by means of projecting section areas (53), with these cap areas being exposed in appropriate recesses in the reflector (3).
- Connecting device according to one of Claims 1 to 23, characterized in that the connecting device (19) is mounted such that it rests directly on the reflector (19).
- Connecting device according to one of Claims 1 to 26, characterized in that the inner conductor (33) is inserted or introduced into an inner conductor holder (29) essentially over its entire length.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 27, characterized in that the line length between the connection points (35) and the two antenna element arrangements (5) which are arranged offset is different, in order to produce a different phase angle and thus a preselectable down-tilt angle.
- Connecting device according to one of Claims 1 to 27, characterized in that the line length between the connection points (35) and the two antenna element arrangements (5) which are arranged offset is different in order to produce integrated impedance matching or power matching for the at least two connected antenna element arrangements (5).
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