EP3208886B1 - Antenne - Google Patents

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EP3208886B1
EP3208886B1 EP16203119.9A EP16203119A EP3208886B1 EP 3208886 B1 EP3208886 B1 EP 3208886B1 EP 16203119 A EP16203119 A EP 16203119A EP 3208886 B1 EP3208886 B1 EP 3208886B1
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EP
European Patent Office
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antenna
switch
ports
activated
radiators
Prior art date
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Active
Application number
EP16203119.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3208886A1 (de
Inventor
Helmut Mühlbauer
Stefan Reichelt
Volker Küsel
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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of EP3208886A1 publication Critical patent/EP3208886A1/de
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Publication of EP3208886B1 publication Critical patent/EP3208886B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0087—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/22—Antenna units of the array energised non-uniformly in amplitude or phase, e.g. tapered array or binomial array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to an antenna with an antenna controller, a plurality of radiators and with a plurality of functional elements.
  • it is a cellular radio antenna, in particular for a cellular radio base station, ie a cellular radio antenna with which cellular radio signals can be received and sent at a cellular radio base station.
  • Pamphlet EP 2 375 499 A1 shows an active antenna which switches off individual transmission amplifiers depending on the transmission power required in each case.
  • Pamphlet DE 10 2014 011 822 A1 shows an antenna system with a switching matrix for establishing a connection between a plurality of primaries and ALDs.
  • the antenna can have a communication interface, which is usually an AISG interface. Such an interface allows, on the one hand, the control of the beam angle via an external control. Furthermore, antenna data such as the serial number, etc. can also be read out via the communication interface.
  • a communication interface which is usually an AISG interface.
  • Such an interface allows, on the one hand, the control of the beam angle via an external control.
  • antenna data such as the serial number, etc. can also be read out via the communication interface.
  • Such an antenna is for example from the DE 10 2009 022 158 A1 known.
  • communication with the external control can take place via a separate cable which connects the antenna control with the external control.
  • maintenance personnel can connect the external controller to the antenna controller to set the beam angle on site.
  • the communication interface can allow communication with the external control via the high-frequency lines connected to the ports of the radiators.
  • the communication signals of the communication interface are superimposed on the mobile radio signals transmitted on the high-frequency lines.
  • the received communication signals can be separated or the transmitted communication signals can be uploaded via an interface, referred to as bias-T, arranged in the high-frequency lines.
  • bias-T an interface, referred to as bias-T, arranged in the high-frequency lines.
  • This type of communication allows the antenna control to be activated via an external control arranged in the area of the base station or integrated into the base station. The operator of the mobile radio base station can then in turn access this external control.
  • the mobile radio antennas usually have a plurality of different radiators for sending and / or receiving in several frequency bands, which are connected to the mobile radio base station via separate ports of the antenna.
  • such antennas are therefore manufactured with different equipment of radiators for, for example, three, four or five different frequency bands. This results in a large number of variants in production. If an operator wants to expand the base station by further frequency bands at a later point in time, or if another operator wants to use the antenna, the previously installed antenna must be replaced by an antenna equipped with additional radiators.
  • Such mobile radio antennas from the applicant are described, for example, in the publication KATHREIN, Remote Electrical Tilt System, Overview of related products, Installation and Control Possibilities, Edition 01/2014.
  • the DE 10 2011 009 600 B3 also shows a mechanical switching device, via which a plurality of phase shifters of such a mobile radio antenna can be driven via just one drive.
  • the object of the present invention is to provide an antenna by means of which the costs in production and operation can be reduced and / or which can be used more flexibly.
  • the present invention shows an antenna with an antenna controller, a plurality of radiators and with a plurality of functional elements.
  • the antenna control has a configuration function which can be accessed via an external control. According to the invention, it is provided that at least one functional element can be deactivated and / or activated via the configuration function.
  • the antenna according to the invention is preferably a cellular radio antenna, in particular for a cellular radio base station.
  • the antennas no longer have to be equipped with a different number of functional elements depending on the specific requirements of the operator. Rather, all antennas can be manufactured with the full range of functional elements in the course of production. If an operator only needs some of the functional elements, initially only a corresponding subgroup of functional elements is activated ex works. If the operator needs additional functional elements during operation of the antenna, these can also be enabled using the configuration function. Conversely, if necessary, functional elements that are no longer required can be deactivated. Since the configuration function can be accessed via an external control, the reconfiguration of the antenna and the activation and / or deactivation of the individual functional elements is possible without any problems.
  • the present invention thus enables cost-effective manufacture of the antennas due to the reduced number of variants, as well as extremely flexible adaptation of the antennas to the needs of the operator.
  • the antenna can be expanded by activating functional elements and no longer has to be exchanged for another antenna as in the prior art.
  • the functional elements can in particular be elements of the hardware with which the antenna is equipped. In this way, a large number of antennas can advantageously be equipped with the same hardware and then adapted to the needs of the operator via the configuration function of the antenna controller.
  • the functional elements comprise ports via which the antenna radiators are supplied with signals. At least one port can be deactivated and / or activated via the configuration function. Furthermore, a plurality of ports can be selectively deactivated and / or activated via the configuration function.
  • the ports are preferably connections of the antenna to which cables can be connected to supply the antenna's radiators with signals. These are particularly preferably high-frequency connections to which high-frequency cables can be connected which connect the antenna to the base station.
  • radiators of the antenna can be interconnected to form at least one group radiator arrangement.
  • the radiators can be interconnected via a phase shifter to form a phased array arrangement, so that the angle of inclination of the phased array arrangement can be adjusted by adjusting the phase shifter.
  • the radiators of a phased array arrangement preferably have at least one common port which can be deactivated and / or activated by the configuration function
  • the radiators can be dual-polarized radiators.
  • two ports are preferably assigned to such a radiator.
  • a plurality of dual-polarized radiators are preferably interconnected to form a dual-polarized group radiator arrangement, as has been described above.
  • Such a phased array arrangement thus has two ports, one each for the two polarizations.
  • the two ports of a phased array arrangement can preferably be deactivated and / or activated by the configuration function.
  • the two ports of a dual polarized radiator and / or a dual polarized group radiator arrangement can each be deactivated and / or activated together.
  • the two ports of such a dual polarized radiator and / or such a dual polarized group radiator arrangement can no longer be activated and / or deactivated separately, but only together.
  • the two ports of such an antenna are not required separately. This reduces the complexity of the circuitry for deactivating and / or activating a dual polarized radiator and / or a dual polarized group radiator arrangement.
  • the antenna according to the invention also advantageously has ports or radiators and / or group radiator arrangements connected to them for transmitting and / or receiving in different frequency bands.
  • the antenna according to the invention can have radiators or group radiator arrangements with different center frequencies.
  • the antenna can have ports and / or radiators for more than three, preferably more than four, frequency bands.
  • the antenna is a penta-band antenna; H. an antenna with ports for five different frequency bands.
  • the antenna can have at least one phased array arrangement for each frequency band.
  • the number of frequency bands with which the antenna can be operated can preferably be changed by activating and / or deactivating ports of the antenna.
  • the antenna can have ports and / or radiators for more than three, preferably more than four frequency bands, the ports being able to be deactivated and / or activated for at least one and preferably for more than one frequency band.
  • the antenna is delivered in a configuration in which the other ports are deactivated. If the operator, or another operator, needs additional frequency bands during operation, the ports that were initially deactivated can be activated using the configuration function.
  • the antenna can each have a plurality of phased array arrangements for individual frequency bands or for all frequency bands.
  • the antenna can have several phased array arrangements for at least one frequency band have, wherein the ports of at least one and preferably several of these phased array arrangements can be deactivated and / or activated.
  • Such a configuration with several phased array arrangements for the same frequency band thus makes it possible to increase the capacity of the antenna in a frequency band by activating a further phased array arrangement, for example in order to be able to connect several base stations to the same antenna.
  • the antenna can have one or more radiators and / or group radiator arrangements, the ports of which cannot be deactivated and / or activated. These represent the basic equipment of the antenna. In addition, however, the antenna has one or more radiators and / or group radiator arrangements, the ports of which can be deactivated and / or activated and therefore deactivated and / or activated to change the functional scope of the antenna.
  • the plurality of radiators and / or group radiator arrangements of the antenna are preferably arranged in a single antenna housing.
  • the ports also preferably have connection elements for connecting high-frequency cables such as sockets, for example, which are arranged on the housing.
  • Phase shifters for setting the angle of inclination of the phased array arrangements are preferably also provided in the housing.
  • the radiators of a group radiator arrangement are preferably arranged vertically in a column one above the other. Furthermore, several such columns of radiators can be arranged next to one another. Furthermore, the radiators of different frequency bands can be nested in one another.
  • the radiators are preferably arranged on a common carrier arrangement. In particular, the carrier arrangement can be a common reflector for the radiators.
  • At least one switch that can be mechanically adjusted from a first switch position to a second switch position is provided for deactivating and / or activating the ports.
  • a mechanical switch allows high-frequency signals to be switched easily.
  • the adjustment of the switch can be controlled via the antenna control, the configuration function in particular having access to the adjustment of the switch.
  • the switch preferably deactivates the port in the first switch position, while the port connects to at least one radiator in the second switch position.
  • two adjustable switches are mechanically coupled to one another and / or integrated into one another and can only be adjusted together.
  • Such two switches are preferably used for activating and / or deactivating the two ports of a dual polarized radiator and / or a dual polarized group radiator arrangement.
  • the two switches can deactivate the two ports in the first switch position and connect the ports to the dual-polarized radiator and / or the dual-polarized phased array in the second switch position.
  • a switch as it can be used according to the invention for deactivating and / or activating a port, are described in more detail. If several switches are used, then preferably several and more preferably all switches are designed as described below.
  • the switch can have a rotatably mounted pickup which, in the first switching position, disconnects a connection to a first signal line and, in the second switching position, establishes a connection to a first signal line.
  • the first signal line can be connected to a first line section of the switch are in connection, which in the second switching position capacitively couples via a dielectric layer to a line section of the consumer.
  • the first signal line preferably connects the switch to a radiator.
  • the consumer is electrically coupled to a second signal line, in particular capacitively, via a coupling point arranged in the area of its axis of rotation.
  • This second signal line is preferably connected to the port.
  • the consumer in the first switching position establishes a connection to a termination, in particular by the consumer in the first switching position capacitively coupling with a second line section of the switch which is connected to a termination.
  • a 50 ⁇ termination can be used. Appropriate adaptation does not result in any reflection.
  • a short circuit can be used as a termination. The short-circuited line creates total reflection.
  • an open line can also be used as a termination. The open end is preferably shielded in order to prevent interaction with the antenna. This also creates total reflection at the open end.
  • a deactivated port can be recognized by the base station.
  • a VSWR alarm is triggered when the base station is connected to a deactivated port and this is supplied with power.
  • the termination can be integrated in the switch or can be designed as a separate component which is connected to the switch, in particular in the case of the cable.
  • the switch preferably has a closed housing. This can, for example, consist of an electrically conductive material or be coated with such a material.
  • the switch according to the invention is preferably actuated via an electrically controllable actuator.
  • an electrically controllable actuator can thus be an electromechanical actuator.
  • an electromechanical linear actuator and / or an electric motor, in particular with a gear, can be used as the actuator.
  • the switch is preferably operated via an actuator which is also used to adjust at least one phase shifter of the antenna. This has the advantage that no additional actuator is required to adjust the switch, but an actuator that is required in any case to adjust a phase shifter can be used.
  • the antenna can have a plurality of phase shifters which can be adjusted via a single actuator.
  • the actuator can be selectively connected to one of the phase shifters via a switching device in order to adjust it.
  • the switching device preferably has a plurality of separate drives for adjusting the phase shifters, the drives each being connected to at least one phase shifter via a drive mechanism.
  • the actuator and / or the switching device is preferably also used to actuate one or more switches for deactivating and / or activating ports.
  • the switching device and / or the drive mechanism, which connects the switching device to the phase shifters can be designed as shown in FIG DE 10 2011 009 600 B3 by the same applicant. Reference is made in full to the content of this application.
  • the switch and at least one phase shifter can be adjusted together by means of a common drive mechanism which is actuated by the actuator.
  • the switch and the at least one phase shifter can preferably be assigned to the same group of radiators.
  • the switch can be used to activate and / or deactivate a phased array arrangement formed by a group of emitters, while the phase shifter, which is actuated with the switch via the common drive mechanism, is used to adjust the angle of inclination of the phased array arrangement.
  • the drive mechanism is driven by an output of the switching device described above.
  • the common drive mechanism preferably adjusts the switch between the first and the second switching position in a first adjustment range and adjusts the phase shifter in a second adjustment range.
  • a first adjustment range of the drive mechanism is used to operate the switch, a second to adjust the angle of inclination.
  • connection between the drive mechanism and the switch preferably has a freewheel in the second adjustment range in order to adjust the phase shifter by further actuation of the drive mechanism without the switch being actuated.
  • the freewheel ensures that the switch remains in the second switch position in which the port is activated, while the angle of inclination is changed by creating the phase shifter by adjusting the drive mechanism in the second adjustment range.
  • connection between the drive mechanism and the phase shifter in the first adjustment range can have a freewheel in order to adjust the switch by actuating the drive mechanism. This freewheel ensures that the phase shifter is not adjusted any further while the port is deactivated by pressing the switch.
  • the phase shifter can also be adjusted together with the switch in the first adjustment range.
  • the phase shifter has an adjustment range which, although it cannot be used to change the angle of inclination of the activated radiators, is merely swept over when the switch is moved from the second switch position to the first switch position.
  • the common drive mechanism can be, for example, a push rod which is connected to both the switch and the phase shifter via eccentrics and / or drivers.
  • the drive mechanism can be a gear unit that connects an output shaft to both the switch and the phase shifter.
  • the switch and the phase shifter are preferably connected to the same output of the switching device.
  • the use of the switch therefore does not require any additional drives on the switching device.
  • the switch and the phase shifter (s) can each be adjusted by means of a separate drive mechanism.
  • these drive mechanisms can each be selectively connected to the actuator via a switchover device.
  • a switch and a phase shifter which are assigned to the same group of radiators, can be adjusted using separate drive mechanisms.
  • Adjusting the switch and the phase shifter thus requires switching over the switching device between the corresponding output drives.
  • the drive mechanism for the switch and the drive mechanism for the phase shifter are coupled to separate drives of the switching device. This simplifies the drive mechanism for the switch or the phase shifter, since freewheels are no longer required.
  • the use of the switch requires an additional output on the switching device.
  • the functional elements can include communication interfaces for communication between the antenna controller and an external controller, where at least one and preferably several of the communication interfaces can be selectively deactivated and / or activated by the configuration function.
  • the antenna hardware can be delivered from the factory with a full set of communication interfaces, although the communication interfaces that are not required by the operator are initially deactivated and only activated when they are actually required.
  • An activated communication interface preferably allows the angle of inclination of at least one phased array of the antenna to be controlled and / or antenna data to be read out.
  • the communication interfaces can be AISG interfaces, for example.
  • AISG is a standardized protocol for communication with an antenna controller.
  • the communication interfaces are assigned to the ports of the antenna and enable communication via the signal lines used to transmit the signals to the radiators.
  • the high-frequency lines which are used to transmit the signals, in particular the mobile radio signals to the radiators can also be used at the same time to transmit the data signals for communication with the antenna controller.
  • the communication points can each include a bias T, which separates the mobile radio transmission signals and the communication data from one another.
  • the communication interfaces can be integrated into the ports of the antenna, so that by connecting a high-frequency line to a port of the antenna, communication with the communication interface integrated in the port can take place as soon as it has been activated.
  • these no longer have to be inserted separately into the high-frequency line, but are already integrated into the ports of the antenna.
  • one or more of the communication interfaces can also have a separate connection with which they can be connected in a wired manner, for example to an external controller.
  • the connection can only be used for communication with the antenna control.
  • the antenna control can comprise a control matrix which defines which communication interface can be used to access which components of the antenna.
  • the control matrix can preferably be configured using the configuration function.
  • the antenna comprises several phased array arrangements which, depending on the configuration of the control matrix, can be accessed separately via different communication interfaces and / or jointly via a communication interface.
  • several phased array arrangements can be accessed via just one communication interface, and in particular their angle of inclination can be adjusted and / or their data can be read out.
  • phased array arrays assigned to these communication interfaces can be accessed via them, but not other phased array arrays assigned to another communication interface.
  • the functional elements of the antenna preferably include ports via which the antenna radiators are supplied with signals, and communication interfaces, at least one port and at least one communication interface being able to be deactivated and / or activated by the configuration function.
  • the communication interface is preferably assigned to the port.
  • the activation of the port can preferably take place independently of the activation of the communication interface.
  • this enables a port to be activated while the communication interface assigned to it remains deactivated.
  • the aforementioned control matrix can preferably be configured in such a way that an antenna which is supplied with signals via an activated port while the communication interface assigned to the port is deactivated can be accessed via another communication interface.
  • a communication interface can be deactivated independently of the deactivation of the associated port.
  • a communication interface can only be activated if the associated port has also been activated.
  • the deactivation and activation of the communication interfaces can take place independently of the deactivation and activation of the ports.
  • the control matrix is preferably designed in such a way that radiators or group radiator arrangements which are assigned to a deactivated port cannot be accessed via any of the communication interfaces.
  • the antenna according to the invention preferably has a plurality of ports and a plurality of communication interfaces which can be deactivated and / or activated by the configuration function.
  • the communication interfaces are preferably each assigned to the ports.
  • the activation of the ports is preferably carried out independently of the activation of the communication interfaces.
  • the functional elements comprise at least one sensor which can be deactivated and / or activated by the configuration function. This makes it possible to equip the antenna with such a sensor regardless of whether the operator actually needs a sensor. If the sensor is then required, the sensor can be activated.
  • different data from the sensor can be selectively deactivated and / or activated, and / or the data from different sensors can be selectively deactivated and / or activated.
  • different data can be made available through activation.
  • the data can preferably be read out by means of the external control, for which purpose the external control can communicate with the antenna control.
  • the sensor or sensors can in particular be an inclination sensor and / or a position sensor and / or a temperature sensor and / or a humidity sensor.
  • the data of an inclination sensor and / or position sensor can be used in particular when setting up and / or checking the correct setting up of an antenna.
  • the data from a temperature sensor and / or a humidity sensor can be used, for example, for weather forecasts.
  • the configuration function of the antenna control according to the invention is implemented via a configuration file which is stored in the antenna control and can be changed by the external control.
  • the change in the configuration and thus the activation and / or deactivation of functional elements is therefore preferably carried out via a software update, in the course of which the configuration file is changed.
  • the configuration function also includes an authentication function, which enables unauthorized deactivation and / or activation the functional elements prevented. This ensures that only authorized bodies can access the configuration of the antenna.
  • the authentication function can work with software signatures and / or software keys.
  • the antenna controller has a communication interface via which the external controller can access the configuration function.
  • At least one communication interface can be provided via which the external controller can access the configuration function and which cannot be deactivated and / or which is not assigned to a port.
  • at least one communication interface can be provided via which the external controller can access the configuration function, this communication interface having a separate connection.
  • an external controller can access the configuration function via all activated communication interfaces.
  • An antenna according to the invention can be connected to one or more base stations in order to transmit and receive mobile radio signals. If the antenna is connected to several base stations, these can be operated by the same service provider, but also by different service providers.
  • the antenna according to the invention is preferably a passive antenna, i. H. the antenna does not have any amplifiers arranged between the ports and the radiators. In a possible alternative embodiment, however, the antenna according to the invention can also be an active antenna.
  • the present invention comprises a base station arrangement with at least one base station and at least one antenna as described above.
  • the at least one base station is preferably connected to at least one port of the antenna according to the invention via high-frequency cables.
  • At least a first and a second base station are provided, which are each connected separately to ports of the antenna.
  • Different phased array arrangements arranged in the antenna are preferably supplied separately with mobile radio signals via the first and the second base station.
  • the first and the second base station communicate with the antenna controller via separate communication interfaces of the antenna.
  • the first and the second base station can preferably only access the radiators and / or group radiator arrangements of the antenna which are assigned to this base station and which are supplied with mobile radio signals from this base station.
  • the communication interfaces are preferably assigned to the ports.
  • this embodiment allows at least a first and a second service provider to share the antenna.
  • the configuration can thus be changed during operation of the antenna in such a way that further functional elements can be used.
  • additional ports and / or additional communication interfaces can be activated.
  • the additional ports are preferably used for sending and / or receiving in a further cellular radio frequency band.
  • a further base station can be connected to the second subgroup of functional elements, in particular the further ports.
  • additional communication interfaces can also be activated.
  • the communication interfaces can each have a ping function, by means of which the signal propagation time between the external controller and the communication interface can be measured.
  • the external control can be, for example, a portable device which is connected on site via a cable to a corresponding connection of the antenna or wirelessly via a corresponding communication interface.
  • the external control can be an antenna line device.
  • the external control can alternatively or additionally communicate with the antenna control via the mobile radio base station.
  • the communication between the external controller and the antenna controller can take place via a cable which is used exclusively for communication between the antenna controller and the external controller.
  • the communication between the external control and the antenna control can take place via communication signals which are exchanged together with the mobile radio signals on the high-frequency cables provided between the base station and the antenna.
  • FIG. 1 an embodiment of a base station arrangement according to the invention is shown in which an embodiment of an antenna 1 according to the invention is used.
  • the antenna 1 has a plurality of radiators 2, which are connected to base stations 4 and 4 'via ports 3 of the antenna 1 and high-frequency lines 12.
  • the antenna receives high-frequency transmission signals from the base stations and transmits them via the radiators 2.
  • the radiators 2 receive mobile radio signals from terminals.
  • the antenna 30 has a housing, in the interior of which the radiators 2 are arranged.
  • the ports 3, which are designed as sockets for connection to the high-frequency cables, are provided on the housing 30.
  • a plurality of radiators 2 of the antenna are combined to form a group radiator arrangement 31 in the exemplary embodiment.
  • the individual radiators 2 of such a group radiator arrangement 31 are supplied with mobile radio signals via a common port 3.
  • the radiators of the group radiator arrangement 31 are preferably arranged one above the other in at least one vertical column.
  • the individual emitters of the phased array arrangement are connected to the port via one or more phase shifters 14.
  • the angle of inclination of the antenna can be adjusted electrically by adjusting the phase difference between the individual radiators of the group radiator arrangement.
  • the radiators 2 are dual-polarized radiators.
  • a radiator is therefore assigned two separate ports for its two polarizations.
  • two ports for the two polarizations of the radiators forming the phased array are assigned to a phased array arrangement 31.
  • the connection of a radiator or a radiator group combined to form a group radiator arrangement is to be understood.
  • the antenna 1 has an antenna control 5, via which the setting of the angle of inclination of the phased array arrangements can be controlled.
  • the antenna has at least one electromotive actuator 15 which is connected to the phase shifters via one or more drive mechanisms in order to adjust them.
  • the actuator 15 is activated by the antenna control 5.
  • the antenna control 5 has a communication interface 10 via which it can be connected to an external control 9.
  • the in Figure 1 The connection between the external controller 9 and the antenna controller 5 takes place via a cable 11.
  • the external controller 9 is an antenna line device.
  • An AISG interface is used as the communication interface.
  • the antenna control 5 has an AISG socket, via which it can be connected to the external control 9.
  • the communication between the antenna control 5 and the external control 9 can also take place wirelessly, for example via known wireless interfaces such as ZigBee, Bluetooth or WiFi.
  • the communication between the antenna control 5 and the external control 9 can also take place via the high-frequency cables.
  • the corresponding communication interfaces are shown in more detail below.
  • the external control can also be integrated into the base station 4 and / or 4 'and / or permit remote maintenance.
  • the antenna 1 has a plurality of phased array arrangements 31 for different mobile radio frequency bands.
  • the antenna can have phased array arrangements for 3, 4 or 5 mobile radio frequency bands.
  • the antenna can have only one phased array arrangement per mobile radio frequency band, but also two or more phased antenna arrays for the same mobile radio frequency band in other exemplary embodiments.
  • the radiators 2 of the antenna, or the ports 3 via which the radiators 2 are supplied with mobile radio signals, form functional elements of the antenna according to the invention.
  • the antenna according to the invention has several communication interfaces 6 which allow communication with the antenna controller 5.
  • these further communication interfaces could be designed in the same way as the communication interface 10 and comprise a socket via which a cable used solely for communication with the communication interface can be connected to the antenna controller 5.
  • the communication interface 6 separates the signals applied via the high-frequency signal lines 12, on the one hand, into the high-frequency mobile radio signals, which are passed on to the radiators 2 via the high-frequency signal line 8, and into the communication signals, which are passed over the communication signal line 7 to the antenna control 5 become.
  • the communication signals coming from the antenna control 5 are superimposed on the high-frequency signals coming from the radiators.
  • the communication signals can be modulated onto a carrier frequency in the communication interface 6 for transmission via the high-frequency signal lines 12, which is outside the mobile radio frequency range.
  • the communication interfaces can be AISG interfaces. As just described, these are preferably designed as bias-T, ie they allow communication via the high-frequency signal lines 12.
  • the communication interfaces are integrated in the ports 3 of the antenna, ie no separate consumers arranged in or on the high-frequency signal lines are required to establish communication. Rather, the communication interfaces are already part of the antenna. As a result, the high-frequency signal lines 12 only have to be connected to the ports 3 in order to also be able to communicate with the communication interfaces 6 of the antenna.
  • the inventive integration of the communication interfaces 6 into the ports 3 does not necessarily mean that the bias T has to be arranged directly in the area of the socket for connecting the high-frequency lines. Rather, it can also be arranged elsewhere within the antenna.
  • the antenna according to the invention comprises a sensor arrangement 16 with at least one sensor. This is also connected to the antenna control 5.
  • the antenna controller 5 has a configuration function via which at least one functional element can be deactivated and / or activated.
  • the functional element can in particular be a port 3, a communication interface 6, and / or a sensor 16.
  • the configuration function thus enables the antenna to be fully equipped and supplied in terms of hardware. If a customer does not initially need all of the functional elements, the functional elements that are not required are deactivated at the factory. However, by means of the configuration function according to the invention, these can be activated in further operation, so that the operator can access the further functional elements if he does need them in further operation after appropriate activation.
  • the activation option also allows another operator, for example, to access functional elements that are not used by a first operator.
  • the antenna can be designed as a penta band antenna with five frequency bands and ten ports. Of these five Frequency bands, however, can initially have one or more frequency bands deactivated.
  • the antenna can be delivered as a triple-band antenna with three frequency bands and thus six activated ports. The remaining two frequency bands and thus the four remaining ports can later be activated by the external control if they are required.
  • the ports are switched on and off via a switch 13 which is switched via an electromechanical actuator 15.
  • the switch is arranged between port 3 and the radiator or radiators which are supplied with high-frequency signals from port 3.
  • the switch can be arranged between the port 3 and a phase shifter 14, via which a plurality of radiators 2 are interconnected to form a group radiator arrangement.
  • the switch is a 1-to-2 switch; H. a switch which optionally connects a first connection 32 to a second connection 21 or a third connection 22.
  • the first connection 32 is connected to the port 3, the third connection 22 with the radiators, which are supplied with mobile radio signals from the port.
  • the switch In a first switch position, the switch deactivates port 3, i. H. it separates the high-frequency signal connection between port 3 and the radiator or radiators assigned to this port.
  • the switch connects port 3 to the radiator (s) assigned to the port.
  • the switch has a rotatably mounted pickup 20, which is electrically coupled to the first connection 32 in the area of its axis of rotation, in particular is capacitively coupled.
  • a line section 20 of the consumer is electrically coupled to the second connection 21, preferably likewise capacitively.
  • a line section of the On the other hand, the consumer 20 to the third connection 22.
  • This coupling is also preferably carried out capacitively.
  • the switch is thus constructed in a manner similar to that known from phase shifters. Instead of the line sections which are swept over by the consumer to change the phase shift, however, the switch has two separate line sections, the first line section, which forms the second connection 21, being coupled to the consumer 20 in the first switch position, and the second line section, which forms the third connection 22, couples in the second switching position to the consumer, the first and the second line section being electrically isolated from one another.
  • the switch is now switched by moving the pickup from the first switch position to the second switch position.
  • the second connection 21 of the switch is connected to a termination 24.
  • the termination can be integrated in the switch or as an additional box built separately from the switch.
  • a base station if it is signal-connected to a deactivated port and supplies it with power, can use a VSWR alarm to determine that a deactivated port is connected and is being supplied with power. This allows the base station to recognize whether the ports that are connected to the base station are deactivated or activated.
  • the switch is preferably accommodated in a closed housing.
  • the housing is preferably made of metal or has a metallized layer.
  • the switch 13 is switched over in both exemplary embodiments via a drive mechanism 17 which connects the switch to an electromechanical actuator 15.
  • the electromechanical actuator 15 is activated via the antenna control in order to move the switch from the first to the second switching position or back, and thus to enable or disable the port.
  • a push rod 17 can be used as the drive mechanism, for example, which moves an eccentric 19 via a driver 18, which in turn is connected to the collector 20.
  • a transmission can be used to adjust the pickup 20.
  • the phase shifter 14 also has a pickup arm 25, which is electrically, in particular capacitively, connected to a first connection in the area of its axis of rotation. This connection is connected to the third connection 22 of the switch via the signal line 23.
  • the phase shifter also has conductor track sections 26 which couple capacitively with a conductor track section of the pickup arm 25.
  • the radiators 2 of a group radiator arrangement are connected to the two ends of such a conductor track section 26 via signal lines 27. Depending on the position of the pickup arm, the signal path is reduced on the one hand and enlarged on the other, or vice versa. This allows the phase shift between the individual radiators of the phased array to be changed.
  • the phase shifter preferably has two or more conductor track sections 26 which are each connected separately to radiators.
  • the conductor track sections preferably have a different one Distance to the axis of rotation of the pickup arm 25.
  • the conductor track sections preferably run in an arc around the axis of rotation.
  • the phase shifter is also preferably moved via an electromechanical actuator 15.
  • a separate electromechanical actuator 15 can be used for adjusting the switch 13 and the phase shifter 14.
  • the same electromechanical actuator 15 is preferably used both for adjusting the switch and for adjusting the phase shifter.
  • Fig. 2 and 3 two exemplary embodiments are shown of how such an adjustment of the switch and phase shifter can take place via just one electromechanical actuator.
  • the switch 13 and the phase shifter 14, which are assigned to the same phased array 31, are connected to the drive 15 via a common drive mechanism 17.
  • a common push rod can be provided, which is coupled to eccentrics 19 of the phase shifter 14 and the switch 13 via separate pickups 18.
  • both the switch 13 and the phase shifter 14 can be adjusted.
  • the switch can be switched in a first adjustment range and the phase shift of the phased array arrangement 31 can be adjusted in a second adjustment range.
  • the phase shifter is adjusted both via the first and the second adjustment range.
  • the position P1 is a rest position in which the switch 13 is open and the port is deactivated. If the switch is now moved from the open position to the closed position via the common drive mechanism 17, the phase shifter is moved into position P2 at the same time.
  • the position P2 is therefore the starting position of the usable range of the phase shifter, ie the minimum or the maximum tilt value.
  • the angle of inclination or the tilt value can then be set by moving the phase shifter between positions P2 and P3.
  • the position P3 is the end position of the usable phase shifter range and thus represents the end tilt value, i.e. H. the maximum tilt value or the minimum tilt value.
  • phase shifter While the phase shifter is being adjusted in its usable range, i.e. between position P2 and position P3, switch 13 remains in its second, closed switch position.
  • the connection between the common mechanism and the pickup arm 20 has a freewheel for this adjustment range.
  • the phase shifter can also be equipped with a freewheel.
  • the freewheel can be designed in such a way that the pickup arm 25 of the phase shifter 14 is not moved while the switch is being moved from its first, open switch position to its second, closed switch position. As a result, the entire adjustment range of the phase shifter from position P1 to position P3 can be used to adjust the phase shift between the radiators.
  • the common drive mechanism 17 can be connected to the electromechanical actuator 15 via a switchover device 27.
  • the switching device can have a drive shaft with which it is connected to the electromechanical actuator 15, as well as a plurality of output shafts which can optionally be brought into operative connection with the drive shaft.
  • the other output shafts the switching device 27 can be used to adjust further switches and / or phase shifters of the antenna, so that the switches and / or phase shifters of several phased array arrangements of the antenna can be adjusted via just one electromechanical actuator 15.
  • the switchover arrangement 27 is also activated by the antenna control 5.
  • the switchover arrangement can be designed as shown in FIG DE 10 2011 009 600 B3 is known.
  • a further embodiment is shown, which differs from that in Fig. 2
  • the exemplary embodiment shown only differs in that two separate drive mechanisms 17 'and 17 "are used to switch the switch on the one hand and to adjust the phase shifter on the other hand, which can alternatively be connected to the electromechanical actuator 15.
  • the two drive mechanisms 17' and 17" are also used two separate drives of the switching arrangement 27 already described above.
  • Push rods which are coupled to eccentrics 19 of the switch or of the phase shifter via the drivers 18, and / or gears or lever arrangements can again be used as drive mechanisms.
  • the in Fig. 2 Thus, only one output of the switching arrangement 27 is required for controlling the switch and the phase shifter of a phased array arrangement, but a somewhat more complex drive mechanism.
  • the in Fig. 3 In contrast, the illustrated embodiment example requires two separate drives of the switching arrangement 27 for the switch and the phase shifter of a phased array arrangement 31. For this, the drive mechanisms can be designed more simply.
  • the two ports assigned to the orthogonal polarizations of a radiator or a phased array arrangement are preferably switched jointly.
  • the switches for the two polarizations can be mechanically coupled to one another for this purpose and switched via the same drive mechanism.
  • the phase shifters be coupled to each other for the two polarizations and controlled via the same drive mechanism.
  • the two switches for the two ports of a phased array arrangement can be arranged in a stacked manner, the axes of rotation of the two switches being aligned with one another and the consumers being mechanically coupled to one another.
  • the phase shifters can also be arranged in a stack, their axes of rotation being aligned with one another and preferably mechanically coupled to one another.
  • the antenna according to the invention can have one or more phased array arrangements which cannot be deactivated and are directly connected to the ports without the interposition of a switch.
  • this can be the basic version of the antenna, which is usually used by every user.
  • one or more further phased array arrangements can be deactivated and / or activated.
  • all ports of the antenna can also be deactivated and / or activated.
  • the configuration function of the antenna controller 5 also allows deactivating or activating the communication interfaces 6 assigned to ports 3.
  • the communication interfaces are installed and active as standard for this purpose.
  • the antenna control 5 ignores or blocks the communication signals of communication interfaces that have not been activated. In particular, no communication is possible between the antenna controller 5 and communication interfaces that have not been activated, and thus in particular no movement of the phase shifters and no other data services.
  • the communication interfaces can then be activated accordingly, so that communication is now possible becomes possible with the antenna control 5 via the respective communication interface.
  • the ports and the communication interfaces can be activated independently of one another via the configuration function.
  • a communication interface assigned to an activated port can remain deactivated or must be activated separately.
  • the antenna control can comprise a matrix which defines which communication interfaces can be used to access which phased array arrangements 31.
  • it can be specified via the matrix that several phased array arrangements can be accessed via a communication interface, i.e. that in particular the inclination angle of several phased array arrangements can be set via a common communication interface and / or that the corresponding antenna data for several phased array arrangements can be read out via a common communication interface .
  • it can be specified via the matrix that only a first subgroup of radiators or group radiator arrangements of the antenna can be accessed via a first communication interface, and only a second subgroup of radiators or group radiator arrangements via a second communication interface. This allows the antenna, as in Fig.
  • the respective service providers can use the matrix to control the radiators or group radiator arrangements assigned to their base station in such a way as if the antenna had no further radiators and / or group radiator arrangements. One base station therefore does not see the other base station.
  • the setting via which communication interface can be used to access which radiators and / or antennas is made by configuring the matrix accordingly using the configuration function.
  • the communication interfaces preferably have a ping function which allows the transit time of the communication signals and / or the mobile radio transmission signals to be measured. It can therefore be advantageous to have an activated communication interface for all ports. If an operator therefore needs further communication interfaces, these can be activated separately using the configuration function.
  • the senor 16 or one of the sensors of the sensor arrangement 16 can also be activated and / or deactivated as a further functional element. If an operator therefore needs additional sensor information, this can be enabled using the configuration function.
  • the sensor can be, for example, an inclination and / or position sensor. Alternatively or additionally, a temperature and / or humidity sensor can be provided. For example, only the position sensor can be enabled. If further data is required, the remaining sensors and / or data sets can also be released. In this way, additional services of the sensor can be activated and deactivated again via the configuration function.
  • the activation and / or deactivation of functional elements can be done via a software update of the antenna control software respectively.
  • the configuration function can be implemented via a configuration file which is stored in a memory of the antenna controller 5 and is read out by the antenna controller. Corresponding changes to the configuration can thus be made by changing or exchanging the configuration file.
  • the configuration file preferably includes all of the information required to configure the antenna, d. H. in particular to the activated and / or deactivated ports, communication interfaces and / or sensors. Furthermore, the configuration file can also contain the configuration of the matrix, i. H. the assignment of the communication interfaces to the radiators and / or phased array arrangements.
  • the activation and / or deactivation of functional elements can, however, also be implemented in software in another way. It is crucial that the configuration function can be accessed via the external control.
  • An authentication function is preferably implemented on the antenna control, which ensures that access to the configuration function is only possible by authorized users.
  • a software signature can be provided for this, which must have a configuration file in order to be able to be loaded onto the antenna control and / or to be taken into account by the latter.
  • the antenna control has in particular a microprocessor and a memory on which a software program and / or the configuration file are stored.
  • the software program is preferably designed in such a way that it configures the antenna together with the configuration file and thus provides the configuration function according to the invention.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne mit einer Antennensteuerung, einer Mehrzahl von Strahlern und mit einer Mehrzahl von Funktionselementen. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Mobilfunkantenne, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation, d. h. um eine Mobilfunkantenne, mit welcher Mobilfunksignale an einer Mobilfunkbasisstation empfangen und versendet werden können. Druckschrift EP 2 375 499 A1 zeigt eine aktive Antenne, welche in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Sendeleistung einzelne Sendeverstärker abschaltet. Druckschrift DE 10 2014 011 822 A1 zeigt eine Antennenanlage mit einer Schaltmatrix zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Mehrzahl an Primaries und ALDs.
  • Bei vielen Mobilfunkantennen ist es möglich, den Abstrahlwinkel (tilt) der von den Strahlern gebildeten Gruppenstrahleranordnungen zu verändern. Dies erfolgt üblicherweise durch das Verstellen einer Phasendifferenz zwischen den einzelnen Strahlern der Gruppenstrahleranordnung. Hierfür stehen die Strahler der Gruppenstrahleranordnung üblicherweise über einen Phasenschieber mit den entsprechenden Ports in Verbindung. Dabei sind bereits Antennen bekannt, bei welchen diese Verstellung über eine externe Steuerung erfolgen kann. Hierfür kann die Antenne eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, bei welcher es sich üblicherweise um eine AISG-Schnittstelle handelt. Eine solche Schnittstelle erlaubt zum einen die Ansteuerung des Abstrahlwinkels über eine externe Steuerung. Weiterhin können über die Kommunikationsschnittstelle auch Daten der Antenne wie beispielweise die Seriennummer, etc. ausgelesen werden. Eine solche Antenne ist beispielsweise aus der DE 10 2009 022 158 A1 bekannt.
  • Die Kommunikation mit der externen Steuerung kann in einer ersten Variante über ein separates Kabel erfolgen, welches die Antennensteuerung mit der externen Steuerung verbindet. So kann beispielsweise Wartungspersonal die externe Steuerung zur Einstellung des Abstrahlwinkels vor Ort mit der Antennensteuerung verbinden.
  • Weiterhin kann die Kommunikationsschnittstelle eine Kommunikation mit der externen Steuerung über die mit den Ports der Strahler verbundenen Hochfrequenzleitungen erlauben. Hierfür werden die Kommunikationssignale der Kommunikationsschnittstelle mit den auf den Hochfrequenzleitungen übertragenen Mobilfunksignalen überlagert. Das Abtrennen der empfangenen Kommunikationssignale bzw. das Aufspielen der versendeten Kommunikationssignale kann über eine als Bias-T bezeichnete, in den Hochfrequenzleitungen angeordnete Schnittstelle erfolgen. Diese Art der Kommunikation erlaubt es, die Antennensteuerung über eine im Bereich der Basisstation angeordnete oder in die Basisstation integrierte externe Steuerung anzusteuern. Auf diese externe Steuerung kann dann wiederum der Betreiber der Mobilfunkbasisstation zugreifen.
  • In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls bekannt, dass sich mehrere Basisstationen eine Antenne teilen, dass also unterschiedliche Ports der Antenne mit unterschiedlichen Basisstationen in Verbindung stehen. Die Basisstationen können dabei jeweils separat die Abstrahlungswinkel der ihnen zugeordneten Strahler einstellen.
  • Die Mobilfunkantennen weisen dabei üblicherweise eine Mehrzahl von unterschiedlichen Strahlern für das Senden und/oder Empfangen in mehreren Frequenzbändern auf, welche über separate Ports der Antenne mit der Mobilfunkbasisstation verbunden werden.
  • Je nach den Anforderungen des Kunden werden solche Antenne daher mit einer unterschiedlichen Ausstattung an Strahlern für bspw. drei, vier oder fünf unterschiedliche Frequenzbänder hergestellt. Hierdurch besteht eine hohe Anzahl an Varianten in der Herstellung. Will ein Betreiber zu einem späteren Zeitpunkt die Basisstation um weitere Frequenzbänder erweitern oder kommt ein weiterer Betreiber hinzu, der ebenfalls die Antenne nutzen will, muss die bisher installierte Antenne durch eine entsprechend mit zusätzlichen Strahlern ausgestattete Antenne ersetzt werden.
  • Solche Mobilfunkantennen aus dem Hause der Anmelderin sind beispielsweise in der Druckschrift KATHREIN, Remote Electrical Tilt System, Overview of related products, Installation and Control Possibilities, Edition 01/2014 beschrieben. Die DE 10 2011 009 600 B3 zeigt weiterhin eine mechanische Umschalteinrichtung, über welche eine Mehrzahl von Phasenschiebern einer solchen Mobilfunkantenne über nur einen Antrieb angetrieben werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antenne zur Verfügung zu stellen, durch welche die Kosten in der Herstellung und im Betrieb verringert werden können und/oder welche flexibler einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antenne gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die vorliegende Erfindung zeigt eine Antenne mit einer Antennensteuerung, einer Mehrzahl von Strahlern und mit einer Mehrzahl von Funktionselementen. Die Antennensteuerung weist eine Konfigurationsfunktion auf, auf welche über eine externe Steuerung zugegriffen werden kann. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass über die Konfigurationsfunktion mindestens ein Funktionselement deaktivierbar und / oder freischaltbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Antenne dabei um eine Mobilfunkantenne, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation.
  • Durch die erfindungsgemäße Konfigurationsfunktion müssen die Antennen nicht mehr je nach den spezifischen Anforderungen des Betreibers mit unterschiedlich vielen Funktionselementen ausgestattet werden. Vielmehr können im Rahmen der Produktion sämtliche Antennen mit der Vollausstattung an Funktionselementen gefertigt werden. Benötigt ein Betreiber dabei nur einen Teil der Funktionselemente, wird zunächst nur eine entsprechende Untergruppe an Funktionselementen ab Werk freigeschaltet. Benötigt der Betreiber im Laufe des Betriebs der Antenne weitere Funktionselemente, können diese über die Konfigurationsfunktion zusätzlich freigeschaltet werden. Umgekehrt können gegebenenfalls Funktionselemente, welche nicht mehr benötigt werden, deaktiviert werden. Da auf die Konfigurationsfunktion über eine externe Steuerung zugegriffen werden kann, ist die Rekonfiguration der Antenne und das Freischalten und / oder Deaktivieren der einzelnen Funktionselemente problemlos möglich. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit eine auf Grund der verringerten Anzahl an Varianten kostengünstige Herstellung der Antennen, sowie eine äußerst flexible Anpassung der Antennen an die Bedürfnisse des Betreibers. Insbesondere kann die Antenne dabei durch Freischaltung von Funktionselementen erweitert werden und muss nicht mehr wie im Stand der Technik durch eine andere Antenne ausgetauscht werden.
  • Bei den Funktionselementen kann es sich insbesondere um Elemente der Hardware handeln, mit welcher die Antenne ausgestattet ist. Vorteilhafterweise können so eine Vielzahl von Antennen mit der gleichen Hardware ausgestattet werden, und über die Konfigurationsfunktion der Antennensteuerung dann an die Bedürfnisse des Betreibers angepasst werden.
  • In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Funktionselemente Ports, über welche die Strahler der Antenne mit Signalen versorgt werden. Dabei ist mindestens ein Port über die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und / oder freischaltbar. Weiterhin bevorzugt sind mehrere Ports über die Konfigurationsfunktion selektiv deaktivierbar und/oder freischaltbar.
  • Bei den Ports handelt es sich bevorzugt um Anschlüsse der Antenne, an welche Kabel zum Versorgen der Strahler der Antenne mit Signalen angeschlossen werden können. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um Hochfrequenzanschlüsse, an welche Hochfrequenzkabel angeschlossen werden können, welche die Antenne mit der Basisstation verbinden.
  • In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können mehrere Strahler der Antenne zu mindestens einer Gruppenstrahleranordnung zusammengeschaltet sein. Insbesondere können die Strahler über einen Phasenschieber zu einer Gruppenstrahleranordnung zusammengeschaltet sein, sodass der Neigungswinkel der Gruppenstrahleranordnung durch Verstellen des Phasenschiebers einstellbar ist. Bevorzugt weisen die Strahler einer Gruppenstrahleranordnung mindestens einen gemeinsamen Port auf, welcher durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar ist
  • Weiterhin kann es sich bei den Strahlern um dual-polarisierte Strahler handeln. Bevorzugt sind in diesem Fall einem solchen Strahler zwei Ports zugeordnet. Bevorzugt sind dabei mehrere dual polarisierte Strahler zu einer dual-polarisierte Gruppenstrahleranordnung zusammengeschaltet, wie dies oben beschrieben wurde. Eine solche Gruppenstrahleranordnung weist damit zwei Ports auf, je einen für die beiden Polarisationen. Bevorzugt sind die beiden Ports einer Gruppenstrahleranordnung dabei durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die beiden Ports eines dual polarisierten Strahlers und/oder einer dual polarisierten Gruppenstrahleranordnung jeweils gemeinsam deaktivierbar und/oder freischaltbar. Damit sind die beiden Ports eines solchen dual polarisierten Strahlers und/oder einer solchen dual polarisierten Gruppenstrahleranordnung zwar nicht mehr separat freischaltbar und/oder deaktivierbar, sondern nur noch gemeinsam. Üblicherweise werden die beiden Ports einer solchen Antenne jedoch auch nicht separat benötigt. Hierdurch wird der schaltungstechnische Aufwand zum Deaktivieren und/oder Freischalten eines dual polarisierten Strahlers und/oder einer dual polarisierten Gruppenstrahleranordnung verringert.
  • Weiterhin vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Antenne Ports bzw. mit diesen verbundene Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen zum Senden und/oder Empfangen in unterschiedlichen Frequenzbändern auf. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Antenne Strahler bzw. Gruppenstrahleranordnungen mit unterschiedlichen Mittenfrequenzen aufweisen.
  • Insbesondere kann die Antenne Ports und/oder Strahler für mehr als drei, bevorzugt mehr als vier Frequenzbänder aufweisen. Beispielsweise handelt es sich bei der Antenne dabei um eine Pentabandantenne, d. h. um eine Antenne mit Ports für fünf unterschiedliche Frequenzbänder. In einer möglichen Ausführungsform kann die Antenne für jedes Frequenzband mindestens eine Gruppenstrahleranordnung aufweisen.
  • Bevorzugt kann durch Freischalten und/oder Deaktivieren von Ports der Antenne die Anzahl der Frequenzbänder, mit welchen die Antenne betrieben werden kann, verändert werden. Insbesondere kann die Antenne Ports und/oder Strahler für mehr als drei, bevorzugt mehr als vier Frequenzbänder aufweisen, wobei die Ports für mindestens ein und bevorzugt für mehr als ein Frequenzband deaktivierbar und/oder freischaltbar sind.
  • Benötigt ein Betreiber einer Basisstation daher zunächst nur Ports für eine geringere Anzahl an Frequenzbändern, wird die Antenne in einer Konfiguration ausgeliefert, in welcher die übrigen Ports deaktiviert sind. Benötigt der Betreiber, oder ein anderer Betreiber, im Laufe des Betriebs weitere Frequenzbänder, so können die zunächst deaktivierten Ports über die Konfigurationsfunktion aktiviert werden.
  • Weiterhin kann die Antenne für einzelne Frequenzbänder oder für alle Frequenzbänder jeweils mehrere Gruppenstrahleranordnungen aufweisen. Insbesondere kann die Antenne dabei für mindestens ein Frequenzband mehrere Gruppenstrahleranordnungen aufweisen, wobei die Ports mindestens einer und bevorzugt mehrerer dieser Gruppenstrahleranordnungen deaktivierbar und/oder freischaltbar sind.
  • Eine solche Ausgestaltung mit mehreren Gruppenstrahleranordnungen für das gleiche Frequenzband erlaubt es damit, die Kapazität der Antenne in einem Frequenzband durch Freischalten einer weiteren Gruppenstrahleranordnung zu erhöhen, bspw. um mehrere Basisstationen an die gleiche Antenne anschließen zu können.
  • Die Antenne kann einen oder mehrere Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen aufweisen, deren Ports nicht deaktivierbar und/oder freischaltbar sind. Diese stellen damit die Grundausstattung der Antenne dar. Zusätzlich weist die Antenne jedoch einen oder mehrere Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen auf, deren Ports deaktivierbar und/oder freischaltbar sind und daher zur Veränderung des Funktionsumfangs der Antenne deaktiviert und/oder freigeschaltet werden können.
  • Bevorzugt sind die mehreren Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen der Antenne in einem einzigen Antennengehäuse angeordnet. Die Ports weisen weiter bevorzugt Anschlusselemente zum Anschluss von Hochfrequenzkabeln wie beispielsweise Buchsen auf, welche am Gehäuse angeordnet sind. Im Gehäuse sind bevorzugt auch Phasenschieber zur Einstellung des Neigungswinkels der Gruppenstrahleranordnungen vorgesehen.
  • Die Strahler einer Gruppenstrahleranordnung sind bevorzugt vertikal in einer Spalte übereinander angeordnet. Weiterhin können mehrere solche Spalten an Strahlern nebeneinander angeordnet sein. Weiterhin können die Strahler unterschiedlicher Frequenzbänder ineinander verschachtelt sein. Die Strahler sind bevorzugt auf einer gemeinsamen Trägeranordnung angeordnet sind. Insbesondere kann es sich bei der Trägeranordnung dabei um einen gemeinsamen Reflektor für die Strahler handeln.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zum Deaktivieren und/oder Freischalten der Ports mindestens ein von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung mechanisch verstellbarer Schalter vorgesehen. Ein solcher mechanischer Schalter erlaubt das einfache Schalten von Hochfrequenzsignalen. Die Verstellung des Schalters ist dabei erfindungsgemäß über die Antennensteuerung ansteuerbar, wobei insbesondere die Konfigurationsfunktion Zugriff auf die Verstellung des Schalters hat.
  • Bevorzugt deaktiviert der Schalter den Port dabei in der ersten Schaltstellung, während der Port in der zweiten Schaltstellung mit mindestens einem Strahler verbindet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zwei verstellbare Schalter mechanisch miteinander gekoppelt und/oder ineinander integriert und können nur gemeinsam verstellt werden. Bevorzugt dienen solche zwei Schalter zum Freischalten und/oder Deaktivieren der beiden Ports eines dual polarisierten Strahlers und/oder einer dual polarisierten Gruppenstrahleranordnung. Insbesondere können die beiden Schalter dabei in der ersten Schaltstellung die beiden Ports deaktivieren, und in der zweiten Schaltstellung die Ports dem dualpolarisierten Strahler und/oder der dual polarisierten Gruppenstrahleranordnung verbinden.
  • Im Folgenden werden mögliche Ausgestaltungen eines Schalters, wie er erfindungsgemäß zum Deaktivieren und/oder Freischalten eines Ports eingesetzt werden kann, näher beschrieben. Werden mehrere Schalter eingesetzt, so sind bevorzugt mehrere und weiter bevorzugt alle Schalter wie im Folgenden beschrieben ausgeführt.
  • Der Schalter kann einen drehbar gelagerten Abnehmer aufweisen, welcher in der ersten Schaltstellung eine Verbindung mit einer ersten Signalleitung trennt und in der zweiten Schaltstellung eine Verbindung mit einer ersten Signalleitung herstellt. Die erste Signalleitung kann dabei mit einem ersten Leitungsabschnitt des Schalters in Verbindung stehen, der in der zweiten Schaltstellung über eine dielektrische Schicht mit einem Leitungsabschnitt des Abnehmers kapazitiv koppelt. Bevorzugt verbindet die erste Signalleitung den Schalter dabei mit einem Strahler.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Abnehmer über eine im Bereich seiner Drehachse angeordnete Koppelstelle elektrisch mit einer zweiten Signalleitung gekoppelt ist, insbesondere kapazitiv. Bevorzugt ist diese zweite Signalleitung dabei mit dem Port verbunden.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Abnehmer in der ersten Schaltstellung eine Verbindung zu einem Abschluss herstellt, insbesondere indem der Abnehmer in der ersten Schaltstellung mit einem zweiten Leitungsabschnitt des Schalters kapazitiv koppelt, welcher mit einem Abschluss in Verbindung steht.
  • Für die Realisierung eines solchen Abschlusses gibt es mehrere Möglichkeiten: Beispielsweise kann dabei ein 50 Ω Abschluss eingesetzt werden. Durch entsprechende Anpassung entsteht hierdurch keine Reflexion. Alternativ kann als Abschluss ein Kurzschluss eingesetzt werden. Durch die kurzgeschlossene Leitung entsteht eine Totalreflexion. Weiterhin alternativ kann als Abschluss eine offene Leitung eingesetzt werden. Bevorzugt ist dabei das offene Ende abgeschirmt, um eine Wechselwirkung mit der Antenne zu verhindern. Auch dies erzeugt eine Totalreflexion am offenen Ende.
  • Durch den erfindungsgemäßen Abschluss kann ein deaktivierter Port von der Basisstation erkannt werden. Insbesondere wird dabei ein VSWR-Alarm ausgelöst, wenn die Basisstationen an einen deaktivierten Port angeschlossen ist und dieser mit Leistung versorgt wird.
  • Erfindungsgemäß kann der Abschluss im Schalter integriert sein oder als ein separates Bauelement ausgeführt werden, welches mit dem Schalter in Verbindung steht, insbesondere beim Kabel.
  • Bevorzugt weist der Schalter ein geschlossenes Gehäuse auf. Diese kann bspw. aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen oder mit einem solchen beschichtet sein.
  • Bevorzugt wird der erfindungsgemäße Schalter über einen elektrisch ansteuerbaren Aktor betätigt. Insbesondere kann es sich damit um einen elektromechanischen Aktor handeln. Als Aktor kann dabei beispielsweise ein elektromechanischer Linearaktor und/oder ein Elektromotor, insbesondere mit Getriebe, eingesetzt werden.
  • Bevorzugt wird der Schalter über einen Aktor betätigt, welcher auch zum Verstellen mindestens eines Phasenschiebers der Antenne eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass zum Verstellen des Schalters kein zusätzlicher Aktor benötigt wird, sondern ein ohnehin zum Verstellen eines Phasenschiebers benötigter Aktor eingesetzt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Antenne dabei eine Mehrzahl von Phasenschiebern aufweisen, welche über einen einzigen Aktor verstellbar sind. Bevorzugt ist der Aktor dabei über eine Umschalteinrichtung selektiv mit einem der Phasenschieber verbindbar, um diesen zu verstellen.
  • Bevorzugt weist die Umschalteinrichtung dabei mehrere separate Abtriebe zum Verstellen der Phasenschieber auf, wobei die Abtriebe jeweils über eine Antriebsmechanik mit mindestens einem Phasenschieber in Verbindung stehen.
  • Bevorzugt wird der Aktor und/oder die Umschalteinrichtung erfindungsgemäß nun auch dazu eingesetzt, um einen oder mehrere Schalter zum Deaktivieren und/oder Freischalten von Ports zu betätigen.
  • Die Umschalteinrichtung und/oder die Antriebsmechanik, welche die Umschalteinrichtung mit den Phasenschiebern verbindet, kann dabei so ausgestaltet sein, wie dies in der DE 10 2011 009 600 B3 der gleichen Anmelderin gezeigt ist. Auf den Inhalt dieser Anmeldung wird vollumfänglich Bezug genommen.
  • In einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung können der Schalter und mindestens ein Phasenschieber mittels einer gemeinsamen Antriebsmechanik, welche von dem Aktor betätigt wird, zusammen verstellt werden. Bevorzugt können dabei der Schalter und der mindestens eine Phasenschieber der gleichen Gruppe von Strahlern zugeordnet sind. Insbesondere kann dabei der Schalter zum Aktivieren und/oder Deaktivieren einer von einer Gruppe von Strahlern gebildeten Gruppenstrahleranordnung eingesetzt werden, während der Phasenschieber, welcher mit dem Schalter über die gemeinsame Antriebsmechanik betätigt wird, zum Verstellen des Neigungswinkels der Gruppenstrahleranordnung eingesetzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebsmechanik von einem Abtrieb der oben beschriebenen Umschalteinrichtung angetrieben.
  • Bevorzugt verstellt die gemeinsame Antriebsmechanik in einem ersten Verstellbereich den Schalter zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung, und verstellt in einem zweiten Verstellbereich den Phasenschieber. Ein erster Verstellbereich der Antriebsmechanik dient damit zur Betätigung des Schalters, ein zweiter zum Verstellen des Neigungswinkels.
  • Bevorzugt weist die Verbindung zwischen der Antriebsmechanik und dem Schalter in dem zweiten Verstellbereich einen Freilauf auf, um durch weiteres Betätigen der Antriebsmechanik den Phasenschieber zu verstellen, ohne dass der Schalter betätigt würde. Der Freilauf sorgt damit dafür, dass der Schalter in der zweiten Schaltstellung verbleibt, in welcher der Port aktiviert ist, während durch Verstellen der Antriebsmechanik im zweiten Verstellbereich der Neigungswinkel durch Erstellen des Phasenschiebers verändert wird.
  • Weiterhin kann die Verbindung zwischen der Antriebsmechanik und dem Phasenschieber in dem ersten Verstellbereich einen Freilauf aufweisen, um durch Betätigen der Antriebsmechanik den Schalter zu verstellen. Dieser Freilauf sorgt dafür, dass der Phasenschieber nicht weiter verstellt wird, während durch Betätigen des Schalters der Port deaktiviert wird.
  • Alternativ kann der Phasenschieber im ersten Verstellbereich jedoch auch zusammen mit dem Schalter mit verstellt werden. In diesem Fall weist der Phasenschieber einen Verstellbereich auf, welcher zwar nicht zum Verändern des Neigungswinkels der aktivierten Strahler eingesetzt werden kann, sondern lediglich überstrichen wird, wenn der Schalter von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung verstellt wird. Hierdurch kann jedoch auf einen Freilauf verzichtet werden.
  • Bei der gemeinsamen Antriebsmechanik kann es sich beispielsweise um eine Schubstange handeln, welche über Exzenter und/oder Mitnehmer sowohl mit dem Schalter als auch mit dem Phasenschieber in Verbindung steht. Alternativ kann es sich bei der Antriebsmechanik um ein Getriebe handeln, welches eine Abtriebswelle sowohl mit dem Schalter, als auch mit dem Phasenschieber verbindet.
  • Wird dabei wie oben dargestellt eine Umschalteinrichtung eingesetzt, um mehrere Phasenschieber über den gleichen Aktor verstellen zu können, so sind bei dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Schalter und der Phasenschieber bevorzugt mit dem gleichen Abtrieb der Umschalteinrichtung verbunden. Der Einsatz des Schalters erfordert damit keine zusätzlichen Abtriebe an der Umschalteinrichtung.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Schalter und der oder die Phasenschieber jeweils mittels einer separaten Antriebsmechanik verstellt werden. Bevorzugt sind diese Antriebsmechaniken über eine Umschalteinrichtung jeweils selektiv mit dem Aktor verbindbar. In diesem Fall können damit ein Schalter und ein Phasenschieber, welche der gleichen Gruppe von Strahlern zugeordnet sind, über separate Antriebsmechaniken verstellt werden.
  • Ein Verstellen des Schalters und des Phasenschiebers erfordert damit ein Umschalten der Umschalteinrichtung zwischen den entsprechenden Abtrieben. Insbesondere sind dabei die Antriebsmechanik für den Schalter und die Antriebsmechanik für den Phasenschieber mit separaten Abtrieben der Umschalteinrichtung gekoppelt. Hierdurch wird die Antriebsmechanik für den Schalter bzw. den Phasenschieber vereinfacht, da keine Freiläufe mehr benötigt werden. Der Einsatz des Schalters erfordert jedoch einen zusätzlichen Abtrieb an der Umschalteinrichtung.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können die Funktionselemente Kommunikationsschnittstellen zur Kommunikation zwischen der Antennensteuerung und einer externen Steuerung umfassen, wo mindestens eine und bevorzugt mehrere der Kommunikationsschnittstellen durch die Konfigurationsfunktion selektiv deaktivierbar und/oder freischaltbar ist bzw. sind. Auch dies ermöglicht es, dass die Antennenhardware werkseitig mit einer Vollausstattung an Kommunikationsschnittstellen ausgeliefert wird, wobei die vom Betreiber nicht benötigten Kommunikationsschnittstellen jedoch zunächst deaktiviert sind und nur dann freigeschaltet werden, wenn diese auch benötigt werden.
  • Bevorzugt erlaubt eine freigeschaltete Kommunikationsschnittstelle die Ansteuerung des Neigungswinkels mindestens einer Gruppenstrahleranordnung der Antenne, und/oder das Auslesen von Antennendaten.
  • Bei den Kommunikationsschnittstellen kann es sich beispielsweise um AISG-Schnittstellen handeln. Bei AISG handelt es sich um ein standardisiertes Protokoll zur Kommunikation mit einer Antennensteuerung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kommunikationsschnittstellen den Ports der Antenne zugeordnet und ermöglichen eine Kommunikation über die zum Übertragen der Signale an die Strahler eingesetzten Signalleitungen. Hierdurch können die Hochfrequenzleitungen, welche zum Übertragen der Signale, insbesondere der Mobilfunksignale an die Strahler eingesetzt werden, gleichzeitig auch zum Übertragen der Datensignale zur Kommunikation mit der Antennensteuerung eingesetzt werden. Insbesondere können die Kommunikationsstellen dabei jeweils ein Bias-T umfassen, welches die Mobilfunksendesignale und die Kommunikationsdaten voneinander trennt.
  • In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Kommunikationsschnittstellen dabei in die Ports der Antenne integriert sein, sodass durch Anschluss einer Hochfrequenzleitung an einem Port der Antenne eine Kommunikation mit der in den Port integrierten Kommunikationsschnittstelle erfolgen kann, sobald diese aktiviert wurde. Anders als bei üblichem Bias-T müssen diese damit nicht mehr extra in die Hochfrequenzleitung eingefügt werden, sondern sind bereits in die Ports der Antenne integriert.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann jedoch auch eine oder können mehrere der Kommunikationsschnittstellen einen separaten Anschluss aufweisen, mit welchen diese kabelgebunden beispielsweise mit einer externen Steuerung verbindbar ist bzw. sind. Insbesondere kann der Anschluss dabei ausschließlich der Kommunikation mit der Antennensteuerung dienen.
  • Weiterhin kann die Antennensteuerung eine Steuerungsmatrix umfassen, welche festlegt, über welche Kommunikationsschnittstelle auf welche Komponenten der Antenne zugegriffen werden kann. Bevorzugt ist die Steuerungsmatrix über die Konfigurationsfunktion konfigurierbar. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Antenne mehrere Gruppenstrahleranordnungen, auf welche je nach Konfiguration der Steuerungsmatrix separat über unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen und/oder gemeinsam über eine Kommunikationsschnittstelle zugegriffen werden kann. In einer möglichen Konfiguration der Steuerungsmatrix kann damit über nur eine Kommunikationsschnittstelle auf mehrere Gruppenstrahleranordnungen zugegriffen werden, und insbesondere deren Neigungswinkel verstellt und/oder deren Daten ausgelesen werden. In einer alternativen Konfiguration der Steuerungsmatrix können dagegen jeweils separate Kommunikationsschnittstellen so eingerichtet sein, dass über diese jeweils nur auf eine oder mehrere diesen Kommunikationsschnittstellen jeweils zugeordnete Gruppenstrahleranordnungen zugegriffen werden kann, nicht dagegen auf andere, einer anderen Kommunikationsschnittstelle zugeordnete Gruppenstrahleranordnungen. Bevorzugt umfassen die Funktionselemente der Antenne Ports, über welche die Strahler der Antenne mit Signalen versorgt werden, und Kommunikationsschnittstellen, wobei mindestens ein Port und mindestens eine Kommunikationsschnittstelle von der Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar sind. Bevorzugt ist die Kommunikationsschnittstelle dabei dem Port zugeordnet.
  • Bevorzugt kann die Freischaltung des Ports unabhängig von der Freischaltung der Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Insbesondere kann damit ein Port freigeschaltet werden, während die diesem zugeordnete Kommunikationsschnittstelle weiterhin deaktiviert bleibt. Bevorzugt kann in diesem Fall die obengenannte Steuerungsmatrix so konfiguriert werden, dass auf eine Antenne, welche über einen aktivierten Port mit Signalen versorgt wird, während die dem Port zugeordnete Kommunikationsschnittstelle deaktiviert ist, über eine andere Kommunikationsschnittstelle zugegriffen werden kann. Weiterhin kann die Deaktivierung einer Kommunikationsschnittstelle unabhängig von der Deaktivierung des zugehörigen Ports erfolgen.
  • Bevorzugt kann eine Kommunikationsschnittstelle jedoch nur dann, wenn auch der zughörige Port aktiviert wurde, aktiviert werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die Deaktivierung und Freischaltung der Kommunikationsschnittstellen unabhängig von der Deaktivierung und Freischaltung der Ports erfolgen.
  • Bevorzugt ist die Steuerungsmatrix so ausgestaltet, dass auf Strahler oder Gruppenstrahleranordnungen, welche einem deaktivierten Port zugeordnet sind, über keine der Kommunikationsschnittstellen zugegriffen werden kann.
  • Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Antenne mehrere Ports und mehrere Kommunikationsschnittstellen auf, welche von der Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar ist. Die Kommunikationsschnittstellen sind bevorzugt jeweils den Ports zugeordnet. Bevorzugt erfolgt die Freischaltung der Ports unabhängig von der Freischaltung der Kommunikationsschnittstellen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die Funktionselemente mindestens einen Sensor, welcher durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar ist. Dies ermöglicht es, die Antenne unabhängig davon, ob der Betreiber tatsächlich einen Sensor benötigt, mit einem solchen Sensor auszustatten. Wird der Sensor dann benötigt, kann der Sensor freigeschaltet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können selektiv unterschiedliche Daten des Sensor deaktivierbar und/oder freischaltbar sein, und/oder selektiv die Daten unterschiedlicher Sensoren deaktivierbar und/oder freischaltbar. Je nach den konkreten Wünschen des Betreibers können hierdurch unterschiedliche Daten durch Freischaltung zur Verfügung gestellt werden. Bevorzugt können die Daten mittels der externen Steuerung ausgelesen werden, wofür die externe Steuerung mit der Antennensteuerung kommunizieren kann.
  • Bei dem Sensor bzw. den Sensoren kann es sich insbesondere um einen Neigungssensor und/oder einen Positionssensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Luftfeuchtigkeitssensor handeln. Die Daten eines Neigungssensors und/oder Positionssensors können insbesondere bei der Einrichtung und/oder Überprüfung der korrekten Einrichtung einer Antenne eingesetzt werden. Die Daten eines Temperatursensors und/oder Luftfeuchtigkeitssensors können beispielsweise für Wetterprognosen eingesetzt werden.
  • Die Konfigurationsfunktion der erfindungsgemäßen Antennensteuerung ist über eine Konfigurationsdatei implementiert, welche in der Antennensteuerung abgelegt ist und durch die externe Steuerung geändert werden kann. Die Änderung der Konfiguration und damit das Aktivieren und/oder Deaktivieren von Funktionselementen erfolgt damit bevorzugt über ein Software-Update, in dessen Rahmen die Konfigurationsdatei geändert wird.
  • Weiterhin umfasst die Konfigurationsfunktion eine Authentifizierungsfunktion, welche ein unautorisiertes Deaktivieren und/oder Freischalten der Funktionselemente verhindert. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur autorisierte Stellen auf die Konfiguration der Antenne zugreifen können. Die Authentifizierungsfunktion kann dabei mit Software-Signaturen und/oder Software-Schlüsseln arbeiten.
  • Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Antennensteuerung eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über welche die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann mindestens eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein, über welche die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann, und welche nicht Deaktivierbar ist und/oder welche keinem Port zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein, über welche die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann, wobei diese Kommunikationsschnittstelle einen separaten Anschluss aufweist. Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine externe Steuerung über sämtliche aktivierten Kommunikationsschnittstellen auf die Konfigurationsfunktion zugreifen.
  • Eine erfindungsgemäße Antenne kann mit einer oder mehreren Basisstationen verbunden sein, um Mobilfunksignale zu senden und zu empfangen. Steht die Antenne mit mehreren Basisstationen in Verbindung, können diese von dem gleichen Dienstanbieter, jedoch auch von unterschiedlichen Dienstanbietern betrieben werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Antenne handelt es sich bevorzugt um eine passive Antenne, d. h. die Antenne weist keine zwischen den Ports und den Strahlern angeordneten Verstärker auf. In einer möglichen alternativen Ausführungsform kann es sich bei der erfindungsgemäßen Antenne jedoch auch um eine aktive Antenne handeln.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst eine Basisstationsanordnung mit mindestens einer Basisstation und mindestens einer Antenne, wie sie oben beschrieben wurde. Die mindestens eine Basisstation ist bevorzugt über Hochfrequenzkabel mit mindestens einem Port der erfindungsgemäßen Antenne verbunden.
  • In einer möglichen Ausführungsform sind mindestens eine erste und eine zweite Basisstation vorgesehen, welche jeweils separat mit Ports der Antenne verbunden sind. Bevorzugt werden unterschiedliche, in der Antenne angeordnete Gruppenstrahleranordnungen über die erste und die zweite Basisstation separat mit Mobilfunksignalen versorgt.
  • Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Basisstation über separate Kommunikationsschnittstellen der Antenne mit der Antennensteuerung kommunizieren. Bevorzugt können die erste und die zweite Basisstation nur auf die Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen der Antenne zugreifen, welche dieser Basisstation zugeordnet sind und von dieser Basisstation mit Mobilfunksignalen versorgt werden. Bevorzugt sind die Kommunikationsschnittstellen den Ports zugeordnet. Insbesondere können durch diese Ausgestaltung mindestens ein erster und ein zweiter Dienstanbieter gemeinsam die Antenne benutzen.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Antenne bzw. einer Basisstationsanordnung, wie sie oben beschrieben wurde. Insbesondere dient das Verfahren zum Senden und/oder Empfangen von Mobilfunksignalen. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Betrieb der Antenne unter Verwendung einer ersten Untergruppe von Funktionselementen, insbesondere einer ersten Untergruppe von Ports und/oder Kommunikationsschnittstellen,
    • Zugreifen auf die Konfigurationsfunktion der Antenne, und Freischalten einer zweiten Untergruppe von Funktionselementen der Antennen, insbesondere über eine externe Steuerung,
    • Betrieb der Antennen unter Verwendung der ersten und der zweiten Untergruppe von Funktionselementen.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann damit während des Betrieb der Antenne die Konfiguration so geändert werden, dass weitere Funktionselemente eingesetzt werden können.
  • Insbesondere können zusätzliche Ports und/oder zusätzliche Kommunikationsschnittstellen freigeschaltet werden. Bevorzugt werden die zusätzlichen Ports zum Senden und/oder Empfangen in einem weiteren Mobilfunkfrequenzband eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Basisstation mit der zweiten Untergruppe von Funktionselementen, insbesondere den weiteren Ports, verbunden werden. Weiterhin alternativ oder zusätzlich können zusätzliche Kommunikationsschnittstellen freigeschaltet werden.
  • In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Kommunikationsschnittstellen jeweils eine Ping-Funktion aufweisen, durch welche die Signallaufzeit zwischen der externen Steuerung und der Kommunikationsschnittstelle gemessen werden kann.
  • Bei der externen Steuerung kann es sich beispielsweise um ein tragbares Gerät handeln, welches vor Ort über ein Kabel mit einem entsprechenden Anschluss der Antenne oder drahtlos über eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle verbunden wird. Insbesondere kann es sich bei der externen Steuerung dabei um ein Antenna Line Device handeln. Die externe Steuerung kann alternativ oder zusätzlich über die Mobilfunkbasisstation mit der Antennensteuerung kommunizieren.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann die Kommunikation zwischen der externen Steuerung und der Antennensteuerung über ein Kabel erfolgen, welches ausschließlich der Kommunikation zwischen der Antennensteuerung und der externen Steuerung dient.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikation zwischen der externen Steuerung und der Antennensteuerung über Kommunikationssignale erfolgen, welche zusammen mit den Mobilfunksignalen auf den zwischen der Basisstation und der Antenne vorgesehenen Hochfrequenzkabeln ausgetauscht werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher dargestellt.
    • Dabei zeigen:
    • Figur 1:
    ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Basisstationsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Antenne,
    Figur 2:
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalters zum aktivieren und/oder deaktivieren eines Funktionselementes, wobei der Schalter zusammen mit einem Phasenschieber über eine gemeinsame Antriebsmechanik betätigbar ist, und
    Figur 3:
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalters zum aktivieren und/oder deaktivieren eines Funktionselementes, wobei der Schalter und ein diesem zugeordneter Phasenschieber über separate Antriebmechaniken betätigbar sind.
  • In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Basisstationsanordnung gezeigt, bei welcher ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenne 1 zum Einsatz kommt. Die Antenne 1 weist dabei eine Mehrzahl von Strahlern 2 auf, welche über Ports 3 der Antenne 1 und Hochfrequenzleitungen 12 mit Basisstationen 4 und 4' in Verbindung stehen. Die Antenne erhält Hochfrequenzsendesignale von den Basisstationen und sendet diese über die Strahler 2 ab. Umgekehrt empfangen die Strahler 2 Mobilfunksignale von Endgeräten.
  • Die Antenne 30 weist ein Gehäuse auf, in dessen Inneren die Strahler 2 angeordnet sind. Am Gehäuse 30 sind die Ports 3 vorgesehen, welche als Buchsen zur Verbindung mit den Hochfrequenzkabeln ausgestaltet sind.
  • Wie in Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt, sind im Ausführungsbeispiel jeweils mehrere Strahler 2 der Antenne zu einer Gruppenstrahleranordnung 31 zusammengefasst. Die einzelnen Strahler 2 einer solchen Gruppenstrahleranordnung 31 werden über einen gemeinsamen Port 3 mit Mobilfunksignalen versorgt. Dabei sind die Strahler der Gruppenstrahleranordnung 31 bevorzugt zumindest in einer vertikalen Spalte übereinander angeordnet. Um den Neigungswinkel (tilt) der Gruppenstrahleranordnung 31 zu verstellen, stehen die einzelnen Strahler der Gruppenstrahleranordnung über einem oder mehrere Phasenschieber 14 mit dem Port in Verbindung. Durch Verstellen der Phasendifferenz zwischen den einzelnen Strahlern der Gruppenstrahleranordnung lässt sich der Neigungswinkel der Antenne elektrisch einstellen.
  • Bei den Strahlern 2 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um dualpolarisierte Strahler. Einem Strahler sind daher jeweils zwei separate Ports für seine beiden Polarisationen zugeordnet. In gleicher Weise sind damit einer Gruppenstrahleranordnung 31 zwei Ports für die beiden Polarisationen der die Gruppenstrahleranordnung bildenden Strahler zugeordnet. Als Port im Sinne der vorliegenden Erfindung ist damit der Anschluss eines Strahlers bzw. einer zu einer Gruppenstrahleranordnung zusammengefassten Strahlergruppe zu verstehen.
  • Die Antenne 1 weist eine Antennensteuerung 5 auf, über welche die Einstellung des Neigungswinkels der Gruppenstrahleranordnungen ansteuerbar ist. Im Ausführungsbeispiel weist die Antenne mindestens einen elektromotorischen Aktor 15 auf, welcher über eine oder mehrere Antriebsmechaniken mit den Phasenschiebern in Verbindung steht, um diese zu verstellen. Der Aktor 15 wird von der Antennensteuerung 5 angesteuert.
  • Die Antennensteuerung 5 weist eine Kommunikationsschnittstelle 10 auf, über welche sie mit einer externen Steuerung 9 verbunden werden kann.
  • Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung zwischen der externen Steuerung 9 und der Antennensteuerung 5 über ein Kabel 11. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der externen Steuerung 9 um ein Antenna Line Device. Als Kommunikationsschnittstelle wird eine AISG-Schnittstelle eingesetzt. Insbesondere weist die Antennensteuerung 5 eine AISG- Buchse auf, über welche sie mit der externen Steuerung 9 verbindbar ist. Alternativ kann die Kommunikation zwischen der Antennensteuerung 5 und der externen Steuerung 9 auch drahtlos erfolgen, bspw. über bekannte Drahtlos-Schnittstellen wie ZigBee, Bluetooth oder WiFi.
  • Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikation zwischen der Antennensteuerung 5 und der externen Steuerung 9 jedoch auch über die Hochfrequenzkabel erfolgen. Die entsprechenden Kommunikationsschnittstellen werden im Folgenden noch näher dargestellt. Weiterhin kann die externe Steuerung auch in die Basisstation 4 und/oder 4' integriert sein, und/oder eine Fernwartung zulassen.
  • Im Ausführungsbeispiel weist die Antenne 1 mehrere Gruppenstrahleranordnungen 31 für unterschiedliche Mobilfunkfrequenzbänder auf. Beispielsweise kann die Antenne dabei Gruppenstrahleranordnungen für 3, 4 oder 5 Mobilfunkfrequenzbänder aufweisen. Pro Mobilfunkfrequenzband kann die Antenne dabei in möglichen Ausführungsbeispielen nur eine Gruppenstrahleranordnung aufweisen, in anderen Ausführungsbeispielen aber auch zwei oder mehr Gruppenstrahleranordnungen für das gleiche Mobilfunkfrequenzband.
  • Die Strahler 2 der Antenne, bzw. die Ports 3, über welche die Strahler 2 mit Mobilfunksignalen versorgt werden, bilden Funktionselemente der erfindungsgemäßen Antenne.
  • Als weitere Funktionselemente weist die erfindungsgemäße Antenne mehrere Kommunikationsschnittstellen 6 auf, welche eine Kommunikation mit der Antennensteuerung 5 erlauben.
  • In einem möglichen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung könnten diese weiteren Kommunikationsschnittstellen in gleicher Weise ausgeführt sein, wie die Kommunikationsschnittstelle 10, und eine Buchse umfassen, über welche ein allein der Kommunikation mit der Kommunikationsschnittstelle dienendes Kabel mit der Antennensteuerung 5 verbindbar ist.
  • In der bevorzugten, in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Kommunikation mit den Kommunikationsschnittstellen 6 jedoch über die mit den Ports 3 verbundenen Hochfrequenzsignalleitungen 12.
  • Wie in Figur 1 in der vergrößerten Darstellung links dargestellt, trennt die Kommunikationsschnittstelle 6 die über die Hochfrequenzsignalleitungen 12 anliegenden Signale zum einen in die Hochfrequenzmobilfunksignale, welche über die Hochfrequenzsignalleitung 8 zu den Strahlern 2 weitergeleitet werden, sowie in die Kommunikationssignale, welche über die Kommunikationssignalleitung 7 zur Antennensteuerung 5 geleitet werden. Umgekehrt werden die von der Antennensteuerung 5 kommenden Kommunikationssignale den von den Strahlern kommenden Hochfrequenzsignalen überlagert. Beispielsweise können die Kommunikationssignale dabei in der Kommunikationsschnittstelle 6 zur Übertragung über die Hochfrequenzsignalleitungen 12 einer Trägerfrequenz aufmoduliert werden, welche außerhalb des Mobilfunkfrequenzbereiches liegt.
  • Insbesondere kann es sich bei den Kommunikationsschnittstellen um AISG-Schnittstellen handeln. Bevorzugt sind diese wie soeben beschrieben als Bias-T ausgeführt, d.h. sie erlauben die Kommunikation über die Hochfrequenzsignalleitungen 12.
  • Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kommunikationsschnittstellen in die Ports 3 der Antenne integriert, d.h. es werden keine separaten, in oder an den Hochfrequenzsignalleitungen angeordneten Abnehmer benötigt, um die Kommunikation herzustellen. Vielmehr sind die Kommunikationsschnittstellen bereits Teil der Antenne. Hierdurch müssen die Hochfrequenzsignalleitungen 12 lediglich mit den Ports 3 verbunden werden, um auch mit den Kommunikationsschnittstellen 6 der Antenne kommunizieren zu können. Die erfindungsgemäße Integration der Kommunikationsschnittstellen 6 in die Ports 3 bedeutet dabei nicht notwendigerweise, dass der Bias-T unmittelbar im Bereich der Buchse zum Anschluss der Hochfrequenzleitungen angeordnet sein muss. Vielmehr kann dieser auch an anderer Stelle innerhalb der Antenne angeordnet sein.
  • Als weitere Funktionselemente umfasst die erfindungsgemäße Antenne eine Sensoranordnung 16 mit mindestens einem Sensor. Dieser steht ebenfalls mit der Antennensteuerung 5 in Verbindung.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Antennensteuerung 5 eine Konfigurationsfunktion aufweist, über welche mindestens ein Funktionselement deaktivierbar und/oder freischaltbar ist. Bei dem Funktionselement kann es sich insbesondere um einen Port 3, eine Kommunikationsschnittstelle 6, und/oder einen Sensor 16 handeln. Die Konfigurationsfunktion erlaubt es damit, die Antenne hardwaremäßig in einer Vollausstattung herzustellen und zu liefern. Benötigt ein Kunde zunächst nicht sämtliche Funktionselemente, werden die nichtbenötigten Funktionselemente ab Werk deaktiviert. Durch die erfindungsgemäße Konfigurationsfunktion können diese im weiteren Betrieb jedoch freigeschaltet werden, sodass der Betreiber auf die weiteren Funktionselemente, wenn er diese im weiteren Betrieb doch benötigt, nach entsprechender Freischaltung zugreifen kann. Die Möglichkeit der Freischaltung erlaubt es zudem, beispielsweise einem weiteren Betreiber zu ermöglichen, auf von einem ersten Betreiber nicht genutzte Funktionselemente zuzugreifen.
  • Beispielsweise kann die Antenne dabei hardeware-seitig als eine Pentabandantenne mit fünf Frequenzbändern und zehn Ports ausgestaltet sein. Von diesen fünf Frequenzbändern können jedoch ein oder mehrere Frequenzbänder zunächst deaktiviert sein. So kann die Antenne bspw. als Triplebandantenne mit drei Frequenzbändern und damit sechs aktivierten Ports ausgeliefert werden. Später können die verbleibenden zwei Frequenzbänder und damit die vier restlichen Ports durch die externe Steuerung freigeschaltet werden, wenn diese benötigt werden.
  • Zwei Ausführungsbeispiele, wie das Deaktivieren bzw. Freischalten der Ports erfolgen kann, werden nun anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben. In beiden Ausführungsbeispielen erfolgt das Ein- und Ausschalten der Ports über einen Schalter 13, welcher über einen elektromechanischen Aktor 15 geschaltet wird.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der Schalter zwischen dem Port 3 und dem oder den Strahlern angeordnet, welche von dem Port 3 mit Hochfrequenzsignalen versorgt werden. Insbesondere kann der Schalter zwischen dem Port 3 und einem Phasenschieber 14, über welchen mehrere Strahler 2 zu einer Gruppenstrahleranordnung zusammengeschaltet sind, angeordnet sein.
  • Bei dem Schalter handelt es sich um einen 1-zu-2-Schalter, d. h. um einen Schalter, welcher einen ersten Anschluss 32 wahlweise mit einem zweiten Anschluss 21 oder einem dritten Anschluss 22 verbindet. Der erste Anschluss 32 steht mit dem Port 3 in Verbindung, der dritte Anschluss 22 mit den Strahlern, welche von dem Port mit Mobilfunksignalen versorgt werden. In einer ersten Schaltstellung deaktiviert der Schalter dabei den Port 3, d. h. er trennt die Hochfrequenzsignalverbindung zwischen dem Port 3 und dem oder den diesem Port zugeordneten Strahlern. In der zweiten Schaltstellung verbindet der Schalter dagegen den Port 3 mit dem oder den dem Port zugeordneten Strahlern.
  • Der Schalter weist einen drehbar gelagerten Abnehmer 20 auf, welcher im Bereich seiner Drehachse mit dem ersten Anschluss 32 elektrisch gekoppelt ist, insbesondere kapazitiv gekoppelt ist. In der ersten Schaltstellung ist ein Leitungsabschnitt 20 des Abnehmers mit dem zweiten Anschluss 21 elektrisch gekoppelt, bevorzugt ebenfalls kapazitiv. In der zweiten Schaltstellung koppelt ein Leitungsabschnitt des Abnehmers 20 dagegen mit dem dritten Anschluss 22. Auch diese Koppelung erfolgt bevorzugt kapazitiv. Durch Drehen des Abnehmers 20 von der ersten in die zweite Schaltstellung kann daher die elektrische Koppelung des ersten Anschlusses mit dem zweiten Anschluss aufgehoben und eine elektrische Kopplung mit dem dritten Anschluss hergestellt werden.
  • Der Schalter ist damit in ähnlicher Weise aufgebaut, wie dies von Phasenschiebern bekannt ist. Anstatt der Leitungsabschnitte, welche zur Veränderung der Phasenverschiebung vom Abnehmer überstrichen werden, weist der Schalter jedoch zwei separate Leitungsabschnitte auf, wobei der erste Leitungsabschnitt, welcher den zweiten Anschluss 21 bildet, in der ersten Schaltstellung mit dem Abnehmer 20 koppelt, und der zweite Leitungsabschnitt, welcher den dritten Anschluss 22 bildet, in der zweiten Schaltstellung mit dem Abnehmer koppelt, wobei der erste und der zweite Leitungsabschnitt elektrisch voneinander getrennt sind. Ein Umschalten des Schalters erfolgt nun durch ein Verstellen des Abnehmers aus der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition.
  • Der zweite Anschluss 21 des Schalters steht mit einem Abschluss 24 in Verbindung. Der Abschluss kann im Schalter integriert sein oder als eine zusätzliche, separat vom Schalter gebaute Box sein. Durch den Abschluss kann eine Basisstation, falls diese mit einem deaktivierten Port signalmäßig verbunden ist und diesen mit Leistung versorgt, über einen VSWR-Alarm feststellen, dass ein deaktivierter Port angeschlossen ist und mit Leistung versorgt wird. Hierdurch lässt sich von der Basisstation erkennen, ob die Ports, welche mit der Basisstation verbunden sind, deaktiviert oder aktiviert sind.
  • Für die Realisierung des Abschlusses gibt es insbesondere folgende drei Möglichkeiten:
    1. a) 50 Ω Abschluss. Durch entsprechende Anpassung entsteht keine Reflexion.
    2. b) Kurzschluss, d. h. die Signalleitung ist im Bereich des Abschlusses kurzgeschlossen. Hierdurch entsteht eine Totalreflexion, welche den VSWR-Alarm erzeugt.
    3. c) Offene Leitung. Die offene Leitung ist bevorzugt abgeschirmt, um Wechselwirkungen mit der Antenne zu verhindern. Auch hier ergibt sich eine Totalreflexion am offenen Ende, welche einen VSWR-Alarm erzeugt.
  • Bevorzugt ist der Schalter in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse besteht bevorzugt aus Metall oder weist eine metallisierte Schicht auf.
  • Das Umschalten des Schalters 13 erfolgt in beiden Ausführungsbeispielen über eine Antriebsmechanik 17, welche den Schalter mit einem elektromechanischen Aktor 15 verbindet. Der elektromechanische Aktor 15 wird über die Antennensteuerung angesteuert, um den Schalter von der ersten in die zweite Schaltposition oder zurück zu bewegen, und damit den Port freizuschalten oder zu deaktivieren.
  • Als Antriebsmechanik kann beispielsweise eine Schubstange 17 eingesetzt werden, welche über einen Mitnehmer 18 einen Exzenter 19 bewegt, welcher wiederum mit dem Abnehmer 20 verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Getriebe eingesetzt werden, um den Abnehmer 20 zu verstellen.
  • Der Phasenschieber 14 weist ebenfalls einen Abnehmerarm 25 auf, welcher im Bereich seiner Drehachse elektrisch, insbesondere kapazitiv, mit einem ersten Anschluss verbunden ist. Dieser Anschluss steht über die Signalleitung 23 mit dem dritten Anschluss 22 des Schalters in Verbindung. Der Phasenschieber weist weiterhin Leiterbahnabschnitte 26 auf, welche kapazitiv mit einem Leiterbahnabschnitt des Abnehmerarms 25 koppeln. Die Strahler 2 einer Gruppenstrahleranordnung sind über Signalleitungen 27 mit den beiden Enden eines solchen Leiterbahnabschnittes 26 verbunden. Je nach Stellung des Abnehmerarms wird der Signalweg zum einen Anschluss verkleinert und zum anderen vergrößert, oder umgekehrt. Hierdurch lässt sich die Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Strahlern der Gruppenstrahleranordnung verändern. Bevorzugt weist der Phasenschieber zwei oder mehr Leiterbahnabschnitte 26 auf, welche jeweils separat mit Strahlern in Verbindung stehen. Die Leiterbahnabschnitte weisen bevorzugt einen unterschiedlichen Abstand zur Drehachse des Abnehmerarms 25 auf. Bevorzugt verlaufen die Leiterbahnabschnitte bogenförmig um die Drehachse.
  • Auch der Phasenschieber wird bevorzugt über einen elektromechanischen Aktor 15 bewegt.
  • In einer nicht dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jeweils ein separater elektromechanischer Aktor 15 zum Verstellen des Schalters 13 und des Phasenschiebers 14 eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch der gleiche elektromechanische Aktor 15 sowohl zum Verstellen des Schalters, als auch zum Verstellen des Phasenschiebers eingesetzt.
  • In Fig. 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, wie ein solches Verstellen von Schalter und Phasenschieber über nur einen elektromechanischen Aktor erfolgen kann.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel stehen der Schalter 13 und der Phasenschieber 14, welche der gleichen Gruppenstrahleranordnung 31 zugeordnet sind, über eine gemeinsame Antriebsmechanik 17 mit dem Antrieb 15 in Verbindung. Beispielsweise kann eine gemeinsame Schubstange vorgesehen sein, welche jeweils über separate Abnehmer 18 mit Exzentern 19 des Phasenschiebers 14 und des Schalters 13 gekoppelt ist.
  • Durch Bewegen der gemeinsamen Antriebsmechanik, insbesondere der Schubstange 17, kann daher sowohl der Schalter 13 geschaltet, als auch der Phasenschieber 14 verstellt werden. Insbesondere kann in einem ersten Verstellbereich der Schalter geschaltet werden, und in einem zweiten Verstellbereich die Phasenverschiebung der Gruppenstrahleranordnung 31 eingestellt werden.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Phasenschieber sowohl über den ersten als auch über den zweiten Verstellbereich verstellt. Bei der Position P1 handelt es sich dabei um eine Ruhestellung, in welcher der Schalter 13 offen steht und der Port deaktiviert ist. Wird der Schalter nun über die gemeinsame Antriebsmechanik 17 von der offenen Position in die geschlossene Position verschoben, wird gleichzeitig der Phasenschieber in die Position P2 verschoben. Bei der Position P2 handelt es sich damit um die Ausgangsposition des nutzbaren Bereiches des Phasenschiebers, d. h. den minimalen bzw. den maximalen Tilt-Wert.
  • Durch weiteres Betätigen der gemeinsamen Antriebsmechanik kann dann der Neigungswinkel bzw. Tilt-Wert durch Verschieben des Phasenschiebers zwischen den Positionen P2 und P3 eingestellt werden. Die Position P3 ist die Endposition des nutzbaren Phasenschieberbereiches und stellt damit den End-Tilt-Wert dar, d. h. den maximalen Tilt-Wert bzw. den minimalen Tilt-Wert.
  • Während der Phasenschieber in seinem nutzbaren Bereich, d.h. zwischen der Position P2 und der Position P3 verstellt wird, verbleibt der Schalter 13 in seiner zweiten, geschlossenen Schaltstellung. Hierfür weist die Verbindung zwischen der gemeinsamen Mechanik und dem Abnehmerarm 20 für diesen Verstellbereich einen Freilauf auf.
  • In einer weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsform kann auch der Phasenschieber mit einem Freilauf ausgestattet werden. Insbesondere kann der Freilauf so gestaltet sein, dass der Abnehmerarm 25 des Phasenschiebers 14 nicht bewegt wird, während der Schalter von seiner ersten, offenen Schaltposition in seine zweite, geschlossene Schaltposition verstellt wird. Hierdurch kann der gesamte Verstellbereich des Phasenschiebers von der Position P1 bis zur Position P3 zur Einstellung der Phasenverschiebung zwischen den Strahlern genutzt werden.
  • Die gemeinsame Antriebsmechanik 17 kann dabei in einem möglichen Ausführungsbeispiel mit dem elektromechanischen Aktor 15 über eine Umschalteinrichtung 27 in Verbindung stehen. Die Umschalteinrichtung kann dabei eine Antriebswelle aufweisen, mit welcher sie mit dem elektromechanischen Aktor 15 in Verbindung steht, sowie eine Mehrzahl von Abtriebswellen, welche wahlweise mit der Antriebswelle in Wirkverbindung gebracht werden können. Die weiteren Abtriebswellen der Umschalteinrichtung 27 können dabei zum Verstellen weiterer Schalter und/oder Phasenschieber der Antenne eingesetzt werden, sodass die Schalter und/oder Phasenschieber mehrerer Gruppenstrahleranordnungen der Antenne über nur einen elektromechanischen Aktor 15 verstellt werden können. Die Umschaltanordnung 27 wird dabei ebenfalls von der Antennensteuerung 5 angesteuert. Insbesondere kann die Umschaltanordnung dabei so ausgestaltet sein, wie dies aus der DE 10 2011 009 600 B3 bekannt ist.
  • In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, welches sich von dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich dahingehend unterscheidet, dass zum Schalten des Schalters einerseits und zum Verstellen des Phasenschiebers andererseits zwei separate Antriebsmechaniken 17' und 17" eingesetzt werden, welche alternativ mit dem elektromechanischen Aktor 15 verbindbar sind. Hierfür werden die beiden Antriebsmechaniken 17' und 17" mit zwei separaten Abtrieben der bereits oben beschriebenen Umschaltanordnung 27 verbunden. Als Antriebsmechaniken können dabei beispielsweise wiederum Schubstangen zum Einsatz kommen, welche über die Mitnehmer 18 mit Exzentern 19 des Schalters bzw. des Phasenschiebers gekoppelt sind, und/oder Getriebe oder Hebelanordnungen.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird für das Ansteuern des Schalters und des Phasenschiebers einer Gruppenstrahleranordnung damit nur ein Abtrieb der Umschaltanordnung 27 benötigt, dafür aber eine etwas aufwändigere Antriebsmechanik. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel werden dagegen für den Schalter und den Phasenschieber einer Gruppenstrahleranordnung 31 zwei separate Abtriebe der Umschaltanordnung 27 benötigt. Dafür können die Antriebsmechaniken einfacher ausgestaltet werden.
  • Bevorzugt werden gemäß der vorliegenden Erfindung die beiden, den orthogonalen Polarisationen eines Strahlers bzw. einer Gruppenstrahleranordnung zugeordneten Ports gemeinsam geschaltet. Insbesondere können hierfür die Schalter für die beiden Polarisationen mechanisch miteinander gekoppelt sein, und über die gleiche Antriebsmechanik geschaltet werden. In gleicher Weise können auch die Phasenschieber für die beiden Polarisationen miteinander gekoppelt sein und über die gleiche Antriebsmechanik angesteuert werden.
  • In einer möglichen Ausführungsform können die beiden Schalter für die beiden Ports einer Gruppenstrahleranordnung dabei gestapelt angeordnet sein, wobei die Drehachsen der beiden Schalter miteinander fluchten und die Abnehmer mechanisch miteinander gekoppelt sind. In gleicher Weise können auch die Phasenschieber gestapelt angeordnet sein, wobei deren Drehachsen miteinander fluchten und bevorzugt mechanisch miteinander gekoppelt sind.
  • Die erfindungsgemäße Antenne kann dabei eine oder mehrere Gruppenstrahleranordnungen aufweisen, welche nicht deaktivierbar sind und unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines Schalters mit den Ports in Verbindung stehen. Insbesondere kann es sich hierbei um die Basisversion der Antenne handeln, welche üblicherweise von jedem Anwender genutzt wird. Eine oder mehrere weitere Gruppenstrahleranordnungen sind dagegen deaktivierbar und/oder freischaltbar. In einer alternativen Ausführungsform können jedoch auch sämtliche Ports der Antenne deaktivierbar und/oder freischaltbar seien.
  • Neben dem Deaktivieren bzw. Freischalten von Ports erlaubt die erfindungsgemäße Konfigurationsfunktion der Antennensteuerung 5 weiterhin das Deaktivieren bzw. Freischalten der den Ports 3 zugeordneten Kommunikationsschnittstellen 6. Insbesondere sind hierfür die Kommunikationsschnittstellen standardmäßig verbaut und aktiv. Die Antennensteuerung 5 ignoriert bzw. blockiert jedoch die Kommunikationssignale nicht freigeschalteter Kommunikationsschnittstellen. Insbesondere ist damit keine Kommunikation zwischen der Antennensteuerung 5 und nicht freigeschalteten Kommunikationsschnittstellen möglich, und damit insbesondere kein Verfahren der Phasenschieber und keine anderen Datendienste.
  • Durch die Konfigurationsfunktion können die Kommunikationsschnittstellen dann jedoch entsprechend freigeschaltet werden, sodass nunmehr eine Kommunikation mit der Antennensteuerung 5 über die jeweilige Kommunikationsschnittstelle möglich wird.
  • Die Ports und die Kommunikationsschnittstellen sind dabei unabhängig voneinander über die Konfigurationsfunktion freischaltbar. Insbesondere kann eine einem freigeschalteten Port zugeordnete Kommunikationsschnittstelle deaktiviert bleiben, bzw. muss separat freigeschaltet werden.
  • Weiterhin kann die Antennensteuerung eine Matrix umfassen, welche festlegt, über welche Kommunikationsschnittstellen auf welche Gruppenstrahleranordnungen 31 zugegriffen werden kann. Insbesondere kann über die Matrix festgelegt werden, dass über eine Kommunikationsschnittstelle auf mehrere Gruppenstrahleranordnungen zugegriffen werden kann, d. h. dass insbesondere die Neigungswinkel mehrerer Gruppenstrahleranordnungen über eine gemeinsame Kommunikationsschnittstelle eingestellt werden kann und/oder dass die entsprechenden Antennendaten für mehrere Gruppenstrahleranordnungen über eine gemeinsame Kommunikationsschnittstelle ausgelesen werden können. Alternativ oder zusätzlich kann über die Matrix festgelegt werden, dass über eine erste Kommunikationsschnittstelle ausschließlich auf eine erste Untergruppe von Strahlern bzw. Gruppenstrahleranordnungen der Antenne zugegriffen werden kann, über eine zweite Kommunikationsschnittstelle ausschließlich auf eine zweite Untergruppe von Strahlern bzw. Gruppenstrahleranordnungen. Hierdurch kann die Antenne, wie in Fig. 1 gezeigt, von zwei Basisstationen 4 und 4' gleichzeitig genutzt werden, insbesondere auch dann, wenn die Basisstationen von unterschiedlichen Dienstanbietern betrieben werden. Insbesondere können die jeweiligen Dienstanbieter durch die Matrix die jeweils ihrer Basisstation zugeordneten Strahler bzw. Gruppenstrahleranordnungen so ansteuern, als hätte die Antenne keine weiteren Strahler und/oder Gruppenstrahleranordnungen. Die eine Basisstation sieht daher die andere Basisstation nicht.
  • Die Einstellung, über welche Kommunikationsschnittstelle auf welche Strahler und/oder Antennen zugegriffen werden kann, erfolgt dabei durch eine entsprechende Konfiguration der Matrix über die Konfigurationsfunktion.
  • Aufgrund der Möglichkeit, mehrere Gruppenstrahleranordnungen über eine Kommunikationsschnittstelle anzusteuern, benötigt ein Benutzer möglicherweise nicht für jeden aktivierten Port auch eine aktivierte Kommunikationsschnittstelle. Daher können die Kommunikationsschnittstellen von zusätzlich freigeschalteten Ports im Prinzip deaktiviert bleiben.
  • Bevorzugt weisen die Kommunikationsschnittstellen jedoch eine Ping-Funktion auf, welche es erlaubt, die Laufzeit der Kommunikationssignale und/oder der Mobilfunksendesignale zu messen. Daher kann es von Vorteil sein, für sämtliche Ports eine aktivierte Kommunikationsschnittstelle zu besitzen. Benötigt ein Betreiber daher weitere Kommunikationsschnittstellen, können diese separat über die Konfigurationsfunktion freigeschaltet werden.
  • Als weiteres Funktionselement kann erfindungsgemäß auch der Sensor 16 bzw. einer der Sensoren der Sensoranordnung 16 freigeschaltet und/oder deaktiviert werden. Benötigt ein Betreiber daher zusätzliche Sensorinformationen, können diese über die Konfigurationsfunktion freigeschaltet werden. Bei dem Sensor kann es sich dabei beispielsweise um einen Neigungs- und/oder Positionssensor handeln. Alternativ oder zusätzlich kann ein Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitssensor vorgesehen sein. Beispielsweise kann dabei lediglich der Positionssensor freigeschaltet sein. Werden weitere Daten benötigt, so können auch die übrigen Sensoren und/oder Datensätze freigegeben werden. Hierdurch können zusätzliche Serviceleistungen des Sensors über die Konfigurationsfunktion freigeschaltet und auch wieder deaktiviert werden.
  • Unabhängig davon, welche Funktionselemente über die Konfigurationsfunktion freischaltbar und/oder deaktivierbar sind, kann das Freischalten und/oder Deaktivieren von Funktionselementen über ein Softwareupdate der Software der Antennensteuerung erfolgen. Bspw. kann die Konfigurationsfunktion in einem möglichen Ausführungsbeispiel über eine Konfigurationsdatei implementiert sein, welche auf einem Speicher der Antennensteuerung 5 abgelegt ist und von der Antennensteuerung ausgelesen wird. Entsprechende Änderungen an der Konfiguration können damit durch eine Änderung bzw. einen Austausch der Konfigurationsdatei erfolgen.
  • Die Konfigurationsdatei umfasst dabei bevorzugt alle notwendigen Informationen zur Konfiguration der Antenne, d. h. insbesondere zu den aktivierten und/oder deaktivierten Ports, Kommunikationsschnittstellen und/oder Sensoren. Weiterhin kann die Konfigurationsdatei auch die Konfiguration der Matrix beinhalten, d. h. die Zuordnung der Kommunikationsschnittstellen zu den Strahlern und/oder Gruppenstrahleranordnungen.
  • Das Freischalten und/oder Deaktivieren von Funktionselementen kann neben der Aktualisierung der Konfigurationsdatei jedoch auch in anderer Weise softwaremäßig implementiert sein. Entscheidend ist, dass über die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugegriffen werden kann.
  • Bevorzugt ist dabei auf der Antennensteuerung eine Authentifizierungsfunktion implementiert, welche sicherstellt, dass ein Zugriff auf die Konfigurationsfunktion nur durch autorisierte Benutzer möglich ist. Insbesondere kann hierfür eine Softwaresignatur vorgesehen sein, welche eine Konfigurationsdatei aufweisen muss, um auf die Antennensteuerung geladen werden zu können und/oder um von dieser berücksichtig zu werden.
  • Die Antennensteuerung weist insbesondere einen Mikroprozessor und einen Speicher auf, auf welchem ein Softwareprogramm und/oder die Konfigurationsdatei abgespeichert sind. Das Softwareprogramm ist bevorzugt so ausgeführt, dass es zusammen mit der Konfigurationsdatei die Antenne konfiguriert und damit die erfindungsgemäße Konfigurationsfunktion zur Verfügung stellt.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden erheblich weniger Ausstattungslinien für die Hardware der Antenne benötigt, und damit die Herstellungskosten durch die Reduzierung der Variantenvielfalt verringert. Weiterhin können den Benutzern flexibel und ohne einen Austausch der Antenne weitere Funktionselemente zur Verfügung gestellt werden, sobald diese benötigt werden.

Claims (16)

  1. Antenne mit einer Antennensteuerung, einer Mehrzahl von Strahlern und mit einer Mehrzahl von Funktionselementen, wobei die Antennensteuerung eine Konfigurationsfunktion aufweist, auf welche über eine externe Steuerung zugegriffen werden kanr und über die mindestens ein Funktionselement deaktivierbar und/oder freischaltbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Konfigurationsfunktion über eine Konfigurationsdatei implementiert ist, welche in der Antennensteuerung abgelegt ist und durch die externe Steuerung geändert werden kann, wobei die Konfigurationsfunktion eine Authentifizierungsfunktion umfasst, welche ein unautorisiertes Deaktivieren und/oder Freischalten der Funktionselemente verhindert.
  2. Antenne nach Anspruch 1, wobei die Funktionselemente Ports umfassen, über welche die Strahler der Antenne mit Signalen versorgt werden, wobei mindestens ein Port und bevorzugt mehrere Ports über die Konfigurationsfunktion selektiv deaktivierbar und/oder freischaltbar ist bzw. sind, und/oder wobei mehrere Strahler der Antenne zu mindestens einer Gruppenstrahleranordnung zusammengeschaltet sind, insbesondere über einen Phasenschieber, wobei mindestens ein Port der Gruppenstrahleranordnung durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar ist, wobei die Antenne bevorzugt mehrere Gruppenstrahleranordnungn umfasst, deren Ports durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar sind, und/oder wobei die Strahler und/oder die Gruppenstrahleranordnungn bevorzugt zum Senden und/oder Empfangen in unterschiedlichen Frequenzbändern ausgelegt sind und/oder unterschiedliche Mittenfrequenzen aufweisen.
  3. Antenne nach Anspruch 2, wobei zum Deaktivieren und/oder Freischalten der Ports mindestens ein von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung mechanisch verstellbarer Schalter vorgesehen ist, wobei die Verstellung über die Antennensteuerung ansteuerbar ist, wobei bevorzugt der Schalter zum Deaktivieren und/oder Freischalten eines Ports in der ersten Schaltstellung den Port deaktiviert und in der zweiten Schaltstellung den Port mit mindestens einem Strahler verbindet.
  4. Antenne nach Anspruch 3, wobei der Schalter einen drehbar gelagerten Abnehmer aufweist, welcher in der ersten Schaltstellung eine Verbindung mit einer ersten Signalleitung trennt und in der zweiten Schaltstellung eine Verbindung mit der ersten Signalleitung herstellt, wofür die erste Signalleitung bevorzugt mit einem ersten Leitungsabschnitt des Schalters in Verbindung steht, der in der zweiten Schaltstellung über eine dielektrische Schicht mit einem Leitungsabschnitt des Abnehmers kapazitiv koppelt, wobei bevorzugt der Abnehmer über eine im Bereich seiner Drehachse angeordnete Koppelstelle elektrisch mit einer zweiten Signalleitung gekoppelt ist, und/oder wobei bevorzugt der Abnehmer in der ersten Schaltstellung eine Verbindung zu einem Abschluss herstellt, insbesondere indem der Abnehmer in der ersten Schaltstellung mit einem zweiten Leitungsabschnitt des Schalters kapazitiv koppelt, welcher mit einem Abschluss in Verbindung steht.
  5. Antenne nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Schalter über einen Aktor betätigt wird, welcher auch zum Verstellen mindestens eines Phasenschiebers der Antenne eingesetzt wird, wobei die Antenne bevorzugt eine Mehrzahl von Phasenschiebern aufweist und der Aktor über eine Umschalteinrichtung selektiv mit einem der Phasenschieber verbindbar ist, um diesen zu verstellen, wobei die Umschalteinrichtung bevorzugt mehrere separate Abtriebe zum Verstellen der Phasenschieber aufweist, wobei die Abtriebe jeweils über eine Antriebsmechanik mit mindestens einem Phasenschieber in Verbindung stehen.
  6. Antenne nach Anspruch 5, wobei der Schalter und mindestens ein Phasenschieber mittels einer gemeinsamen Antriebsmechanik, welche von dem Aktor betätigt wird, zusammen verstellt werden, wobei die Antriebsmechanik bevorzugt von einem Abtrieb der Umschalteinrichtung angetrieben wird, und/oder wobei der Schalter und der mindestens ein Phasenschieber der gleichen Gruppe von Strahlern zugeordnet sind, und/oder wobei die Antriebsmechanik bevorzugt in einem ersten Verstellbereich den Schalter zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung verstellt, und in einem zweiten Verstellbereich den Phasenschieber verstellt, wobei bevorzugt die Verbindung zwischen der Antriebsmechanik und dem Schalter in dem zweiten Verstellbereich einen Freilauf aufweist, um durch weiteres Betätigen der Antriebsmechanik den Phasenschieber zu verstellen, während der Schalter in der zweiten Schaltstellung verbleibt, und/oder wobei bevorzugt die Verbindung zwischen der Antriebsmechanik und dem Phasenschieber in dem ersten Verstellbereich einen Freilauf aufweist, um durch Betätigen der Antriebsmechanik den Schalter zu verstellen, ohne den Phasenschieber zu verstellen, und/oder wobei bevorzugt der Phasenschieber im ersten Verstellbereich mit verstellt wird.
  7. Antenne nach Anspruch 5, wobei der Schalter und der oder die Phasenschieber jeweils mittels einer separaten Antriebsmechanik verstellt werden, wobei diese Antriebsmechaniken über eine Umschalteinrichtung jeweils selektiv mit dem Aktor verbindbar sind, wobei bevorzugt der Schalter und der mindestens ein Phasenschieber der gleichen Gruppe von Strahlern zugeordnet sind und/oder wobei die Antriebsmechanik für den Schalter und die Antriebsmechanik für den Phasenschieber bevorzugt mit separaten Abtrieben der Umschalteinrichtung gekoppelt sind.
  8. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Funktionselemente Kommunikationsschnittstellen zur Kommunikation zwischen der Antennensteuerung und einer externen Steuerung umfassen, wobei mindestens eine und bevorzugt mehrere der Kommunikationsschnittstellen durch die Konfigurationsfunktion selektiv deaktivierbar und/oder freischaltbar ist bzw. sind, wobei die Kommunikationsschnittstellen bevorzugt den Ports der Antenne zugeordnet sind und eine Kommunikation über die zum Übertragen der Signale an die Strahler eingesetzten Signalleitungen ermöglichen, wobei die Kommunikationsschnittstellen weiter bevorzugt jeweils einen Bias-T umfassen.
  9. Antenne nach Anspruch 8, wobei die Kommunikationsschnittstellen bevorzugt in die Ports der Antenne integriert sind, so dass durch Anschluss einer Hochfrequenzleitung an einen Port der Antenne eine Kommunikation mit der in den Port integrierten Kommunikationsschnittstelle erfolgen kann, sobald diese aktiviert wurde, und/oder
    wobei die Antennensteuerung eine Steuerungsmatrix umfasst, welche festlegt, über welche Kommunikationsschnittstelle auf welche Komponenten der Antenne zugegriffen werden kann, wobei die Steuerungsmatrix über die Konfigurationsfunktion konfigurierbar ist, wobei die Antenne bevorzugt mehrere Gruppenstrahleranordnungn umfasst, auf welche je nach Konfiguration der Steuerungsmatrix separat über unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen und/oder gemeinsam über eine Kommunikationsschnittstelle zugegriffen werden kann.
  10. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Funktionselemente Ports, über welche die Strahler der Antenne mit Signalen versorgt werden, und Kommunikationsschnittstellen umfassen, wobei mindestens ein Port und mindestens eine Kommunikationsschnittstelle, welche bevorzugt dem Port zugeordnet ist, von der Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar sind, wobei bevorzugt die Freischaltung des Ports unabhängig von der Freischaltung der Kommunikationsschnittstelle erfolgt, wobei weiter bevorzugt mehrere Ports und mehrere Kommunikationsschnittstellen, welche bevorzugt den Ports zugeordnet sind, von der Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar sind, wobei bevorzugt die Freischaltung der Ports unabhängig von der Freischaltung der Kommunikationsschnittstellen erfolgt.
  11. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Funktionselemente mindestens einen Sensor umfassen, welcher durch die Konfigurationsfunktion deaktivierbar und/oder freischaltbar ist, wobei bevorzugt selektiv unterschiedliche Daten des Sensors deaktivierbar und/oder freischaltbar sind oder selektiv die Daten unterschiedlicher Sensoren deaktivierbar und/oder freischaltbar sind, wobei es sich bevorzugt um einen Neigungssensor und/oder Positionssensor und/oder Temperatursensor und/oder Luftfeuchtigkeitssensor handelt, und/oder wobei der Sensor bevorzugt starr mit einer Trägeranordnung für die Strahler verbunden ist.
  12. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Antennensteuerung eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über welche die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann, wobei bevorzugt mindestens eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, über welche die externe Steuerung auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann und welche nicht deaktivierbar ist und/oder keinem Port zugeordnet ist, und/oder wobei die externe Steuerung über sämtliche aktivierten Kommunikationsschnittstellen auf die Konfigurationsfunktion zugreifen kann.
  13. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich um eine Mobilfunkantenne handelt, insbesondere um eine Mobilfunkantenne für eine Mobilfunkbasisstation.
  14. Basisstationsanordnung mit mindestens einer Basisstation und mindestens einer Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei bevorzugt mindestens eine erste und eine zweite Basisstation vorgesehen sind, welche jeweils separat mit Ports der Antenne verbunden sind, und wobei weiter bevorzugt die erste und die zweite Basisstation über separate Kommunikationsschnittstellen der Antenne, welche bevorzugt den Ports zugeordnet sind, mit der Antennensteuerung kommuniziert.
  15. Verfahren zum Betrieb einer Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder einer Basisstationsanordnung nach Anspruch 14, insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Mobilfunksignalen, mit den Schritten:
    - Betrieb der Antenne unter Verwendung einer ersten Untergruppe von Funktionselementen,
    - Zugreifen auf die Konfigurationsfunktion der Antenne, und Freischalten einer zweiten Untergruppe von Funktionselementen der Antenne,
    - Betrieb der Antenne unter Verwendung der ersten und der zweiten Untergruppe von Funktionselementen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei zusätzliche Ports und/oder zusätzliche Kommunikationsschnittstellen freigeschaltet werden, wobei die zusätzlichen Ports bevorzugt zum Senden und/oder Empfangen in einem weiteren Mobilfunkfrequenzband eingesetzt werden, und/oder wobei eine weitere Basisstation mit der zweiten Untergruppe von Funktionselementen verbunden wird.
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