EP3306742A1 - Mobile radio antenna - Google Patents

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EP3306742A1
EP3306742A1 EP17193665.1A EP17193665A EP3306742A1 EP 3306742 A1 EP3306742 A1 EP 3306742A1 EP 17193665 A EP17193665 A EP 17193665A EP 3306742 A1 EP3306742 A1 EP 3306742A1
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EP
European Patent Office
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radiator
reflector
metal structure
radiators
shaped metal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17193665.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günther Piegsa
Andreas Vollmer
Maximilian GÖTTL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Kathrein Werke KG
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Publication date
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    • H01Q9/44Resonant antennas with a plurality of divergent straight elements, e.g. V-dipole, X-antenna; with a plurality of elements having mutually inclined substantially straight portions

Definitions

  • the present invention relates to a mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane.
  • the first radiator has a reflector environment raised in relation to the reflector plane.
  • the first radiators may be high-band radiators
  • the second radiator may be a low-band radiator.
  • patch structures as low-band emitters is from the article " Differentially driven dual-polarized dual-wideband complementary antenna for 2G / 3G / LTE applications, "Hindawi Publishing Corporation's International Journal of Antennas and Propagation, Volume 2014, Article ID480268 known.
  • multi-slit multiband antennas which require a low spatial single-beam distance in the highband for beamforming and / or MIMO applications.
  • the low high-band emitter spacing means that either insufficient volume is available for the low-band emitter and / or that the low-band emitter partially covers the high-band emitters and / or changes their emission characteristics.
  • Object of the present invention according to a first aspect is therefore to provide a compact multi-band antenna is available, which is particularly suitable for multi-column antennas.
  • the present invention comprises a mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane, the first radiators each having a reflector environment raised in relation to the reflector plane. It is provided that the second radiator is arranged between a plurality of first radiators and is formed by parts of the respective reflector environment of the surrounding first radiator. The fact that at least a part of the reflector environment of the first radiator is excited and at the same time used as a second radiator results in a very compact arrangement.
  • Such a first antenna can be used both individually and as a basic element for a multi-slit antenna.
  • the first radiators are high-band radiators and the second radiator is a low-band radiator.
  • the center frequency of the lowest resonance frequency range of the first radiators is higher than the center frequency of the lowest resonance frequency range of the second radiators.
  • the lowermost resonant frequency range of the first radiators may be completely above the lowest resonant frequency range of the second radiator.
  • the reflector environment of the first radiators which is raised in relation to the reflector plane, extends at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane.
  • the parts of the reflector environment forming the second radiator can at least partially extend in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane. This allows a new kind of second spotlight. In particular, this allows a second radiator, which can be fed in the manner of a patch antenna.
  • the regions extending transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane preferably form the main part of the second radiator with respect to their surface portion and preferably have an area fraction of more than 80%.
  • the reflector environment of the first radiator which is raised in relation to the reflector plane, and / or the parts of the reflector environment which form the second radiator, can also have regions extending perpendicularly to the reflector plane.
  • the first radiators are preferably arranged higher above the reflector plane than parts of the reflector surroundings forming the second radiator, in particular as the main part of the second emitter forming reflector environment.
  • the first radiators are preferably arranged higher above the reflector plane than the parts of the reflector surroundings forming the second radiator that extend transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane. In one possible embodiment, however, the regions of the second radiators that run perpendicular to the reflector plane are above the first radiators in height. By contrast, in an alternative embodiment, the regions of the second radiators extending perpendicular to the reflector plane are lower than the first radiators.
  • the parts of the reflector environment forming the second radiator are lower overall than the first radiators.
  • an overlap between the first radiators and the reflector environment and / or the parts of the reflector environment forming the second radiator is required.
  • no overlap is provided between the first radiators and the reflector surroundings and / or the parts of the reflector environment which form the second radiator.
  • embodiments are also possible in which such an overlap is provided.
  • the reflector environment of the first radiator which is used at least partly as a second radiator, forms a reflector frame for the first radiator.
  • the second radiator is arranged between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square.
  • the second radiator is arranged centrally within the rectangle formed by the first radiator. This results in a good symmetry of the far field.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator preferably extend out of the rectangle formed by the centers of the four first radiators. As a result, the interleaving of the first and second radiators can be increased.
  • the second radiator has one and more preferably two axes of symmetry, which preferably extend parallel to the sides of the rectangle.
  • the second radiator formed by parts of the respective reflector environment of the first radiator surrounding it may comprise a cross-shaped metal structure which is arranged between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square.
  • the cross-shaped metal structure extends at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane.
  • the arms of the cross-shaped metal structure can each extend between two first radiators.
  • no further reflector environment and / or metal structure raised above the reflector plane is provided between the respective parts of the reflector surroundings of the first radiators, which form a second radiator, and the respective first radiator.
  • the reflector environment of each first radiator comprises a first and a second metal structure, which are opposite to each other with respect to the first radiator and separated by a gap, wherein the first and the second metal structure preferably form a reflector frame for the first radiator.
  • the first and the second metal structure extend at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane.
  • the first or second metal structures provided between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square, preferably form together a metal structure of a second radiator.
  • the first and second metal structures each have an L-shape.
  • the first and the second metal structure can preferably be arranged in the form of a rectangle, in particular a square around the first radiator.
  • the legs of four L-shaped first or second metal structures together form a cross-shaped metal structure of a second radiator.
  • a first polarization plane of the first radiator extends along the gap between the first and second metal structures. As a result, this polarization of the first radiator sees the reflector plate as a reflector environment.
  • the first radiator may have a second, orthogonal plane of polarization, which preferably extends centrally through the first and the second metal structure.
  • the second polarization can form an axis of symmetry of the first and the second metal structure.
  • the first and the second metal structure each have an L-shape and are arranged in the form of a rectangle, in particular a square, around the first radiator, the first polarization plane of the first radiator extending diagonally between the two L-shaped metal structures and the second, orthogonal plane of polarization preferably passes through the apex of the two L-shaped metal structures.
  • the reflector environment of the first radiator has a depression in the region of a polarization plane of the respective first radiator.
  • the reduction can be arranged in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiator.
  • this polarization of the first radiator sees a greater distance from the reflector environment.
  • this polarization is preferably a second polarization of the first radiator, as described above.
  • the reduction runs along the polarization plane and / or diagonal.
  • the cross-shaped metal structure described above may each have a depression in the region of their diagonals.
  • the first and the second L-shaped metal structure, which has been described above each have a depression in the region of their diagonals.
  • the depression is preferably arranged in a polarization plane of a first radiator and preferably runs along the polarization plane.
  • the depression preferably forms a region of the reflector environment which extends transversely to the normal on the reflector plane.
  • the reflector environment in the region of the lowering therefore runs obliquely to the normal to the reflector plane and obliquely to the reflector environment.
  • Regions of the reflector environment which extend essentially parallel to the reflector environment, preferably adjoin the depression.
  • the arms of the cross-shaped metal structure and / or the legs of the L-shaped metal structure extend substantially parallel to the reflector environment.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators forming the second radiator are fed in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiators and / or in the region of the diagonal of the cross-shaped metal structure forming the second radiator.
  • the parts of the reflector environment which form the second radiator can have slots in the region of the diagonal, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs.
  • the cross-shaped metal structure of the second radiator is fed in the region of its diagonals and / or has slits in the region of its diagonal, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator and, in particular, the cross-shaped metal structure have an opening in their center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator, and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures consist of one or more sheet-metal parts.
  • the cross-shaped metal structure may have a one-piece or multi-piece sheet metal stamped and folded base element, which unites four L-shaped metal structures.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator, and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures comprise regions which run parallel to the reflector plane, these regions preferably being parallel to the sides a formed by the centers of the first radiator rectangle and / or in the region of the legs of the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structure.
  • a bridge region is preferably provided, which connects the legs to one another.
  • This bridge region preferably has a depression, preferably a depression, as described above.
  • the lowering can be lowered relative to the areas extending parallel to the reflector plane.
  • the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures have frame elements extending perpendicular to the reflector plane, which form a vertical reflector frame for the first radiators ,
  • the first radiators are dipole radiators, in particular dual-polarized dipole radiators, in particular dual-polarized cross-dipoles.
  • the dipole elements of the dipole radiators are arranged on a base on a common reflector.
  • the dipole elements of the dipole radiators preferably have a greater distance from the reflector than the parts of the reflector environment which form the first radiator.
  • the second radiator is fed as a patch antenna.
  • the second radiator is a dual-polarized radiator, wherein the polarization planes of the second radiator preferably extend along the diagonal of the cross-shaped metal structure and / or of the rectangle formed by the first radiator.
  • the first radiators have a single radiator spacing of 0.5 ⁇ to 0.7 ⁇ , wherein ⁇ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator. It is therefore an extremely compact arrangement of first emitters.
  • the first radiators have a distance to the reflector plane between 0.15 ⁇ and 0.6 ⁇ , where ⁇ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator.
  • the plurality of first radiators each have the same reflector environment and / or the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure.
  • an antenna according to the present invention may comprise a plurality of second radiators each having the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure.
  • the antenna has at least two second radiators, which have different resonance frequency ranges and / or a different structure, wherein preferably a first radiator is arranged between the two second radiators and has a reflector environment, which consists of at least two different parts, and in particular comprises two L-shaped metal structures with a different leg length.
  • the antenna according to the invention is particularly suitable as a basic element for the construction of antenna arrays.
  • a plurality of first antennas, as described above, are preferably arranged side by side in one or more columns and / or rows.
  • the antenna according to the invention has a first antenna array formed by a plurality of first radiators with a plurality of columns and rows and a second antenna array formed by a plurality of second radiators with at least one column and / or row second radiator are each formed by parts of the reflector environment of the surrounding first radiator.
  • the second antennas are arranged in at least two rows and / or columns whose radiators are offset from one another, and / or whose radiators have different resonance frequency ranges and / or a different construction.
  • the present invention comprises a mobile radio antenna having a reflector plane and an element arranged above the reflector plane and fed as a patch antenna. It is provided that the fed as a patch antenna element is formed by a cross-shaped metal structure. As a result, a new, different from the usual geometry of patch antennas antenna is provided.
  • the cross-shaped metal structure has a distance to the reflector plane which changes over its extent.
  • the cross-shaped metal structure may each have a depression in the region of their diagonals, wherein the depression preferably extends along the polarization plane.
  • the cross-shaped metal structure may comprise regions which extend parallel to the reflector plane, these regions preferably extending in the region of the arms of the cross-shaped metal structure.
  • the cross-shaped metal structure can have regions extending perpendicularly to the reflector plane, which furthermore preferably run along the median plane of the four arms of the cross-shaped metal structure.
  • the cross-shaped metal structure is fed in the region of its diagonal.
  • the feed may, for example, be asymmetric at one feed point on the diagonal or symmetrically at two feed points on the diagonal opposite to the center of the cross-shaped metal structure, wherein the symmetrical feed may be serial or parallel.
  • the cross-shaped metal structure in the region of its diagonal slits, which preferably extend along the diagonal and / or bridged by webs.
  • the cross-shaped metal structure may have an opening in its center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening.
  • the cross-shaped metal structure forms a dual-polarized radiator, wherein the polarization planes of the dual-polarized radiator preferably extend along the diagonal of the cross-shaped metal structure.
  • the cross-shaped metal structure may consist of one or more sheet metal parts, wherein preferably the cross-shaped metal structure comprises a one-piece or multi-piece stamped and folded sheet metal base element comprising the four arms of the cross-shaped metal structure and preferably has a recess in its center.
  • the antenna according to the second aspect can also be used independently of the first aspect.
  • the cross-shaped metal structure of the antenna according to the second aspect forms a second radiator according to the first aspect.
  • the cross-shaped metal structure of the antenna according to the second aspect is preferably constructed and / or arranged as described above with regard to the first aspect.
  • the second radiator of an antenna according to the first aspect may be configured as described for the antenna according to the second aspect.
  • the antennas according to the invention are preferably mobile radio antennas, as used for mobile radio base stations.
  • the present invention further comprises a mobile radio base station with at least one mobile radio antenna, as has been described above.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a mobile radio antenna according to the invention, in which both the first aspect and the second aspect of the present invention are realized.
  • the antenna comprises four first radiators 1 whose reflector surroundings are at least partly used to form a second radiator 2, which is arranged between the four first antennas 1.
  • the first Emitter 1 are arranged on a common reflector plate 3.
  • the reflector environment of the first radiator, which forms the second radiator 2 is arranged elevated with respect to this reflector plate 3.
  • the reflector environment, of which at least parts are used as a second radiator forms a reflector frame for the first radiators.
  • the first radiators 1 are preferably high-band radiators, and the second radiator 2 is a low-band radiator.
  • the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator is above the center frequency of the lowest resonant frequency range of the second radiator.
  • This solution achieves an extremely compact arrangement, which is particularly suitable as a basic element for multi-band antennas with several columns and / or rows.
  • Another advantage of the present invention is that the first emitters 1 are arranged higher above the reflector plate 3 than the second emitter 2 two forming reflector environment, so that the radiation of the first emitters by the reflector environment or the second emitter 2 is not or only is slightly disturbed.
  • 1 dipole radiators are used as the first radiator.
  • these are dual-polarized dipole radiators.
  • the dipole radiators have a base with which the dipoles are arranged on the reflector plate 3.
  • the socket carries two dipole elements for each dipole.
  • the dipole elements of the dipole radiators extend in a plane parallel to the reflector plate 3, and are held over the base at a certain distance above the reflector plate 3.
  • the base furthermore has a balancing which carries the dipole elements forming the dipoles.
  • the symmetrization comprises support elements for the dipole elements, which extend perpendicular to the reflector plate 3, and which are separated by slots. Each carrier element carries a dipole element.
  • the dipoles are cross-dipoles with two dipoles arranged crosswise relative to one another for the two orthogonal polarizations.
  • the balancing comprises four support elements, each of which carries a dipole element, with dipole elements lying opposite one another forming a dipole over the central axis.
  • the reflector environment of the first radiator 1 raised relative to the reflector plate 3 consists in each case of two L-shaped structures 33 and 34, whose legs 6 and 7 or 4 and 5 each form one side of a reflector frame surrounding the first radiator 1.
  • the respectively arranged between the first radiators L-shaped structures of the reflector environment together form the second radiator 2.
  • the arranged between the four first radiators 1 four L-shaped structures form a cross-shaped structure of the second radiator.
  • the legs 4 and 5 of the L-shaped structures of two adjacent first radiators each extend parallel to one another.
  • An arm of the cross-shaped metal structure of the second radiator is therefore formed by two parallel legs of two adjacent L-shaped metal structures of the reflector surroundings of the first radiators.
  • each arranged on the outside L-shaped structures have in this embodiment, only the function of a reflector environment for the first emitters 1, and do not form second emitters. However, in other embodiments, these parts of the reflector environment may also be used as parts of second emitters.
  • the four first radiators are arranged in a rectangle, in particular in a square.
  • the centers of the four first radiators form a rectangle.
  • the cross-shaped structure forming the second radiator has four arms, which extend in each case centrally and perpendicular to the four sides of this rectangle or square.
  • the arms extend out of the rectangle formed by the four centers of the first radiator. This means that the extent of the second radiator parallel to the sides of the rectangle formed by the first radiators is greater than the distance between two first radiators.
  • the respective L-shaped structures, which together form the cross-shaped structure of the second radiator are preferably conductively connected to one another.
  • the connection can be carried out galvanically and / or capacitively.
  • the L-shaped structures which together form the cross-shaped structure of the second radiator may be formed in one piece.
  • the cross-shaped structure of the second radiator may consist of several separate sections. These sections may correspond to the L-shaped structures. However, it is also conceivable to divide the cross-shaped structure of the second radiator into a plurality of separate sections, which does not coincide with the L-shaped structures.
  • the reflector environment of the first radiator and / or the second radiator are preferably formed by one or more metal structures.
  • a metal structure may consist of one or more sheet metal parts.
  • a production of a conductive coated plastic or of one or more printed circuit board elements is also conceivable.
  • the reflector environment of the first radiator or the second radiator are preferably made of one or more sheet metal parts.
  • the sheet metal parts can be punched out of bleach and bent.
  • all elements of the cross-shaped metal structure of a second radiator can be formed by a continuous, stamped and bent sheet-metal part.
  • the second radiators may consist of a plurality of sheet metal parts and be coupled capacitively and / or galvanically with each other. A capacitive coupling can be done for example by overlapping two sheet metal parts.
  • the polarization planes of the dual-polarized first radiators are diagonal to the rectangle or square formed by the first radiators.
  • the respective legs of the two reflector environments forming L-shaped metal structures are located across a gap.
  • the L-shaped metal structures have a depression in the region of their vertex, i. the reflector environment of the first radiators is in the range of the second polarization, i. H. along the second diagonal, lowered.
  • this second radiator 2 can also be used independently of the first radiators 1 and independently of its formation by parts of the reflector surroundings of first radiators.
  • the second radiator is formed by a cross-shaped metal structure 2, which extends over a reflector plate 3, and fed as a patch antenna.
  • the cross-shaped metal structure can be electrically coupled to a first conductor and the reflector plate 3 is electrically coupled to a second conductor of a signal line be.
  • the signal line is a coaxial line, wherein the inner conductor is electrically coupled to the cross-shaped metal structure, and the outer conductor to the reflector plate 3.
  • an aperture-coupled feed for example via slots conceivable.
  • a cross-shaped metal structure 2 is shown, which is arranged on a reflector plate 3 and can be used both according to the first aspect as a second, formed by the reflector environment of first emitters emitter, and according to the second aspect independent of such first emitters and their reflector environment ,
  • the cross-shaped metal structure has four arms 6 and 7, which extend in a cross shape.
  • all four arms of the cross-shaped metal structure are in electrical contact with each other and form a coherent metal structure.
  • the arms could also be formed by separate metal structures that are not in electrical communication with each other.
  • the cross-shaped metal structure has an inner opening 14. Adjacent arms of the cross-shaped metal structure are respectively connected by bridges surrounding the inner opening 14.
  • the cross-shaped structure continues to have slots 9 in the region of its diagonals or bridges.
  • the slots extend in the embodiment along the diagonal, and extend in the embodiment of both the inner recess 14, as well as from the outside into the arranged between the arms bridges.
  • the slots 9 are bridged by webs 10.
  • the webs 10 could also be dispensed with.
  • the feed preferably takes place in the region of the slots 9 and / or webs 10. This will be described in more detail below.
  • the arms 6 and 7 of the cross-shaped metal structure in the exemplary embodiment each have a region which extends parallel to the reflector plate 3 at a certain distance above this plate.
  • the cross-shaped metal structure has in the embodiment in the region of its diagonal depressions 8, which extend along the diagonal.
  • the arms of the cross-shaped metal structure run parallel to the reflector plate 3, while the bridges connecting the arms have a V-shape.
  • the function of this reduction comes in particular in the context of the first aspect of the present invention to bear, and will be described in more detail below.
  • the opposing arms are each designed mirror-symmetrically with respect to a centrally extending plane of symmetry.
  • the cross-shaped metal structure has four planes of symmetry, one each, which runs centrally through and parallel to the arms, and one which runs along the diagonal of the cross.
  • Fig. 2 are the planes of symmetry, which run centrally and parallel to the arms 6 and 7, dashed lines. When used according to the first aspect, these also mark the division into the L-shaped structures of the respective reflector environments of the first radiator surrounding the second radiator. However, this division of the cross-shaped metal structure of the second radiator into L-shaped structures does not have to be structural. At the in Fig. 2 illustrated embodiment, the two an arm of the cross-shaped metal structure forming legs of the L-shaped metal structures are integrally formed.
  • the width B 1 of the arms 6 and 7 is preferably between 0.05 ⁇ and 0.3 ⁇ , more preferably between 0.05 ⁇ and 0.2 ⁇ , and in particular 0.1 ⁇ .
  • the arms preferably have a length L 1 between 0.15 ⁇ and 0.35 ⁇ , preferably between 0.2 ⁇ and 0.3 ⁇ , in particular 0.25 ⁇ .
  • the cross-shaped metal structure has an inner opening 14. This preferably has a minimum diameter between 0.05 ⁇ and 0.2 ⁇ , and in particular a minimum diameter of 0.1 ⁇ .
  • the length L 3 of the arms starting from this inner recess 14 is preferably between 0.1 ⁇ and 0.4 ⁇ , in particular 0.2 ⁇ .
  • the total length L 2 of the cross-shaped metal structure along the arms is preferably between 0.3 ⁇ and 0.7 ⁇ , in particular between 0.4 ⁇ and 0.6 ⁇ , preferably 0.5 ⁇ .
  • Adjacent arms of the cross-shaped metal structure are each connected by bridges whose width B 2 in the exemplary embodiment is between 0.05 ⁇ and 0.2 ⁇ , and in particular at 0.1 ⁇ .
  • is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the second radiator.
  • FIG. 3 bottom left shows the feeding of the cross-shaped metal structure in the area of the diagonal.
  • the cross-shaped metal structure has two ports P1 and P2, through which the two orthogonal polarizations of the radiator are fed.
  • FIG. 3 shows the orthogonal, fed by port 2 polarization and the associated E-field vector E res .
  • the two polarizations of the second radiator extend diagonally to the arms of the cross-shaped metal structure.
  • FIG. 3 Top right and bottom are pure schematic representations.
  • the diagrams in Fig. 4 show corresponding simulation results for the resulting E-field for different phases. In the upper row the diagrams are shown when feeding the first port 1, in the lower row the diagrams when feeding the second port 2.
  • Fig. 5a shows the corresponding horizontal diagram for the two polarizations.
  • the far field for the polarization 1 and 2 is plotted once at a frequency of 880 MHz, and once at a frequency of 960 MHz. Shown is the co-polarization and the cross-polarization.
  • Fig. 5b shows the corresponding vertical diagram for the two polarizations, again the co-polarization and the cross-polarization for frequencies of 880 MHz and 960 MHz is plotted.
  • the two diagrams show the good symmetry of the two polarizations.
  • Fig. 6 shows three variants of a cross-shaped metal structure. These differ with regard to the configuration of the metal structure in the region of the inner opening 14.
  • the variants 002 and 003 each show a central element 12, which is arranged in the region of the inner opening 14. Both middle elements are arranged at the level of the arms of the metal structure and connect the inner ends of the arms together.
  • the middle element 12 in the version 002 forms a frame for the inner opening 14.
  • the middle element 13 in Version 003, however, is designed cross-shaped, and connects the inner ends of the arms over the inner opening 14 of time. In the version 001, however, no middle element is provided.
  • a sheet metal structure consisting of one or more punched and bent sheet metal parts is used as the cross-shaped metal structure.
  • the inner opening 14 is therefore formed by a corresponding recess in the sheet metal structure.
  • the middle elements 12 and 13 are conductive elements applied to this sheet metal structure, in particular also sheet metal structures.
  • the central element can be added capacitively and / or galvanically to the sheet-metal structure. In an alternative embodiment, it would be conceivable to integrate the middle element into the structure.
  • Fig. 7a shows the S-parameter of the three variants Fig. 6 in a smith chart
  • Fig. 7b the absolute values of the far field in horizontal and vertical directions.
  • the center element can be used for decoupling the first radiators and / or for shaping the far-field diagram of the first radiators.
  • Fig. 8 shows three further variants of a cross-shaped metal structure.
  • the center of the radiator is released.
  • a bottom segment 15 is used in the region of the inner opening 14, which connects the bridges arranged between the arms with each other.
  • the bottom segment 15 is arranged on the lowest level of the depression, and runs in particular crosswise along the diagonal.
  • the cross-shaped metal structure of the second radiator is arranged in an electrically insulated manner relative to the reflector plate 3 and is therefore not connected to it in a conductive manner.
  • the variant 005 takes place via the ground segment 15, a short circuit to the reflector in the region of the center of the radiator.
  • the short circuit to the reflector can be done for example via a base 16 which connects the reflector plate 3 with the ground segment 15.
  • Fig. 9a shows the S parameter in a Smith chart
  • Fig. 9b shows the absolute values of the far field in horizontal and vertical direction, respectively for the three in Fig. 8 shown versions. All versions have similar S-parameters and far-field characteristics.
  • ground segment for example, for decoupling the first radiator and / or for forming the far field diagram of the first radiator can be used.
  • the feeding of the cross-shaped metal structure takes place as already briefly described above as in a patch antenna.
  • the second radiator according to the invention differs from a conventional patch antenna in terms of the shape of the radiator, and in particular with regard to the cross-shaped metal structure with notch and / or depression in the dining area.
  • version 005 also differs significantly from a standard patch antenna due to the short circuit to the reflector.
  • the feeding of the cross-shaped structure 2 takes place in the region of its diagonals, i. In the area of the bridges connecting the arms 8, in particular, the feed takes place in the region of the slots 9 running along the diagonal or of the webs 10 bridging these slots.
  • Fig. 10 shows possible embodiments of such a supply. As in Fig. 10 represented four possible feed points 1 to 4. The diagonally opposite feed points 1 and 3 or 2 and 4 respectively correspond to the same polarization of the radiator and therefore can be used alternatively or together to feed this polarization.
  • the feed in the embodiment takes place via coaxial cable 17.
  • the outer conductor 18 of the coaxial cable 17 is electrically connected to the reflector plate 3 in connection, the inner conductor 19, however, with the feed point of the cross-shaped metal structure.
  • the inner conductor 19 of the coaxial cable is galvanically connected to a web 10 in connection.
  • the supply can also be done differently, for example by a capacitive coupling and / or by a transition from coaxial cable to printed circuit board, wherein the circuit board is capacitively or galvanically connected to the radiators.
  • Aperture-coupled patches are also conceivable, in particular for the second radiators, with the feed being able to take place asymmetrically or symmetrically, for example by means of two orthogonal slots.
  • Fig. 11 shows three possible variants of feeding the two polarizations over the four available food items.
  • Fig. 11 Left in Fig. 11 is shown an asymmetrical feed, in which only serve the two feed points 1 and 2 as ports, while the feed points 3 and 4 remain unused.
  • the advantage of this embodiment is a low complexity and a low cost of materials. However, this results in only a moderate field symmetry and lower port decoupling.
  • FIG. 11 shows a symmetrical feed, in which the two feed points 2 and 4 or 1 and 3 are connected in series with each other and therefore used together as a port P2 or P1.
  • the advantage of such an embodiment lies in the high field symmetry and good port decoupling.
  • the design is relatively narrow-band, since the serial connection causes the feed points 1 and 3 or 2 and 4 have exactly the same phase only at one frequency.
  • a symmetrical parallel supply is shown.
  • the ports 1 and 3 or 2 and 4 are connected in parallel and used as port P1 or P2. This avoids the narrowband problems inherent in serial feed, yet achieves good field symmetry and port decoupling. However, this embodiment is also associated with increased complexity and / or an increased cost of materials.
  • the serial or parallel connection of the feed points preferably takes place via a distribution network.
  • This can be realized for example by coaxial cable with corresponding connectors between the individual sections of the coaxial cables.
  • a feed network is conceivable.
  • Fig. 12 shows now a possible structural design of the supply in three variants. Version 001 once again shows the power supply in Fig. 10 for use comes.
  • the outer conductor 18 is coupled to the reflector plate 3, the inner conductor 19 to the web 10. The coupling is carried out in each case galvanically.
  • the coupling between the inner conductor 19 and the metal structure is capacitive.
  • no webs 10 are provided, but only the slots 9.
  • the capacitive coupling now takes place in the region of the slots 9 via coupling elements 26 which are electrically connected to the ends of the inner conductor 19 in conjunction and only a small distance to the two Slot 9 limiting elements of the cross-shaped metal structure are arranged.
  • the coupling is therefore in the range of lowering.
  • additional lateral slots 27 are provided in the region of the lowering.
  • a printed circuit board 28 is used, which is mounted between the radiator and the reflector.
  • FIG. 12 shows only a portion of the cross-shaped metal structure 2, while the remaining parts of the cross-shaped metal structure and the reflector are hidden.
  • the circuit board can be connected, for example via expansion rivets with the reflector.
  • the outer conductor 18 of the coaxial cable is electrically connected to a metallized region 29 of the printed circuit board, which in turn establishes the electrical connection with the reflector.
  • the inner conductor 19 couples to the cross-shaped structure, for example in the region of the webs 10.
  • the printed circuit board 28 has a further metallized region 30, which is capacitively or galvanically connected to the cross-shaped metal structure.
  • the coupling of the inner conductor 19 can take place directly with the metal structure, or via the metallization 30.
  • the connection of the outer conductor 18 with the reflector via the circuit board is preferably capacitive.
  • the printed circuit board has the advantage that a part of the adaptation can take place on the printed circuit board.
  • a cruciform metal structure as shown by the Fig. 2 to 12 has been described in detail, on the one hand taken in accordance with the second aspect can be used as a radiator, in particular as a low-band radiator.
  • the cross-shaped metal structure is preferably formed by parts of the reflector vicinity of first radiators surrounding the second radiator formed by the cross-shaped metal structure. All features of the cross-shaped metal structure which have been described for an antenna according to the second aspect can therefore also be used for the second radiators of an antenna according to the first aspect.
  • the main point of the first aspect of the present invention is that the reflector environment of a first radiator is at least partially excited and used as part of a second radiator.
  • the first radiator may be a high-band radiator
  • the second radiator may be a low-band radiator.
  • a characteristic feature is the lowering of the reflector environment of the first radiators in one of the two polarization planes of the first radiators, and / or the feeding of the second radiator in the region of these polarization planes.
  • the reduction increases the metal spacing between the portions of the first radiators forming the first polarization and the reflector environment, thus resulting in a similar radiation between the first polarization and the second polarization of the first radiator.
  • the reflector environment of the first radiator and / or the second radiator is made of sheet metal parts. All elements can be made from one part be punched and bent, or consist of several parts and capacitively and / or galvanically coupled. In particular, a capacitive coupling by overlapping is conceivable.
  • Fig. 13 now shows an embodiment of a first radiator 1 with its reflector environment, which is used according to the first aspect of the present invention, at least in part as part of the second radiator.
  • the first radiators are dual-polarized dipole radiators composed of a first dipole 31 and a second dipole 32.
  • the first dipole 31 is formed by the two dipole elements 67 and 68, the second dipole 32 orthogonal thereto being formed by the two dipole elements 65 and 66.
  • the dipole elements each extend in a plane parallel to the reflector plate 3 and are held over the base at a certain distance from this reflector plate.
  • the base comprises a balancing with support elements 69, which are separated from one another by slots 70 and each of which carries one of the dipole elements 67 and 68.
  • the dual-polarized dipole has a square base area, the two dipoles or their polarizations running along the diagonal of the square.
  • the present invention is also conceivable with differently designed first radiators and in particular with differently designed dual-polarized dipole radiators as first radiators.
  • the dipole head of the first radiators may be round or cross-shaped or may have open ends instead of closed ends.
  • the reflector environment of the first radiator 1 consists of two L-shaped structures 33 and 34. These are opposite to in Fig. 13 Reflector plate not shown executed sublime, and form a reflector frame for the first dipole.
  • Each of the two L-shaped structures comprises two legs 4 and 5, which each form one side of the reflector frame.
  • the two polarizations of the first radiator extend along the diagonal of the reflector frame formed by the L-shaped structures 33 and 34.
  • the legs 4 and 5 of the two L-shaped structures 33 and 34 each extend parallel to a side edge of the square basic shape of the first radiator 1.
  • the two L-shaped structures 33 and 34 do not form a closed reflector frame. Rather, a gap 60 remains between the ends of the respective opposite legs of the L-shaped structures.
  • the reflector frame is therefore open along the first diagonal. Along this diagonal extends the first polarization plane of the first radiator, which is generated in the exemplary embodiment by the first dipole 31.
  • the L-shaped structures 33 and 34 each have a depression 8. The lowering is thus in the region of the second diagonal, along which the second polarization of the first radiator extends, which is generated in the embodiment by the second dipole 32.
  • This configuration has the consequence that both polarizations of the first radiator 1 see approximately the same metal environment or the same metal distance between the dipole head and the surroundings.
  • the first polarization which is formed by the first dipole 31, sees the reflector bottom.
  • the second polarization 32 sees through the depression 8 a similar environment.
  • the L-shaped structures 33 and 34 are not sufficient in the embodiment in the region of their vertices to the apex. Rather, the legs of the L-shaped structures 33 and 34 terminate before the vertex and are connected by bridges 8, which form the sink, which extend at a certain distance from the vertex.
  • the lowering does not have to have a specific shape.
  • the lowering can be formed for example by a notch. This can also have a round cross-section instead of a funnel-shaped or V-shaped cross section.
  • the relation between the polarization planes and the metal environment is again in Fig. 14 shown schematically.
  • the first polarization plane 36 which corresponds to the + 45 degree polarization generated by the first dipole 31, sees the reflector plate 30 due to the gap 60 between the L-shaped structures 33 and 34.
  • the second polarization plane 35 which is defined by the second dipole 32 generated -45 degrees corresponds to polarization, sees the lowering 8 in the area of the L-shaped structures.
  • the arrangement of the two legs 4 and 5, the gap between the L-shaped structures and the lowering in the region of the vertex are relevant for the configuration of the L-shaped structures.
  • the two legs 4 and 5 are connected to each other via a bridge 8.
  • the bridge 8 has the lowering.
  • the ratio between the width of the bridge or the depression 8 perpendicular to the diagonal and the width of the gap 60 perpendicular to the relevant diagonal between 1 to 3 and 3 to 1, more preferably between 1 to 2 and 2 to 1, more preferably between 1 to 1.5 and 1.5 to 1.
  • Fig. 15 now shows an antenna according to the first aspect of the present invention, which consists of four first radiators and their reflector environment, as in principle in Fig. 14 are shown is formed.
  • the respectively inner L-shaped structures 34 of the four first radiators together form a cross-shaped metal structure of the second radiator.
  • the legs 4 and 5 of the L-shaped structures are each designed as parallel to the reflector plane extending plates, and these connecting bridges 8 as depressions.
  • the arms additionally in the vertical direction extending frame members 37.
  • the frame members 37 extend only in the region of the legs, but not in the region of the vertex of the L-shaped structures.
  • the frame elements can, as shown on the right, also run in the region of the vertex.
  • the frame elements can in this case be connected beyond the recess 14 and, for example, form a continuous cross.
  • the inner part of the frame elements thus corresponds to a middle element already described above.
  • the respective frame elements 37 can be connected to form a larger frame 38.
  • Fig. 17 shows a further variant of an antenna according to the invention according to the first aspect, in which the L-shaped structures which form the second radiator, the embodiment in Fig. 16 correspond.
  • the frame elements 37 do not extend through the center of the second radiator, but only in the region of the legs of the L-shaped structures or the arms of the cross-shaped structure.
  • the present invention for the construction of multi-column antennas, in which an antenna according to the first aspect serves as a basic element.
  • the first emitters have within the array antenna a Einzelstrahlerabstand between 0.5 ⁇ and 0.7 ⁇ , which is particularly well suited for the Beamforming- and / or MIMO applications.
  • Fig. 17 shows a possible basic element of such a group antenna.
  • the basic element has four first radiators 1, which serve as high-band radiators, and a second radiator 2, which serves as a low-band radiator.
  • the high-band radiators will be operated in the embodiment in a frequency band between 1710 MHz and 2690 MHz, the low-band radiators in a frequency band between 880 MHz and 960 MHz.
  • the respective radiators preferably have resonance frequency ranges which comprise these frequency bands. All emitters are dual-polarized X-pol emitters.
  • the solution according to the invention has the advantage that the first radiators can be arranged very close to each other.
  • the first radiators have a distance L 4 between 0.3 and 1.0 ⁇ , preferably between 0.4 and 0.8 ⁇ , more preferably between 0.5 and 0.7 ⁇ , wherein at ⁇ to the Wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator is.
  • would be, for example, the wavelength at 920 MHz.
  • the length L 4 of 115 mm corresponds to approximately 0.5 ⁇ .
  • the same conditions apply not only to the distance of the first radiators within the base element, but also to the distance between adjacent first radiators of adjacent first base elements.
  • the side length L 5 of the base element is therefore twice the distance L 4 between two first radiators.
  • the basic element shown serves as a basic element for a group antenna with a planned repetition in the y-direction, ie for a single-column antenna with respect to the basic elements.
  • FIG. 17 illustrated embodiment of a base element has two frame members 38 and 40, which extend in the y-direction.
  • the inner frame member 38 serves as a reflector frame for the first radiator, and provides for a half-width of 65 degrees for the first radiator.
  • the outer frame member 40 serves as a reflector for the second radiator, and here provides for a half-width of 65 degrees.
  • the bandwidth of the second, serving as a low-band emitter radiator increases with the distance of the arms of the cross-shaped metal structure above the reflector plate. However, this also decreases the symmetry between the first polarization and the second polarization of the first radiators, since this reduces the distance between the cross-shaped metal structure and the corresponding dipole. If therefore a similar radiation pattern is sought for the first emitters for both polarizations, a compromise must be made between the bandwidth of the second emitters and the field symmetry of the first emitters.
  • the height of the base of the first emitters can be changed for this purpose.
  • a lower pedestal 41 is shown, and accordingly a first reflector environment 37 with a relatively small distance to the reflector plane and thus low bandwidth.
  • a first radiator with a higher base 42 is shown, so that the height of the reflector environment 37 'and its distance from the reflector plate can be increased in order to increase the bandwidth of the second radiator.
  • the half-width and the gain of the first radiator depends in particular on the shape of the reflector environment of the first radiator and thus the shape of the second radiator, which are formed by them.
  • Fig. 19 shows several variants with different shapes of the L-shaped structures of the reflector environment of the first radiator and thus the shape of the second radiator.
  • Left in Fig. 19 are provided vertically extending frame members 37 ", which extend along the legs of the L-shaped structures and the arms of the cross-shaped structure of the second radiator, but omit the region of the diagonal
  • the frame elements are connected to each other via the inner recess 14 of the second radiator.
  • an additional frame 38 is provided, which serves as a reflector frame for the second radiator.
  • the present invention according to the first aspect is particularly well suited for array antennas having a plurality of columns and rows of first radiators.
  • the entire reflector environment of the first radiators arranged inside can be used as second radiators.
  • Fig. 20 shows on the right a first radiator 1 with its reflector environment, and left again this reflector environment separately.
  • the reflector environment again consists of two L-shaped structures 43 and 44.
  • the two L-shaped structures have a different leg length, and serve as components of second radiators with a different resonant frequency ranges.
  • the first radiator 1 serves as a high-band radiator for a frequency band between 1695 and 2690 MHz
  • the first L-shaped metal structure 43 as part of a second radiator, which serves as a low band radiator for a frequency band between 1427 and 1518 MHz
  • second L-shaped metal structure 44 as part of a second radiator, which serves as a low-band radiator for a frequency band between 824 and 880 MHz or between 880 and 960 MHz.
  • the respective lowest resonant frequency ranges of the first and second radiators preferably comprise the respectively indicated frequency bands.
  • Fig. 21 now shows an embodiment of a group antenna, in which the in Fig. 20 shown reflector environments of the first emitters are used.
  • the first spotlights are not shown for clarity, in Fig. 22 and 23 on the other hand, the entire group antenna including the first radiator is shown.
  • the first radiators 1 are arranged in the exemplary embodiment in four columns 49.
  • the lying in the interior of the array antenna parts of the reflector environment of the first emitters form second emitters.
  • the L-shaped structures of four first radiators arranged in a rectangle form a second radiator. Therefore, the array antenna has three columns of second radiators each disposed between the columns of first radiators.
  • first radiators 1 which are each arranged in rows 48 to four radiators.
  • columns 49 of first radiators columns 50, 51 and 52 are provided with second radiators.
  • the two outer columns 50 and 52 each have second radiator, which are arranged in a row 53 next to each other.
  • the second radiators of the middle column 51 are offset from the second radiators of the outer columns 50 and 52.
  • a number 54 with only a second radiator before.
  • the second radiators 45 of the gaps 52 are each formed by four L-shaped structures 44, the second radiators 46 of the middle column 51 by four L-shaped structures 43, and the second radiators 47 of the column 50 by four L-shaped structures 44, but with other leg length.
  • the array antenna has three different second types of emitters which are used for three different frequency ranges, in the exemplary embodiment the emitters 45 for the frequency range between 824 and 880 MHz, the emitters 46 for the frequency range between 1427 and 1518 MHz, and the radiators 47 for the frequency range between 880 and 960 MHz.
  • the in Fig. 21 to 23 shown group antenna can also be extended by more columns and / or rows.
  • the array antenna could also be configured with only identical second radiators or with only two different types of second radiators.
  • a group arrangement was chosen with 100mm spacing between the first radiators and 200mm between the second radiators.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mobilfunk-Antenne mit einer Mehrzahl von ersten Strahlern und mindestens einem zweiten Strahler, welche auf einer gemeinsamen Reflektorebene angeordnet sind, wobei die ersten Strahler jeweils eine gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung aufweisen, wobei der zweite Strahler zwischen mehreren ersten Strahlern angeordnet ist und durch Teile der jeweiligen Reflektorumgebung der ihn umgebenden ersten Strahler gebildet wird.The present invention relates to a mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane, wherein the first radiators each have a relation to the reflector plane raised reflector environment, wherein the second radiator disposed between a plurality of first radiators is and is formed by parts of the respective reflector environment of the surrounding first radiator.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mobilfunk-Antenne mit einer Mehrzahl von ersten Strahlern und mindestens einen zweiten Strahler, welche auf einer gemeinsamen Reflektorebene angeordnet sind. Dabei weist der erste Strahler eine gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung auf. Insbesondere kann es sich bei den ersten Strahlern um Highband-Strahler, bei dem zweiten Strahler um einen Lowband-Strahler handeln.The present invention relates to a mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane. In this case, the first radiator has a reflector environment raised in relation to the reflector plane. In particular, the first radiators may be high-band radiators, and the second radiator may be a low-band radiator.

Es ist bereits bekannt, Multibandantennen mit mehreren Lowband- und mehreren Highband-Strahlern zu versehen, welche miteinander verschachtelt werden. Als Highband-Strahler werden dabei meist Dipolstrahler eingesetzt. Als Lowband-Strahler können beispielsweise Dipolquadrate, Kreuzdipole oder Dipol-Ts verwendet werden. Dies ist beispielsweise aus der US 8199063 B2 und der US 8760356 B2 bekannt. Der Einsatz von Kreuzdipolen als Lowband-Strahler ist aus der EP 2672568 A2 , der CN 104600439 A und der US 20140139387 A1 bekannt. Weiterhin ist der Einsatz von breitbandigen Lowband-Strahlern in Form einer trichterförmigen Struktur, welche jeweils einen ersten Strahler umgibt, bekannt.It is already known to provide multi-band antennas with several low-band and several high-band emitters, which are interleaved with each other. As high-band emitters mostly dipole emitters are used. As low-band radiators, for example, dipole squares, cross dipoles or dipole Ts can be used. This is for example from the US 8199063 B2 and the US 8760356 B2 known. The use of cross dipoles as a low-band radiator is from the EP 2672568 A2 , of the CN 104600439 A and the US 20140139387 A1 known. Furthermore, the use of broadband low-band radiators in the form of a funnel-shaped structure, which surrounds a respective first radiator, is known.

Der Einsatz von Patch-Strukturen als Lowband-Strahler ist aus dem Artikel " Differentially driven dual-polarized dual-wideband complementary antenna for 2G/3G/LTE applications", Hindawi Publishing Corporation International Journal of antennas and propagation, Volume 2014, Article ID480268 bekannt.The use of patch structures as low-band emitters is from the article " Differentially driven dual-polarized dual-wideband complementary antenna for 2G / 3G / LTE applications, "Hindawi Publishing Corporation's International Journal of Antennas and Propagation, Volume 2014, Article ID480268 known.

Eine besondere Herausforderung stellen jedoch Mehrspalten-Multibandantennen dar, welche im Highband einen niedrigen räumlichen Einzelstrahlerabstand für Beamforming- und/oder MIMO-Anwendungen benötigen. Der niedrige Highband-Strahlerabstand führt dazu, dass entweder nicht ausreichend Volumen für den Lowband-Strahler vorhanden ist und/oder dass der Lowband-Strahler die Highband-Strahler teilweise verdeckt und/oder deren Abstrahlcharakteristik ändert.However, a particular challenge is presented by multi-slit multiband antennas, which require a low spatial single-beam distance in the highband for beamforming and / or MIMO applications. The low high-band emitter spacing means that either insufficient volume is available for the low-band emitter and / or that the low-band emitter partially covers the high-band emitters and / or changes their emission characteristics.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ist es daher, eine kompakte Multiband-Antenne zur Verfügung zu stellen, welche sich insbesondere für Mehrspaltenantennen eignet. Gemäß einem zweiten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue Strahlerkonstruktion zur Verfügung zu stellen.Object of the present invention according to a first aspect is therefore to provide a compact multi-band antenna is available, which is particularly suitable for multi-column antennas. According to a second aspect, it is an object of the invention to provide a new radiator construction.

Diese Aufgabe wird im ersten Aspekt durch eine Antenne gemäß dem Anspruch 1, im zweiten Aspekt durch eine Antenne gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved in the first aspect by an antenna according to claim 1, in the second aspect by an antenna according to claim 11. Preferred embodiment of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung umfasst in einem ersten Aspekt eine Mobilfunk-Antenne mit einer Mehrzahl von ersten Strahlern und mindestens einem zweiten Strahler, welche auf einer gemeinsamen Reflektorebene angeordnet sind, wobei die ersten Strahler jeweils eine gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung aufweisen. Dabei ist vorgesehen, dass der zweite Strahler zwischen mehreren ersten Strahlern angeordnet ist und durch Teile der jeweiligen Reflektorumgebung der ihn umgebenden ersten Strahler gebildet wird. Dadurch, dass zumindest ein Teil der Reflektorumgebung der ersten Strahler angeregt wird und gleichzeitig als zweiter Strahler verwendet wird, ergibt sich eine sehr kompakte Anordnung.In a first aspect, the present invention comprises a mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane, the first radiators each having a reflector environment raised in relation to the reflector plane. It is provided that the second radiator is arranged between a plurality of first radiators and is formed by parts of the respective reflector environment of the surrounding first radiator. The fact that at least a part of the reflector environment of the first radiator is excited and at the same time used as a second radiator results in a very compact arrangement.

Eine solche erste Antenne kann sowohl einzeln, als auch als ein Grundelement für eine Mehrspalten-Antenne genutzt werden.Such a first antenna can be used both individually and as a basic element for a multi-slit antenna.

Bevorzugt handelt es sich bei den ersten Strahlern um Highband-Strahler und bei dem zweiten Strahler um einen Lowband-Strahler. Insbesondere ist daher die Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der ersten Strahler höher als die Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der zweiten Strahler. In einer möglichen Ausführungsform kann der unterste Resonanzfrequenzbereich der ersten Strahler komplett über dem untersten Resonanzfrequenzbereich der zweiten Strahler liegen.Preferably, the first radiators are high-band radiators and the second radiator is a low-band radiator. In particular, therefore, the center frequency of the lowest resonance frequency range of the first radiators is higher than the center frequency of the lowest resonance frequency range of the second radiators. In one possible embodiment, the lowermost resonant frequency range of the first radiators may be completely above the lowest resonant frequency range of the second radiator.

In einer möglichen Ausführungsform erstreckt sich die gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung der ersten Strahler zumindest teilweise in einer Ebene, welche quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verläuft. Insbesondere können sich die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung zumindest teilweise in einer Ebene erstrecken, welche quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verläuft. Dies ermöglicht eine neue Art von zweitem Strahler. Insbesondere ermöglicht dies einen zweiten Strahler, welches in der Art einer Patch-Antenne gespeist werden kann.In one possible embodiment, the reflector environment of the first radiators, which is raised in relation to the reflector plane, extends at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane. In particular, the parts of the reflector environment forming the second radiator can at least partially extend in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane. This allows a new kind of second spotlight. In particular, this allows a second radiator, which can be fed in the manner of a patch antenna.

Bevorzugt bilden die quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verlaufenden Bereiche im Hinblick auf ihren Flächenanteil in einer Draufsicht den Hauptteil des zweiten Strahlers und haben bevorzugt einen Flächenanteil von mehr als 80%.The regions extending transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane preferably form the main part of the second radiator with respect to their surface portion and preferably have an area fraction of more than 80%.

Die gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung der ersten Strahler und/oder die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung können jedoch auch senkrecht zu der Reflektorebene verlaufende Bereiche aufweisen.However, the reflector environment of the first radiator, which is raised in relation to the reflector plane, and / or the parts of the reflector environment which form the second radiator, can also have regions extending perpendicularly to the reflector plane.

Bevorzugt sind in Seitenansicht die ersten Strahler höher über der Reflektorebene angeordnet als Teile der den zweiten Strahler bildenden Reflektorumgebung, insbesondere als der Hauptteil der den zweiten Strahler bildenden Reflektorumgebung.In a side view, the first radiators are preferably arranged higher above the reflector plane than parts of the reflector surroundings forming the second radiator, in particular as the main part of the second emitter forming reflector environment.

Bevorzugt sind in Seitenansicht die ersten Strahler höher über der Reflektorebene angeordnet als die quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zu der Reflektorebene verlaufenden Teile der den zweiten Strahler bildenden Reflektorumgebung. In einer möglichen Ausführungsform stehen die senkrecht zu der Reflektorebene verlaufenden Bereiche der zweiten Strahler dagegen in der Höhe über die ersten Strahler über. In einer alternativen Ausführungsform sind dagegen auch die senkrecht zu der Reflektorebene verlaufenden Bereiche der zweiten Strahler niedriger als die ersten Strahler.In a side view, the first radiators are preferably arranged higher above the reflector plane than the parts of the reflector surroundings forming the second radiator that extend transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane. In one possible embodiment, however, the regions of the second radiators that run perpendicular to the reflector plane are above the first radiators in height. By contrast, in an alternative embodiment, the regions of the second radiators extending perpendicular to the reflector plane are lower than the first radiators.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung insgesamt niedriger als die ersten Strahler.In one possible embodiment of the present invention, the parts of the reflector environment forming the second radiator are lower overall than the first radiators.

In Draufsicht ist in keiner der soeben beschriebenen Ausgestaltungen eine Überlappung zwischen den ersten Strahlern und der Reflektorumgebung und/oder den den zweiten Strahler bildenden Teilen der Reflektorumgebung gefordert. Bevorzugt ist dabei in Draufsicht keine Überlappung zwischen den ersten Strahlern und der Reflektorumgebung und/oder den den zweiten Strahler bildenden Teilen der Reflektorumgebung vorgesehen. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele möglich, bei welchen eine solche Überlappung vorgesehen ist.In plan view, in none of the embodiments just described an overlap between the first radiators and the reflector environment and / or the parts of the reflector environment forming the second radiator is required. Preferably, in plan view, no overlap is provided between the first radiators and the reflector surroundings and / or the parts of the reflector environment which form the second radiator. However, embodiments are also possible in which such an overlap is provided.

Durch niedriger angeordneten zweiten Strahler wird die Abstrahlung der ersten Strahler nur geringfügig gestört.By lower arranged second radiator, the radiation of the first radiator is only slightly disturbed.

In einer möglichen Ausführungsform bildet die Reflektorumgebung der ersten Strahler, welche zumindest zum Teil als zweiter Strahler verwendet wird, einen Reflektorrahmen für den ersten Strahler.In one possible embodiment, the reflector environment of the first radiator, which is used at least partly as a second radiator, forms a reflector frame for the first radiator.

In einer möglichen Ausführungsform ist der zweite Strahler zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern angeordnet. Bevorzugt ist der zweite Strahler dabei mittig innerhalb des durch die ersten Strahler gebildeten Rechtecks angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine gute Symmetrie des Fernfelds.In one possible embodiment, the second radiator is arranged between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square. Preferably, the second radiator is arranged centrally within the rectangle formed by the first radiator. This results in a good symmetry of the far field.

Bevorzugt erstrecken sich die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler aus dem durch die Mittelpunkte der vier ersten Strahler gebildeten Rechteck heraus. Hierdurch kann die Verschachtelung der ersten und zweiten Strahler erhöht werden.The parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator preferably extend out of the rectangle formed by the centers of the four first radiators. As a result, the interleaving of the first and second radiators can be increased.

In einer möglichen Ausführungsform weist der zweite Strahler eine und weiter bevorzugt zwei Symmetrieachsen auf, welche sich bevorzugt parallel zu den Seiten des Rechtecks erstrecken.In one possible embodiment, the second radiator has one and more preferably two axes of symmetry, which preferably extend parallel to the sides of the rectangle.

Insbesondere kann der durch Teile der jeweiligen Reflektorumgebung der ihn umgebenden ersten Strahler gebildete zweite Strahler eine kreuzförmige Metallstruktur umfassen, welche zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich die kreuzförmige Metallstruktur sich zumindest teilweise in einer Ebene, welche quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verläuft.In particular, the second radiator formed by parts of the respective reflector environment of the first radiator surrounding it may comprise a cross-shaped metal structure which is arranged between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square. Preferably, the cross-shaped metal structure extends at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane.

Bevorzugt ist der Mittelpunkt der kreuzförmigen Metallstruktur im Mittelpunkt des Rechtecks, insbesondere des Quadrats, angeordnet. Weiterhin können sich die Arme der kreuzförmigen Metallstruktur jeweils zwischen zwei erste Strahler erstrecken.Preferably, the center of the cross-shaped metal structure in the center of the rectangle, in particular of the square, arranged. Furthermore, the arms of the cross-shaped metal structure can each extend between two first radiators.

Bevorzugt ist zwischen den jeweiligen Teilen der Reflektorumgebung der ersten Strahler, welche einen zweiten Strahler bilden, und dem jeweiligen ersten Strahler keine weitere über die Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung und/oder Metallstruktur vorgesehen.Preferably, no further reflector environment and / or metal structure raised above the reflector plane is provided between the respective parts of the reflector surroundings of the first radiators, which form a second radiator, and the respective first radiator.

In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Reflektorumgebung eines jeden ersten Strahlers eine erste und eine zweite Metallstruktur, welche sich bezüglich des ersten Strahlers gegenüberliegen und durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind, wobei die erste und die zweite Metallstruktur bevorzugt einen Reflektorrahmen für den ersten Strahler bilden.In one possible embodiment, the reflector environment of each first radiator comprises a first and a second metal structure, which are opposite to each other with respect to the first radiator and separated by a gap, wherein the first and the second metal structure preferably form a reflector frame for the first radiator.

Bevorzugt erstrecken sich die erste und die zweite Metallstruktur zumindest teilweise in einer Ebene, welche quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verläuft.Preferably, the first and the second metal structure extend at least partially in a plane which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane.

Bevorzugt bilden die zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern vorgesehenen ersten oder zweiten Metallstrukturen gemeinsam eine Metallstruktur eines zweiten Strahlers.The first or second metal structures provided between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square, preferably form together a metal structure of a second radiator.

In einer möglichen Ausführungsform weisen die erste und die zweite Metallstruktur jeweils eine L-Form auf. Dabei können die erste und die zweite Metallstruktur bevorzugt in Form eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats um den ersten Strahler angeordnet sind.In one possible embodiment, the first and second metal structures each have an L-shape. In this case, the first and the second metal structure can preferably be arranged in the form of a rectangle, in particular a square around the first radiator.

Bevorzugt bilden die Schenkel von vier L-förmigen ersten oder zweiten Metallstrukturen zusammen eine kreuzförmige Metallstruktur eines zweiten Strahlers.Preferably, the legs of four L-shaped first or second metal structures together form a cross-shaped metal structure of a second radiator.

In einer möglichen Ausführungsform verläuft eine erste Polarisationsebene des ersten Strahlers entlang des Zwischenraums zwischen der ersten und der zweiten Metallstruktur. Hierdurch sieht diese Polarisation des ersten Strahlers die Reflektorplatte als Reflektorumgebung.In a possible embodiment, a first polarization plane of the first radiator extends along the gap between the first and second metal structures. As a result, this polarization of the first radiator sees the reflector plate as a reflector environment.

Weiterhin kann der erste Strahler eine zweite, orthogonale Polarisationsebene aufweisen, welche bevorzugt mittig durch die erste und die zweite Metallstruktur verläuft. Insbesondere kann die zweite Polarisation eine Symmetrieachse der ersten und der zweiten Metallstruktur bilden.Furthermore, the first radiator may have a second, orthogonal plane of polarization, which preferably extends centrally through the first and the second metal structure. In particular, the second polarization can form an axis of symmetry of the first and the second metal structure.

In einer möglichen Ausführungsform weisen die erste und die zweite Metallstruktur jeweils eine L-Form auf und sind in Form eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats, um den ersten Strahler angeordnet, wobei die erste Polarisationsebene des ersten Strahlers diagonal zwischen den beiden L-förmigen Metallstrukturen verläuft und die zweite, orthogonale Polarisationsebene bevorzugt durch den Scheitel der beiden L-förmigen Metallstrukturen verläuft.In one possible embodiment, the first and the second metal structure each have an L-shape and are arranged in the form of a rectangle, in particular a square, around the first radiator, the first polarization plane of the first radiator extending diagonally between the two L-shaped metal structures and the second, orthogonal plane of polarization preferably passes through the apex of the two L-shaped metal structures.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Reflektorumgebung der ersten Strahler im Bereich einer Polarisationsebene des jeweiligen ersten Strahlers eine Absenkung auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Absenkung im Bereich der Diagonalen eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks angeordnet sein. Hierdurch sieht diese Polarisation des ersten Strahlers einen größeren Abstand zu der Reflektorumgebung. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Polarisation dabei um eine zweite Polarisation des ersten Strahlers, wie dies oben beschrieben wurde. Bevorzugt verläuft die Absenkung entlang der Polarisationsebene und/oder Diagonale.In a preferred embodiment, the reflector environment of the first radiator has a depression in the region of a polarization plane of the respective first radiator. Alternatively or additionally, the reduction can be arranged in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiator. As a result, this polarization of the first radiator sees a greater distance from the reflector environment. In this case, this polarization is preferably a second polarization of the first radiator, as described above. Preferably, the reduction runs along the polarization plane and / or diagonal.

Weiterhin kann die kreuzförmige Metallstruktur, welche oben beschrieben wurde, im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur, welche oben beschrieben wurde, im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweisen. Bevorzugt ist die Absenkung dabei in einer Polarisationsebene eines ersten Strahlers angeordnet und verläuft bevorzugt entlang der Polarisationsebene.Furthermore, the cross-shaped metal structure described above may each have a depression in the region of their diagonals. Alternatively or additionally, the first and the second L-shaped metal structure, which has been described above, each have a depression in the region of their diagonals. In this case, the depression is preferably arranged in a polarization plane of a first radiator and preferably runs along the polarization plane.

Bevorzugt bildet die Absenkung einen Bereich der Reflektorumgebung, welcher sich quer zur Normalen auf der Reflektorebene erstreckt. Insbesondere verläuft die Reflektorumgebung im Bereich der Absenkung daher schräg zur Normalen auf die Reflektorebene und schräg zur Reflektorumgebung.The depression preferably forms a region of the reflector environment which extends transversely to the normal on the reflector plane. In particular, the reflector environment in the region of the lowering therefore runs obliquely to the normal to the reflector plane and obliquely to the reflector environment.

Bevorzugt schließen an die Absenkung Bereiche der Reflektorumgebung an, welche sich im wesentlichen parallel zur Reflektorumgebung erstrecken. Insbesondere erstrecken sich dabei die Arme der kreuzförmigen Metallstruktur und/oder die Schenkel der L-förmigen Metallstruktur im wesentlichen parallel zur Reflektorumgebung.Regions of the reflector environment, which extend essentially parallel to the reflector environment, preferably adjoin the depression. Especially In this case, the arms of the cross-shaped metal structure and / or the legs of the L-shaped metal structure extend substantially parallel to the reflector environment.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform werden die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler im Bereich der Diagonalen eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks und/oder im Bereich der Diagonale der den zweiten Strahler bildenden kreuzförmigen Metallstruktur gespeist.In a further possible embodiment, the parts of the reflector surroundings of the first radiators forming the second radiator are fed in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiators and / or in the region of the diagonal of the cross-shaped metal structure forming the second radiator.

Weiterhin können die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung im Bereich der Diagonalen Schlitze aufweisen, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden.Furthermore, the parts of the reflector environment which form the second radiator can have slots in the region of the diagonal, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs.

Insbesondere wird die kreuzförmige Metallstruktur des zweiten Strahlers im Bereich ihrer Diagonalen gespeist und/oder weist im Bereich ihrer Diagonalen Schlitze auf, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden.In particular, the cross-shaped metal structure of the second radiator is fed in the region of its diagonals and / or has slits in the region of its diagonal, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform weisen die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur in ihrem Zentrum eine Öffnung auf, wobei im Bereich der Öffnung ggf. eine Anpassungsstruktur vorgesehen ist.In a further possible embodiment, the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator and, in particular, the cross-shaped metal structure have an opening in their center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening.

In einer möglichen Ausführungsform bestehen die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur aus einem oder mehreren Blechteilen. Dabei kann die kreuzförmige Metallstruktur ein einstückiges oder mehrstückiges aus Blech gestanztes und gefaltetes Grundelement aufweisen, welches vier L-förmige Metallstrukturen vereint.In one possible embodiment, the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator, and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures, consist of one or more sheet-metal parts. In this case, the cross-shaped metal structure may have a one-piece or multi-piece sheet metal stamped and folded base element, which unites four L-shaped metal structures.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform umfassen die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur Bereiche, welche parallel zur Reflektorebene verlaufen, wobei diese Bereiche bevorzugt parallel zu den Seiten eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks und/oder im Bereich der Schenkel der kreuzförmigen Metallstruktur und/oder der ersten und der zweiten L-förmige Metallstruktur verlaufen.In a further possible embodiment, the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator, and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures, comprise regions which run parallel to the reflector plane, these regions preferably being parallel to the sides a formed by the centers of the first radiator rectangle and / or in the region of the legs of the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structure.

Zwischen den Schenkeln der L-förmigen Metallstrukturen ist bevorzugt jeweils ein Brückenbereich vorgesehen, welcher die Schenkel miteinander verbindet. Bevorzugt weist dieser Brückenbereich eine Absenkung auf, bevorzugt eine Absenkung, wie sie oben beschrieben wurde. Insbesondere kann die Absenkung dabei gegenüber den parallel zur Reflektorebene verlaufenden Bereichen abgesenkt sein.Between the legs of the L-shaped metal structures, a bridge region is preferably provided, which connects the legs to one another. This bridge region preferably has a depression, preferably a depression, as described above. In particular, the lowering can be lowered relative to the areas extending parallel to the reflector plane.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform weisen die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Rahmenelemente auf, welche einen vertikalen Reflektorrahmen für die ersten Strahler bilden.In a further possible embodiment, the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structures have frame elements extending perpendicular to the reflector plane, which form a vertical reflector frame for the first radiators ,

In einer möglichen Ausführungsform handelt es sich bei den ersten Strahlern um Dipolstrahler, insbesondere um dual-polarisierte Dipolstrahler, insbesondere dual-polarisierte Kreuz-Dipole. Bevorzugt sind die Dipolelemente der Dipolstrahler über einen Sockel auf einem gemeinsamen Reflektor angeordnet.In one possible embodiment, the first radiators are dipole radiators, in particular dual-polarized dipole radiators, in particular dual-polarized cross-dipoles. Preferably, the dipole elements of the dipole radiators are arranged on a base on a common reflector.

Bevorzugt weisen die Dipolelemente der Dipolstrahler einen größeren Abstand zum Reflektor auf als die den ersten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung.The dipole elements of the dipole radiators preferably have a greater distance from the reflector than the parts of the reflector environment which form the first radiator.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform wird der zweite Strahler als Patch-Antenne gespeist.In a further possible embodiment, the second radiator is fed as a patch antenna.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Strahler um einen dual-polarisierter Strahler, wobei die Polarisationsebenen des zweiten Strahlers bevorzugt entlang der Diagonalen der kreuzförmigen Metallstruktur und/oder des durch die ersten Strahler gebildeten Rechtecks verlaufen.In a further possible embodiment, the second radiator is a dual-polarized radiator, wherein the polarization planes of the second radiator preferably extend along the diagonal of the cross-shaped metal structure and / or of the rectangle formed by the first radiator.

In einer möglichen Ausführungsform weisen die ersten Strahler einen Einzelstrahlerabstand von 0,5 λ bis 0,7 λ auf, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der ersten Strahler handelt. Es handelt sich daher um eine äußerst kompakte Anordnung von ersten Strahlern.In one possible embodiment, the first radiators have a single radiator spacing of 0.5 λ to 0.7 λ, wherein λ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator. It is therefore an extremely compact arrangement of first emitters.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform weisen die ersten Strahler einen Abstand zur Reflektorebene zwischen 0,15 λ und 0,6 λ auf, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der ersten Strahler handelt.In a further possible embodiment, the first radiators have a distance to the reflector plane between 0.15 λ and 0.6 λ, where λ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator.

In einer möglichen Ausführungsform weist die Mehrzahl von ersten Strahlern jeweils die gleiche Reflektorumgebung und/oder die gleichen Resonanzfrequenzbereiche und/oder die gleiche Ausrichtung der Polarisationsebenen und/oder den gleichen Aufbau aufweisen.In one possible embodiment, the plurality of first radiators each have the same reflector environment and / or the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure.

Weiterhin kann eine Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von zweiten Strahlern aufweisen, welche jeweils die gleichen Resonanzfrequenzbereiche und/oder die gleiche Ausrichtung der Polarisationsebenen und/oder den gleichen Aufbau aufweisen.Furthermore, an antenna according to the present invention may comprise a plurality of second radiators each having the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure.

In einer möglichen Ausführungsform weist die Antenne mindestens zwei zweite Strahler auf, welche unterschiedliche Resonanzfrequenzbereiche und/oder einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen, wobei bevorzugt ein erster Strahler zwischen den zwei zweiten Strahlern angeordnet ist und eine Reflektorumgebung aufweist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Teilen besteht, und insbesondere zwei L-förmige Metallstrukuren mit einer unterschiedlichen Schenkellänge umfasst.In one possible embodiment, the antenna has at least two second radiators, which have different resonance frequency ranges and / or a different structure, wherein preferably a first radiator is arranged between the two second radiators and has a reflector environment, which consists of at least two different parts, and in particular comprises two L-shaped metal structures with a different leg length.

Die erfindungsgemäße Antenne eignet sich insbesondere als Grundelement zum Aufbau von Antennenarrays. Dabei sind bevorzugt mehrere erste Antennen, wie sie oben beschrieben wurden, in einer oder mehreren Spalten und/oder Reihen nebeneinander angeordnet.The antenna according to the invention is particularly suitable as a basic element for the construction of antenna arrays. In this case, a plurality of first antennas, as described above, are preferably arranged side by side in one or more columns and / or rows.

In einer möglichen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Antenne einen durch eine Mehrzahl von ersten Strahlern gebildetem ersten Antennen-Array mit einer Mehrzahl von Spalten und Reihen und einen durch eine Mehrzahl von zweiten Strahlern gebildetem zweiten Antennenarray mit mindestens einer Spalte und/oder Reihe auf, wobei die zweiten Strahler jeweils durch Teile der Reflektorumgebung der sie umgebenden ersten Strahler gebildet werden.In one possible embodiment, the antenna according to the invention has a first antenna array formed by a plurality of first radiators with a plurality of columns and rows and a second antenna array formed by a plurality of second radiators with at least one column and / or row second radiator are each formed by parts of the reflector environment of the surrounding first radiator.

In einer möglichen Ausführungsform sind die zweiten Antennen dabei in mindestens zwei Reihen und/oder Spalten angeordnet, deren Strahler zueinander versetzt sind, und/oder deren Strahler unterschiedliche Resonanzfrequenzbereiche und/oder einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.In one possible embodiment, the second antennas are arranged in at least two rows and / or columns whose radiators are offset from one another, and / or whose radiators have different resonance frequency ranges and / or a different construction.

In einem zweiten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung eine Mobilfunk-Antenne mit einer Reflektorebene und einem über der Reflektorebene angeordneten, als Patch-Antenne gespeistem Element. Dabei ist vorgesehen, dass das als Patch-Antenne gespeiste Element durch eine kreuzförmige Metallstruktur gebildet wird. Hierdurch wird eine neue, sich von der üblichen Geometrie von Patch-Antennen unterscheidende Antenne zur Verfügung gestellt.In a second aspect, the present invention comprises a mobile radio antenna having a reflector plane and an element arranged above the reflector plane and fed as a patch antenna. It is provided that the fed as a patch antenna element is formed by a cross-shaped metal structure. As a result, a new, different from the usual geometry of patch antennas antenna is provided.

In einer möglichen Ausführungsform weist die kreuzförmige Metallstruktur einen sich über ihre Erstreckung verändernden Abstand zur Reflektorebene auf.In one possible embodiment, the cross-shaped metal structure has a distance to the reflector plane which changes over its extent.

Insbesondere kann die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweisen, wobei die Absenkung bevorzugt entlang der Polarisationsebene verläuft.In particular, the cross-shaped metal structure may each have a depression in the region of their diagonals, wherein the depression preferably extends along the polarization plane.

Weiterhin kann die kreuzförmige Metallstruktur Bereiche umfassen, welche parallel zur Reflektorebene verlaufen, wobei diese Bereiche bevorzugt im Bereich der Arme der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen.Furthermore, the cross-shaped metal structure may comprise regions which extend parallel to the reflector plane, these regions preferably extending in the region of the arms of the cross-shaped metal structure.

Weiterhin kann die die kreuzförmige Metallstruktur senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Bereiche aufweisen, welche weiter bevorzugt jeweils entlang der Mittelebene der vier Arme der der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen.Furthermore, the cross-shaped metal structure can have regions extending perpendicularly to the reflector plane, which furthermore preferably run along the median plane of the four arms of the cross-shaped metal structure.

In einer möglichen Ausführungsform wird die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen gespeist. Die Speisung kann bspw. asymmetrisch an jeweils einem Speisepunkt auf der Diagonalen oder symmetrisch an zwei Speisepunkten auf der Diagonalen, welche sich bezüglich des Mittelpunktes der kreuzförmigen Metallstruktur gegenüber liegen, erfolgt, wobei die symmetrische Speisung seriell oder parallel erfolgen kann.In one possible embodiment, the cross-shaped metal structure is fed in the region of its diagonal. The feed may, for example, be asymmetric at one feed point on the diagonal or symmetrically at two feed points on the diagonal opposite to the center of the cross-shaped metal structure, wherein the symmetrical feed may be serial or parallel.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform weist die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen Schlitze auf, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden.In a further possible embodiment, the cross-shaped metal structure in the region of its diagonal slits, which preferably extend along the diagonal and / or bridged by webs.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die kreuzförmige Metallstruktur in ihrem Zentrum eine Öffnung aufweisen, wobei im Bereich der Öffnung ggf. eine Anpassungsstruktur vorgesehen ist.In a further possible embodiment, the cross-shaped metal structure may have an opening in its center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening.

Bevorzugt bildet die kreuzförmige Metallstruktur einen dual-polarisierter Strahler, wobei die Polarisationsebenen des dual-polarisierten Strahlers bevorzugt entlang der Diagonalen der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen.Preferably, the cross-shaped metal structure forms a dual-polarized radiator, wherein the polarization planes of the dual-polarized radiator preferably extend along the diagonal of the cross-shaped metal structure.

Die kreuzförmige Metallstruktur kann aus einem oder mehreren Blechteilen bestehen, wobei bevorzugt die kreuzförmige Metallstruktur ein einstückiges oder mehrstückiges aus Blech gestanztes und gefaltetes Grundelement aufweist, welches die vier Arme der kreuzförmigen Metallstruktur umfasst und bevorzugt in seinem Zentrum eine Aussparung aufweist.The cross-shaped metal structure may consist of one or more sheet metal parts, wherein preferably the cross-shaped metal structure comprises a one-piece or multi-piece stamped and folded sheet metal base element comprising the four arms of the cross-shaped metal structure and preferably has a recess in its center.

Die Antenne gemäß dem zweiten Aspekt kann auch unabhängig von dem ersten Aspekt eingesetzt werden. Bevorzugt bildet die kreuzförmige Metallstruktur der Antenne gemäß dem zweiten Aspekt jedoch einen zweiten Strahler gemäß dem ersten Aspekt.The antenna according to the second aspect can also be used independently of the first aspect. Preferably, however, the cross-shaped metal structure of the antenna according to the second aspect forms a second radiator according to the first aspect.

Bevorzugt ist die kreuzförmige Metallstruktur der Antenne gemäß dem zweiten Aspekt dabei so aufgebaut und/oder angeordnet, wie dies oben in Hinblick auf den ersten Aspekt näher beschrieben wurde. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Strahler einer Antenne gemäß dem ersten Aspekt so ausgeführt sein, wie dies für die Antenne gemäß dem zweiten Aspekt beschrieben wurde.In this case, the cross-shaped metal structure of the antenna according to the second aspect is preferably constructed and / or arranged as described above with regard to the first aspect. Alternatively or additionally, the second radiator of an antenna according to the first aspect may be configured as described for the antenna according to the second aspect.

Bei den erfindungsgemäßen Antennen handelt es sich bevorzugt um Mobilfunkantennen, wie sie für Mobilfunk-Basisstationen zum Einsatz kommen.The antennas according to the invention are preferably mobile radio antennas, as used for mobile radio base stations.

Die vorliegende Erfindung umfasst dabei weiterhin eine Mobilfunk-Basisstation mit mindestens einer Mobilfunk-Antenne, wie sie oben beschrieben wurde.The present invention further comprises a mobile radio base station with at least one mobile radio antenna, as has been described above.

Dabei zeigen:

Fig. 1:
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mobilfunk-Antenne, welche den ersten und den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung in Kombination zeigt,
Fig. 2:
ein Ausführungsbeispiel einer Mobilfunk-Antenne gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem als Patch-Antenne gespeisten Element inForm einer kreuzförmigen Metallstruktur,
Fig. 3:
eine Variante der in Fig. 2 gezeigten Mobilfunk-Antenne mit einer Prinzipdarstellung der Speisung der zwei Polarisationen,
Fig. 4:
Diagramme, welche das E-Feld der in Fig. 3 gezeigten Antenne bei unterschiedlichen Phasen für die beiden Ports und bei einer Frequenz von 920 MHz zeigen,
Fig. 5a:
simulierte Fernfeldwerte der in Fig. 3 gezeigten Antenne in einem Horizontaldiagramm für die beiden Polarisationen,
Fig. 5b:
simulierte Fernfeldwerte der in Fig. 3 gezeigten Antenne in einem Vertikaldiagramm für die beiden Polarisationen,
Fig. 6:
eine Variante ohne und zwei Varianten mit einem Mittelelement für das kreuzförmige, als Patchantenne gespeiste Element,
Fig. 7a:
ein Smith-Chart der in Fig. 6 gezeigten drei Varianten für den Frequenzbereich zwischen 880 MHz und 960 MHz,
Fig. 7b:
ein Diagramm der Absolutwerte des Fernfeldes in horizontaler und vertikaler Richtung bei einer Frequenz von 920 MHz für die in Fig. 6 gezeigten drei Varianten,
Fig. 8:
eine Variante ohne und zwei Varianten mit einem im Bereich der Speisung angeordneten Mittelelement,
Fig. 9a:
ein Smith-Chart der in Fig. 8 gezeigten drei Varianten für den Frequenzbereich zwischen 880 MHz und 965 MHz,
Fig. 9b:
ein Diagramm der Absolutwerte des Fernfeldes in horizontaler und vertikaler Richtung bei einer Frequenz von 920 MHz für die in Fig. 8 gezeigten drei Varianten,
Fig. 10:
vier mögliche Speisepunkte sowie eine mögliche Ausgestaltung der Speisung des als Patch-Antenne gespeisten Elements in Form einer kreuzförmigen Metallstruktur,
Fig. 11:
drei Prinzipdarstellungen, welche eine asymmetrische Speisung, eine symmetrische Speisung mit Serienschaltung, und eine symmetrische Speisung mit Parallelschaltung zeigen,
Fig. 12:
drei Varianten für die Speisung,
Fig. 13:
einen ersten Strahler und seine Reflektorumgebung für eine Antenne gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
Fig. 14:
eine Prinzipdarstellung der Lage der Polarisationsebenen bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel,
Fig. 15:
zwei Darstellungen einer Antenne gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welche vier erste Strahler und deren Reflektorumgebung, welche einen zweiten Strahler bildet, umfasst, wobei jeweils nur die Dipole der ersten Antennen für eine der beiden Polarisationsrichtungen eingezeichnet sind,
Fig. 16:
eine Variante des in Fig. 13 gezeigten ersten Strahlers bzw. der in Fig. 15 gezeigten Antenne,
Fig. 17:
eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Antenne gemäß dem ersten Aspekt, als Grundelement für den Aufbau eines größeren Antennenarrays,
Fig. 18:
zwei Varianten eines ersten Strahlers und seiner Reflektorumgebung gemäß dem ersten Aspekt und einer aus vier solchen Strahlern mit ihrer Refektorumgebung aufgebauten Antenne, wobei die beiden Varianten sich im Hinblick auf die Höhe des Sockels der ersten Antenne bzw. den Abstand der Dipolelemente der ersten Antenne von der Reflektorebene unterscheiden,
Fig. 19:
drei Varianten einer erfindungsgemäßen Antenne gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt, welche sich durch die spezifische Ausgestaltung der Reflektorumgebung unterscheiden,
Fig. 20:
die Reflektorumgebung eines ersten Strahlers einer Antenne gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Refektorumgebung aus zwei unterschiedlichen Metallstrukturen aufgebaut ist, welche jeweils einen Teil eines zweiten Strahlers mit einem unterschiedlichen Resonanzfrequenzbereich bilden,
Fig. 21:
ein Ausführungsbeispiel eines Antennenarrays aus einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Antennen gemäß dem ersten Aspekt mit drei unterschiedlichen, jeweils aus der Reflektorumgebung der sie umgebenden ersten Strahler aufgebauten zweiten Strahlern für drei unterschiedliche Frequenzbereiche,
Fig. 22:
das in Fig. 21 gezeigte Ausführungsbeispiel, wobei hier auch die ersten Strahler eingezeichnet sind, und
Fig. 23:
das in Fig. 22 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht.
Showing:
Fig. 1:
A first embodiment of a mobile radio antenna, which shows the first and the second aspect of the present invention in combination,
Fig. 2:
An embodiment of a mobile radio antenna according to the second aspect of the present invention with a patch antenna fed element in the form of a cross-shaped metal structure,
3:
a variant of in Fig. 2 shown mobile radio antenna with a schematic representation of the supply of the two polarizations,
4:
Charts showing the E field of in Fig. 3 shown antenna at different phases for the two ports and at a frequency of 920 MHz,
Fig. 5a:
simulated far field values of in Fig. 3 shown antenna in a horizontal diagram for the two polarizations,
Fig. 5b:
simulated far field values of in Fig. 3 shown antenna in a vertical diagram for the two polarizations,
Fig. 6:
a variant without and two variants with a central element for the cross-shaped element fed as a patch antenna,
Fig. 7a:
a smith chart of in Fig. 6 three variants for the frequency range between 880 MHz and 960 MHz,
Fig. 7b:
a plot of the absolute values of the far field in horizontal and vertical direction at a frequency of 920 MHz for the in Fig. 6 shown three variants,
Fig. 8:
a variant without and two variants with a central element arranged in the region of the feed,
Fig. 9a:
a smith chart of in Fig. 8 three variants for the frequency range between 880 MHz and 965 MHz,
Fig. 9b:
a plot of the absolute values of the far field in horizontal and vertical direction at a frequency of 920 MHz for the in Fig. 8 shown three variants,
Fig. 10:
four possible feeding points as well as a possible configuration of the feed of the element fed as a patch antenna in the form of a cross-shaped metal structure,
Fig. 11:
three schematic diagrams showing an asymmetrical feed, a balanced feed with series connection, and a symmetrical feed with parallel connection,
Fig. 12:
three variants for the feed,
Fig. 13:
a first radiator and its reflector environment for an antenna according to the first aspect of the present invention,
Fig. 14:
a schematic representation of the position of the polarization planes in the in Fig. 13 illustrated embodiment,
Fig. 15:
two representations of an antenna according to the first aspect of the present invention, which comprises four first radiators and their reflector environment, which forms a second radiator, wherein in each case only the dipoles of the first antennas for one of the two polarization directions are drawn,
Fig. 16:
a variant of in Fig. 13 shown in the first radiator or in Fig. 15 shown antenna,
Fig. 17:
a further variant of an antenna according to the invention according to the first aspect, as a basic element for the construction of a larger antenna array,
Fig. 18:
two variants of a first radiator and its reflector environment according to the first aspect and a constructed of four such radiators with their refectory antenna, the two variants differ with respect to the height of the base of the first antenna or the distance of the dipole elements of the first antenna from the reflector plane,
Fig. 19:
three variants of an antenna according to the invention according to the first and the second aspect, which differ by the specific configuration of the reflector environment,
Fig. 20:
the reflector environment of a first radiator of an antenna according to the first aspect of the present invention, wherein the refectory environment is made up of two different metal structures each forming part of a second radiator having a different resonant frequency range,
Fig. 21:
An embodiment of an antenna array of a plurality of antennas according to the invention according to the first aspect with three different, each constructed from the reflector environment of the surrounding first emitters second emitters for three different frequency ranges,
Fig. 22:
this in Fig. 21 shown embodiment, in which case also the first radiator are shown, and
Fig. 23:
this in Fig. 22 illustrated embodiment in a plan view.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mobilfunk-Antenne, bei welcher sowohl der erste Aspekt als auch der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind. Fig. 1 shows an embodiment of a mobile radio antenna according to the invention, in which both the first aspect and the second aspect of the present invention are realized.

Gemäß dem ersten Aspekt umfasst die Antenne vier erste Strahler 1, deren Reflektorumgebung zumindest zum Teil dazu genutzt wird, einen zweiten Strahler 2 zu bilden, welcher zwischen den vier ersten Antennen 1 angeordnet ist. Die ersten Strahler 1 sind auf einer gemeinsamen Reflektorplatte 3 angeordnet. Die Reflektorumgebung der ersten Strahler, welche den zweiten Strahler 2 bildet, ist gegenüber dieser Reflektorplatte 3 erhaben angeordnet. Insbesondere bildet die Reflektorumgebung, von welcher zumindest Teile als zweiter Strahler eingesetzt werden, einen Reflektorrahmen für die ersten Strahler.According to the first aspect, the antenna comprises four first radiators 1 whose reflector surroundings are at least partly used to form a second radiator 2, which is arranged between the four first antennas 1. The first Emitter 1 are arranged on a common reflector plate 3. The reflector environment of the first radiator, which forms the second radiator 2, is arranged elevated with respect to this reflector plate 3. In particular, the reflector environment, of which at least parts are used as a second radiator, forms a reflector frame for the first radiators.

Bei den ersten Strahlern 1 handelt es sich bevorzugt um Highband-Strahler, bei dem zweiten Strahler 2 um einen Lowband-Strahler. Insbesondere liegt die Mittenfrequenz des niedrigsten Resonanzfrequenzbereiches der ersten Strahler über der Mittenfrequenz des niedrigsten Resonanzfrequenzbereiches des zweiten Strahlers.The first radiators 1 are preferably high-band radiators, and the second radiator 2 is a low-band radiator. In particular, the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator is above the center frequency of the lowest resonant frequency range of the second radiator.

Durch diese Lösung wird eine äußerst kompakte Anordnung erreicht, welche sich insbesondere als Grundelement für Multiband-Antennen mit mehreren Spalten und/oder Reihen eignet.This solution achieves an extremely compact arrangement, which is particularly suitable as a basic element for multi-band antennas with several columns and / or rows.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die ersten Strahler 1 höher über der Reflektorplatte 3 angeordnet sind als die den zweiten Strahler 2 zwei bildende Reflektorumgebung, so dass die Abstrahlung der ersten Strahler durch die Reflektorumgebung bzw. den zweiten Strahler 2 nicht oder nur geringfügig gestört wird.Another advantage of the present invention is that the first emitters 1 are arranged higher above the reflector plate 3 than the second emitter 2 two forming reflector environment, so that the radiation of the first emitters by the reflector environment or the second emitter 2 is not or only is slightly disturbed.

Im Ausführungsbeispiel werden als erste Strahler 1 Dipolstrahler eingesetzt. Insbesondere handelt es sich dabei um dual-polarisierte Dipolstrahler.In the exemplary embodiment, 1 dipole radiators are used as the first radiator. In particular, these are dual-polarized dipole radiators.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Dipolstrahler einen Sockel auf, mit welchem die Dipole auf der Reflektorplatte 3 angeordnet sind. Der Sockel trägt für jeden Dipol zwei Dipolelemente. Die Dipolelemente der Dipolstrahler erstrecken sich dabei in einer Ebene parallel zur Reflektorplatte 3, und werden über den Sockel in einem bestimmten Abstand über der Reflektorplatte 3 gehalten. Der Sockel weist im Ausführungsbeispiel weiterhin eine Symmetrierung auf, welche die die Dipole bildenden Dipolelemente trägt. Insbesondere umfasst die Symmetrierung Trägerelemente für die Dipolelemente, welche sich senkrecht zur Reflektorplatte 3 erstrecken, und welche durch Schlitze voneinander getrennt sind. Jedes Trägerelement trägt dabei ein Dipolelement.In the exemplary embodiment, the dipole radiators have a base with which the dipoles are arranged on the reflector plate 3. The socket carries two dipole elements for each dipole. The dipole elements of the dipole radiators extend in a plane parallel to the reflector plate 3, and are held over the base at a certain distance above the reflector plate 3. In the exemplary embodiment, the base furthermore has a balancing which carries the dipole elements forming the dipoles. In particular, the symmetrization comprises support elements for the dipole elements, which extend perpendicular to the reflector plate 3, and which are separated by slots. Each carrier element carries a dipole element.

Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Dipolen um Kreuz-Dipole mit zwei kreuzförmig zueinander angeordneten Dipolen für die zwei orthogonalen Polarisationen. Die Symmetrierung umfasst vier Trägerelemente, welche jeweils ein Dipolelement tragen, wobei sich über die Mittelachse gegenüberliegende Dipolelemente einen Dipol bilden.In the exemplary embodiment, the dipoles are cross-dipoles with two dipoles arranged crosswise relative to one another for the two orthogonal polarizations. The balancing comprises four support elements, each of which carries a dipole element, with dipole elements lying opposite one another forming a dipole over the central axis.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind jedoch auch andere Bauformen für die ersten Strahler denkbar, insbesondere auch andere Bauformen von Dual-polarisierten Dipolen.In the context of the present invention, however, other designs for the first emitters are conceivable, in particular also other types of dual-polarized dipoles.

Die gegenüber der Reflektorplatte 3 erhabene Reflektorumgebung der ersten Strahler 1 besteht jeweils aus zwei L-förmigen Strukturen 33 bzw. 34, deren Schenkel 6 und 7 bzw. 4 und 5 jeweils eine Seite eines den ersten Strahler 1 umgebenden Reflektorrahmens bilden.The reflector environment of the first radiator 1 raised relative to the reflector plate 3 consists in each case of two L-shaped structures 33 and 34, whose legs 6 and 7 or 4 and 5 each form one side of a reflector frame surrounding the first radiator 1.

Die jeweils zwischen den ersten Strahlern angeordneten L-förmigen Strukturen der Reflektorumgebung bilden gemeinsam den zweiten Strahler 2. Insbesondere bilden die zwischen den vier ersten Strahlern 1 angeordneten vier L-förmigen Strukturen eine kreuzförmige Struktur des zweiten Strahlers. Dabei verlaufen die Schenkel 4 und 5 der L-förmigen Strukturen zweier benachbarter erster Strahler jeweils parallel zueinander. Ein Arm der kreuzförmigen Metallstruktur des zweiten Strahlers wird daher durch zwei parallele Schenkel zweier benachbarter L-förmiger Metallstrukturen der Reflektorumgebung der ersten Strahler gebildet.The respectively arranged between the first radiators L-shaped structures of the reflector environment together form the second radiator 2. In particular, the arranged between the four first radiators 1 four L-shaped structures form a cross-shaped structure of the second radiator. In this case, the legs 4 and 5 of the L-shaped structures of two adjacent first radiators each extend parallel to one another. An arm of the cross-shaped metal structure of the second radiator is therefore formed by two parallel legs of two adjacent L-shaped metal structures of the reflector surroundings of the first radiators.

Die in Fig. 1 jeweils außen angeordneten L-förmigen Strukturen haben in diesem Ausführungsführungsbeispiel lediglich die Funktion einer Reflektorumgebung für die ersten Strahler 1, und bilden keine zweiten Strahler. In anderen Ausführungsbeispielen können diese Teile der Reflektorumgebung jedoch ebenfalls als Teile von zweiten Strahlern eingesetzt werden.In the Fig. 1 each arranged on the outside L-shaped structures have in this embodiment, only the function of a reflector environment for the first emitters 1, and do not form second emitters. However, in other embodiments, these parts of the reflector environment may also be used as parts of second emitters.

Im Ausführungsbeispiel sind die vier ersten Strahler in einem Rechteck, insbesondere in einem Quadrat angeordnet. Insbesondere bilden dabei die Mittelpunkte der vier ersten Strahler ein Rechteck. Die den zweiten Strahler bildende kreuzförmige Struktur weist vier Arme auf, welche sich jeweils mittig und senkrecht zu den vier Seiten dieses Rechtecks bzw. Quadrats erstrecken. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Arme dabei aus dem durch die vier Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechteck heraus. Dies bedeutet, dass die Erstreckung des zweiten Strahlers parallel zu den Seiten des durch die ersten Strahler gebildeten Rechtecks größer ist als der Abstand zwischen zwei ersten Strahlern.In the exemplary embodiment, the four first radiators are arranged in a rectangle, in particular in a square. In particular, the centers of the four first radiators form a rectangle. The cross-shaped structure forming the second radiator has four arms, which extend in each case centrally and perpendicular to the four sides of this rectangle or square. In the exemplary embodiment, the arms extend out of the rectangle formed by the four centers of the first radiator. This means that the extent of the second radiator parallel to the sides of the rectangle formed by the first radiators is greater than the distance between two first radiators.

Die jeweiligen L-förmigen Strukturen, welche gemeinsam die kreuzförmige Struktur des zweiten Strahlers bilden, stehen bevorzugt leitend miteinander in Verbindung. Die Verbindung kann dabei galvanisch und/oder kapazitiv erfolgen. In möglichen Ausführungsbeispielen können die gemeinsam die kreuzförmige Struktur des zweiten Strahlers bildenden L-förmigen Strukturen einstückig gebildet sein. Alternativ kann die kreuzförmige Struktur des zweiten Strahlers aus mehreren separaten Abschnitten bestehen. Diese Abschnitte können den L-förmigen Strukturen entsprechen. Es ist jedoch auch eine Aufteilung der kreuzförmige Struktur des zweiten Strahlers in mehrere separate Abschnitte denkbar, welche nicht mit den L-förmigen Strukturen übereinstimmt.The respective L-shaped structures, which together form the cross-shaped structure of the second radiator, are preferably conductively connected to one another. The connection can be carried out galvanically and / or capacitively. In possible exemplary embodiments, the L-shaped structures which together form the cross-shaped structure of the second radiator may be formed in one piece. Alternatively, the cross-shaped structure of the second radiator may consist of several separate sections. These sections may correspond to the L-shaped structures. However, it is also conceivable to divide the cross-shaped structure of the second radiator into a plurality of separate sections, which does not coincide with the L-shaped structures.

Die Reflektorumgebung der ersten Strahler und/oder der zweite Strahler werden bevorzugt durch eine oder mehrere Metallstrukturen gebildet. Insbesondere kann eine solche Metallstruktur aus einem oder mehreren Blechteilen bestehen. Eine Herstellung aus einem leitend beschichteten Kunststoff oder aus einem oder mehreren Leiterplattenelementen ist ebenfalls denkbar.The reflector environment of the first radiator and / or the second radiator are preferably formed by one or more metal structures. In particular, such a metal structure may consist of one or more sheet metal parts. A production of a conductive coated plastic or of one or more printed circuit board elements is also conceivable.

Die Reflektorumgebung der ersten Strahler bzw. der zweite Strahler sind bevorzugt aus einem oder mehreren Blechteilen hergestellt. Insbesondere können die Blechteile aus Bleich ausgestanzt und gebogen werden.The reflector environment of the first radiator or the second radiator are preferably made of one or more sheet metal parts. In particular, the sheet metal parts can be punched out of bleach and bent.

Dabei können in einem möglichen Ausführungsbeispiel alle Elemente der kreuzförmigen Metallstruktur eines zweiten Strahlers durch ein zusammenhängendes, gestanztes und gebogenes Blechteil gebildet sein. Alternativ können die zweiten Strahler aus mehreren Blechteilen bestehen und kapazitiv und/oder galvanisch miteinander gekoppelt werden. Eine kapazitive Kopplung kann beispielsweise durch Überlappung zweier Blechteile erfolgen.In one possible embodiment, all elements of the cross-shaped metal structure of a second radiator can be formed by a continuous, stamped and bent sheet-metal part. Alternatively, the second radiators may consist of a plurality of sheet metal parts and be coupled capacitively and / or galvanically with each other. A capacitive coupling can be done for example by overlapping two sheet metal parts.

Die Polarisationsebenen der dual-polarisierten ersten Strahler stehen im Ausführungsbeispiel diagonal zu dem durch die ersten Strahler gebildeten Rechteck bzw. Quadrat.In the exemplary embodiment, the polarization planes of the dual-polarized first radiators are diagonal to the rectangle or square formed by the first radiators.

Dabei ist der durch die jeweilige Reflektorumgebung gebildete Reflektorrahmen eines ersten Strahlers entlang einer ersten Polarisation, d. h. entlang einer ersten Diagonale, offen. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Schenkel der zwei eine Reflektorumgebung bildenden L-förmigen Metallstrukturen sich über einen Zwischenraum gegenüber liegen. Weiterhin weisen die L-förmigen Metallstrukturen im Bereich ihres Scheitels eine Absenkung auf, d.h. die Reflektorumgebung der ersten Strahler ist im Bereich der zweiten Polarisation, d. h. entlang der zweiten Diagonale, abgesenkt. Die spezifische Ausgestaltung der Reflektorumgebung im Hinblick auf diesen Aspekt wird später noch näher erläutert.Here, the reflector frame formed by the respective reflector environment of a first radiator along a first polarization, d. H. along a first diagonal, open. This means that the respective legs of the two reflector environments forming L-shaped metal structures are located across a gap. Furthermore, the L-shaped metal structures have a depression in the region of their vertex, i. the reflector environment of the first radiators is in the range of the second polarization, i. H. along the second diagonal, lowered. The specific configuration of the reflector environment with respect to this aspect will be explained later in more detail.

Im Folgenden soll zunächst die Ausgestaltung des zweiten Strahlers 2 näher beschrieben werden. Dieser zweite Strahler 2 kann gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von den ersten Strahlern 1 und unabhängig von seiner Ausbildung durch Teile der Reflektorumgebung von ersten Strahlern eingesetzt werden.In the following, the design of the second radiator 2 will first be described in more detail. According to the second aspect of the present invention, this second radiator 2 can also be used independently of the first radiators 1 and independently of its formation by parts of the reflector surroundings of first radiators.

Gemäß dem zweiten Aspekt wird der zweite Strahler durch eine kreuzförmige Metallstruktur 2 gebildet, welche sich über einer Reflektorplatte 3 erstreckt, und als Patch-Antenne gespeist. Wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, kann hierfür die kreuzförmige Metallstruktur elektrisch mit einem ersten Leiter und die Reflektorplatte 3 elektrisch mit einem zweiten Leiter einer Signalleitung gekoppelt sein. Insbesondere handelt es sich bei der Signalleitung dabei um eine Koaxialleitung, wobei der Innenleiter elektrisch mit der kreuzförmigen Metallstruktur gekoppelt ist, und der Außenleiter mit der Reflektorplatte 3. Alternativ ist auch eine aperturgekoppelte Speisung bspw. über Schlitze denkbar.According to the second aspect, the second radiator is formed by a cross-shaped metal structure 2, which extends over a reflector plate 3, and fed as a patch antenna. As will be described in more detail below, for this purpose, the cross-shaped metal structure can be electrically coupled to a first conductor and the reflector plate 3 is electrically coupled to a second conductor of a signal line be. In particular, the signal line is a coaxial line, wherein the inner conductor is electrically coupled to the cross-shaped metal structure, and the outer conductor to the reflector plate 3. Alternatively, an aperture-coupled feed, for example via slots conceivable.

In Fig. 2 ist nun eine kreuzförmige Metallstruktur 2 dargestellt, welche auf einer Reflektorplatte 3 angeordnet ist und sowohl gemäß dem ersten Aspekt als zweiter, durch die Reflektorumgebung von ersten Strahlern gebildeter Strahler eingesetzt werden kann, als auch gemäß dem zweiten Aspekt unabhängig von solchen ersten Strahlern und ihrer Reflektorumgebung.In Fig. 2 now a cross-shaped metal structure 2 is shown, which is arranged on a reflector plate 3 and can be used both according to the first aspect as a second, formed by the reflector environment of first emitters emitter, and according to the second aspect independent of such first emitters and their reflector environment ,

Die kreuzförmige Metallstruktur weist vier Arme 6 und 7 auf, welche sich kreuzförmig erstrecken.The cross-shaped metal structure has four arms 6 and 7, which extend in a cross shape.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stehen alle vier Arme der kreuzförmigen Metallstruktur galvanisch miteinander in Verbindung und bilden eine zusammenhängende Metallstruktur. In alternativen Ausführungsformen könnten die Arme jedoch auch durch separate Metallstrukturen gebildet werden, welche nicht galvanisch miteinander in Verbindung stehen.In one possible embodiment of the present invention, all four arms of the cross-shaped metal structure are in electrical contact with each other and form a coherent metal structure. However, in alternative embodiments, the arms could also be formed by separate metal structures that are not in electrical communication with each other.

Im Ausführungsbeispiel weist die kreuzförmige Metallstruktur eine innere Öffnung 14 auf. Benachbarte Arme der kreuzförmigen Metallstruktur werden jeweils durch Brücken verbunden, welche die innere Öffnung 14 umgeben.In the exemplary embodiment, the cross-shaped metal structure has an inner opening 14. Adjacent arms of the cross-shaped metal structure are respectively connected by bridges surrounding the inner opening 14.

Die kreuzförmige Struktur weist im Bereich ihrer Diagonalen bzw. der Brücken weiterhin Schlitze 9 auf. Die Schlitze erstrecken sich im Ausführungsbeispiel entlang der Diagonalen, und erstrecken sich im Ausführungsbeispiel sowohl von der Innenausnehmung 14, als auch von außen in die zwischen den Armen angeordneten Brücken hinein.The cross-shaped structure continues to have slots 9 in the region of its diagonals or bridges. The slots extend in the embodiment along the diagonal, and extend in the embodiment of both the inner recess 14, as well as from the outside into the arranged between the arms bridges.

Im Ausführungsbeispiel werden die Schlitze 9 durch Stege 10 überbrückt. In einer alternativen Ausgestaltung könnte auf die Stege 10 jedoch auch verzichtet werden. Bevorzugt erfolgt die Speisung im Bereich der Schlitze 9 und/oder Stege 10. Dies wird im Folgenden noch näher dargestellt.In the exemplary embodiment, the slots 9 are bridged by webs 10. In an alternative embodiment, however, the webs 10 could also be dispensed with. The feed preferably takes place in the region of the slots 9 and / or webs 10. This will be described in more detail below.

Die Arme 6 bzw. 7 der kreuzförmigen Metallstruktur weisen im Ausführungsbeispiel jeweils einen Bereich auf, welcher sich parallel zur Reflektorplatte 3 in einem gewissen Abstand über dieser Platte erstreckt.The arms 6 and 7 of the cross-shaped metal structure in the exemplary embodiment each have a region which extends parallel to the reflector plate 3 at a certain distance above this plate.

Die kreuzförmige Metallstruktur weist im Ausführungsbeispiel im Bereich ihrer Diagonalen Absenkungen 8 auf, welche sich entlang der Diagonalen erstrecken. Insbesondere verlaufen die Arme der kreuzförmige Metallstruktur dabei parallel zu der Reflektorplatte 3, während die die Arme verbindenden Brücken eine V-Form aufweisen. Die Funktion dieser Absenkung kommt dabei insbesondere im Rahmen des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung zum Tragen, und wird im Folgenden noch näher dargestellt.The cross-shaped metal structure has in the embodiment in the region of its diagonal depressions 8, which extend along the diagonal. In particular, the arms of the cross-shaped metal structure run parallel to the reflector plate 3, while the bridges connecting the arms have a V-shape. The function of this reduction comes in particular in the context of the first aspect of the present invention to bear, and will be described in more detail below.

Im Ausführungsbeispiel sind die sich gegenüberliegenden Arme jeweils spiegelsymmetrisch bezüglich einer mittig verlaufenden Symmetrieebene ausgestaltet. Im Ausführungsbeispiel weist die kreuzförmige Metallstruktur dabei vier Symmetrieebenen auf, jeweils eine, welche mittig durch und parallel zu den Armen verläuft, und jeweils eine, welche entlang der Diagonalen des Kreuzes verläuft.In the exemplary embodiment, the opposing arms are each designed mirror-symmetrically with respect to a centrally extending plane of symmetry. In the exemplary embodiment, the cross-shaped metal structure has four planes of symmetry, one each, which runs centrally through and parallel to the arms, and one which runs along the diagonal of the cross.

In Fig. 2 sind die Symmetrieebenen, welche mittig und parallel zu den Armen 6 und 7 verlaufen, gestrichelt eingezeichnet. Bei einem Einsatz gemäß dem ersten Aspekt markieren diese auch die Aufteilung in die L-förmigen Strukturen der jeweiligen Reflektorumgebungen der den zweiten Strahler umgebenden ersten Strahler. Diese Aufteilung der kreuzförmigen Metallstruktur des zweiten Strahlers in L-förmige Strukturen muss jedoch nicht strukturell erfolgen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vielmehr die beiden einen Arm der kreuzförmigen Metallstruktur bildenden Schenkel der L-förmigen Metallstrukturen einstückig gebildet.In Fig. 2 are the planes of symmetry, which run centrally and parallel to the arms 6 and 7, dashed lines. When used according to the first aspect, these also mark the division into the L-shaped structures of the respective reflector environments of the first radiator surrounding the second radiator. However, this division of the cross-shaped metal structure of the second radiator into L-shaped structures does not have to be structural. At the in Fig. 2 illustrated embodiment, the two an arm of the cross-shaped metal structure forming legs of the L-shaped metal structures are integrally formed.

Im folgenden wird eine mögliche, in Fig. 2 dargestellte Bemessung der kreuzförmigen Metallstruktur wiedergegeben. Es sind jedoch auch andere Bemessungen denkbar:

  • Die Arme 6 bzw. 7 der kreuzförmigen Metallstruktur weisen jeweils Bereich auf, welcher sich parallel zur Reflektorplatte 3 in einem gewissen Abstand über dieser Platte erstreckt. Im Ausführungsbeispiel beträgt diese Höhe H1 bevorzugt zwischen 0,05 und 0,3 λ, weiter bevorzugt zwischen 0,05 λ und 0,2 λ. Bevorzugt liegt die Höhe H1 bei 0,1 λ.
The following is a possible, in Fig. 2 illustrated dimensioning of the cross-shaped metal structure reproduced. However, other dimensions are also conceivable:
  • The arms 6 and 7 of the cross-shaped metal structure each have an area which extends parallel to the reflector plate 3 at a certain distance above this plate. In the exemplary embodiment, this height H1 is preferably between 0.05 and 0.3 λ, more preferably between 0.05 λ and 0.2 λ. Preferably, the height H1 is 0.1 λ.

Die Breite B1 der Arme 6 bzw. 7 beträgt bevorzugt zwischen 0,05 λ und 0,3 λ, weiter bevorzugt zwischen 0,05 λ und 0,2 λ, und insbesondere 0,1 λ.The width B 1 of the arms 6 and 7 is preferably between 0.05 λ and 0.3 λ, more preferably between 0.05 λ and 0.2 λ, and in particular 0.1 λ.

Die Arme weisen ausgehend vom Mittelpunkt der Struktur bevorzugt eine Länge L1 zwischen 0,15 λ und 0,35 λ, bevorzugt zwischen 0,2 λ und 0,3 λ, insbesondere 0,25 λ auf.Starting from the center of the structure, the arms preferably have a length L 1 between 0.15 λ and 0.35 λ, preferably between 0.2 λ and 0.3 λ, in particular 0.25 λ.

Im Ausführungsbeispiel weist die kreuzförmige Metallstruktur eine innere Öffnung 14 auf. Diese weist bevorzugt einen minimalen Durchmesser zwischen 0,05 λ und 0,2 λ, und insbesondere einen minimalen Durchmesser von 0,1 λ auf. Die Länge L3 der Arme ausgehend von dieser inneren Aussparung 14 beträgt bevorzugt zwischen 0,1 λ und 0,4 λ, insbesondere 0,2 λ.In the exemplary embodiment, the cross-shaped metal structure has an inner opening 14. This preferably has a minimum diameter between 0.05 λ and 0.2 λ, and in particular a minimum diameter of 0.1 λ. The length L 3 of the arms starting from this inner recess 14 is preferably between 0.1 λ and 0.4 λ, in particular 0.2 λ.

Die Gesamtlänge L2 der kreuzförmigen Metallstruktur entlang der Arme beträgt bevorzugt zwischen 0,3 λ und 0,7 λ, insbesondere zwischen 0,4 λ und 0,6 λ, bevorzugt 0,5 λ.The total length L 2 of the cross-shaped metal structure along the arms is preferably between 0.3 λ and 0.7 λ, in particular between 0.4 λ and 0.6 λ, preferably 0.5 λ.

Benachbarte Arme der kreuzförmigen Metallstruktur werden jeweils durch Brücken verbunden, deren Breite B2 im Ausführungsbeispiel zwischen 0,05λ und 0,2 λ, und insbesondere bei 0,1 λ liegt.Adjacent arms of the cross-shaped metal structure are each connected by bridges whose width B 2 in the exemplary embodiment is between 0.05λ and 0.2 λ, and in particular at 0.1 λ.

Bei λ handelt es sich jeweils um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des niedrigsten Resonanzfrequenzbereiches des zweiten Strahlers.Λ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the second radiator.

Durch die kreuzförmige Metallstruktur des zweiten Strahlers wird ebenfalls ein dual-polarisierter Strahler zur Verfügung gestellt. Dies wird im Folgenden anhand der Fig. 3 und 4 näher dargestellt:

  • Fig. 3 zeigt links oben einen durch die kreuzförmige Metallstruktur 2 gebildeten zweiten Strahler. In Fig. 3 ist neben der Reflektorplatte 3, auf welcher die kreuzförmige Metallstruktur 2 angeordnet ist, weiterhin ein Reflektorrahmen 11 für den zweiten Strahler eingezeichnet, welcher jedoch nicht notwendigerweise verwirklicht sein muss.
The cross-shaped metal structure of the second radiator also provides a dual-polarized radiator. This will be explained below on the basis of Fig. 3 and 4 shown in more detail:
  • Fig. 3 shows left above a formed by the cross-shaped metal structure 2 second radiator. In Fig. 3 is next to the reflector plate 3, on which the cross-shaped metal structure 2 is arranged, further a reflector frame 11 is shown for the second radiator, which, however, need not necessarily be realized.

Die Darstellung in Fig. 3 links unten zeigt die Speisung der kreuzförmigen Metallstruktur im Bereich der Diagonalen. Dabei weist die kreuzförmige Metallstruktur zwei Ports P1 und P2 auf, durch welche die zwei orthogonalen Polarisationen des Strahlers gespeist werden.The representation in Fig. 3 bottom left shows the feeding of the cross-shaped metal structure in the area of the diagonal. In this case, the cross-shaped metal structure has two ports P1 and P2, through which the two orthogonal polarizations of the radiator are fed.

Die Darstellung rechts oben zeigt die durch die Speisung von Port 1 erzeugte erste Polarisation, wobei der resultierende Vektor des E-Feldes Eres dieser ersten Polarisation dargestellt ist. Fig. 3 rechts unten zeigt die hierzu orthogonale, durch Port 2 gespeiste Polarisation und den zugehörigen E-Feld Vektor Eres. Die beiden Polarisationen des zweiten Strahlers erstrecken sich diagonal zu den Armen der kreuzförmigen Metallstruktur.The illustration on the top right shows the first polarization produced by the feed of port 1, the resulting vector of the E field E res of this first polarization being shown. Fig. 3 bottom right shows the orthogonal, fed by port 2 polarization and the associated E-field vector E res . The two polarizations of the second radiator extend diagonally to the arms of the cross-shaped metal structure.

Bei den beiden Darstellungen in Fig. 3 rechts oben und unten handelt es sich um reine Prinzipdarstellungen. Die Diagramme in Fig. 4 zeigen dagegen entsprechende Simulationsergebnisse für das resultierende E-Feld für unterschiedliche Phasen. In der oberen Reihe sind die Diagramme bei Speisung des ersten Ports 1, in der unteren Reihe die Diagramme bei Speisung des zweiten Ports 2 gezeigt.In the two representations in Fig. 3 Top right and bottom are pure schematic representations. The diagrams in Fig. 4 on the other hand show corresponding simulation results for the resulting E-field for different phases. In the upper row the diagrams are shown when feeding the first port 1, in the lower row the diagrams when feeding the second port 2.

Fig. 5a zeigt das entsprechende Horizontaldiagramm für die beiden Polarisationen. Dabei ist das Fernfeld für die Polarisation 1 und 2 einmal bei einer Frequenz von 880 MHz, und einmal bei einer Frequenz von 960 MHz eingezeichnet. Dargestellt ist jeweils die Co-Polarisation sowie die Kreuz-Polarisation. Fig. 5b zeigt das entsprechende Vertikaldiagramm für die beiden Polarisationen, wobei wiederum die Co-Polarisation und die Kreuz-Polarisation für Frequenzen von 880 MHz und 960 MHz eingezeichnet ist. Die beiden Diagramme zeigen die gute Symmetrie der beiden Polarisationen. Fig. 5a shows the corresponding horizontal diagram for the two polarizations. In this case, the far field for the polarization 1 and 2 is plotted once at a frequency of 880 MHz, and once at a frequency of 960 MHz. Shown is the co-polarization and the cross-polarization. Fig. 5b shows the corresponding vertical diagram for the two polarizations, again the co-polarization and the cross-polarization for frequencies of 880 MHz and 960 MHz is plotted. The two diagrams show the good symmetry of the two polarizations.

Fig. 6 zeigt drei Varianten einer kreuzförmigen Metallstruktur. Diese unterscheiden sich im Hinblick auf die Ausgestaltung der Metallstruktur im Bereich der inneren Öffnung 14. Fig. 6 shows three variants of a cross-shaped metal structure. These differ with regard to the configuration of the metal structure in the region of the inner opening 14.

Die Varianten 002 und 003 zeigen jeweils ein Mittelelement 12, welches im Bereich der inneren Öffnung 14 angeordnet ist. Beide Mittelelemente sind auf Höhe der Arme der Metallstruktur angeordnet und verbinden die inneren Enden der Arme miteinander. Das Mittelelement 12 in der Version 002 bildet einen Rahmen für die innere Öffnung 14. Das Mittelelement 13 bei Version 003 ist dagegen kreuzförmig ausgeführt, und verbindet die inneren Enden der Arme über die innere Öffnung 14 hinweg. Bei der Version 001 ist dagegen kein Mittelelement vorgesehen.The variants 002 and 003 each show a central element 12, which is arranged in the region of the inner opening 14. Both middle elements are arranged at the level of the arms of the metal structure and connect the inner ends of the arms together. The middle element 12 in the version 002 forms a frame for the inner opening 14. The middle element 13 in Version 003, however, is designed cross-shaped, and connects the inner ends of the arms over the inner opening 14 of time. In the version 001, however, no middle element is provided.

In allen drei Versionen wird als kreuzförmige Metallstruktur eine Blechstruktur eingesetzt, welche aus einem oder mehreren gestanzten und gebogenen Blechteilen besteht. Die innere Öffnung 14 wird daher durch eine entsprechende Aussparung in der Blechstruktur gebildet. Bei den Mittelelementen 12 und 13 handelt es sich um auf diese Blechstruktur aufgesetzte leitende Elemente, insbesondere ebenfalls Blechstrukturen. Das Mittelelement kann kapazitiv und/oder galvanisch an die Blechstruktur angefügt werden. In einer alternativen Ausgestaltung wäre es denkbar, das Mittelelement in die Struktur zu integrieren.In all three versions, a sheet metal structure consisting of one or more punched and bent sheet metal parts is used as the cross-shaped metal structure. The inner opening 14 is therefore formed by a corresponding recess in the sheet metal structure. The middle elements 12 and 13 are conductive elements applied to this sheet metal structure, in particular also sheet metal structures. The central element can be added capacitively and / or galvanically to the sheet-metal structure. In an alternative embodiment, it would be conceivable to integrate the middle element into the structure.

Fig. 7a zeigt den S-Parameter der drei Varianten aus Fig. 6 in einen Smith-Chart, Fig. 7b die Absolutwerte des Fernfeldes in horizontaler und vertikaler Richtung. Wie Fig. 7a und 7b deutlich zeigen, haben alle drei Versionen ähnliche S-Parameter und Fernfeldeigenschaften. Dabei kann je nach der eingesetzten Umgebung und insbesondere bei einem Einsatz gemäß dem ersten Aspekt je nach der Umgebung durch erste Strahler die eine oder andere Version von Vorteil sein. Beispielsweise kann das Mittelelement zum Entkoppeln der ersten Strahler und/oder zum Formen des Fernfelddiagramms der ersten Strahler verwendet werden. Fig. 7a shows the S-parameter of the three variants Fig. 6 in a smith chart, Fig. 7b the absolute values of the far field in horizontal and vertical directions. As Fig. 7a and 7b clearly show that all three versions have similar S-parameters and far-field characteristics. In this case, depending on the environment used and in particular in an application according to the first aspect, depending on the environment by first emitters one or the other version of advantage. For example, the center element can be used for decoupling the first radiators and / or for shaping the far-field diagram of the first radiators.

Fig. 8 zeigt drei weitere Varianten einer kreuzförmigen Metallstruktur. Bei der Version 001 wird die Mitte des Strahlers wieder freigelassen. Bei den Varianten 004 und 005 wird dagegen im Bereich der inneren Öffnung 14 ein Bodensegment 15 eingesetzt, welches die zwischen den Armen angeordneten Brücken miteinander verbindet. Dabei ist das Bodensegment 15 auf der untersten Ebene der Vertiefung angeordnet, und verläuft insbesondere kreuzförmig entlang der Diagonalen. Fig. 8 shows three further variants of a cross-shaped metal structure. In version 001, the center of the radiator is released. In the variants 004 and 005, however, a bottom segment 15 is used in the region of the inner opening 14, which connects the bridges arranged between the arms with each other. In this case, the bottom segment 15 is arranged on the lowest level of the depression, and runs in particular crosswise along the diagonal.

Bei der Variante 004 ist die kreuzförmige Metallstruktur des zweiten Strahlers gegenüber der Reflektorplatte 3 elektrisch isoliert angeordnet und steht mit dieser daher nicht leitend in Verbindung. Bei der Variante 005 erfolgt dagegen über das Bodensegment 15 ein Kurzschluss mit dem Reflektor im Bereich der Mitte des Strahlers. Der Kurzschluss mit dem Reflektor kann dabei beispielsweise über einen Sockel 16 erfolgen, welcher die Reflektorplatte 3 mit dem Bodensegment 15 verbindet.In variant 004, the cross-shaped metal structure of the second radiator is arranged in an electrically insulated manner relative to the reflector plate 3 and is therefore not connected to it in a conductive manner. In the variant 005, however, takes place via the ground segment 15, a short circuit to the reflector in the region of the center of the radiator. The short circuit to the reflector can be done for example via a base 16 which connects the reflector plate 3 with the ground segment 15.

Fig. 9a zeigt den S-Parameter in einem Smith-Diagramm und Fig. 9b zeigt die Absolutwerte des Fernfeldes in horizontaler und vertikaler Richtung, jeweils für die drei in Fig. 8 gezeigten Versionen. Alle Versionen haben dabei ähnliche S-Parameter und Fernfeldeigenschaften. Fig. 9a shows the S parameter in a Smith chart and Fig. 9b shows the absolute values of the far field in horizontal and vertical direction, respectively for the three in Fig. 8 shown versions. All versions have similar S-parameters and far-field characteristics.

Je nach Umgebung und insbesondere bei Einsatz gemäß dem ersten Aspekt je nach Umgebung mit ersten Strahlern kann die eine oder andere Version daher von Vorteil sein. Dabei kann auch das Bodensegment beispielsweise zum Entkoppeln der ersten Strahler und/oder zum Formen des Fernfelddiagramms der ersten Strahler verwendet werden.Depending on the environment and especially when used in accordance with the first aspect, depending on the environment with first emitters, one or the other version may therefore be advantageous. In this case, the ground segment, for example, for decoupling the first radiator and / or for forming the far field diagram of the first radiator can be used.

Die Speisung der kreuzförmigen Metallstruktur erfolgt wie bereits oben kurz beschrieben wie bei einer Patch-Antenne. Der erfindungsgemäße zweite Strahler unterscheidet sich von einer üblichen Patch-Antenne jedoch im Hinblick auf die Form des Strahlers, und insbesondere im Hinblick auf die kreuzförmige Metallstruktur mit Einkerbung und/oder Vertiefung im Speisebereich. Weiterhin unterscheidet sich die Version 005 auch durch den Kurzschluss zum Reflektor deutlich von einer üblichen Patch-Antenne.The feeding of the cross-shaped metal structure takes place as already briefly described above as in a patch antenna. However, the second radiator according to the invention differs from a conventional patch antenna in terms of the shape of the radiator, and in particular with regard to the cross-shaped metal structure with notch and / or depression in the dining area. Furthermore, version 005 also differs significantly from a standard patch antenna due to the short circuit to the reflector.

Wie bereits oben dargestellt erfolgt die Speisung der kreuzförmigen Struktur 2 im Bereich ihrer Diagonalen, d.h. im Bereich der die Arme verbindenden Brücken 8. Insbesondere erfolgt die Speisung dabei im Bereich der entlang der Diagonalen verlaufenden Schlitze 9 bzw. der diese Schlitze überbrückenden Stege 10.As already stated above, the feeding of the cross-shaped structure 2 takes place in the region of its diagonals, i. In the area of the bridges connecting the arms 8, in particular, the feed takes place in the region of the slots 9 running along the diagonal or of the webs 10 bridging these slots.

Fig. 10 zeigt mögliche Ausführungsbeispiele einer solchen Speisung. Wie in Fig. 10 dargestellt, existieren vier mögliche Speisepunkte 1 bis 4. Die einander diagonal gegenüberliegenden Speisepunkte 1 und 3 bzw. 2 und 4 entsprechen dabei jeweils der gleichen Polarisation des Strahlers und können daher alternativ oder gemeinsam zur Speisung dieser Polarisation eingesetzt werden. Fig. 10 shows possible embodiments of such a supply. As in Fig. 10 represented four possible feed points 1 to 4. The diagonally opposite feed points 1 and 3 or 2 and 4 respectively correspond to the same polarization of the radiator and therefore can be used alternatively or together to feed this polarization.

Die Speisung im Ausführungsbeispiel erfolgt über Koaxialkabel 17. Der Außenleiter 18 der Koaxialkabel 17 steht dabei mit der Reflektorplatte 3 elektrisch in Verbindung, der Innenleiter 19 dagegen mit dem Speisepunkt der kreuzförmigen Metallstruktur. Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel steht der Innenleiter 19 des Koaxialkabels dabei galvanisch mit einem Steg 10 in Verbindung. Die Speisung kann jedoch auch anders erfolgen, beispielsweise durch eine kapazitive Kopplung und/oder durch einen Übergang von Koaxkabel auf Leiterplatte, wobei die Leiterplatte kapazitiv oder galvanisch mit den Strahlern verbunden ist. Insbesondere für die zweiten Strahler sind auch aperturgekoppelte Patches denkbar, wobei die Speisung asymmetrisch oder symmetrisch erfolgen kann, beispielsweise durch zwei orthogonale Schlitze.The feed in the embodiment takes place via coaxial cable 17. The outer conductor 18 of the coaxial cable 17 is electrically connected to the reflector plate 3 in connection, the inner conductor 19, however, with the feed point of the cross-shaped metal structure. At the in Fig. 10 shown embodiment, the inner conductor 19 of the coaxial cable is galvanically connected to a web 10 in connection. However, the supply can also be done differently, for example by a capacitive coupling and / or by a transition from coaxial cable to printed circuit board, wherein the circuit board is capacitively or galvanically connected to the radiators. Aperture-coupled patches are also conceivable, in particular for the second radiators, with the feed being able to take place asymmetrically or symmetrically, for example by means of two orthogonal slots.

Fig. 11 zeigt drei mögliche Varianten der Speisung der beiden Polarisationen über die vier zur Auswahl stehenden Speisepunkte. Fig. 11 shows three possible variants of feeding the two polarizations over the four available food items.

Links in Fig. 11 ist eine asymmetrische Speisung dargestellt, bei welcher lediglich die beiden Speisepunkte 1 und 2 als Ports dienen, während die Speisepunkte 3 und 4 ungenutzt bleiben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer geringen Komplexität und in einem geringen Materialaufwand. Allerdings ergibt sich so nur eine moderate Feldsymmetrie und geringere Portentkopplung.Left in Fig. 11 is shown an asymmetrical feed, in which only serve the two feed points 1 and 2 as ports, while the feed points 3 and 4 remain unused. The advantage of this embodiment is a low complexity and a low cost of materials. However, this results in only a moderate field symmetry and lower port decoupling.

Die mittlere Darstellung in Fig. 11 zeigt eine symmetrische Speisung, bei welcher die beiden Speisepunkte 2 und 4 bzw. 1 und 3 seriell miteinander verbunden sind und daher gemeinsam als Port P2 bzw. P1 genutzt werden. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt in der hohen Feldsymmetrie und guten Portentkopplung. Die Ausgestaltung ist jedoch relativ schmalbandig, da die serielle Verbindung dazu führt, dass die Speisepunkte 1 und 3 bzw. 2 und 4 nur bei einer Frequenz exakt die gleiche Phase haben.The middle illustration in Fig. 11 shows a symmetrical feed, in which the two feed points 2 and 4 or 1 and 3 are connected in series with each other and therefore used together as a port P2 or P1. The advantage of such an embodiment lies in the high field symmetry and good port decoupling. However, the design is relatively narrow-band, since the serial connection causes the feed points 1 and 3 or 2 and 4 have exactly the same phase only at one frequency.

Rechts in Fig. 11 ist eine symmetrische Parallelspeisung dargestellt. Dabei werden die Ports 1 und 3 bzw. 2 und 4 jeweils parallel geschaltet und als Port P1 bzw. P2 genutzt. Hierdurch werden die bei einer Seriellspeisung vorhandenen Probleme mit der Schmalbandigkeit vermieden, und dennoch eine gute Feldsymmetrie und Portentkopplung erreicht. Allerdings ist diese Ausgestaltung auch mit erhöhter Komplexität und/oder einem erhöhten Materialaufwand verbunden.Right in Fig. 11 a symmetrical parallel supply is shown. The ports 1 and 3 or 2 and 4 are connected in parallel and used as port P1 or P2. This avoids the narrowband problems inherent in serial feed, yet achieves good field symmetry and port decoupling. However, this embodiment is also associated with increased complexity and / or an increased cost of materials.

Die serielle bzw. parallele Anbindung der Speisepunkte erfolgt bevorzugt über ein Verteilnetzwerk. Dieses kann beispielsweise durch Koaxialkabel mit entsprechenden Verbindern zwischen den einzelnen Abschnitten der Koaxialleitungen realisiert werden. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen eines Speisenetzwerkes denkbar.The serial or parallel connection of the feed points preferably takes place via a distribution network. This can be realized for example by coaxial cable with corresponding connectors between the individual sections of the coaxial cables. However, other embodiments of a feed network are conceivable.

Fig. 12 zeigt nun eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Speisung in drei Varianten. Version 001 zeigt noch einmal die Speisung, wie sie in Fig. 10 zum Einsatz kommt. Dabei ist der Außenleiter 18 mit der Reflektorplatte 3 gekoppelt, der Innenleiter 19 mit dem Steg 10. Die Kopplung erfolgt dabei jeweils galvanisch. Fig. 12 shows now a possible structural design of the supply in three variants. Version 001 once again shows the power supply in Fig. 10 for use comes. Here, the outer conductor 18 is coupled to the reflector plate 3, the inner conductor 19 to the web 10. The coupling is carried out in each case galvanically.

In der Version 002 ist die Kopplung zwischen dem Innenleiter 19 und der Metallstruktur dagegen kapazitiv. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind keine Stege 10 vorgesehen, sondern nur die Schlitze 9. Die kapazitive Kopplung erfolgt nun im Bereich der Schlitze 9 über Kopplungselemente 26, welche elektrisch mit den Enden der Innenleiter 19 in Verbindung stehen und mit einem nur geringen Abstand zu den beiden den Schlitz 9 begrenzenden Elementen der kreuzförmigen Metallstruktur angeordnet sind. Die Kopplung erfolgt daher im Bereich der Absenkung. Weiterhin sind zusätzliche seitliche Schlitze 27 im Bereich der Absenkung vorgesehen. Durch eine solche Ausgestaltung kann beispielsweise die Entkopplung zwischen den Ports beeinflusst werden.In version 002, however, the coupling between the inner conductor 19 and the metal structure is capacitive. In this embodiment, no webs 10 are provided, but only the slots 9. The capacitive coupling now takes place in the region of the slots 9 via coupling elements 26 which are electrically connected to the ends of the inner conductor 19 in conjunction and only a small distance to the two Slot 9 limiting elements of the cross-shaped metal structure are arranged. The coupling is therefore in the range of lowering. Furthermore, additional lateral slots 27 are provided in the region of the lowering. By such an embodiment, for example, the decoupling between the ports can be influenced.

Bei der Version 003 wird eine Leiterplatte 28 eingesetzt, welche zwischen dem Strahler und dem Reflektor angebracht ist. Figur 12 zeigt dabei lediglich einen Teilbereich der kreuzförmigen Metallstruktur 2, während die übrigen Teile der kreuzförmigen Metallstruktur und der Reflektor ausgeblendet sind. Die Leiterplatte kann beispielsweise über Spreiznieten mit dem Reflektor verbunden werden. Dabei steht der Außenleiter 18 des Koaxialkabels mit einem metallisierten Bereich 29 der Leiterplatte elektrisch in Verbindung, welcher wiederum die elektrische Verbindung mit dem Reflektor herstellt. Der Innenleiter 19 koppelt an die kreuzförmige Struktur, beispielsweise im Bereich der Stege 10. Die Leiterplatte 28 weist dabei einen weiteren metallisierten Bereich 30 auf, welcher kapazitiv oder galvanisch mit der kreuzförmigen Metallstruktur in Verbindung steht. Die Kopplung des Innenleiters 19 kann dabei unmittelbar mit der Metallstruktur, oder über die Metallisierung 30 erfolgen. Die Verbindung des Außenleiters 18 mit dem Reflektor über die Leiterplatte erfolgt bevorzugt kapazitiv.In version 003, a printed circuit board 28 is used, which is mounted between the radiator and the reflector. FIG. 12 shows only a portion of the cross-shaped metal structure 2, while the remaining parts of the cross-shaped metal structure and the reflector are hidden. The circuit board can be connected, for example via expansion rivets with the reflector. In this case, the outer conductor 18 of the coaxial cable is electrically connected to a metallized region 29 of the printed circuit board, which in turn establishes the electrical connection with the reflector. The inner conductor 19 couples to the cross-shaped structure, for example in the region of the webs 10. In this case, the printed circuit board 28 has a further metallized region 30, which is capacitively or galvanically connected to the cross-shaped metal structure. The coupling of the inner conductor 19 can take place directly with the metal structure, or via the metallization 30. The connection of the outer conductor 18 with the reflector via the circuit board is preferably capacitive.

Die Leiterplatte hat den Vorteil, dass ein Teil der Anpassung auf der Leiterplatte erfolgen kann.The printed circuit board has the advantage that a part of the adaptation can take place on the printed circuit board.

Eine kreuzförmige Metallstruktur, wie sie anhand der Fig. 2 bis 12 näher beschrieben wurde, kann zum einen für sich genommen gemäß dem zweiten Aspekt als Strahler eingesetzt werden, insbesondere als Low-Band Strahler.A cruciform metal structure as shown by the Fig. 2 to 12 has been described in detail, on the one hand taken in accordance with the second aspect can be used as a radiator, in particular as a low-band radiator.

Gemäß dem ersten Aspekt wird die kreuzförmige Metallstruktur jedoch bevorzugt durch Teile der Reflektorumgebung von ersten Strahlern, welche den durch die kreuzförmige Metallstruktur gebildeten zweiten Strahler umgeben, gebildet. Alle Merkmale der kreuzförmigen Metallstruktur, welche für eine Antenne gemäß dem zweiten Aspekt beschrieben wurden, können daher auch für die zweiten Strahler einer Antenne gemäß dem ersten Aspekt eingesetzt werden.However, according to the first aspect, the cross-shaped metal structure is preferably formed by parts of the reflector vicinity of first radiators surrounding the second radiator formed by the cross-shaped metal structure. All features of the cross-shaped metal structure which have been described for an antenna according to the second aspect can therefore also be used for the second radiators of an antenna according to the first aspect.

Im Folgenden werden bevorzugte Merkmale des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung, welche in Kombination, aber auch unabhängig von dem zweiten Aspekt zum Einsatz kommen können, nun detaillierter erläutert.In the following, preferred features of the first aspect of the present invention, which can be used in combination, but also independently of the second aspect, will now be explained in more detail.

Kernpunkt des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Reflektorumgebung eines ersten Strahlers zumindest zum Teil angeregt und als Teil eines zweiten Strahlers verwendet wird. Insbesondere kann es sich bei dem ersten Strahler dabei um einen Highband-Strahler handeln, bei dem zweiten Strahler um einen Lowband-Strahler.The main point of the first aspect of the present invention is that the reflector environment of a first radiator is at least partially excited and used as part of a second radiator. In particular, the first radiator may be a high-band radiator, while the second radiator may be a low-band radiator.

Ein charakteristisches Merkmal ist die Absenkung der Reflektorumgebung der ersten Strahler in einer der beiden Polarisationsebenen der ersten Strahler, und/oder die Speisung des zweiten Strahlers im Bereich dieser Polarisationsebenen.A characteristic feature is the lowering of the reflector environment of the first radiators in one of the two polarization planes of the first radiators, and / or the feeding of the second radiator in the region of these polarization planes.

Die Absenkung vergrößert den Metallabstand zwischen den Teilen der ersten Strahler, welche die erste Polarisation bilden, und der Reflektorumgebung, und führt so zu einer ähnlichen Abstrahlung zwischen der ersten Polarisation und der zweiten Polarisation des ersten Strahlers.The reduction increases the metal spacing between the portions of the first radiators forming the first polarization and the reflector environment, thus resulting in a similar radiation between the first polarization and the second polarization of the first radiator.

Bevorzugt wird die Reflektorumgebung der ersten Strahler und/oder der zweite Strahler aus Blechteilen hergestellt. Alle Elemente können dabei aus einem Teil gestanzt und gebogen werden, oder aus mehreren Teilen bestehen und kapazitiv und/oder galvanisch gekoppelt werden. Insbesondere ist eine kapazitive Kopplung durch Überlappung denkbar.Preferably, the reflector environment of the first radiator and / or the second radiator is made of sheet metal parts. All elements can be made from one part be punched and bent, or consist of several parts and capacitively and / or galvanically coupled. In particular, a capacitive coupling by overlapping is conceivable.

Fig. 13 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines ersten Strahlers 1 mit seiner Reflektorumgebung, welche gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zumindest zum Teil als Bestandteil des zweiten Strahlers zum Einsatz kommt. Fig. 13 now shows an embodiment of a first radiator 1 with its reflector environment, which is used according to the first aspect of the present invention, at least in part as part of the second radiator.

Bei den ersten Strahlern handelt es sich im Ausführungsbeispiel um dual-polarisierte Dipolstrahler aus einem ersten Dipol 31 und einem zweiten Dipol 32. Der erste Dipol 31 wird durch die beiden Dipolelemente 67 und 68 gebildet, der hierzu orthogonal angeordnete zweite Dipol 32 durch die beiden Dipolelemente 65 und 66. Die Dipolelemente erstrecken sich jeweils in einer Ebene parallel zur Reflektorplatte 3 und werden über den Sockel in einem gewissen Abstand zu dieser Reflektorplatte gehalten. Der Sockel umfasst dabei eine Symmetrierung mit Tragelementen 69, welche durch Schlitze 70 voneinander getrennt sind und von welchen jedes eines der Dipolelemente 67 und 68 trägt.In the exemplary embodiment, the first radiators are dual-polarized dipole radiators composed of a first dipole 31 and a second dipole 32. The first dipole 31 is formed by the two dipole elements 67 and 68, the second dipole 32 orthogonal thereto being formed by the two dipole elements 65 and 66. The dipole elements each extend in a plane parallel to the reflector plate 3 and are held over the base at a certain distance from this reflector plate. The base comprises a balancing with support elements 69, which are separated from one another by slots 70 and each of which carries one of the dipole elements 67 and 68.

Im Ausführungsbeispiel weist der dual-polarisierte Dipol eine quadratische Grundfläche auf, wobei die beiden Dipole bzw. deren Polarisationen entlang der diagonalen des Quadrats verlaufen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch mit anders ausgestalteten ersten Strahlern und insbesondere mit anders gestalteten dual-polarisierten Dipolstrahlern als ersten Strahlern denkbar. Bspw. kann der Dipolkopf der ersten Strahler anstatt quadratisch auch rund sein oder eine Kreuzform haben oder anstatt geschlossener Enden offene Enden aufweisen.In the exemplary embodiment, the dual-polarized dipole has a square base area, the two dipoles or their polarizations running along the diagonal of the square. However, the present invention is also conceivable with differently designed first radiators and in particular with differently designed dual-polarized dipole radiators as first radiators. For example. For example, instead of being square, the dipole head of the first radiators may be round or cross-shaped or may have open ends instead of closed ends.

Die Reflektorumgebung des ersten Strahlers 1 besteht aus zwei L-förmigen Strukturen 33 und 34. Diese sind gegenüber der in Fig. 13 nicht dargestellten Reflektorplatte erhaben ausgeführt, und bilden einen Reflektorrahmen für den ersten Dipol.The reflector environment of the first radiator 1 consists of two L-shaped structures 33 and 34. These are opposite to in Fig. 13 Reflector plate not shown executed sublime, and form a reflector frame for the first dipole.

Jede der beiden L-förmigen Strukturen umfasst zwei Schenkel 4 und 5, welche jeweils eine Seite des Reflektorrahmens bilden. Die beiden Polarisationen des ersten Strahlers erstrecken sich dabei entlang der Diagonalen des durch die L-förmigen Strukturen 33 und 34 gebildeten Reflektorrahmens. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich hierfür die Schenkel 4 und 5 der beiden L-förmigen Strukturen 33 und 34 jeweils parallel zu einer Seitenkante der quadratischen Grundform des ersten Strahlers 1.Each of the two L-shaped structures comprises two legs 4 and 5, which each form one side of the reflector frame. The two polarizations of the first radiator extend along the diagonal of the reflector frame formed by the L-shaped structures 33 and 34. In the exemplary embodiment, the legs 4 and 5 of the two L-shaped structures 33 and 34 each extend parallel to a side edge of the square basic shape of the first radiator 1.

Die beiden L-förmigen Strukturen 33 und 34 bilden keinen geschlossenen Reflektorrahmen. Vielmehr verbleibt zwischen den Enden der sich jeweils gegenüberliegenden Schenkel der L-förmigen Strukturen ein Zwischenraum 60. Der Reflektorrahmen ist daher entlang der ersten Diagonale offen. Entlang dieser Diagonale erstreckt sich die erste Polarisationsebene des ersten Strahlers, welche im Ausführungsbeispiel durch den ersten Dipol 31 erzeugt wird.The two L-shaped structures 33 and 34 do not form a closed reflector frame. Rather, a gap 60 remains between the ends of the respective opposite legs of the L-shaped structures. The reflector frame is therefore open along the first diagonal. Along this diagonal extends the first polarization plane of the first radiator, which is generated in the exemplary embodiment by the first dipole 31.

Im Bereich ihrer Scheitel weisen die L-förmigen Strukturen 33 und 34 jeweils eine Absenkung 8 auf. Die Absenkung befindet sich damit im Bereich der zweiten Diagonalen, entlang welcher die zweite Polarisation des ersten Strahlers verläuft, welche im Ausführungsbeispiel durch den zweiten Dipol 32 erzeugt wird.In the region of their vertices, the L-shaped structures 33 and 34 each have a depression 8. The lowering is thus in the region of the second diagonal, along which the second polarization of the first radiator extends, which is generated in the embodiment by the second dipole 32.

Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass beide Polarisationen des ersten Strahlers 1 in etwa die gleiche Metallumgebung bzw. den gleichen Metallabstand zwischen dem Dipolkopf und der Umgebung sehen. Die erste Polarisation, welche durch den ersten Dipol 31 gebildet wird, sieht dabei den Reflektorboden. Die zweite Polarisation 32 sieht durch die Absenkung 8 eine ähnliche Umgebung.This configuration has the consequence that both polarizations of the first radiator 1 see approximately the same metal environment or the same metal distance between the dipole head and the surroundings. The first polarization, which is formed by the first dipole 31, sees the reflector bottom. The second polarization 32 sees through the depression 8 a similar environment.

Die L-förmigen Strukturen 33 und 34 reichen im Ausführungsbeispiel im Bereich ihrer Scheitel nicht bis an den Scheitelpunkt heran. Vielmehr enden die Schenkel der L-förmigen Strukturen 33 und 34 vor dem Scheitelpunkt und werden durch Brücken 8, welche die Absenkung bilden, verbunden, die in einem gewissen Abstand zum Scheitelpunkt verlaufen.The L-shaped structures 33 and 34 are not sufficient in the embodiment in the region of their vertices to the apex. Rather, the legs of the L-shaped structures 33 and 34 terminate before the vertex and are connected by bridges 8, which form the sink, which extend at a certain distance from the vertex.

Die Absenkung muss keine bestimmte Form haben. Die Absenkung kann beispielsweise durch eine Einkerbung gebildet werden. Diese kann statt eines trichter- oder V-förmigen Querschnitts auch einen runden Querschnitt haben.The lowering does not have to have a specific shape. The lowering can be formed for example by a notch. This can also have a round cross-section instead of a funnel-shaped or V-shaped cross section.

Die Relation zwischen den Polarisationsebenen und der Metallumgebung ist noch einmal in Fig. 14 schematisch dargestellt. Die erste Polarisationsebene 36, welche der durch den ersten Dipol 31 erzeugten+45 Grad Polarisation entspricht, sieht auf Grund des Zwischenraums 60 zwischen den L-förmigen Strukturen 33 und 34 die Reflektorplatte 30. Die zweite Polarisationsebene 35, welche der durch den zweiten Dipol 32 erzeugten -45 Grad Polarisation entspricht, sieht die Absenkung 8 im Bereich der L-förmigen Strukturen.The relation between the polarization planes and the metal environment is again in Fig. 14 shown schematically. The first polarization plane 36, which corresponds to the + 45 degree polarization generated by the first dipole 31, sees the reflector plate 30 due to the gap 60 between the L-shaped structures 33 and 34. The second polarization plane 35, which is defined by the second dipole 32 generated -45 degrees corresponds to polarization, sees the lowering 8 in the area of the L-shaped structures.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist für die Ausgestaltung der L-förmigen Strukturen im Wesentlichen die Anordnung der beiden Schenkel 4 und 5, der Zwischenraum zwischen den L-förmigen Strukturen sowie die Absenkung im Bereich des Scheitels relevant.As the exemplary embodiment shows, the arrangement of the two legs 4 and 5, the gap between the L-shaped structures and the lowering in the region of the vertex are relevant for the configuration of the L-shaped structures.

Im Bereich des Scheitels werden die beiden Schenkel 4 und 5 dabei über eine Brücke 8 miteinander verbunden. Die Brücke 8 weist die Absenkung auf. Bevorzugt beträgt das Verhältnis zwischen der Breite der Brücke bzw. der Absenkung 8 senkrecht zur Diagonalen und der Breite des Zwischenraums 60 senkrecht zu der diesbezüglichen Diagonalen zwischen 1 zu 3 und 3 zu 1, weiter bevorzugt zwischen 1 zu 2 und 2 zu 1, weiter bevorzugt zwischen 1 zu 1,5 und 1,5 zu 1.In the area of the vertex, the two legs 4 and 5 are connected to each other via a bridge 8. The bridge 8 has the lowering. Preferably, the ratio between the width of the bridge or the depression 8 perpendicular to the diagonal and the width of the gap 60 perpendicular to the relevant diagonal between 1 to 3 and 3 to 1, more preferably between 1 to 2 and 2 to 1, more preferably between 1 to 1.5 and 1.5 to 1.

Fig. 15 zeigt nun eine Antenne gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welche aus vier ersten Strahlern und deren Reflektorumgebung, wie sie dem Grundsatz nach in Fig. 14 gezeigt sind, gebildet wird. Die jeweils innenliegenden L-förmigen Strukturen 34 der vier ersten Strahler bilden dabei gemeinsam eine kreuzförmige Metallstruktur des zweiten Strahlers. Fig. 15 now shows an antenna according to the first aspect of the present invention, which consists of four first radiators and their reflector environment, as in principle in Fig. 14 are shown is formed. The respectively inner L-shaped structures 34 of the four first radiators together form a cross-shaped metal structure of the second radiator.

In Fig. 15 kommt für die L-förmigen Metallstrukturen, welche den zweiten Strahler bilden, eine etwas andere geometrische Ausgestaltung als in Fig. 14 zum Einsatz.In Fig. 15 For the L-shaped metal structures, which form the second radiator, a slightly different geometric design than in Fig. 14 for use.

Insbesondere ist das Ende der Schenkel der L-förmigen Metallstruktur hier rechteckig, während es in Fig. 14 spitz ausgestaltet ist. Beide Varianten sind gleichwertig.In particular, the end of the legs of the L-shaped metal structure here is rectangular, while it is in Fig. 14 pointed is designed. Both variants are equivalent.

In Fig. 15 sind links nur die ersten Dipole 31 für die +45 Grad Polarisation eingezeichnet, rechts nur die zweiten Dipole 32 für die -45 Grad Polarisation. Wie in Fig. 15 deutlich erkennbar, sehen jeweils zwei der vier Dipole gleicher Polarisation die Zwischenräume 60, und zwei der vier Dipole die Absenkung 8 der sie umgebenden Reflektorumgebung.In Fig. 15 On the left, only the first dipoles 31 for the +45 degree polarization are drawn, on the right only the second dipoles 32 for the -45 degree polarization. As in Fig. 15 clearly recognizable, each two of the four dipoles of the same polarization see the interstices 60, and two of the four dipoles see the subsidence 8 of the surrounding reflector environment.

Bei den in Fig. 13 und 15 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Schenkel 4 und 5 der L-förmigen Strukturen jeweils als parallel zur Reflektorebene verlaufende Platten ausgestaltet, und die diese verbindenden Brücken 8 als Absenkungen.At the in Fig. 13 and 15 illustrated embodiments, the legs 4 and 5 of the L-shaped structures are each designed as parallel to the reflector plane extending plates, and these connecting bridges 8 as depressions.

Bei den in Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Arme zusätzlich in vertikaler Richtung verlaufende Rahmenelemente 37 auf.At the in Fig. 16 illustrated embodiments, the arms additionally in the vertical direction extending frame members 37.

Bei dem links in Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Rahmenelemente 37 lediglich im Bereich der Schenkel, nicht dagegen im Bereich der Scheitel der L-förmigen Strukturen.At the left in Fig. 16 illustrated embodiment, the frame members 37 extend only in the region of the legs, but not in the region of the vertex of the L-shaped structures.

Die Rahmenelemente können jedoch, wie rechts dargestellt, auch im Bereich des Scheitels verlaufen. Im Hinblick auf den zweiten Strahler, welcher durch die zwischen den vier ersten Strahlern angeordneten L-förmigen Strukturen gebildet wird, können die Rahmenelemente dabei über die Ausnehmung 14 hinaus verbunden werden, und beispielsweise ein durchgehendes Kreuz bilden. Der innere Teil der Rahmenelemente entspricht damit einem bereits oben beschriebenen Mittelelement.However, the frame elements can, as shown on the right, also run in the region of the vertex. With regard to the second radiator, which is formed by the L-shaped structures arranged between the four first radiators, the frame elements can in this case be connected beyond the recess 14 and, for example, form a continuous cross. The inner part of the frame elements thus corresponds to a middle element already described above.

Werden die ersten Strahler nicht in einen größeren Array eingesetzt, bei welchem auch die äußeren L-förmigen Strukturen als zweite Strahler dienen, können die jeweiligen Rahmenelemente 37 zu einem größeren Rahmen 38 verbunden sein.If the first radiators are not used in a larger array, in which the outer L-shaped structures also serve as second radiators, the respective frame elements 37 can be connected to form a larger frame 38.

Fig. 17 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Antenne gemäß dem ersten Aspekt, bei welcher die L-förmigen Strukturen, welche den zweiten Strahler bilden, der Ausgestaltung in Fig. 16 entsprechen. Insbesondere verlaufen die Rahmenelemente 37 dabei nicht durch die Mitte des zweiten Strahlers, sondern lediglich im Bereich der Schenkel der L-förmigen Strukturen bzw. der Arme der kreuzförmigen Struktur. Fig. 17 shows a further variant of an antenna according to the invention according to the first aspect, in which the L-shaped structures which form the second radiator, the embodiment in Fig. 16 correspond. In particular, the frame elements 37 do not extend through the center of the second radiator, but only in the region of the legs of the L-shaped structures or the arms of the cross-shaped structure.

Besonders interessant ist die vorliegende Erfindung für den Aufbau von Mehrspaltenantennen, bei welchen eine Antenne gemäß dem ersten Aspekt als Grundelement dient. Bevorzugt weisen die ersten Strahler dabei innerhalb der Gruppenantenne ein Einzelstrahlerabstand zwischen 0,5 λ und 0,7 λ auf, welcher für die Beamforming- und/oder MIMO-Anwendungen besonders gut geeignet ist.Particularly interesting is the present invention for the construction of multi-column antennas, in which an antenna according to the first aspect serves as a basic element. Preferably, the first emitters have within the array antenna a Einzelstrahlerabstand between 0.5 λ and 0.7 λ, which is particularly well suited for the Beamforming- and / or MIMO applications.

Fig. 17 zeigt ein mögliches Grundelement einer solchen Gruppenantenne. Das Grundelement weist dabei vier erste Strahler 1 auf, welche als Highband-Strahler dienen, sowie einen zweiten Strahler 2, welcher als Lowband-Strahler dient. Fig. 17 shows a possible basic element of such a group antenna. The basic element has four first radiators 1, which serve as high-band radiators, and a second radiator 2, which serves as a low-band radiator.

Die Highband-Strahler werden dabei im Ausführungsbeispiel in einem Frequenzband zwischen 1710 MHz und 2690 MHz betrieben werden, die Lowband-Strahler in einem Frequenzband zwischen 880 MHz und 960 MHz. Bevorzugt weisen die jeweiligen Strahler hierfür Resonanzfrequenzbereiche auf, welche diese Frequenzbänder umfassen. Sämtliche Strahler sind dabei jeweils dual-polarisierte X-Polstrahler.The high-band radiators will be operated in the embodiment in a frequency band between 1710 MHz and 2690 MHz, the low-band radiators in a frequency band between 880 MHz and 960 MHz. For this purpose, the respective radiators preferably have resonance frequency ranges which comprise these frequency bands. All emitters are dual-polarized X-pol emitters.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die ersten Strahler sehr nah nebeneinander angeordnet werden können. Insbesondere weisen die ersten Strahler einen Abstand L4 zwischen 0,3 und 1,0 λ, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,8 λ, weiter bevorzugt zwischen 0,5 und 0,7 λ auf, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereiches der ersten Strahler handelt.The solution according to the invention has the advantage that the first radiators can be arranged very close to each other. In particular, the first radiators have a distance L 4 between 0.3 and 1.0 λ, preferably between 0.4 and 0.8 λ, more preferably between 0.5 and 0.7 λ, wherein at λ to the Wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator is.

Im Ausführungsbeispiel würde es sich bei λ beispielsweise um die Wellenlänge bei 920 MHz handeln. Die Länge L4 von 115 mm entspricht dabei ca. 0,5 λ.In the exemplary embodiment, λ would be, for example, the wavelength at 920 MHz. The length L 4 of 115 mm corresponds to approximately 0.5 λ.

Weiterhin bevorzugt gelten die gleichen Verhältnisse nicht nur für den Abstand der ersten Strahler innerhalb des Grundelementes, sondern auch für den Abstand zwischen benachbarten ersten Strahlern benachbarter erster Grundelemente. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Seitenlänge L5 des Grundelementes daher das Doppelte des Abstandes L4 zwischen zwei ersten Strahlern.Furthermore preferably, the same conditions apply not only to the distance of the first radiators within the base element, but also to the distance between adjacent first radiators of adjacent first base elements. In the exemplary embodiment, the side length L 5 of the base element is therefore twice the distance L 4 between two first radiators.

Das in Fig. 17 dargestellte Grundelement dient als Grundelement für eine Gruppenantenne mit einer geplanten Wiederholung in y-Richtung, d.h. für eine Einspaltenantenne bzgl. der Grundelemente.This in Fig. 17 The basic element shown serves as a basic element for a group antenna with a planned repetition in the y-direction, ie for a single-column antenna with respect to the basic elements.

Das in Fig. 17 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Grundelementes weist zwei Rahmenelemente 38 und 40 auf, welche sich in y-Richtung erstrecken. Das innere Rahmenelement 38 dient dabei als Reflektorrahmen für die ersten Strahler, und sorgt für eine Halbwärtsbreite von 65 Grad für die ersten Strahler. Das äußere Rahmenelement 40 dient dagegen als Reflektor für den zweiten Strahler, und sorgt hier für eine Halbwärtsbreite von 65 Grad.This in Fig. 17 illustrated embodiment of a base element has two frame members 38 and 40, which extend in the y-direction. The inner frame member 38 serves as a reflector frame for the first radiator, and provides for a half-width of 65 degrees for the first radiator. The outer frame member 40, however, serves as a reflector for the second radiator, and here provides for a half-width of 65 degrees.

Mögliche Variationen einer Antenne gemäß dem ersten Aspekt werden im Folgenden noch näher beschrieben.Possible variations of an antenna according to the first aspect will be described in more detail below.

Die Bandbreite des zweiten, als Lowband-Strahler dienenden Strahlers erhöht sich mit dem Abstand der Arme der kreuzförmigen Metallstruktur über der Reflektorplatte. Hierdurch nimmt jedoch auch die Symmetrie zwischen der ersten Polarisation und der zweiten Polarisation der ersten Strahler ab, da hierdurch der Abstand zwischen der kreuzförmigen Metallstruktur und dem entsprechenden Dipol verringert wird. Falls daher für die ersten Strahler für beide Polarisationen eine ähnliche Strahlungscharakeristik angestrebt wird, muss ein Kompromiss zwischen der Bandbreite der zweiten Strahler und der Feldsymmetrie der ersten Strahler eingegangen werden.The bandwidth of the second, serving as a low-band emitter radiator increases with the distance of the arms of the cross-shaped metal structure above the reflector plate. However, this also decreases the symmetry between the first polarization and the second polarization of the first radiators, since this reduces the distance between the cross-shaped metal structure and the corresponding dipole. If therefore a similar radiation pattern is sought for the first emitters for both polarizations, a compromise must be made between the bandwidth of the second emitters and the field symmetry of the first emitters.

Wie in Fig. 18 dargestellt, kann hierfür die Höhe des Sockels der ersten Strahler verändert werden. Links in Fig. 18 ist ein niedriger Sockel 41 gezeigt, und dementsprechend eine erste Reflektorumgebung 37 mit einem relativ niedrigen Abstand zur Reflektorebene und damit geringer Bandbreite. Rechts in Fig. 18 ist dagegen ein erster Strahler mit einem höheren Sockel 42 gezeigt, so dass auch die Höhe der Reflektorumgebung 37' und ihr Abstand von der Reflektorplatte vergrößert werden kann, um die Bandbreite des zweiten Strahlers zu erhöhen.As in Fig. 18 shown, the height of the base of the first emitters can be changed for this purpose. Left in Fig. 18 For example, a lower pedestal 41 is shown, and accordingly a first reflector environment 37 with a relatively small distance to the reflector plane and thus low bandwidth. Right in Fig. 18 In contrast, a first radiator with a higher base 42 is shown, so that the height of the reflector environment 37 'and its distance from the reflector plate can be increased in order to increase the bandwidth of the second radiator.

Die Halbwertsbreite und der Gewinn der ersten Strahler hängt insbesondere von der Form der Reflektorumgebung der ersten Strahler und damit der Form der zweiten Strahler ab, welche durch diese gebildet werden.The half-width and the gain of the first radiator depends in particular on the shape of the reflector environment of the first radiator and thus the shape of the second radiator, which are formed by them.

Fig. 19 zeigt mehrere Varianten mit unterschiedlichen Formen der L-förmigen Strukturen der Reflektorumgebung der ersten Strahler und damit der Form der zweiten Strahler. Links in Fig. 19 sind vertikal verlaufende Rahmenelemente 37" vorgesehen, welche sich entlang der Schenkel der L-förmigen Strukturen bzw. der Arme der kreuzförmigen Struktur des zweiten Strahlers erstrecken, den Bereich der Diagonalen jedoch aussparen. Bei der Ausgestaltung rechts oben in Fig. 19 sind die Rahmenelemente über die innere Aussparung 14 des zweiten Strahlers hinweg miteinander verbunden. Bei der Ausgestaltung rechts unten in Fig. 19 ist ein zusätzlicher Rahmen 38 vorgesehen, welcher als Reflektorrahmen für den zweiten Strahler dient. Fig. 19 shows several variants with different shapes of the L-shaped structures of the reflector environment of the first radiator and thus the shape of the second radiator. Left in Fig. 19 are provided vertically extending frame members 37 ", which extend along the legs of the L-shaped structures and the arms of the cross-shaped structure of the second radiator, but omit the region of the diagonal In the embodiment in the upper right in Fig. 19 the frame elements are connected to each other via the inner recess 14 of the second radiator. In the embodiment right below in Fig. 19 an additional frame 38 is provided, which serves as a reflector frame for the second radiator.

Die vorliegende Erfindung gemäß dem ersten Aspekt eignet sich besonders gut für Gruppenantennen mit mehreren Spalten und Reihen an ersten Strahlern. Insbesondere wenn mindestens vier Spalten oder Reihen von ersten Strahlern eingesetzt werden, kann die gesamte Reflektorumgebung der innen angeordneten ersten Strahler als zweite Strahler genutzt werden. Hierbei ist es zudem möglich, innerhalb der Gruppenantenne unterschiedliche zweite Strahler einzusetzen, und insbesondere zweite Strahler mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzbereichen.The present invention according to the first aspect is particularly well suited for array antennas having a plurality of columns and rows of first radiators. In particular, when at least four columns or rows of first radiators are used, the entire reflector environment of the first radiators arranged inside can be used as second radiators. In this case, it is also possible to use different second emitters within the group antenna, and in particular second emitters with different resonance frequency ranges.

Fig. 20 zeigt rechts einen ersten Strahler 1 mit seiner Reflektorumgebung, und links diese Reflektorumgebung noch einmal separat. Die Reflektorumgebung besteht wieder aus zwei L-förmigen Strukturen 43 und 44. Die beiden L-förmigen Strukturen weisen eine unterschiedliche Schenkellänge auf, und dienen als Bestandteile von zweiten Strahlern mit einem unterschiedlichen Resonanzfrequenzbereichen. Fig. 20 shows on the right a first radiator 1 with its reflector environment, and left again this reflector environment separately. The reflector environment again consists of two L-shaped structures 43 and 44. The two L-shaped structures have a different leg length, and serve as components of second radiators with a different resonant frequency ranges.

Im Ausführungsführungsbeispiel dient der erste Strahler 1 als Highband-Strahler für ein Frequenzband zwischen 1695 und 2690 MHz, die erste L-förmige Metallstruktur 43 als Teil eines zweiten Strahlers, welcher als Lowband-Strahler für ein Frequenzband zwischen 1427 und 1518 MHz dient, und die zweite L-förmige Metallstruktur 44 als Bestandteil eines zweiten Strahlers, welcher als Lowband-Strahler für ein Frequenzband zwischen 824 und 880 MHz oder zwischen 880 und 960 MHz dient. Die jeweiligen niedrigsten Resonanzfrequenzbereiche der ersten und zweiten Strahler umfassen dabei bevorzugt die jeweils angegebenen Frequenzbänder.In the exemplary embodiment, the first radiator 1 serves as a high-band radiator for a frequency band between 1695 and 2690 MHz, the first L-shaped metal structure 43 as part of a second radiator, which serves as a low band radiator for a frequency band between 1427 and 1518 MHz, and second L-shaped metal structure 44 as part of a second radiator, which serves as a low-band radiator for a frequency band between 824 and 880 MHz or between 880 and 960 MHz. The respective lowest resonant frequency ranges of the first and second radiators preferably comprise the respectively indicated frequency bands.

Fig. 21 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel für eine Gruppenantenne, bei welcher die in Fig. 20 dargestellten Reflektorumgebungen der ersten Strahler zum Einsatz kommen. In Fig. 21 sind die ersten Strahler zur besseren Übersicht nicht dargestellt, in Fig. 22 und 23 ist dagegen die gesamte Gruppenantenne inklusive erster Strahler gezeigt. Fig. 21 now shows an embodiment of a group antenna, in which the in Fig. 20 shown reflector environments of the first emitters are used. In Fig. 21 the first spotlights are not shown for clarity, in Fig. 22 and 23 on the other hand, the entire group antenna including the first radiator is shown.

Die ersten Strahler 1 sind im Ausführungsbeispiel in vier Spalten 49 angeordnet. Die im Inneren der Gruppenantenne liegenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler bilden zweite Strahler. Dabei bilden jeweils die L-förmigen Strukturen von vier in einem Rechteck angeordneten ersten Strahlern einen zweiten Strahler. Daher weist die Gruppenantenne drei Spalten von zweiten Strahlern auf, welche jeweils zwischen den Spalten an ersten Strahlern angeordnet sind.The first radiators 1 are arranged in the exemplary embodiment in four columns 49. The lying in the interior of the array antenna parts of the reflector environment of the first emitters form second emitters. In each case, the L-shaped structures of four first radiators arranged in a rectangle form a second radiator. Therefore, the array antenna has three columns of second radiators each disposed between the columns of first radiators.

Dies ist in Fig. 22 und 23 verdeutlicht. Dabei sind vier Spalten 49 von ersten Strahlern 1, welche jeweils in Reihen 48 zu vier Strahlern angeordnet sind, vorgesehen. Zwischen den Spalten 49 von ersten Strahlern sind Spalten 50, 51 und 52 mit zweiten Strahlern vorgesehen. Die beiden äußeren Spalten 50 und 52 weisen jeweils zweite Strahler auf, welche in einer Reihe 53 nebeneinander angeordnet sind. Die zweiten Strahlern der mittleren Spalte 51 sind dagegen versetzt gegenüber den zweiten Strahlern der äußeren Spalten 50 und 52 angeordnet. Hier liegt daher jeweils eine Reihe 54 mit nur einem zweiten Strahler vor.This is in Fig. 22 and 23 clarified. In this case, four columns 49 of first radiators 1, which are each arranged in rows 48 to four radiators, are provided. Between columns 49 of first radiators columns 50, 51 and 52 are provided with second radiators. The two outer columns 50 and 52 each have second radiator, which are arranged in a row 53 next to each other. On the other hand, the second radiators of the middle column 51 are offset from the second radiators of the outer columns 50 and 52. Here is therefore in each case a number 54 with only a second radiator before.

Die zweiten Strahler 45 der Spalte 52 werden jeweils durch vier L-förmige Strukturen 44 gebildet, die zweiten Strahler 46 der mittleren Spalte 51 durch vier L-förmige Strukturen 43, und die zweiten Strahler 47 der Spalte 50 durch vier L-förmige Strukturen 44, jedoch mit anderer Schenkellänge.The second radiators 45 of the gaps 52 are each formed by four L-shaped structures 44, the second radiators 46 of the middle column 51 by four L-shaped structures 43, and the second radiators 47 of the column 50 by four L-shaped structures 44, but with other leg length.

Insgesamt weist die Gruppenantenne damit in dem Ausführungsbeispiel drei unterschiedliche zweite Strahlertypen auf, welche für drei unterschiedliche Frequenzbereiche eingesetzt werden, und zwar im Ausführungsbeispiel die Strahler 45 für den Frequenzbereich zwischen 824 und 880 MHz, die Strahler 46 für den Frequenzbereich zwischen 1427 und 1518 MHz, und die Strahler 47 für den Frequenzbereich zwischen 880 und 960 MHz.Overall, in the exemplary embodiment, the array antenna has three different second types of emitters which are used for three different frequency ranges, in the exemplary embodiment the emitters 45 for the frequency range between 824 and 880 MHz, the emitters 46 for the frequency range between 1427 and 1518 MHz, and the radiators 47 for the frequency range between 880 and 960 MHz.

Selbstverständlich könnte die in Fig. 21 bis 23 gezeigte Gruppenantenne auch um weitere Spalten und/oder Reihen erweitert werden. Weiterhin könnte die Gruppenantenne auch mit lauter identischen zweiten Strahlern oder mit nur zwei unterschiedlichen Typen an zweiten Strahlern ausgestaltet werden.Of course, the in Fig. 21 to 23 shown group antenna can also be extended by more columns and / or rows. Furthermore, the array antenna could also be configured with only identical second radiators or with only two different types of second radiators.

Im Ausführungsbeispiel wurde eine Gruppenanordnung mit 100mm Abstand zwischen den ersten Strahlern und 200mm zwischen den zweiten Strahlern gewählt.In the exemplary embodiment, a group arrangement was chosen with 100mm spacing between the first radiators and 200mm between the second radiators.

Claims (15)

Mobilfunk-Antenne mit einer Mehrzahl von ersten Strahlern und mindestens einem zweiten Strahler, welche auf einer gemeinsamen Reflektorebene angeordnet sind, wobei die ersten Strahler jeweils eine gegenüber der Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Strahler zwischen mehreren ersten Strahlern angeordnet ist und durch Teile der jeweiligen Reflektorumgebung der ihn umgebenden ersten Strahler gebildet wird.
Mobile radio antenna having a plurality of first radiators and at least one second radiator, which are arranged on a common reflector plane, wherein the first radiators each have a relation to the reflector plane raised reflector environment,
characterized,
that the second radiator between a plurality of first radiators is arranged and is formed by parts of the respective reflector around the surrounding first radiator.
Mobilfunk-Antenne nach Anspruch 1, wobei es sich bei den ersten Strahlern um Highband-Strahler und bei dem zweiten Strahler um einen Lowband-Strahler handelt, und/oder wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung sich zumindest teilweise in einer Ebene erstrecken, welche quer zu einer Normalen auf die Reflektorebene und bevorzugt im wesentlichen parallel zur Reflektorebene verläuft, und/oder wobei in Seitenansicht die ersten Strahler höher über der Reflektorebene angeordnet sind als Teile der den zweiten Strahler bildenden Reflektorumgebung, insbesondere höher als die sich parallel zur Reflektorebene erstreckenden Teile der den zweiten Strahler bildenden Reflektorumgebung, und/oder wobei die Reflektorumgebung der ersten Strahler einen Reflektorrahmen für den ersten Strahler bildet.Mobile radio antenna according to claim 1, wherein the first radiators are high-band radiators and the second radiator is a low-band radiator, and / or wherein the second radiator parts of the reflector environment extend at least partially in one plane, which extends transversely to a normal to the reflector plane and preferably substantially parallel to the reflector plane, and / or wherein in side view the first radiators are arranged higher above the reflector plane than parts of the reflector environment forming the second radiator, in particular higher than the parts of the reflector surroundings forming the second radiator parallel to the reflector plane, and / or wherein the reflector surroundings of the first radiators form a reflector frame for the first radiator forms. Mobilfunk-Antenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Strahler zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern angeordnet ist, wobei bevorzugt die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler sich aus dem durch die Mittelpunkte der vier ersten Strahler gebildeten Rechteck heraus erstrecken, und/oder wobei bevorzugt der zweite Strahler eine und weiter bevorzugt zwei Symmetrieachsen aufweist, welche sich parallel zu den Seiten des Rechtecks erstrecken,
und/oder wobei der durch Teile der jeweiligen Reflektorumgebung der ihn umgebenden ersten Strahler gebildete zweite Strahler eine kreuzförmige Metallstruktur umfasst, welche zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern angeordnet ist, wobei bevorzugt der Mittelpunkt der kreuzförmigen Metallstruktur im Mittelpunkt des Rechtecks, insbesondere des Quadrats, angeordnet ist und/oder wobei sich bevorzugt die Arme der kreuzförmigen Metallstruktur jeweils zwischen zwei erste Strahler erstrecken,
und/oder wobei zwischen den jeweiligen Teilen der Reflektorumgebung der ersten Strahler, welche einen zweiten Strahler bilden, und dem jeweiligen ersten Strahler keine weitere über die Reflektorebene erhabene Reflektorumgebung und/oder Metallstruktur vorgesehen ist.
Mobile radio antenna according to claim 1 or 2, wherein the second radiator is arranged between four arranged in a rectangle, in particular a square, first radiators, wherein preferably the second radiator forming parts of the reflector environment of the first radiator from the through the centers of the four extend first rectangle formed out of the first emitter, and / or preferably wherein the second emitter has one and more preferably two axes of symmetry, which extend parallel to the sides of the rectangle,
and / or wherein the second emitter formed by parts of the respective reflector surroundings of the first emitters surrounding it has a cross-shaped metal structure which is arranged between four first emitters arranged in a rectangle, in particular a square, the center of the cross-shaped metal structure preferably being at the center of the Rectangles, in particular of the square, is arranged and / or preferably wherein the arms of the cross-shaped metal structure each extend between two first radiator,
and / or wherein no further reflector environment and / or metal structure raised above the reflector plane is provided between the respective parts of the reflector surroundings of the first radiators, which form a second radiator, and the respective first radiator.
Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Reflektorumgebung eines jeden ersten Strahlers eine erste und eine zweite Metallstruktur umfasst, welche sich bezüglich des ersten Strahlers gegenüberliegen und durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind, wobei die erste und die zweite Metallstruktur bevorzugt einen Reflektorrahmen für den ersten Strahler bilden,
wobei bevorzugt die zwischen vier in einem Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordneten ersten Strahlern vorgesehenen ersten oder zweiten Metallstrukturen gemeinsam eine Metallstruktur eines zweiten Strahlers bilden,
und/oder wobei bevorzugt die erste und die zweite Metallstruktur jeweils eine L-Form aufweisen, und bevorzugt in Form eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats um den ersten Strahler angeordnet sind, und/oder weiter bevorzugt die Schenkel von vier L-förmigen ersten oder zweiten Metallstrukturen zusammen eine kreuzförmige Metallstruktur eines zweiten Strahlers bilden.
Mobile radio antenna according to one of the preceding claims, wherein the reflector environment of each first radiator comprises a first and a second metal structure, which are opposite to each other with respect to the first radiator and separated by a gap, wherein the first and the second metal structure preferably form a reflector frame for the first radiator,
wherein the first or second metal structures provided between four first radiators arranged in a rectangle, in particular a square, preferably together form a metal structure of a second radiator,
and / or wherein preferably the first and the second metal structure each have an L-shape, and are preferably arranged in the form of a rectangle, in particular a square around the first radiator, and / or more preferably the legs of four L-shaped first or second Metal structures together form a cross-shaped metal structure of a second radiator.
Mobilfunk-Antenne nach Anspruch 4, wobei eine erste Polarisationsebene des ersten Strahlers entlang des Zwischenraums zwischen der ersten und der zweiten Metallstruktur verläuft, wobei der erste Strahler bevorzugt eine zweite, orthogonale Polarisationsebene aufweist, welche bevorzugt mittig durch die erste und die zweite Metallstruktur verläuft und bevorzugt eine Symmetrieachse der ersten und der zweiten Metallstruktur bildet,
wobei bevorzugt die erste und die zweite Metallstruktur jeweils eine L-Form aufweisen und in Form eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats, um den ersten Strahler angeordnet sind, wobei die erste Polarisationsebene diagonal zwischen den beiden L-förmigen Metallstrukturen verläuft und die zweite, orthogonale Polarisationsebene bevorzugt durch den Scheitel der beiden L-förmigen Metallstrukturen verläuft.
Mobile radio antenna according to claim 4, wherein a first polarization plane of the first radiator extends along the gap between the first and the second metal structure, wherein the first radiator preferably has a second, orthogonal polarization plane, which preferably extends centrally through the first and the second metal structure and preferably forms an axis of symmetry of the first and the second metal structure,
wherein preferably the first and the second metal structure each have an L-shape and are arranged in the form of a rectangle, in particular a square, around the first radiator, wherein the first polarization plane extends diagonally between the two L-shaped metal structures and the second, orthogonal polarization plane preferably passes through the apex of the two L-shaped metal structures.
Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche und insbesondere nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Reflektorumgebung der ersten Strahler im Bereich einer Polarisationsebene des jeweiligen ersten Strahlers und/oder im Bereich der Diagonalen eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks eine Absenkung aufweist, wobei die Absenkung bevorzugt entlang der Polarisationsebene und/oder Diagonale verläuft, und/oder wobei die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweist und/oder wobei die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweisen, wobei die Absenkung bevorzugt in einer Polarisationsebene eines ersten Strahlers angeordnet ist und bevorzugt entlang der Polarisationsebene verläuft,
und/oder wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler im Bereich der Diagonalen eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks und/oder im Bereich der Diagonale der den zweiten Strahler bildenden kreuzförmigen Metallstruktur gespeist wird und/oder im Bereich ihrer Diagonalen Schlitze aufweist, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden,
und/oder wobei die kreuzförmige Metallstruktur des zweiten Strahlers im Bereich ihrer Diagonalen gespeist wird und/oder im Bereich ihrer Diagonalen Schlitze aufweist, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden,
und/oder wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur in ihrem Zentrum eine Öffnung aufweist, wobei im Bereich der Öffnung ggf. eine Anpassungsstruktur vorgesehen ist.
Mobile radio antenna according to one of the preceding claims and in particular according to claim 3 or 4, wherein the reflector environment of the first radiator in the region of a polarization plane of the respective first radiator and / or in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiator has a reduction, the lowering preferably being along the plane of polarization and / or diagonal, and / or wherein the cross-shaped metal structure in the region of its diagonal each having a depression and / or wherein the first and the second L-shaped metal structure in the region of their diagonals each have a depression, wherein the lowering is preferably arranged in a plane of polarization of a first radiator, and preferably along the polarization plane,
and / or wherein the parts of the reflector environment of the first radiators forming the second radiator are fed in the region of the diagonal of a rectangle formed by the centers of the first radiators and / or in the region of the diagonal of the cross-shaped metal structure forming the second radiator and / or in the region of their Has diagonal slots, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs,
and / or wherein the cross-shaped metal structure of the second radiator is fed in the region of its diagonal and / or has slits in the region of its diagonal, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs,
and / or wherein the parts of the reflector surroundings of the first radiators which form the second radiator and, in particular, the cross-shaped metal structure have an opening in their center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening.
Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche und insbesondere nach Anspruch 3 oder 4, wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur aus einem oder mehreren Blechteilen bestehen, wobei bevorzugt die kreuzförmige Metallstruktur ein einstückiges oder mehrstückiges aus Blech gestanztes und gefaltetes Grundelement aufweist, welches vier L-förmige Metallstrukturen vereint,
und/oder wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur Bereiche umfassen, welche parallel zur Reflektorebene verlaufen, wobei diese Bereiche bevorzugt parallel zu den Seiten eines durch die Mittelpunkte der ersten Strahler gebildeten Rechtecks und/oder im Bereich der Schenkel der kreuzförmigen Metallstruktur und/oder der ersten und der zweiten L-förmige Metallstruktur verlaufen,
und/oder wobei die den zweiten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung der ersten Strahler und insbesondere die kreuzförmige Metallstruktur und/oder die erste und die zweite L-förmige Metallstruktur senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Rahmenelemente aufweisen, welche einen vertikalen Reflektorrahmen für die ersten Strahler bilden.
Mobile radio antenna according to one of the preceding claims and in particular according to claim 3 or 4, wherein the second radiator parts of the reflector environment of the first radiator and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structure of one or more sheet metal parts wherein preferably the cross-shaped metal structure has a one-piece or multi-piece sheet metal stamped and folded base element, which unites four L-shaped metal structures,
and / or wherein the second radiator forming parts of the reflector environment of the first radiator and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structure comprise regions which extend parallel to the reflector plane, these regions preferably parallel to the sides of a rectangle formed by the centers of the first radiators and / or in the region of the legs of the cross-shaped metal structure and / or or the first and the second L-shaped metal structure,
and / or wherein the second emitter parts of the reflector environment of the first emitters and in particular the cross-shaped metal structure and / or the first and the second L-shaped metal structure perpendicular to the reflector plane extending frame elements which form a vertical reflector frame for the first emitters.
Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ersten Strahler Dipolstrahler sind, insbesondere dual-polarisierte Dipolstrahler, insbesondere dual-polarisierte Kreuz-Dipole, wobei die Dipolelemente der Dipolstrahler bevorzugt über einen Sockel auf einem gemeinsamen Reflektor angeordnet sind und weiter bevorzugt einen größeren Abstand zum Reflektor aufweisen als die den ersten Strahler bildenden Teile der Reflektorumgebung, und/oder wobei der zweite Strahler als Patch-Antenne gespeist wird und/oder ein dual-polarisierter Strahler ist, wobei die Polarisationsebenen des zweiten Strahlers bevorzugt entlang der Diagonalen der kreuzförmigen Metallstruktur und/oder des durch die ersten Strahler gebildeten Rechtecks verlaufen.Mobile radio antenna according to one of the preceding claims, wherein the first radiators are dipole radiators, in particular dual-polarized dipole radiators, in particular dual-polarized cross-dipoles, wherein the dipole elements of the dipole radiators are preferably arranged on a base on a common reflector and more preferably a larger Distance to the reflector as the first radiator forming parts of the reflector environment, and / or wherein the second radiator is fed as a patch antenna and / or a dual-polarized radiator, the polarization planes of the second radiator preferably along the diagonal of the cross-shaped metal structure and / or the rectangle formed by the first radiators. Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ersten Strahler einen Einzelstrahlerabstand von 0,5 λ bis 0,7 λ aufweisen, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der ersten Strahler handelt, und/oder wobei die ersten Strahler einen Abstand zur Reflektorebene zwischen 0,15 λ und 0,6 λ aufweisen, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs der ersten Strahler handelt.Mobile radio antenna according to one of the preceding claims, wherein the first radiator have a Einzelstrahlerabstand of 0.5 λ to 0.7 λ, wherein λ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first radiator, and / or wherein the first emitters have a distance to the reflector plane between 0.15 λ and 0.6 λ, where λ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the first emitters. Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Mehrzahl von ersten Strahlern jeweils die gleiche Reflektorumgebung und/oder die gleichen Resonanzfrequenzbereiche und/oder die gleiche Ausrichtung der Polarisationsebenen und/oder den gleichen Aufbau aufweisen, und/oder mit einer Mehrzahl von zweiten Strahlern, welche jeweils die gleichen Resonanzfrequenzbereiche und/oder die gleiche Ausrichtung der Polarisationsebenen und/oder den gleichen Aufbau aufweisen,
und/oder mit mindestens zwei zweiten Strahlern, welche unterschiedliche Resonanzfrequenzbereiche und/oder einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen, wobei bevorzugt ein erster Strahler zwischen den zwei zweiten Strahlern angeordnet ist und eine Reflektorumgebung aufweist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Teilen besteht, und insbesondere zwei L-förmige Metallstrukuren mit einer unterschiedlichen Schenkellänge umfasst,
und/oder mit einem durch eine Mehrzahl von ersten Strahlern gebildetem ersten Antennen-Array mit einer Mehrzahl von Spalten und Reihen und einem durch eine Mehrzahl von zweiten Strahlern gebildetem zweiten Antennenarray mit mindestens einer Spalte und/oder Reihe, wobei die zweiten Strahler jeweils durch Teile der Reflektorumgebung der sie umgebenden ersten Strahler gebildet werden,
wobei die zweiten Antennen bevorzugt in mindestens zwei Reihen und/oder Spalten angeordnet sind, deren Strahler zueinander versetzt sind, und/oder deren Strahler unterschiedliche Resonanzfrequenzbereiche und/oder einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.
Mobile radio antenna according to one of the preceding claims, wherein the plurality of first radiators each have the same reflector environment and / or the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure, and / or with a plurality of second radiators which each have the same resonant frequency ranges and / or the same orientation of the polarization planes and / or the same structure,
and / or with at least two second radiators, which have different resonance frequency ranges and / or a different construction, wherein preferably a first radiator is arranged between the two second radiators and has a reflector environment, which consists of at least two different parts, and in particular two L comprises shaped metal structures with a different leg length,
and / or with a first antenna array formed by a plurality of first radiators with a plurality of columns and rows and a second antenna array formed by a plurality of second radiators with at least one column and / or row, wherein the second radiators respectively by parts the reflector environment of the surrounding first emitters are formed,
wherein the second antennas are preferably arranged in at least two rows and / or columns whose radiators are offset from one another, and / or whose radiators have different resonance frequency ranges and / or a different construction.
Mobilfunk-Antenne mit einer Reflektorebene und einem über der Reflektorebene angeordneten, als Patch-Antenne gespeistem Element,
dadurch gekennzeichnet,
dass das als Patch-Antenne gespeiste Element durch eine kreuzförmige Metallstruktur gebildet wird.
Mobile radio antenna having a reflector plane and an element arranged above the reflector plane and fed as a patch antenna,
characterized,
that the fed as a patch antenna element is formed by a cross-shaped metal structure.
Mobilfunk-Antenne nach Anspruch 11, wobei die kreuzförmige Metallstruktur einen sich über ihre Erstreckung verändernden Abstand zur Reflektorebene aufweist,
wobei die kreuzförmige Metallstruktur bevorzugt im Bereich ihrer Diagonalen jeweils eine Absenkung aufweist, wobei die Absenkung bevorzugt entlang der Polarisationsebene verläuft,
und/oder wobei die kreuzförmige Metallstruktur bevorzugt Bereiche umfasst, welche parallel zur Reflektorebene verlaufen, wobei diese Bereiche bevorzugt im Bereich der Arme der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen,
und/oder wobei die die kreuzförmige Metallstruktur bevorzugt senkrecht zur Reflektorebene verlaufende Bereiche aufweist, welche weiter bevorzugt jeweils entlang der Mittelebene der vier Arme der der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen.
Mobile radio antenna according to claim 11, wherein the cross-shaped metal structure has a distance varying over its extension from the reflector plane,
wherein the cross-shaped metal structure preferably has a depression in each case in the region of its diagonals, wherein the depression preferably runs along the plane of polarization,
and / or wherein the cross-shaped metal structure preferably comprises regions which run parallel to the reflector plane, these regions preferably extending in the region of the arms of the cross-shaped metal structure,
and / or wherein the cross-shaped metal structure preferably has areas extending perpendicularly to the reflector plane, which further preferably run along the median plane of the four arms of the cross-shaped metal structure.
Mobilfunk-Antenne nach Anspruch 11 oder 12, wobei die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen gespeist wird, wobei die Speisung bevorzugt asymmetrisch an jeweils einem Speisepunkt auf der Diagonalen oder symmetrisch an zwei Speisepunkten auf der Diagonalen, welche sich bezüglich des Mittelpunktes der kreuzförmigen Metallstruktur gegenüber liegen, erfolgt, wobei die symmetrische Speisung seriell oder parallel erfolgen kann, und/oder wobei die kreuzförmige Metallstruktur im Bereich ihrer Diagonalen Schlitze aufweist, welche bevorzugt entlang der Diagonalen verlaufen und/oder durch Stege überbrückt werden,
und/oder wobei die kreuzförmige Metallstruktur in ihrem Zentrum eine Öffnung aufweist, wobei im Bereich der Öffnung ggf. eine Anpassungsstruktur vorgesehen ist,
und/oder
wobei die kreuzförmige Metallstruktur einen dual-polarisierter Strahler bildet, wobei die Polarisationsebenen des dual-polarisierten Strahlers bevorzugt entlang der Diagonalen der kreuzförmigen Metallstruktur verlaufen.
Mobile radio antenna according to claim 11 or 12, wherein the cross-shaped metal structure is fed in the region of its diagonal, wherein the feed preferably asymmetrically at each a feed point on the diagonal or symmetrically at two feed points on the diagonal, which with respect to the center of the cross-shaped metal structure lie, wherein the symmetrical feeding can be done serially or in parallel, and / or wherein the cross-shaped metal structure has in the region of its diagonal slots, which preferably extend along the diagonal and / or are bridged by webs,
and / or wherein the cross-shaped metal structure has an opening in its center, wherein optionally an adaptation structure is provided in the region of the opening,
and or
wherein the cross-shaped metal structure forms a dual-polarized radiator, wherein the polarization planes of the dual-polarized radiator preferably extend along the diagonal of the cross-shaped metal structure.
Mobilfunk-Antenne nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die kreuzförmige Metallstruktur aus einem oder mehreren Blechteilen besteht, wobei bevorzugt die kreuzförmige Metallstruktur ein einstückiges oder mehrstückiges aus Blech gestanztes und gefaltetes Grundelement aufweist, welches die vier Arme der kreuzförmigen Metallstruktur umfasst und bevorzugt in seinem Zentrum eine Aussparung aufweist.Mobile radio antenna according to one of claims 11 to 13, wherein the cross-shaped metal structure consists of one or more sheet metal parts, wherein preferably the cross-shaped metal structure comprises a one-piece or multi-piece sheet-metal stamped and folded base element comprising the four arms of the cross-shaped metal structure, and preferably in its center has a recess. Mobilfunk-Basisstation mit einer Mobilfunk-Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche.Mobile radio base station with a mobile radio antenna according to one of the preceding claims.
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