EP3355409B1 - Breitbandige omnidirektionale antenne - Google Patents

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EP3355409B1
EP3355409B1 EP18153448.8A EP18153448A EP3355409B1 EP 3355409 B1 EP3355409 B1 EP 3355409B1 EP 18153448 A EP18153448 A EP 18153448A EP 3355409 B1 EP3355409 B1 EP 3355409B1
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EP
European Patent Office
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radiator
coupling
base plate
omnidirectional antenna
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18153448.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3355409A1 (de
Inventor
Tanja Hefele
Andreas Plötz
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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of EP3355409A1 publication Critical patent/EP3355409A1/de
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Publication of EP3355409B1 publication Critical patent/EP3355409B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/007—Details of, or arrangements associated with, antennas specially adapted for indoor communication

Definitions

  • the invention relates to a broadband omnidirectional antenna according to the preamble of claim 1.
  • Omnidirectional antennas are used, for example, as indoor antennas. They are multiband capable and preferably emit with a vertical polarization orientation. To this end, they can comprise a base or ground plate (reflector) which, for example, can be designed in the form of a disk, on which a monopole-shaped radiator rises transversely and in particular perpendicular to the base plate. The entire arrangement is usually covered by a protective housing, i.e. an antenna cover (radome).
  • radome antenna cover
  • the broadband omnidirectional antenna present here can not only be used inside buildings, but can also be used, for example, with vehicles, in particular rail vehicles or boats.
  • a multi-band antenna system which comprises a first antenna.
  • This first antenna has a conical radiator element which is fed at its end.
  • a cylindrical radiator element connects to the widened end of the conical radiator element. Both radiator elements are galvanically separated from each other Cut.
  • a second rod-shaped antenna is also arranged in the first antenna.
  • the first antenna is used for higher frequencies than the second antenna.
  • the second antenna and the cylindrical radiator element of the first antenna are capacitively coupled at their free ends to a further radiator structure. This additional radiator structure extends the multi-band antenna system in the longitudinal direction and is used to support lower frequencies.
  • an indoor antenna is shown. This comprises an antenna which, starting from a feed point, widens and divides it into three separate antenna elements. All three antenna elements are galvanically connected at their free end to a bent sheet metal section of the reflector.
  • the US 2014/184467 A1 shows an omnidirectional antenna comprising a first radiator that is conical. As an extension there is a second radiator, which is cylindrical. A coupling device extends from the reflector in the direction of the first radiator and in the direction of the second radiator.
  • the EP 2 081 256 A1 describes an antenna arrangement comprising a first and a second radiator.
  • the first radiator is cross-shaped in plan view and extends away from the reflector.
  • the second radiator at least partially covers the first radiator and is also designed in the shape of a cross.
  • the WO 2012/144247 A1 describes a broadband antenna. This comprises a first radiator and a second radiator.
  • the first radiator extends away from the reflector.
  • the second radiator at least partially covers the first radiator.
  • a generic omnidirectional antenna is, for example, from DE 103 59 605 A1 known.
  • the monopole-shaped radiator known therein rises vertically above a base plate from which it is galvanically separated.
  • the antenna known there comprises a vertically polarized monopole radiator.
  • the vertically polarized radiator is in particular designed in the form of a hollow cylinder or hollow cone and extends away from the base plate.
  • a disadvantage of the omnidirectional antenna from the DE 103 59 605 A1 is that the lower limit frequency is limited by the specified height and the specified diameter.
  • the broadband omnidirectional antenna comprises a first radiator which is arranged on a base plate, which preferably also serves as a reflector, and which has a longitudinal axis which extends at least approximately or predominantly or completely perpendicular to the base plate.
  • the first radiator then extends away from the base plate.
  • the first radiator comprises a first end with a foot and / or feed point and a second end opposite the first end.
  • the first end that is to say the foot and / or feed point of the first radiator, is galvanically separated from the base plate, but is arranged closer to the base plate than the second end.
  • the first radiator also comprises radiator surfaces which arise in the area of the first end and extend in the direction of the second end.
  • the omnidirectional antenna comprises a second radiator, which comprises at least one radiator surface.
  • the second radiator is arranged on the first radiator in a galvanically separated manner and can preferably only or predominantly be fed by the first radiator.
  • the omnidirectional antenna comprises a coupling device. The coupling device is used to that the lower limit frequency with which the omnidirectional antenna can be operated can be further reduced.
  • the coupling device comprises one or more coupling webs, a first end of the coupling web or coupling webs being galvanically connected to the radiator surface of the second radiator and extending in the direction of the base plate.
  • the coupling web or the coupling webs are spaced further apart from the longitudinal axis than the radiator surfaces of the first and second radiators. This means that the coupling web or the coupling webs extend outside the first and second radiators in the direction of the base plate.
  • the at least one coupling surface runs parallel or with one component (predominantly) parallel to the base plate.
  • the lower limit frequency can be lowered further.
  • the omnidirectional antenna is operated in a frequency range from 600 MHz to 6 GHz. It is preferably operated in a frequency range of 650 MHz or 698 MHz to 6 GHz. Depending on the size and dimensioning, including the feed point, it is also possible to extend the frequency range upwards and / or downwards.
  • the at least one radiator surface of the second radiator is arranged in the region of the second end of the first radiator parallel or with one component predominantly parallel to the base plate, in particular between the radiator surfaces of the first radiator, i.e. within it.
  • the radiator surfaces of the first radiator end at the same distance from the base plate as the radiator surfaces of the second radiator.
  • the radiator surfaces of the second radiator are arranged closer in the direction of the base plate than the second end of the first radiator.
  • the wording predominantly parallel to the base plate means that a slightly inclined arrangement is also possible, the inclination preferably less than 15 °, 12 °, 10 °, 8 °, 6 °, 5 °, 4 °, 3 °, 2 ° or less than 1 °. A wavy or jagged course would also fall under this.
  • the second radiator is fed only or predominantly by the first radiator.
  • a separate feed line for the second radiator is not necessary or provided.
  • the second radiator represents an extension of the first radiator, the two radiators being galvanically separated from one another. This increases the achievable bandwidth and keeps manufacturing costs low.
  • the radiator surfaces of the second radiator are arranged opposite the radiator surfaces of the first radiator in such a way that they can serve as an extension.
  • the radiator surfaces of the second radiator can be inclined at least in sections or run exclusively parallel to the longitudinal axis. They are spaced further from the base plate than the radiator surfaces of the first radiator.
  • the second radiator has a first end and a second end opposite the first end, the first end of the second radiator being arranged closer to the second end of the first radiator than the second end of the second radiator.
  • the coupling web or coupling webs are arranged with their first end closer to the first end of the second radiator than to the second end of the second radiator.
  • a feed device is arranged at the foot and / or feed point.
  • the feed device extends in the direction of the base plate and preferably penetrates it.
  • a plug element in particular in the form of a socket, is arranged on an underside of the base plate, which is opposite the mounting side with the received first and second radiators.
  • a feed cable can be or is connected to this plug element.
  • the feed device extends at least with its first end preferably into the plug element, wherein the first end of the feed device can be electrically contacted or contacted at least indirectly (via a further conductor) or directly with an inner conductor of the feed cable.
  • the feed device is galvanically separated from the base plate.
  • the feed device is galvanically, but preferably solder-free, connected to the first radiator at the base and / or feed point. You could too be capacitively coupled to the first radiator at the foot and / or feed point, the feed device extending at least partially along the longitudinal axis or with a component predominantly parallel to the longitudinal axis in the direction of the second end of the radiator surfaces of the first radiator.
  • the foot and / or feed point of the first radiator comprises a sleeve-shaped or hollow-cylindrical extension in the direction of the second end of the first radiator.
  • the feed device is arranged in the sleeve-shaped extension over at least part of the length thereof, with galvanic separation between the feed device and the sleeve-shaped extension.
  • the sleeve-shaped extension can extend to the second end of the first radiator or beyond the second end of the first radiator.
  • the first radiator can thus be fed capacitively or inductively.
  • the first radiator has a partial or predominant or completely conical or funnel-shaped course along its longitudinal axis over the entire length or over a partial length.
  • the second radiator comprises a predominantly or preferably completely circumferential radiator surface, a diameter or a circumference of the circumferential radiator surface of the second radiator at its first end being adapted to a diameter or circumference of the second end of the first radiator.
  • Such an adaptation is preferably realized in that the diameter or the circumference at the first end of the second radiator differs from the diameter or circumference at the second end of the first radiator by less than 20% or 15% or 10% or 8% or 5% or 3% deviates. It is particularly advantageous if the diameter or the circumference at the first end of the second radiator is slightly larger than the diameter or the circumference at the second end of the first radiator. "Slightly larger” is to be understood as a few millimeters, in particular less than 8 mm or 6 mm or 4 mm or 2 mm but preferably more than 1 mm or 3 mm or 5 mm or 7 mm or 9 mm.
  • the diameter of the second radiator remains constant along the longitudinal axis or tapers in the direction of the longitudinal axis from the first end to the second end.
  • the second radiator comprises one or more slots which extend from its second end, which is opposite the first end, in the direction of the first end and end at a distance therefrom.
  • These slots can be constant in their width or taper in the direction of the first end.
  • the first slots could also extend from the first end in the direction of the second end and end at a distance from the second end.
  • a (dielectric) holding and / or spacer element is used in a particularly preferred embodiment of the omnidirectional antenna that is not according to the invention, which is at least partially arranged within the first radiator and is rotationally fixed is attached to this.
  • the holding and / or spacer element is preferably also non-rotatably attached to the second radiator, the holding and / or spacer element being designed such that a gap (along the longitudinal axis) between the first end of the second radiator and the second end of the first Emitter has an adjustable width.
  • the first radiator and the second radiator are therefore arranged so that they do not overlap with one another.
  • the holding and / or spacer element therefore fulfills several functions.
  • the holding and / or spacer element prevents the first and second radiators from rotating relative to one another over the course of time. This also ensures that the first and second radiators are galvanically separated from one another.
  • the gap that is set between the first and the second radiator by the holding and / or spacer element is preferably greater than 0.1 mm or 0.3 mm or 0.5 mm or 0.7 mm or 0.9 mm or 12 mm or 15 mm or 17 mm or 20 mm or 30 mm or 40 mm or 50 mm and is preferably smaller than 40 mm or 30 mm or 20 mm or 18 mm or 16 mm or 13 mm or 11 mm or 9 mm or 8 mm or 6 mm or 3 mm or 1 mm.
  • the first emitter comprises n emitter areas with n ⁇ 2.
  • the n emitter areas are galvanically connected to one another at the first end of the first emitter or are formed integrally with one another, the emitter areas being offset from one another around the longitudinal axis of the first emitter of slots are arranged between respectively adjacent radiator surfaces and the slots begin at a distance from the first end of the first radiator and extend to the second end of the first radiator.
  • At least part of the at least one radiator surface of the second radiator is arranged parallel or with a component predominantly parallel to the base plate at the second end of the first radiator between the radiator surfaces of the first radiator. It is particularly advantageous here that such a radiator arrangement can be produced very easily, for example from sheet metal parts.
  • the overall height of such an omnidirectional antenna is very low, although it still works with a broadband.
  • the radiator surfaces of the first radiator comprise a plurality of radiator sub-surfaces which are aligned at an angle to one another. The same can also apply to the at least one radiator surface of the second radiator.
  • the radiator surfaces of the first and second radiators are preferably designed to be curvature-free (with the exception of the bending edge) and are each arranged in a separate plane.
  • the first radiator and / or the second radiator can be produced from sheet metal in a cutting, stamping and / or bending process.
  • the at least one coupling surface is galvanically connected to the base plate or is arranged at a distance from it, so that the at least one coupling surface is capacitively coupled to the base plate.
  • the distance between the coupling surface and the base plate and the size of the coupling surface can be varied as desired depending on the application.
  • the coupling surface can be arranged parallel to the base plate. It can also be arranged at an angle or be designed unevenly (eg wavy).
  • an additional dielectric can be arranged between the at least one coupling surface and the base plate, on which the at least one coupling surface rests or is supported.
  • the multiple coupling webs are galvanically connected via their second end to a common coupling surface, the coupling surface being in the form of a common coupling frame which delimits a receiving space in which part of the first radiator is arranged.
  • the common coupling frame can basically have any shape. In particular, however, its cross section has the shape of a rectangle or a square or a circle or an oval.
  • a cover hood in a further exemplary embodiment, comprises a cover hood in a further exemplary embodiment.
  • a single cover hood is preferably used, which is connected to the base plate in a form-fitting and / or force-fitting manner and optionally in a moisture-tight manner and which surrounds the first and second radiators.
  • the cover hood is preferably arranged without contact with the first and the second radiator.
  • the Figures 1 and 2 show a first embodiment of an omnidirectional antenna 1.
  • the omnidirectional antenna 1 works very broadband, in particular in a frequency range of 600 MHz or 650 MHz or 694 MHz to 6000 MHz. It comprises a first radiator 2, which is galvanically separated from a base plate 3 and extends away from it, the first radiator 2 having a longitudinal axis 4 which extends at least approximately perpendicular to the base plate 3.
  • the base plate 3 can also be referred to as a reflector.
  • the base plate 3 consists of an electrically conductive material such as a metal. It could also consist of a dielectric material and be provided with an electrically conductive layer.
  • the base plate 3 comprises a plurality of depressions 3a, via which the base plate 3 can be connected to a carrier located underneath.
  • the base plate 3 also functions as a counterweight surface in order to support the remaining part of the omnidirectional antenna 1.
  • the first radiator 2 comprises a first end 2a and a second end 2b opposite the first end 2a.
  • the first end 2a can also be used as a foot and / or feed point 5 are considered.
  • the first end 2a is arranged closer to the base plate 3 than the second end 2b.
  • the first radiator 2 comprises radiator surfaces 6 which arise in the area of the first end 2a and extend in the direction of the second end 2b or form the second end 2b. A distance between the radiator surfaces 6 and the longitudinal axis 4 increases at least in sections from the first end 2a in the direction of the second end 2b.
  • the first radiator 2 has a completely conical or funnel-shaped profile along its longitudinal axis 4.
  • the conical or funnel-shaped course could also be present only partially or predominantly.
  • the first radiator 2 it would also be possible for the first radiator 2 to have a partial circumferential area in its cross section, i.e. transverse to the longitudinal axis 4, which is partially circular, with another partial circumferential area consisting of a straight line or several straight lines running at an angle to one another.
  • the slope of the conical or funnel-shaped course does not have to be constant, but can also change. Sections with a larger gradient can connect to sections with a smaller gradient. Such a change can take place several times.
  • radiator surfaces 6 of the first radiator 2 are preferably seamlessly connected to one another or merge seamlessly into one another.
  • a feed device 7 is arranged at the foot and / or feed point 5 of the first radiator 2.
  • the feed device 7 can preferably be designed in the shape of a pin.
  • a plug element 8, in particular in the form of a socket, is arranged on an underside 3d of the base plate 3, which is opposite the assembly side 3c with the first radiator 2 received.
  • a feed cable (not shown) can be connected to this plug element 8.
  • the feed device 7 extends in the direction of the base plate 3 and can also pass through it. However, this is not absolutely necessary.
  • the feed device 7 extends at least with its first end 7a into the plug element 8, the first end 7a of the feed device 7 can be electrically contacted at least indirectly with the inner conductor of the feed cable.
  • the feed device 7 can also be viewed as an inner conductor of the plug element 8, for example.
  • a “direct” feed would also be possible if the feed device 7 is screwed or soldered directly to the first radiator 2, in particular to its foot and / or feed point 5. In this case, there is a consistently good match (e.g. no response).
  • An outer conductor of the supply cable can be connected to the base plate 3 in an electrically conductive manner via the plug element 8.
  • a sleeve 9 made of a dielectric material is preferably also between the foot and / or feed point 5 and the base plate 3 arranged.
  • the sleeve 9 can be part of the plug element 8.
  • the first radiator 2 is supported with its foot and / or feed point 5 on this sleeve 9.
  • the feed device 7 is in the exemplary embodiments Figures 1 to 3 coupled capacitively to the first radiator 2.
  • the coupling takes place at the foot and / or feed point 5 of the first radiator 2.
  • the feed device 7 extends at least partially along the longitudinal axis 4 in the direction of the second end 2b of the radiator surfaces 6 of the first radiator 2.
  • the first comprises Radiator 2 at its base and / or feed point 5 has a sleeve-shaped extension 10 which extends in the direction of the second end 2b of the first radiator 2 or runs in this direction.
  • the sleeve-shaped extension 10 can end in front of the second end 2b of the first radiator 2 or end flush with the second end 2b of the first radiator 2.
  • the sleeve-shaped extension 10 is preferably made of the same material that the first radiator 2 is made of. This material is preferably a metal such as aluminum.
  • the first radiator 2 can also consist of a dielectric which is provided with an electrically conductive layer.
  • the first radiator 2 can, in particular, in a casting process are manufactured in an (aluminum) die-casting process.
  • the feed device 7 and the sleeve-shaped extension 10 are galvanically separated from one another. A coating, for example in the form of an additional sleeve, can be placed on the feed device 7, thereby ensuring galvanic separation.
  • the feed device 7 can, at least in the area in which it is arranged in the sleeve-shaped extension 10, also be coated with a dielectric layer.
  • the sleeve-shaped extension 10 and the first radiator 2 are preferably formed in one piece, so they consist of a common part.
  • the sleeve-shaped extension 10 could also be integrally formed on the first radiator 2 via a soldered or welded connection.
  • the broadband omnidirectional antenna 1 also comprises a second radiator 11, which comprises at least one radiator surface 12.
  • the second radiator 11 is arranged galvanically separated from the first radiator 2.
  • the second radiator 11 is preferably fed exclusively by the first radiator 2.
  • a feed cable cannot be connected directly to the second radiator 11.
  • the second radiator 11 can be produced in a casting process, in particular in an (aluminum) die-casting process.
  • radiator surfaces 12 of the second radiator 11 are arranged as an extension of the first radiator 2.
  • the radiator surfaces 12 are preferably inclined at least in sections.
  • the radiator surfaces 12 are inclined in particular in the direction of the longitudinal axis 4. However, they could also run exclusively or predominantly parallel to the longitudinal axis 4.
  • the radiator surface 12 of the second radiator 11 is preferably circumferential, so that it can also be referred to as the radiator jacket 12.
  • the second radiator 11 has a first end 11a and an end 11b opposite the first end 11a.
  • the first end 11a is arranged closer to the base plate 3 than the second end 11b. This means that the first end 11a of the second radiator 11 is arranged closer to the second end 2b of the first radiator 2 than the second end 11b of the second radiator 11.
  • the radiator surface 12 of the second radiator 11 is preferably completely or predominantly closed in the circumferential direction . Openings can for example only be introduced for fastening the second radiator 11 to the first radiator 2 or to the base plate 3.
  • a diameter of the circumferential radiator surface 12 of the second radiator 11 is adapted at its first end 11a to a diameter of the second end 2b of the first radiator 2.
  • the diameter at the first end 11a of the second radiator 11 differs from the diameter at the second end 2b of the first radiator 2 or is the same size.
  • the diameter of the second radiator 11 at its first end 11a is either larger or smaller or the same size as or like the diameter of the first radiator 2 at its second end 2b.
  • the second radiator 11 preferably has the shape of a hollow cylinder, the diameter tapering or remaining constant along the longitudinal axis 4.
  • the diameter at the second end 11b is smaller than at the first end 11a.
  • the diameter could, however, also widen towards the second end 11b.
  • the cross-sectional shape can, but does not have to be, rotationally symmetrical.
  • the cross section of the second radiator 11 can have individual subsegments that are circular or partially circular, whereas other segments are straight or consist of several straight lines converging at an angle.
  • the second radiator 11 preferably extends over a greater length along the longitudinal axis 4 than the first radiator 2. However, this could also be the other way round. Both radiators 2, 11 can also extend over the same length along the longitudinal axis 4.
  • the second radiator 11 has one or more slots 13 which extend from the second end 11b in the direction of the first end 11a and end at a distance from the latter. These slots 13 are in Figure 3 shown.
  • the width of the slots 13 can be constant over their length. However, it can also change.
  • the slots 13 extend over a length along the longitudinal axis 14, which is preferably greater than 30%, or 40%, 50%, 60%, 70% or 80% of the length of the second radiator 11.
  • slots 13 In the event that several slots 13 are arranged, they can be formed symmetrically on the second radiator 11. This means that the distance between the individual slots 13 is the same in each case. An asymmetrical arrangement would also be possible. In this case, the distance from one or all of the slots 13 to the respectively adjacent slots 13 would be different.
  • the slots 13 can have any shape. They can also be curved or consist of several slot segments running at an angle to one another. The corners can also be rounded.
  • the omnidirectional antenna 1 also comprises a holding and / or spacing element 15.
  • This holding and / or spacing element 15 is preferably made of a dielectric material such as plastic .
  • the holding and / or spacer element 15 is preferably inserted into the receiving space 16, which is delimited by the radiator surfaces 6 of the first radiator 2.
  • the holding and / or spacer element 15 is preferably attached to the first radiator 2 in a rotationally fixed manner.
  • the holding and / or spacer element 15 preferably comprises a multiplicity of first clip connections 17 a, which engage in a multiplicity of first fastening openings 17 b within the first radiator 2.
  • the holding and / or spacer element 15 also comprises a multiplicity of second clip connections 18 which engage in a multiplicity of fastening openings in the second radiator 11. Additionally or alternatively, this multiplicity of second clip connections 18 can also engage in the multiplicity of slots 13 of the second radiator 11, as a result of which the holding and / or spacer element 15 is non-rotatably connected to the first and second radiators 2, 11.
  • the multiplicity of first or second clip connections 17a, 18 can be introduced into the corresponding fastening openings 17b or slots 13 in such a way that the second radiator 11 can only be attached to the first radiator 2 in a specific rotational or angular position.
  • the holding and / or spacer element 15 also includes a spacing surface 19, which is preferably designed as a circular surface that is parallel or with a Component is predominantly aligned parallel to the base plate 3.
  • This spacing surface 19 preferably rests on an end face at the second end 2b of the first radiator 2. The thickness of this spacing surface 19 defines how large the distance between the first radiator 2 and the second radiator 11 is.
  • the holding and / or spacer element 15 comprises at least in its center an opening through which, for example, the sleeve-shaped extension 10 of the first radiator 2 can penetrate.
  • the holding and / or spacer element 15 is preferably designed in one piece. In the assembled state of the omnidirectional antenna 1, the holding and / or spacer element 15 is predominantly within the first and / or second radiator 2, 11. The holding and / or spacer element 15 is preferably exclusively on the first radiator 2 and on the second radiator 11 attached. A further fastening, in particular on the base plate 3, is preferably not provided.
  • the Figure 4A shows a longitudinal section through the omnidirectional antenna 1, the Figures 4B and 4C an enlargement of two sub-areas that are shown in Figure 4A are shown, map.
  • the Figure 4C shows the gap 20 between the first radiator 2 and the second radiator 11. This gap 20 is preferably filled by the holding and / or spacer element 15. It can be seen here that the diameter of the second radiator 11 at its first end 11a is greater than the diameter of the first radiator 2 at its second end 2b.
  • the entire omnidirectional antenna 1 should preferably be able to be assembled without tools.
  • a cover 25 is also shown.
  • the cover 25 is positively and / or non-positively connected to the base plate 3 and furthermore preferably moisture-tight and surrounds the first and second radiators 2, 11.
  • the cover 25 is furthermore preferably contact-free arranged to the first and the second radiator 2, 11.
  • further clip connections 26, which are formed on the underside (which faces the base plate 3) of the cover 25, the cover 25 is securely connected to the base plate 3.
  • the base plate 3 has corresponding fastening openings 3b for this purpose.
  • the further clip connections 26 engage in this.
  • the shape of the cover 25 is adapted to the shape of the second radiator 11 and the first radiator 2.
  • the cover 25 is made of a dielectric material.
  • the fully assembled omnidirectional antenna 1 is shown in FIG.
  • the covering hood 25 is correspondingly firmly attached to the base plate 3.
  • the base plate 3 preferably has a larger diameter than the cover hood 25 at its lower end facing the base plate 3.
  • the omnidirectional antenna 1 also comprises a coupling device 30.
  • the coupling device comprises one or more coupling webs 31. At least one first end 31a of the coupling webs 31 is galvanically connected to the radiator surface 12 of the second radiator 11 and extends towards the base plate 3.
  • the coupling web 31 or the coupling webs 31 are arranged with their first end 31a closer to the first end 11a of the second radiator 11 than to the second end 11b of the second radiator 11. However, this could also be the other way around.
  • the coupling webs 31 can consist of a segment inclined with respect to the longitudinal axis 4. They are preferably branch-free.
  • the coupling web 31 or the coupling webs 31 can also consist of several subsegments which are connected to one another at an angle.
  • the coupling web 31 or the coupling webs 31 are preferably made in one piece. They consist of an electrically conductive material or are provided with an electrically conductive layer.
  • the second end 31b of the coupling webs 31, which is arranged closer to the base plate 3, has coupling surfaces 32 which run parallel or with one component predominantly parallel to the base plate 3.
  • all coupling surfaces 32 of the coupling webs 31 are connected to one another and thus form a common coupling frame 32. This delimits a receiving space 33 in which a part of the first radiator 2 is arranged.
  • the common coupling frame 32 has a cross section which has the shape of a (hollow) circle. Other cross-sectional shapes are also conceivable.
  • a dielectric, on which the at least one coupling surface 32 rests or is supported, can be arranged between the at least one coupling surface 32 (for example coupling frame) and the base plate 3.
  • the coupling surface 32 is preferably designed to be free of interruptions which would partially or completely penetrate the coupling surface 32 over its (entire) width.
  • the coupling surface 32 is preferably designed to be screw-free and / or pin-free.
  • the at least one coupling surface 32 is arranged at a distance from the base plate 3. There is a capacitive coupling between the coupling surface 32 and the base plate 3.
  • the at least one coupling surface 32 could be galvanically connected to the base plate 3.
  • a groove it would be possible for a groove to be made in the base plate 3, the shape of which corresponds to the shape of the at least one coupling surface 32.
  • the coupling frame 32 would be at least partially arranged in this groove.
  • the dimensions and the distance between the coupling surfaces 32 and the base plate 3 can be selected as desired.
  • the coupling web 31 is preferably thicker than the coupling surface 32.
  • the coupling web 31 or the coupling webs 31 are spaced further from the longitudinal axis 4 than the radiator surfaces 6, 12 of the first and second radiators 2, 11.
  • the coupling web 31 or the coupling webs 31 run outside the receiving space of the second radiator 11 and outside the receiving space 16 of the first radiator 2.
  • the receiving space 16 of the first radiator 2 is preferably free of the second radiator 11 and vice versa.
  • the first end 11a of the second radiator 11 is preferably at a greater distance from the base plate 3 than the second end 2b of the first radiator 2.
  • Figure 4B shows an enlarged illustration of a partial area Figure 4A .
  • This sub-area explains that the coupling surfaces 32 end at a distance in front of the base plate 3.
  • This distance can be selected as desired depending on the desired coupling and size of the coupling surfaces 32.
  • the distance can be, for example, smaller than 2 cm, 1.5 cm, 1 cm or smaller than 0.5 cm or larger than 0.3 cm, 0.7 cm, 0.9 cm, 1.3 cm, or 1, 7 cm can be chosen.
  • Figure 4B also shows that the covering hood 25 is arranged without contact with the coupling webs 31 with the respective coupling surfaces 32.
  • each coupling web 31 has its own coupling surface 32, the coupling surfaces 32 of each coupling web 31 being arranged separately and at a distance from one another.
  • the coupling surface 32 can, as already explained with regard to the coupling frame, have any cross-section.
  • the coupling surfaces 32 have a cross-sectional shape which includes part-circular segments.
  • the coupling surfaces 32 can be arranged parallel to the base plate 3 or also at an angle to the base plate 3.
  • the coupling webs 31 preferably have a greater thickness than the coupling surfaces 32.
  • the coupling webs 31 are connected to the coupling surfaces 32 with their second end 31b, preferably in the middle of the coupling surfaces 32.
  • All coupling surfaces 32 preferably have the same shape and / or size. It is also possible for at least one or all of the coupling surfaces 32 to have different shapes and / or sizes.
  • the individual coupling surfaces 32 do not have to be arranged symmetrically around the first radiator 2. This means that a distance between the individual coupling surfaces 32 can be different.
  • the coupling surfaces 32 and the coupling webs 31 can be produced in one piece. They can also be soldered or welded together be connected. The same also applies to the coupling webs 31 with regard to the second radiator 11.
  • a distance of the coupling surfaces 32 from the first radiator 2 corresponds, for example, to the width of the coupling surfaces 32 in the radial direction starting from the longitudinal axis 4. The distance can, however, also be greater or smaller than be the width of the corresponding coupling surface 32.
  • Some coupling surfaces 32 can also be connected to one another, whereas other coupling surfaces 32 are arranged individually.
  • the coupling surfaces 32 can also be produced in a cutting and / or stamping process.
  • the first and second radiators 2, 11 together with the coupling webs 31 and the coupling surfaces 32 are made from sheet metal. All of these elements are preferably produced by a cutting or punching and / or bending process.
  • the second radiator 11 is not arranged as an extension of the first radiator 2 along the longitudinal axis 4 away from the base plate 3.
  • the at least one radiator surface 12 of the second radiator 11, on the other hand, is arranged in the region of the second end 2b of the first radiator 2 parallel or with one component predominantly parallel to the base plate 3 between the radiator surfaces 6 of the first radiator 2.
  • the radiator surfaces 6 of the first radiator 2 end at the same distance from the base plate 3 as the radiator surfaces 12 of the second radiator 11.
  • the radiator surfaces 12 of the second radiator 11 could, however, also be arranged closer in the direction of the base plate 3 than the second end 2b of the first radiator 2. Not according to the invention, it could also be arranged further away from the base plate 3 than the second end 2b of the first radiator 2.
  • the first radiator 2 preferably comprises n radiator surfaces 6 with n> 2.
  • the n radiator surfaces 6 are galvanically connected to one another at the first end 2a of the first radiator 2 or formed in one piece with one another or on one another.
  • the radiator surfaces 6 are around the longitudinal axis 4 of the first radiator 2 arranged offset from one another with the formation of slots 40.
  • the slots 40 begin at the first end 2a of the first radiator 2 and run to the second end 2b of the first radiator 2.
  • the slots 40 or each slot 40 or a slot 40 preferably have a larger area than one of the n radiator surfaces 6 of the first emitter 2.
  • the radiator surfaces 6 of the first radiator 2 comprise a plurality of radiator sub-surfaces aligned at an angle to one another.
  • the partial radiator surfaces not only extend from the base plate 3 along the longitudinal axis 4 or at an angle to the longitudinal axis 4 away from the base plate 3, but they preferably widen in sections from the first end 2a to the second end 2b of the first radiator 2. This widening does not have to take place over the entire length of the respective radiator surfaces 6. The widening can also only take place over a partial length.
  • Some radiator sub-surfaces run at an angle to the longitudinal axis 4, whereas other radiator sub-surfaces run parallel or with a component predominantly parallel to the longitudinal axis 4.
  • those partial radiator surfaces which are arranged closer to the base and / or feed point 5 run at an angle to the longitudinal axis 4.
  • the individual radiator surfaces 6 of the first radiator 2 are preferably arranged opposite one another. This means that two radiator surfaces 6 are preferably located opposite one another. An even number of radiator surfaces 6 is preferably used. In this case, the first radiator 2 would comprise at least 2 ⁇ n radiator areas with n 1.
  • At least part of the at least one radiator surface 12 of the second radiator 11 is arranged parallel or with a component predominantly parallel to the base plate 3 at the second end 2b of the first radiator 2 between the radiator surfaces 6 of the first radiator 2.
  • the second radiator 11 can protrude with its radiator surfaces 12 at least partially beyond the slots 40 which separate the radiator surfaces 6 of the first radiator 2 from one another.
  • the at least one radiator surface 12 of the second radiator 11 can also comprise a plurality of radiator sub-surfaces that are aligned at an angle to one another. It is precisely these radiator sub-surfaces of the second radiator 11 that are aligned at an angle to one another and at an angle to the longitudinal axis 4 out through the slot 40 between the radiator surfaces 6 of the first radiator 2.
  • radiator surfaces 6 of the first radiator 2 and / or all of the radiator surfaces 12 of the second radiator 11 are free of curvature and are arranged in a separate plane.
  • the first radiator 2 and the second radiator 11 can preferably be produced from sheet metal in a cutting, stamping and / or bending process.
  • the omnidirectional antenna 1 also includes a coupling device 30 which is connected to the second radiator 11.
  • the coupling device 30 also has one or more coupling webs 31, a first end 31a of one or more coupling webs 31 being galvanically connected to the radiator surface 12 of the second radiator 11 and extending in the direction of the base plate 3.
  • the first end 31a of the coupling web 31 or the coupling webs 31 is preferably galvanically connected to that part of the radiator surface of the second radiator 11 which is inclined with respect to the longitudinal axis 4 (0 ° ⁇ ⁇ 90 °).
  • Coupling surfaces 32 are again arranged at a second end 31b of the coupling webs 31. In this exemplary embodiment, these comprise the shape of a rectangle.
  • a common coupling frame 32 could be used, which is galvanically connected to all second ends 31b of the coupling webs 31.
  • this exemplary embodiment of the omnidirectional antenna 1 also has at least one dielectric holding and / or spacer element. This is preferably arranged within the first radiator 2 and fastened to it in a rotationally fixed manner. It is in turn fastened to the second radiator 11 in a rotationally fixed manner, the holding and / or spacer element being designed such that a gap between the second end 2b of the first radiator 2 and the second radiator 11 has a predeterminable width.
  • the first radiator 2 is galvanically connected to the feed device 7 at the foot and / or feed point 5.
  • the feed device 7 preferably comprises an external thread which is screwed into an internal thread of the first radiator 2.
  • the first radiator 2 can be fixedly mounted on the sleeve 9 by means of a nut 41.
  • the first radiator 2 can therefore no longer be removed. Additionally or alternatively, soldered or welded connections could also be used.
  • FIGS. 9A and 9B show a more detailed structure of the first and second radiators 2, 11 as a further exemplary embodiment of the omnidirectional antenna.
  • the first radiator 2 is shown, which consists of two radiator surfaces 6, which not only increase in their width along the longitudinal axis 4, but also have different radiator sub-segments that are aligned at an angle to one another.
  • the first radiator 2 with its radiator surfaces 6 consists of a common part.
  • the second radiator 11 in Figure 9B This also preferably consists of a single part.
  • this radiator 11 also includes the coupling webs 31 with the coupling surfaces 32.
  • the number of coupling webs 31 can be kept as desired.
  • the second radiator 11 preferably comprises as many coupling webs 31 as the first radiator 2 has slots 40.
  • the second beam 11 with the coupling webs 31 and the coupling surfaces 32 is preferably made from a single piece.
  • the first radiator 2 has a V-shape in this exemplary embodiment.
  • the second radiator 11 has a shape that resembles an upside-down V.
  • the height of the omnidirectional antenna 1 along the longitudinal axis 4 corresponds to 0.18 ⁇ , where ⁇ here represents the wavelength of the lower limit frequency (e.g. 694 MHz).

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine breitbandige omnidirektionale Antenne nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Omnidirektionale Antennen werden beispielsweise als Indoor-Antennen eingesetzt. Sie sind multibandfähig und strahlen bevorzugt mit einer vertikalen Polarisationsausrichtung. Sie können dazu eine Grund- oder Masseplatte (Reflektor) umfassen, die beispielsweise scheibenförmig gestaltet sein kann, auf der sich quer und insbesondere senkrecht zur Grundplatte ein monopolförmiger Strahler erhebt. Die gesamte Anordnung ist in der Regel mittels eines Schutzgehäuses, d.h. einer Antennenabdeckung (Radom) abgedeckt.
  • Die hier vorliegende breitbandige omnidirektionale Antenne kann dabei nicht nur innerhalb von Gebäuden eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch mit Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen oder Booten benutzt werden.
  • Aus der EP 2 154 752 A1 ist ein Multi-Band-Antennensystem bekannt, welches eine erste Antenne umfasst. Diese erste Antenne weist ein konusförmiges Strahlerelement auf, welches an seinem Ende gespeist wird. Ein zylinderförmiges Strahlerelement schließt sich an das aufgeweitete Ende des konusförmigen Strahlerelements an. Beide Strahlerelemente sind galvanisch voneinander getrennt. In der ersten Antenne ist noch eine zweite stabförmige Antenne angeordnet. Die erste Antenne wird für höhere Frequenzen verwendet als die zweite Antenne. Die zweite Antenne und das zylinderförmige Strahlerelement der ersten Antenne sind an ihren freien Enden mit einer weiteren Strahlerstruktur kapazitiv gekoppelt. Diese weitere Strahlerstruktur verlängert das Multi-Band-Antennensystem in Längsrichtung und dient dazu, dass dieses tiefere Frequenzen unterstützt.
  • Aus der US 2017/0025766 A1 ist eine Innenantenne gezeigt. Diese umfasst eine Antenne, die sich von einem Speisepunkt ausgehend verbreitert und dabei in drei voneinander getrennte Antennenelemente aufteilt. Alle drei Antennenelemente sind an ihrem freien Ende galvanisch mit einem hochgebogenen Blechabschnitt des Reflektors verbunden.
  • Die US 2014/184467 A1 zeigt eine omnidirektionale Antenne, die einen ersten Strahler umfasst, der konisch ausgebildet ist. In Verlängerung dazu gibt es einen zweiten Strahler, der zylinderförmig ist. Eine Koppeleinrichtung erstreckt sich vom Reflektor in Richtung des ersten Strahlers und in Richtung des zweiten Strahlers.
  • Die EP 2 081 256 A1 beschreibt eine Antennenanordnung, die einen ersten und einen zweiten Strahler umfasst. Der erste Strahler ist in Draufsicht Kreuzförmig und erstreckt sich vom Reflektor aus weg. Der zweite Strahler überdeckt den ersten Strahler zumindest teilweise und ist ebenfalls kreuzförmig ausgebildet.
  • Die WO 2012/144247 A1 beschreibt eine Breitbandantenne. Diese umfasst einen ersten Strahler und einen zweiten Strahler. Der erste Strahler erstreckt sich vom Reflektor aus weg. Der zweite Strahler überdeckt den ersten Strahler zumindest teilweise.
  • Eine gattungsbildende omnidirektionale Antenne ist beispielsweise aus der DE 103 59 605 A1 bekannt geworden. Der darin bekannte monopolförmige Strahler erhebt sich senkrecht über eine Grundplatte, von der er galvanisch getrennt ist. Die dort bekannte Antenne umfasst einen vertikal polarisierten monopolförmigen Strahler. Der vertikal polarisierte Strahler ist dabei insbesondere in Form eines Hohlzylinders bzw. Hohlkegels ausgebildet und erstreckt sich von der Grundplatte weg.
  • Nachteilig an der omnidirektionalen Antenne aus der DE 103 59 605 A1 ist, dass die untere Grenzfrequenz durch die vorgegebene Bauhöhe und den vorgegebenen Durchmesser begrenzt ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine breitbandige omnidirektionale Antenne zu schaffen, die möglichst einfach, kostengünstig und kompakt herstellbar ist und gleichzeitig ein breiteres Frequenzspektrum abdeckt.
  • Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße breitbandige omnidirektionale Antenne des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind erfindungsgemäße Weiterbildungen der breitbandigen omnidirektionalen Antenne angegeben.
  • Die erfindungsgemäße breitbandige omnidirektionale Antenne umfasst einen ersten Strahler der an einer Grundplatte, die vorzugsweise auch als Reflektor dient, angeordnet ist und der eine Längsachse aufweist, die sich zumindest näherungsweise bzw. überwiegend oder vollständig senkrecht zur Grundplatte erstreckt. Der erste Strahler erstreckt sich dann von der Grundplatte ausgehend weg. Der erste Strahler umfasst ein erstes Ende mit einem Fuß- und/oder Einspeisepunkt und ein, dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende. Das erste Ende, also der Fuß- und/oder Einspeisepunkt des ersten Strahlers, ist dabei galvanisch von der Grundplatte getrennt, aber näher an der Grundplatte angeordnet als das zweite Ende. Der erste Strahler umfasst außerdem Strahlerflächen, die im Bereich des ersten Endes entspringen und sich in Richtung des zweiten Endes erstrecken. Ein Abstand zwischen den Strahlerflächen und der Längsachse vergrößert sich zumindest abschnittsweise vom ersten Ende in Richtung des zweiten Endes. Dies bedeutet, dass die Strahlerflächen zumindest über eine Teillänge entlang der Längsachse auseinander divergieren. Weiterhin umfasst die omnidirektionale Antenne einen zweiten Strahler, der zumindest eine Strahlerfläche umfasst. Der zweite Strahler ist galvanisch getrennt vom ersten Strahler an diesem angeordnet und vorzugsweise lediglich oder überwiegend durch den ersten Strahler speisbar. Die omnidirektionale Antenne umfasst eine Koppeleinrichtung. Die Koppeleinrichtung dient dazu, dass die untere Grenzfrequenz, mit der die omnidirektionale Antenne betrieben werden kann, weiter absenkbar ist. Die Koppeleinrichtung umfasst hierzu einen oder mehrere Koppelstege, wobei ein erstes Ende des Koppelstegs bzw. der Koppelstege galvanisch mit der Strahlerfläche des zweiten Strahlers verbunden ist und sich in Richtung der Grundplatte erstreckt. Der Koppelsteg bzw. die Koppelstege sind weiter von der Längsachse beabstandet als die Strahlerflächen des ersten und des zweiten Strahlers. Dies bedeutet, dass sich der Koppelsteg bzw. die Koppelstege außerhalb des ersten und zweiten Strahlers in Richtung der Grundplatte erstrecken. An einem zweiten Ende des Koppelsteg bzw. der Koppelstege, das dem ersten Ende gegenüberliegt und folglich näher an der Grundplatte angeordnet ist als das erste Ende, ist zumindest eine Koppelfläche ausgebildet oder angeformt, die galvanisch mit dem jeweiligen Koppelsteg verbunden ist. Die zumindest eine Koppelfläche verläuft parallel oder mit einer Komponente (überwiegend) parallel zur Grundplatte. Für den Wortlaut "überwiegend" gelten ebenfalls die eingangs gemachten Ausführungen zur Neigung. Aufgrund einer solchen Kopplung zur Grundplatte kann die untere Grenzfrequenz weiter abgesenkt werden. In diesem Fall ist es möglich, dass die omnidirektionale Antenne in einem Frequenzbereich von 600 MHz bis 6 GHz betrieben wird. Vorzugsweise wird sie in einem Frequenzbereich von 650 MHz bzw. 698 MHz bis 6 GHz betrieben. Abhängig von der Baugröße und Dimensionierung, u.a. der Speisestelle ist auch eine Frequenzbereichserweiterung nach oben und/oder unten möglich.
  • Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Strahlerfläche des zweiten Strahlers im Bereich des zweiten Endes des ersten Strahlers parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte, insbesondere zwischen den Strahlerflächen des ersten Strahlers, also innerhalb von diesem angeordnet. Die Strahlerflächen des ersten Strahlers enden gleich weit beabstandet von der Grundplatte wie die Strahlerflächen des zweiten Strahlers. Alternativ dazu sind die Strahlerflächen des zweiten Strahlers näher in Richtung der Grundplatte angeordnet als das zweite Ende des ersten Strahlers. Unter dem Wortlaut überwiegend parallel zur Grundplatte ist zu verstehen, dass auch eine geringfügig geneigte Anordnung möglich ist, wobei die Neigung vorzugweise weniger als 15°, 12°, 10°, 8°, 6°, 5°, 4°, 3°, 2° oder weniger als 1° entspricht. Auch ein gewellter oder zackenförmiger Verlauf würde hier drunter fallen.
  • Es ist besonders vorteilhaft, dass der zweite Strahler lediglich bzw. überwiegend durch den ersten Strahler gespeist wird. Eine separate Speiseleitung für den zweiten Strahler ist dabei nicht notwendig bzw. vorgesehen. Dabei ist vorteilhaft, wenn der zweite Strahler eine Verlängerung des ersten Strahlers darstellt, wobei beide Strahler galvanisch voneinander getrennt sind. Dadurch wird die erzielbare Bandbreite erhöht und der Herstellungsaufwand gering gehalten.
  • Die Strahlerflächen des zweiten Strahlers sind in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform gegenüber den Strahlerflächen des ersten Strahlers derart angeordnet, dass sie als Verlängerung dienen können. Dies bedeutet, dass der zweite Strahler eine Verlängerung des ersten Strahlers darstellt. Die Strahlerflächen des zweiten Strahlers können dabei zumindest abschnittsweise geneigt sein oder ausschließlich parallel zur Längsachse verlaufen. Sie sind weiter von der Grundplatte beabstandet als die Strahlerflächen des ersten Strahlers. Der zweite Strahler weist ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende auf, wobei das erste Ende des zweiten Strahlers näher an dem zweiten Ende des ersten Strahlers angeordnet ist als das zweite Ende des zweiten Strahlers. Der Koppelsteg bzw. die Koppelstege sind mit ihrem ersten Ende näher an dem ersten Ende des zweiten Strahlers angeordnet als an dem zweiten Ende des zweiten Strahlers.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der breitbandigen omnidirektionalen Antenne ist am Fuß- und/oder Einspeisepunkt eine Speiseeinrichtung angeordnet. Die Speiseeinrichtung erstreckt sich dabei in Richtung der Grundplatte und durchsetzt diese vorzugsweise. An einer Unterseite der Grundplatte, die der Montageseite mit den aufgenommenen ersten und zweiten Strahlern gegenüberliegt, ist ein Steckerelement, insbesondere in Form einer Buchse, angeordnet. An dieses Steckerelement ist ein Speisekabel anschließbar oder angeschlossen. Die Speiseeinrichtung erstreckt sich zumindest mit ihrem ersten Ende vorzugsweise in das Steckerelement hinein, wobei das erste Ende der Speiseeinrichtung zumindest mittelbar (über einen weiteren Leiter) oder direkt mit einem Innenleiter des Speisekabels elektrisch kontaktierbar oder kontaktiert ist. Die Speiseeinrichtung ist dabei galvanisch von der Grundplatte getrennt. Die Speiseeinrichtung ist je nach Ausführungsform der breitbandigen omnidirektionalen Antenne galvanisch, aber vorzugsweise lötfrei, mit dem ersten Strahler am Fuß- und/oder Einspeisepunkt verbunden. Sie könnte auch kapazitiv mit dem ersten Strahler am Fuß- und/oder Einspeisepunkt gekoppelt sein, wobei sich die Speiseeinrichtung zumindest teilweise entlang der Längsachse bzw. mit einer Komponente überwiegend parallel zur Längsachse in Richtung des zweiten Endes der Strahlerflächen des ersten Strahlers erstreckt.
  • In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Fuß- und/oder Einspeisepunkt des ersten Strahlers eine hülsenförmige bzw. hohlzylinderförmige Erstreckung in Richtung des zweiten Endes des ersten Strahlers umfasst. Die Speiseeinrichtung ist zumindest über eine Teillänge der hülsenförmigen Erstreckung in dieser angeordnet, wobei zwischen der Speiseeinrichtung und der hülsenförmigen Erstreckung eine galvanische Trennung besteht. Die hülsenförmige Erstreckung kann sich bis zum zweiten Ende des ersten Strahlers oder über das zweite Ende des ersten Strahlers hinaus erstrecken. Je nach Anwendungsfall kann somit eine kapazitive bzw. induktive Speisung des ersten Strahlers erfolgen.
  • In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der erste Strahler entlang seiner Längsachse über die gesamte Länge oder über eine Teillänge einen teilweisen oder überwiegenden oder vollständigen konischen oder trichterförmigen Verlauf auf. Der zweite Strahler umfasst eine überwiegend bzw. vorzugsweise vollständig umlaufende Strahlerfläche, wobei ein Durchmesser bzw. ein Umfang der umlaufenden Strahlerfläche des zweiten Strahlers an seinem ersten Ende an einen Durchmesser bzw. Umfang des zweiten Endes des ersten Strahlers angepasst ist.
  • Eine solche Anpassung wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass der Durchmesser bzw. der Umfang am ersten Ende des zweiten Strahlers vom Durchmesser bzw. Umfang am zweiten Ende des ersten Strahlers um weniger als 20% oder 15% oder 10% oder 8% oder 5% oder 3% abweicht. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Durchmesser bzw. der Umfang am ersten Ende des zweiten Strahlers geringfügig größer ist als der Durchmesser bzw. der Umfang am zweiten Ende des ersten Strahlers. Unter "geringfügig größer" sind wenige Millimeter, insbesondere weniger als 8 mm oder 6 mm oder 4 mm oder 2 mm aber vorzugsweise mehr als 1 mm oder 3 mm oder 5 mm oder 7 mm oder 9 mm zu verstehen.
  • Im Rahmen eines weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Erfindung bleibt der Durchmesser des zweiten Strahlers entlang der Längsachse konstant bzw. verjüngt sich in Richtung der Längsachse vom ersten Ende hin zum zweiten Ende. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die omnidirektionale Antenne kompakt aufgebaut werden kann.
  • In einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der omnidirektionalen Antenne umfasst der zweite Strahler einen oder mehrere Schlitze, die sich von seinem zweiten Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, in Richtung des ersten Endes erstrecken und beabstandet von diesem enden. Diese Schlitze können dabei in ihrer Breite konstant sein oder sich in Richtung des ersten Endes verjüngen. Grundsätzlich könnten sich die ersten Schlitze auch vom ersten Ende in Richtung des zweiten Endes erstrecken und beabstandet vom zweiten Ende enden.
  • Damit der erste und der zweite Strahler dauerhaft in einer genau definierten Position zueinander ausgerichtet sind, wird in einer besonders bevorzugten nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der omnidirektionalen Antenne ein (dielektrisches) Halte- und/oder Abstandselement verwendet, welches zumindest teilweise innerhalb des ersten Strahlers angeordnet und drehfest an diesem befestigt ist. Das Halte- und/oder Abstandselement ist vorzugsweise ebenfalls drehfest an dem zweiten Strahler befestigt, wobei das Halte- und/oder Abstandselement derart ausgebildet ist, dass ein Spalt (entlang der Längsachse) zwischen dem ersten Ende des zweiten Strahlers und dem zweiten Ende des ersten Strahlers eine einstellbare Breite aufweist. Der erste Strahler und der zweite Strahler sind daher überlappungsfrei zueinander angeordnet. Das Halte- und/oder Abstandselement erfüllt daher mehrere Funktionen. Zum einen verhindert das Halte- und/oder Abstandselement, dass der erste und der zweite Strahler sich im Laufe der Zeit gegeneinander verdrehen. Weiterhin wird durch dieses sichergestellt, dass der erste und der zweite Strahler galvanisch voneinander getrennt sind. Der Spalt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Strahler durch das Halte- und/oder Abstandselement eingestellt wird, ist vorzugsweise größer als 0,1 mm oder 0,3 mm oder 0,5 mm oder 0,7 mm oder 0,9 mm oder 12 mm oder 15 mm oder 17 mm oder 20 mm oder 30 mm oder 40 mm oder 50 mm und ist vorzugsweise kleiner als 40 mm oder 30 mm oder 20 mm oder 18 mm oder 16 mm oder 13 mm oder 11 mm oder 9 mm oder 8 mm oder 6 mm oder 3 mm oder 1 mm.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der erste Strahler n Strahlerflächen mit n ≥ 2. Die n Strahlerflächen sind dabei am ersten Ende des ersten Strahlers galvanisch miteinander verbunden oder einteilig miteinander ausgebildet, wobei die Strahlerflächen um die Längsachse des ersten Strahlers zueinander versetzt unter Ausbildung von Schlitzen zwischen jeweils benachbarten Strahlerflächen angeordnet sind und die Schlitze vom ersten Ende des ersten Strahlers beabstandet beginnen und bis zum zweiten Ende des ersten Strahlers verlaufen. Zumindest ein Teil der zumindest einen Strahlerfläche des zweiten Strahlers ist dabei parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte am zweiten Ende des ersten Strahlers zwischen den Strahlerflächen des ersten Strahlers angeordnet. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass eine solche Strahleranordnung sehr einfach, beispielsweise aus Blechteilen, hergestellt werden kann. Die Bauhöhe einer solchen omnidirektionalen Antenne ist sehr niedrig, wobei sie dennoch breitbandig arbeitet.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Strahlerflächen des ersten Strahlers mehrere winklig zueinander ausgerichtete Strahlerteilflächen. Das Gleiche kann auch für die zumindest eine Strahlerfläche des zweiten Strahlers gelten.
  • Die Strahlerflächen des ersten bzw. zweiten Strahlers sind dabei vorzugsweise krümmungsfrei (mit Ausnahme der Biegekante) ausgebildet und jeweils in einer eigenen Ebene angeordnet. Der erste Strahler und/oder der zweite Strahler sind dabei in einem Schneid-, Stanz- und/oder Biegeprozess aus einem Blech herstellbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform der omnidirektionalen Antenne ist die zumindest eine Koppelfläche galvanisch mit der Grundplatte verbunden oder in einem Abstand zu dieser angeordnet, so dass die zumindest eine Koppelfläche kapazitiv mit der Grundplatte gekoppelt ist. Der Abstand zwischen der Koppelfläche und der Grundplatte und die Größe der Koppelfläche kann dabei je nach Anwendungsfall beliebig variiert werden. Die Koppelfläche kann parallel zur Grundplatte angeordnet sein. Sie kann auch schräg angeordnet sein bzw. uneben (z.B. wellig) ausgeführt sein.
  • Dabei kann beispielsweise zwischen der zumindest einen Koppelfläche und der Grundplatte ein zusätzliches Dielektrikum angeordnet sein, auf dem die zumindest eine Koppelfläche aufliegt bzw. sich abstützt. Dadurch kann die Kopplung nochmals genauer eingestellt und die Stabilität der gesamten omnidirektionalen Antenne erhöht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die mehreren Koppelstege über ihr zweites Ende galvanisch mit einer gemeinsamen Koppelfläche verbunden, wobei die Koppelfläche die Form eines gemeinsamen Koppelrahmens aufweist, der einen Aufnahmeraum umgrenzt, in dem ein Teil des ersten Strahlers angeordnet ist. Der gemeinsame Koppelrahmen kann grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen. Insbesondere weist sein Querschnitt allerdings die Form eines Rechtecks oder eines Quadrats oder eines Kreises oder eines Ovals auf.
  • Um die Stabilität der omnidirektionalen Antenne und die Wetterbeständigkeit weiter zu erhöhen, umfasst diese in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Abdeckhaube. Vorzugsweise wird eine einzige Abdeckhaube verwendet, die mit der Grundplatte form- und/oder kraftschlüssig und optional feuchtigkeitsdicht verbunden ist und den ersten und zweiten Strahler umgibt. Die Abdeckhaube ist dabei vorzugsweise berührungsfrei zu dem ersten und dem zweiten Strahler angeordnet.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
    • Figuren 1 und 2:
    eine beispielhafte omnidirektionale Antenne;
    Figur 3:
    eine Explosionsdarstellung der Antenne gemäß einem ersten nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
    Figuren 4A bis 4C:
    Schnittdarstellungen durch die beispielhafte omnidirektionale Antenne gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    Figuren 5 und 6:
    räumliche Ansichten der beispielhaften omnidirektionalen Antenne gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    Figuren 7A bis 7C:
    verschiedene Darstellungen der erfindungsgemäßen omnidirektionalen Antenne;
    Figur 8:
    eine räumliche Darstellung des Fuß- und/oder Einspeisepunktes der erfindungsgemäßen omnidirektionalen Antenne; und
    Figuren 9A und 9B:
    verschiedene räumliche Darstellungen eines ersten und eines zweiten Strahlers der erfindungsgemäßen omnidirektionalen Antenne.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer omnidirektionalen Antenne 1. In Figur 3 wird das erste Ausführungsbeispiel der omnidirektionalen Antenne 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die omnidirektionale Antenne 1 arbeitet sehr breitbandig, insbesondere in einem Frequenzbereich von 600 MHz bzw. 650 MHz oder 694 MHz bis 6000 MHz. Sie umfasst einen ersten Strahler 2, der galvanisch von einer Grundplatte 3 getrennt ist und sich von dieser weg erstreckt, wobei der erste Strahler 2 eine Längsachse 4 aufweist, die sich zumindest näherungsweise senkrecht zur Grundplatte 3 erstreckt. Bei der Grundplatte 3 kann auch von einem Reflektor gesprochen werden. Die Grundplatte 3 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie einem Metall. Sie könnte auch aus einem dielektrischen Material bestehen und mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen sein. Die Grundplatte 3 umfasst mehrere Vertiefungen 3a, über die die Grundplatte 3 mit einem darunter liegenden Träger verbunden werden kann. Die Grundplatte 3 fungiert auch als Gegengewichtsfläche um den restlichen Teil der omnidirektionalen Antenne 1 abzustützen.
  • Der erste Strahler 2 umfasst ein erstes Ende 2a und ein dem ersten Ende 2a gegenüberliegendes zweites Ende 2b. Das erste Ende 2a kann auch als Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 betrachtet werden. Das erste Ende 2a ist dabei näher an der Grundplatte 3 angeordnet als das zweite Ende 2b. Der erste Strahler 2 umfasst Strahlerflächen 6, die im Bereich des ersten Endes 2a entspringen und sich in Richtung des zweiten Endes 2b erstrecken bzw. das zweite Ende 2b bilden. Ein Abstand zwischen den Strahlerflächen 6 und der Längsachse 4 vergrößert sich zumindest abschnittsweise vom ersten Ende 2a in Richtung des zweiten Endes 2b.
  • Der erste Strahler 2 weist entlang seiner Längsachse 4 in dem ersten Ausführungsbeispiel der omnidirektionalen Antenne 1 einen vollständig konischen bzw. trichterförmigen Verlauf auf. Der konische bzw. trichterförmige Verlauf könnte auch nur teilweise bzw. überwiegend vorliegen. Es wäre auch möglich, dass der erste Strahler 2 in seinem Querschnitt, also quer zur Längsachse 4, einen Teilumfangsbereich aufweist, welcher teilkreisförmig ist, wobei ein anderer Teilumfangsbereich aus einer Geraden bzw. aus mehreren unter einem Winkel zueinander verlaufenden Geraden besteht.
  • Die Steigung des konischen bzw. trichterförmigen Verlaufs muss nicht konstant sein, sondern kann sich auch ändern. Dabei können sich Abschnitte mit einer größeren Steigung an Abschnitte mit einer kleineren Steigung anschließen. Ein solcher Wechsel kann mehrfach erfolgen.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es nur eine Strahlerfläche 6 des ersten Strahlers 2 bzw. die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 sind vorzugsweise nahtlos miteinander verbunden bzw. gehen nahtlos ineinander über.
  • Im Hinblick auf die Figuren 2 und 3 ist die Speisung des ersten Strahlers 2 dargestellt. Am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 des ersten Strahlers 2 ist eine Speiseeinrichtung 7 angeordnet. Die Speiseeinrichtung 7 kann vorzugsweise stiftförmig ausgebildet sein. An einer Unterseite 3d der Grundplatte 3, die der Montageseite 3c mit dem aufgenommenen ersten Strahler 2 gegenüberliegt, ist ein Steckerelement 8, insbesondere in Form einer Buchse, angeordnet. An dieses Steckerelement 8 ist ein nicht dargestelltes Speisekabel anschließbar. Die Speiseeinrichtung 7 erstreckt sich in Richtung der Grundplatte 3 und kann diese auch durchsetzen. Dies ist allerdings nicht zwingend notwendig. Vorteilhaft ist vielmehr, dass die Speiseeinrichtung 7 sich zumindest mit ihrem ersten Ende 7a in das Steckerelement 8 hinein erstreckt, wobei das erste Ende 7a der Speiseeinrichtung 7 zumindest mittelbar mit dem Innenleiter des Speisekabels elektrisch kontaktierbar ist. Die Speiseeinrichtung 7 kann beispielsweise auch als Innenleiter des Steckerelements 8 betrachtet werden. Auch eine "direkte" Anspeisung wäre möglich, wenn die Speiseeinrichtung 7, direkt mit dem ersten Strahler 2, insbesondere mit dessen Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 verschaubt oder verlötet ist. In diesem Fall liegt eine durchgehend gute Anpassung vor (z.B. keine Resonanz).
  • Ein Außenleiter des Speisekabels ist über das Steckerelement 8 elektrisch leitfähig mit der Grundplatte 3 verbindbar.
  • Damit der Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 am ersten Ende 2a des ersten Strahlers 2 nicht elektrisch leitend mit der Grundplatte 3 verbunden ist, ist zwischen dem Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 und der Grundplatte 3 vorzugsweise noch eine Hülse 9 aus einem dielektrischen Material angeordnet. Die Hülse 9 kann dabei Bestandteil des Steckerelements 8 sein. Auf dieser Hülse 9 stützt sich der erste Strahler 2 mit seinem Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 ab.
  • Die Speiseeinrichtung 7 ist in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3 kapazitiv mit dem ersten Strahler 2 gekoppelt. Die Kopplung erfolgt am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 des ersten Strahlers 2. Die Speiseeinrichtung 7 erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Längsachse 4 in Richtung des zweiten Endes 2b der Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2. Um die kapazitive Kopplung zu erhöhen umfasst der erste Strahler 2 an seinem Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 eine hülsenförmige Erstreckung 10, die sich in Richtung des zweiten Endes 2b des ersten Strahlers 2 erstreckt bzw. in diese Richtung verläuft. Die hülsenförmige Erstreckung 10 kann dabei vor dem zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 enden oder bündig mit dem zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 abschließen. Sie kann sich auch weiter in Richtung der Längsachse 4 erstrecken und über das zweite Ende 2b des ersten Strahlers 2 hinausstehen. Die hülsenförmige Erstreckung 10 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material, aus dem auch der erste Strahler 2 besteht. Bei diesem Material handelt es sich vorzugsweise um ein Metall, wie beispielsweise Aluminium. Grundsätzlich kann der erste Strahler 2 auch aus einem Dielektrikum bestehen, welches mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist. Der erste Strahler 2 kann dabei in einem Gussverfahren, insbesondere in einem (Aluminium-)Druckgussverfahren hergestellt werden. Die Speiseeinrichtung 7 und die hülsenförmige Erstreckung 10 sind dabei galvanisch voneinander getrennt. Auf die Speiseeinrichtung 7 kann dabei noch ein Überzug, beispielsweise in Form einer zusätzlichen Hülse, aufgesetzt werden, wodurch die galvanische Trennung sichergestellt ist. Die Speiseeinrichtung 7 kann, zumindest in dem Bereich, in welchem sie in der hülsenförmigen Erstreckung 10 angeordnet ist, auch mit einer dielektrischen Schicht beschichtet sein. Die hülsenförmige Erstreckung 10 und der erste Strahler 2 sind vorzugsweise einteilig ausgebildet, sie bestehen also aus einem gemeinsamen Teil. Die hülsenförmige Erstreckung 10 könnte auch über eine Löt- bzw. Schweißverbindung an dem ersten Strahler 2 angeformt sein.
  • Die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 umfasst außerdem einen zweiten Strahler 11, der zumindest eine Strahlerfläche 12 umfasst. Der zweite Strahler 11 ist galvanisch vom ersten Strahler 2 getrennt angeordnet. Der zweite Strahler 11 wird vorzugsweise ausschließlich durch den ersten Strahler 2 gespeist. Ein Speisekabel ist nicht mit dem zweiten Strahler 11 direkt verbindbar. Der zweite Strahler 11 kann dabei in einem Gussverfahren, insbesondere in einem (Aluminium-)Druckgussverfahren hergestellt werden.
  • Das Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3 zeigt, dass die Strahlerflächen 12 des zweiten Strahlers 11 in Verlängerung des ersten Strahlers 2 angeordnet sind. Die Strahlerflächen 12 sind vorzugsweise zumindest abschnittsweise geneigt. Die Strahlerflächen 12 sind dabei insbesondere in Richtung der Längsachse 4 geneigt. Sie könnten allerdings auch ausschließlich oder überwiegend parallel zu Längsachse 4 verlaufen.
  • Die Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 ist vorzugsweise umlaufend, so dass sie auch als Strahlermantel 12 bezeichnet werden kann.
  • Der zweite Strahler 11 weist ein erstes Ende 11a und ein dem ersten Ende 11a gegenüberliegendes Ende 11b auf. Das erste Ende 11a ist näher an der Grundplatte 3 angeordnet als das zweite Ende 11b. Dies bedeutet, dass das erste Ende 11a des zweiten Strahlers 11 näher an dem zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 angeordnet ist als das zweite Ende 11b des zweiten Strahlers 11. Die Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung vollständig bzw. überwiegend geschlossen. Öffnungen können beispielsweise lediglich zur Befestigung des zweiten Strahlers 11 an dem ersten Strahler 2 bzw. an der Grundplatte 3 eingebracht werden.
  • Ein Durchmesser der umlaufenden Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 ist an seinem ersten Ende 11a an einen Durchmesser des zweiten Endes 2b des ersten Strahlers 2 angepasst. Der Durchmesser am ersten Ende 11a des zweiten Strahlers 11 weicht vom Durchmesser am zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 ab oder ist gleich groß.
  • Der Durchmesser des zweiten Strahlers 11 ist an seinem ersten Ende 11a dabei entweder größer oder kleiner oder gleich groß als bzw. wie der Durchmesser des ersten Strahlers 2 an seinem zweiten Ende 2b.
  • Der zweite Strahler 11 hat vorzugsweise die Form eines Hohlzylinders, wobei sich der Durchmesser entlang der Längsachse 4 verjüngt bzw. konstant bleibt. Für den Fall, dass sich der Durchmesser verjüngt, ist der Durchmesser am zweiten Ende 11b kleiner als am ersten Ende 11a. Der Durchmesser könnte sich allerdings auch zum zweiten Ende 11b hin verbreitern. Es wäre auch möglich, dass es Abschnitte gibt, in denen sich der Durchmesser ändert. Der Durchmesser kann sich allerdings auch konstant über die gesamte Länge des zweiten Strahlers 11 verändern. Die Querschnittsform kann, muss aber nicht rotationssymmetrisch sein. Der Querschnitt des zweiten Strahlers 11 kann dabei einzelne Teilsegmente aufweisen, die kreis- bzw. teilkreisförmig sind, wohingegen andere Segmente gerade sind bzw. aus mehreren unter einem Winkel zusammenlaufenden Geraden bestehen.
  • Der zweite Strahler 11 erstreckt sich vorzugsweise über eine größere Länge entlang der Längsachse 4 als der erste Strahler 2. Dies könnte allerdings auch umgekehrt sein. Beide Strahler 2, 11 können sich auch über die gleiche Länge entlang der Längsachse 4 erstrecken.
  • Der zweite Strahler 11 weist einen oder mehrere Schlitze 13 auf, die sich vom zweiten Ende 11b in Richtung des ersten Endes 11a erstrecken und beabstandet zu diesem enden. Diese Schlitze 13 sind in Figur 3 dargestellt. Die Breite der Schlitze 13 kann dabei über deren Länge konstant sein. Sie kann sich allerdings auch ändern. Die Schlitze 13 erstrecken sich über eine Länge entlang der Längsachse 14, die vorzugsweise größer ist als 30%, oder 40%, 50%, 60%, 70% oder 80% der Länge des zweiten Strahlers 11.
  • Für den Fall, dass mehrere Schlitze 13 angeordnet sind, können sie symmetrisch am zweiten Strahler 11 ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass der Abstand der einzelnen Schlitze 13 zueinander jeweils gleich ist. Eine asymmetrische Anordnung wäre auch möglich. In diesem Fall wäre der Abstand von einem oder allen Schlitzen 13 zu den jeweils benachbarten Schlitzen 13 unterschiedlich.
  • Die Schlitze 13 können eine beliebige Form aufweisen. Sie können auch geschwungen sein bzw. aus mehreren winklig zueinander verlaufenden Schlitzsegmenten bestehen. Die Ecken können ebenfalls abgerundet sein.
  • Damit der zweite Strahler 11 in einem genau definierten Abstand zum ersten Strahler 2 angeordnet ist, umfasst die omnidirektionale Antenne 1 noch ein Halte- und/oder Abstandselement 15. Dieses Halte- und/oder Abstandselement 15 besteht vorzugsweise aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise Kunststoff. Das Halte- und/oder Abstandselement 15 wird vorzugsweise in den Aufnahmeraum 16 eingesetzt, der durch die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 begrenzt ist. Das Halte- und/oder Abstandselement 15 ist dabei vorzugsweise drehfest an dem ersten Strahler 2 befestigt. Hierzu umfasst das Halte- und/oder Abstandselement 15 vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Clipverbindungen 17a, die in eine Vielzahl von ersten Befestigungsöffnungen 17b innerhalb des ersten Strahlers 2 eingreifen. Das Halte- und/oder Abstandselement 15 umfasst außerdem eine Vielzahl von zweiten Clipverbindungen 18, die in eine Vielzahl von Befestigungsöffnungen in dem zweiten Strahler 11 eingreifen. Ergänzend oder alternativ kann diese Vielzahl von zweiten Clipverbindungen 18 auch in die Vielzahl von Schlitzen 13 des zweiten Strahlers 11 eingreifen, wodurch das Halte- und/oder Abstandselement 15 drehfest mit dem ersten und zweiten Strahler 2, 11 verbunden ist. Die Vielzahl von ersten oder zweiten Clipverbindungen 17a, 18 kann derart in die dazu korrespondierenden Befestigungsöffnungen 17b bzw. Schlitze 13 eingebracht werden, dass der zweite Strahler 11 nur in einer bestimmten Dreh- bzw. Winkellage an dem ersten Strahler 2 befestigt werden kann. Das Halte- und/oder Abstandselement 15 umfasst außerdem eine Abstandsfläche 19, die vorzugsweise als kreisförmige Fläche ausgebildet ist, die parallel bzw. mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte 3 ausgerichtet ist. Diese Abstandsfläche 19 liegt vorzugsweise auf einer Stirnseite am zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 auf. Über die Dicke dieser Abstandsfläche 19 wird festgelegt, wie groß der Abstand zwischen dem ersten Strahler 2 und dem zweiten Strahler 11 ist.
  • Das Halte- und/oder Abstandselement 15 umfasst zumindest in seinem Zentrum eine Öffnung, durch die beispielsweise die hülsenförmige Erstreckung 10 des ersten Strahlers 2 durchtauchen kann.
  • Das Halte- und/oder Abstandselement 15 ist vorzugsweise einteilig ausgebildet. Im montierten Zustand der omnidirektionalen Antenne 1 befindet sich das Halte- und/oder Abstandselement 15 überwiegend innerhalb des ersten und/oder zweiten Strahlers 2, 11. Das Halte- und/oder Abstandselement 15 ist vorzugsweise ausschließlich am ersten Strahler 2 und am zweiten Strahler 11 befestigt. Eine weitere Befestigung, insbesondere an der Grundplatte 3 ist vorzugsweise nicht vorgesehen.
  • Die Figur 4A zeigt einen Längsschnitt durch die omnidirektionale Antenne 1, wobei die Figuren 4B und 4C eine Vergrößerung von zwei Teilbereichen, die in Figur 4A dargestellt sind, abbilden. Die Figur 4C zeigt dabei den Spalt 20 zwischen dem ersten Strahler 2 und dem zweiten Strahler 11. Dieser Spalt 20 wird vorzugsweise durch das Halte- und/oder Abstandselement 15 ausgefüllt. Dabei ist zu erkennen, dass der Durchmesser des zweiten Strahlers 11 an seinem ersten Ende 11a größer ist als der Durchmesser des ersten Strahlers 2 an seinem zweiten Ende 2b.
  • Ebenfalls dargestellt ist, wie eine der zweiten Clipverbindungen 18 in den Schlitz 13 des zweiten Strahlers 11 eingreift.
  • Die gesamte omnidirektionale Antenne 1 soll vorzugsweise werkzeugfrei zusammengesetzt werden können.
  • In Figur 3 ist außerdem eine Abdeckhaube 25 dargestellt. Die Abdeckhaube 25 ist mit der Grundplatte 3 form- und/oder kraftschlüssig und weiterhin vorzugsweise feuchtigkeitsdicht verbunden und umgibt dabei den ersten und den zweiten Strahler 2, 11. Die Abdeckhaube 25 ist weiterhin vorzugsweise berührungsfrei zu dem ersten und dem zweiten Strahler 2, 11 angeordnet. Mittels weiterer Clipverbindungen 26, die an der Unterseite (die der Grundplatte 3 zugewandt ist) der Abdeckhaube 25 ausgebildet sind, erfolgt eine sichere Verbindung der Abdeckhaube 25 mit der Grundplatte 3. Die Grundplatte 3 verfügt hierzu über entsprechende Befestigungsöffnungen 3b. In diese greifen die weiteren Clipverbindungen 26 ein. Die Abdeckhaube 25 ist bezüglich ihrer Form an die Form des zweiten Strahlers 11 und des ersten Strahlers 2 angepasst. Die Abdeckhaube 25 besteht aus einem dielektrischen Material. In Figur 5 ist die fertig montierte omnidirektionale Antenne 1 gezeigt. Die Abdeckhaube 25 ist entsprechend fest an der Grundplatte 3 befestigt.
  • Anstelle von Clipverbindungen 17a, 18, 26 können auch andere Verbindungen verwendet werden, die eine werkzeugfreie Montage ermöglichen (z.B. Bajonettverschluss).
  • Die Grundplatte 3 umfasst bevorzugt einen größeren Durchmesser als die Abdeckhaube 25 an ihrem unteren, der Grundplatte 3 zugewandten Ende.
  • Um das Abstrahlverhalten insbesondere bei niedrigen Frequenzen zu verbessern, umfasst die omnidirektionale Antenne 1 noch eine Koppeleinrichtung 30. Die Koppeleinrichtung umfasst einen oder mehrere Koppelstege 31. Zumindest ein erstes Ende 31a der Koppelstege 31 ist galvanisch mit der Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 verbunden und erstreckt sich in Richtung der Grundplatte 3. Der Koppelsteg 31 bzw. die Koppelstege 31 sind mit ihrem ersten Ende 31a näher an dem ersten Ende 11a des zweiten Strahlers 11 angeordnet als an dem zweiten Ende 11b des zweiten Strahlers 11. Dies könnte allerdings auch umgekehrt sein.
  • Die Koppelstege 31 können aus einem gegenüber der Längsachse 4 geneigten Segment bestehen. Sie sind vorzugweise abzweigungsfrei. Der Koppelsteg 31 bzw. die Koppelstege 31 können auch aus mehreren Teilsegmenten bestehen, die unter einem Winkel miteinander verbunden sind. Der Koppelsteg 31 bzw. die Koppelstege 31 sind vorzugsweise einteilig hergestellt. Sie bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material bzw. sind mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen. Es kann einen Koppelsteg 31 oder zwei oder drei oder vier oder mehr als vier Koppelstege 31 geben. Diese können symmetrisch an dem zweiten Strahler 11 befestigt sein oder unsymmetrisch. In einer unsymmetrischen Befestigung kann der Abstand zwischen jeweils benachbarten Koppelstegen 31 unterschiedlich sein.
  • Das zweite Ende 31b der Koppelstege 31, welches näher an der Grundplatte 3 angeordnet ist, weist Koppelflächen 32 auf, die parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte 3 verlaufen. In Figur 3 sind alle Koppelflächen 32 der Koppelstege 31 miteinander verbunden und bilden so einen gemeinsamen Koppelrahmen 32. Dieser umgrenzt einen Aufnahmeraum 33, in dem ein Teil des ersten Strahlers 2 angeordnet ist. Der gemeinsame Koppelrahmen 32 umfasst einen Querschnitt, der die Form eines (hohl-)Kreises aufweist. Andere Querschnittsformen sind ebenfalls denkbar. Zwischen der zumindest einen Koppelfläche 32 (z.B. Koppelrahmen) und der Grundplatte 3 kann ein Dielektrikum angeordnet sein, auf dem die zumindest eine Koppelfläche 32 aufliegt bzw. sich abstützt. Es ist auch möglich, dass zwischen der zumindest einen Koppelfläche 32 und der Grundplatte 3 lediglich Luft ist. Die Koppelfläche 32 ist vorzugsweise frei von Unterbrechungen ausgeführt, die die Koppelfläche 32 auf ihrer (gesamten) Breite teilweise oder vollständig durchsetzen würden. Die Koppelfläche 32 ist vorzugsweise schraubenfrei und/oder pinfrei ausgeführt.
  • In diesen Fällen ist die zumindest eine Koppelfläche 32 in einem Abstand zur Grundplatte 3 angeordnet. Zwischen der Koppelfläche 32 und der Grundplatte 3 besteht eine kapazitive Kopplung.
  • Es wäre auch möglich, dass die zumindest eine Koppelfläche 32 galvanisch mit der Grundplatte 3 verbunden ist. Um eine solche Verbindung zu erleichtern wäre es möglich, dass in der Grundplatte 3 eine Nut eingebracht ist, die bezüglich ihrer Form zu der Form der zumindest einen Koppelfläche 32 korrespondiert. In dieser Nut wäre der Koppelrahmen 32 zumindest teilweise angeordnet.
  • Die Abmessungen und der Abstand der Koppelflächen 32 zur Grundplatte 3 können beliebig gewählt werden. Der Koppelsteg 31 ist vorzugsweise dicker als die Koppelfläche 32.
  • Der Koppelsteg 31 bzw. die Koppelstege 31 sind weiter von der Längsachse 4 beabstandet als die Strahlerflächen 6, 12 des ersten und des zweiten Strahlers 2, 11. Der Koppelsteg 31 bzw. die Koppelstege 31 verlaufen außerhalb des Aufnahmeraums des zweiten Strahlers 11 und außerhalb des Aufnahmeraums 16 des ersten Strahlers 2.
  • Der Aufnahmeraum 16 des ersten Strahlers 2 ist vorzugsweise frei von dem zweiten Strahler 11 und umgekehrt. Das erste Ende 11a des zweiten Strahlers 11 ist bevorzugt weiter von der Grundplatte 3 beabstandet als das zweite Ende 2b des ersten Strahlers 2.
  • Figur 4B zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs aus Figur 4A. Dieser Teilbereich erläutert, dass die Koppelflächen 32 in einem Abstand vor der Grundplatte 3 enden. Dieser Abstand kann je nach gewünschter Kopplung und Größe der Koppelflächen 32 beliebig gewählt werden. Der Abstand kann beispielsweise kleiner als 2 cm, 1,5 cm, 1 cm oder kleiner als 0,5 cm sein oder größer als 0,3 cm, 0,7 cm, 0,9 cm, 1,3 cm, oder 1,7 cm gewählt werden.
  • Figur 4B zeigt ebenfalls, dass die Abdeckhaube 25 berührungsfrei zu den Koppelstegen 31 mit den jeweiligen Koppelflächen 32 angeordnet ist.
  • Figur 6 zeigt, dass jeder Koppelsteg 31 eine eigene Koppelfläche 32 aufweist, wobei die Koppelflächen 32 jedes Koppelstegs 31 getrennt und beabstandet voneinander angeordnet sind. In Figur 6 gibt es drei Koppelstege 31 mit je einer Koppelfläche 32. Die Koppelfläche 32 kann dabei, wie bereits bezüglich des Koppelrahmens erläutert, einen beliebigen Querschnitt aufweisen. In Figur 6 weisen die Koppelflächen 32 eine Querschnittsform auf die teilkreisförmige Segmente umfasst. Die Koppelflächen 32 können dabei parallel zur Grundplatte 3 oder auch schräg zur Grundplatte 3 angeordnet sein. Die Koppelstege 31 haben vorzugsweise eine größere Dicke als die Koppelflächen 32. Die Koppelstege 31 sind mit ihrem zweiten Ende 31b vorzugsweise in der Mitte der Koppelflächen 32 mit dieser verbunden. Vorzugsweise umfassen alle Koppelflächen 32 die gleiche Form und/oder Größe. Es ist auch möglich, dass zumindest eine oder alle Koppelflächen 32 unterschiedliche Formen und/oder Größen aufweisen. Die einzelnen Koppelflächen 32 müssen nicht symmetrisch um den ersten Strahler 2 herum angeordnet sein. Dies bedeutet, dass ein Abstand zwischen den einzelnen Koppelflächen 32 unterschiedlich sein kann. Die Koppelflächen 32 und die Koppelstege 31 können einteilig hergestellt sein. Sie können auch über eine Löt- bzw. Schweißverbindung miteinander verbunden sein. Gleiches gilt auch für die Koppelstege 31 im Hinblick auf den zweiten Strahler 11. Ein Abstand der Koppelflächen 32 von dem ersten Strahler 2 entspricht beispielsweise der Breite der Koppelflächen 32 in radialer Richtung ausgehend von der Längsachse 4. Der Abstand kann allerdings auch größer oder kleiner als die Breite der entsprechenden Koppelfläche 32 sein.
  • Manche Koppelflächen 32 können auch miteinander verbunden sein, wohingegen andere Koppelflächen 32 einzeln angeordnet sind.
  • Die Koppelflächen 32 können ebenfalls in einem Schneide- und/oder Stanz-Prozess hergestellt werden.
  • In den Figuren 7A, 7B, 7C, 8, 9A und 9B wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der omnidirektionalen Antenne 1 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Strahler 2, 11 zusammen mit den Koppelstegen 31 und den Koppelflächen 32 aus einem Blech hergestellt. Alle diese Elemente werden dabei vorzugsweise durch einen Schneide- bzw. Stanz- und/oder Biege-Prozess hergestellt. Der zweite Strahler 11 ist dabei nicht in Verlängerung zum ersten Strahler 2 entlang der Längsachse 4 weg von der Grundplatte 3 angeordnet. Die zumindest eine Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 ist dagegen im Bereich des zweiten Endes 2b des ersten Strahlers 2 parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte 3 zwischen den Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 angeordnet. Im Hinblick auf Figur 7C, die eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße omnidirektionale Antenne 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, enden die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 gleich weit beabstandet von der Grundplatte 3 wie die Strahlerflächen 12 des zweiten Strahlers 11. Die Strahlerflächen 12 des zweiten Strahlers 11 könnten allerdings auch näher in Richtung der Grundplatte 3 angeordnet sein als das zweite Ende 2b des ersten Strahlers 2. Nicht erfindungsgemäß könnte sie auch weiter von der Grundplatte 3 weg angeordnet sein als das zweite Ende 2b des ersten Strahlers 2.
  • Der erste Strahler 2 umfasst vorzugsweise n Strahlerflächen 6 mit n > 2. Die n Strahlerflächen 6 sind dabei am ersten Ende 2a des ersten Strahlers 2 galvanisch miteinander verbunden oder einteilig miteinander bzw. aneinander ausgebildet. Die Strahlerflächen 6 sind um die Längsachse 4 des ersten Strahlers 2 versetzt zueinander unter Ausbildung von Schlitzen 40 angeordnet. Die Schlitze 40 beginnen am ersten Ende 2a des ersten Strahlers 2 und verlaufen bis zum zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2. Die Schlitze 40 bzw. jeder Schlitz 40 bzw. ein Schlitz 40 weisen vorzugsweise einen größeren Flächeninhalt auf als eine der n Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2.
  • In Figur 7A umfassen die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 mehrere winklig zueinander ausgerichtete Strahlerteilflächen. Die Strahlerteilflächen erstrecken sich dabei nicht nur von der Grundplatte 3 entlang der Längsachse 4 bzw. winklig zur Längsachse 4 von der Grundplatte 3 weg, sondern sie verbreitern sich vorzugsweise noch abschnittsweise vom ersten Ende 2a hin zum zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2. Diese Verbreiterung muss nicht über die gesamte Länge der jeweiligen Strahlerflächen 6 erfolgen. Die Verbreiterung kann auch nur über eine Teillänge erfolgen. Manche Strahlerteilflächen verlaufen unter einem Winkel zur Längsachse 4, wohingegen andere Strahlerteilflächen parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Längsachse 4 verlaufen. Insbesondere verlaufen diejenigen Strahlerteilflächen unter einem Winkel zur Längsachse 4, die näher an dem Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 angeordnet sind.
  • Die einzelnen Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 sind dabei vorzugsweise sich gegenüberliegend angeordnet. Dies bedeutet, dass sich vorzugsweise jeweils zwei Strahlerflächen 6 gegenüberstehen. Vorzugsweise wird eine gerade Anzahl von Strahlerflächen 6 eingesetzt. In diesem Fall würde der erste Strahler 2 mindestens 2·n Strahlerflächen mit n ≥ 1 umfassen.
  • Zumindest ein Teil der zumindest einen Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 ist parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte 3 am zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 zwischen den Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 angeordnet.
  • Der zweite Strahler 11 kann mit seinen Strahlerflächen 12 zumindest teilweise über die Schlitze 40, die die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 voneinander trennen, hinaus stehen. Auch die zumindest eine Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 kann mehrere winklig zueinander ausgerichtete Strahlerteilflächen umfassen. Gerade diese winklig zueinander und winklig zur Längsachse 4 ausgerichteten Strahlerteilflächen des zweiten Strahlers 11 erstrecken sich durch den Schlitz 40 zwischen den Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 hinaus.
  • Vorzugsweise sind alle Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 und/oder alle Strahlerflächen 12 des zweiten Strahlers 11 krümmungsfrei ausgebildet und in einer eigenen Ebene angeordnet. Der erste Strahler 2 und der zweite Strahler 11 sind vorzugsweise in einem Schneid-, Stanz- und/oder Biege-Prozess aus einem Blech herstellbar.
  • Auch in diesem Ausführungsbeispiel der omnidirektionale Antenne 1 umfasst diese eine Koppeleinrichtung 30, die mit dem zweiten Strahler 11 verbunden ist. Die Koppeleinrichtung 30 weist ebenfalls einen oder mehrere Koppelstege 31 auf, wobei ein erstes Ende 31a eines bzw. der Koppelstege 31 galvanisch mit der Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 verbunden ist und sich in Richtung der Grundplatte 3 erstreckt. Vorzugsweise ist das erste Ende 31a des Koppelstegs 31 bzw. der Koppelstege 31 mit derjenigen Strahlerteilfläche des zweiten Strahlers 11 galvanisch verbunden, die gegenüber der Längsachse 4 geneigt (0° < α < 90°) ist. An einem zweiten Ende 31b der Koppelstege 31 sind wieder Koppelflächen 32 angeordnet. Diese umfassen in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines Rechtecks. Auch hier könnte wieder ein gemeinsamer Koppelrahmen 32 verwendet werden, der mit allen zweiten Enden 31b der Koppelstege 31 galvanisch verbunden ist.
  • Nicht dargestellt ist, dass auch dieses Ausführungsbeispiel der omnidirektionale Antenne 1 über zumindest ein dielektrisches Halte- und/oder Abstandselement verfügt. Dieses ist vorzugsweise innerhalb des ersten Strahlers 2 angeordnet und drehfest an diesem befestigt. Es ist wiederum drehfest an dem zweiten Strahler 11 befestigt, wobei das Halte- und/oder Abstandselement derart ausgebildet ist, dass ein Spalt zwischen dem zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 und dem zweiten Strahler 11 eine vorgebbare Breite aufweist.
  • In Figur 8 ist gezeigt, dass der erste Strahler 2 am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 galvanisch mit der Speiseeinrichtung 7 verbunden ist. In diesem Fall umfasst die Speiseeinrichtung 7 vorzugsweise ein Außengewinde, welches in ein Innengewinde des ersten Strahlers 2 eingedreht ist. Mittels einer Mutter 41 kann der erste Strahler 2 fest auf der Hülse 9 montiert werden.
  • Der erste Strahler 2 lässt sich daher nicht mehr abziehen. Zusätzlich oder alternativ könnten noch Löt- bzw. Schweißverbindungen verwendet werden.
  • Die Figuren 9A und 9B zeigen einen genaueren Aufbau des ersten und zweiten Strahlers 2, 11 als weiteres Ausführungsbeispiel der omnidirektionalen Antenne.
  • In Figur 9A ist der erste Strahler 2 gezeigt, welcher aus zwei Strahlerflächen 6 besteht, die sich nicht nur in ihrer Breite entlang der Längsachse 4 vergrößern, sondern auch unterschiedliche Strahlerteilsegmente aufweisen, die winklig zueinander ausgerichtet sind. Der erste Strahler 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel mit seinen Strahlerflächen 6 aus einem gemeinsamen Teil.
  • Das Gleiche gilt auch für den zweiten Strahler 11 in Figur 9B. Auch dieser besteht vorzugsweise aus einem einzigen Teil. Dieser Strahler 11 umfasst neben seiner Strahlerfläche 12 noch die Koppelstege 31 mit den Koppelflächen 32. Die Anzahl der Koppelstege 31 kann dabei beliebig gehalten werden. Vorzugsweise umfasst der zweite Strahler 11 so viele Koppelstege 31 wie der erste Strahler 2 Schlitze 40 aufweist. Vorzugsweise ist der zweite Strahle 11 mit den Koppelstegen 31 und den Koppelflächen 32 aus einem einzigen Stück hergestellt.
  • Der erste Strahler 2 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine V-Form. Der zweite Strahler 11 hat eine Form, die einem umgedrehten V ähnelt.
  • Die Höhe der omnidirektionale Antenne 1 entlang der Längsachse 4 entspricht 0,18λ, wobei λ hier die Wellenlänge der unteren Grenzfrequenz (z.B. 694 MHz) darstellt.
  • Nachfolgend werden nochmals weitere bevorzugte Ausgestaltungen der breitbandigen omnidirektionalen Antenne 1 genannt.
  • Bevorzugt zeichnet sich die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 durch folgendes Merkmal aus:
    • die zumindest eine Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers ist zwischen den Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 abgeordnet.
  • In einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 noch die folgenden Merkmale:
    • die Speiseeinrichtung 7 ist galvanisch von der Grundplatte 3 getrennt;
    • die Speiseeinrichtung 7 ist:
      1. a) galvanisch mit dem ersten Strahler 2 am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 verbunden;
        oder
      2. b) galvanisch und lötfrei mit dem ersten Strahler 2 am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 verbunden;
        oder
      3. c) kapazitiv mit dem ersten Strahler 2 am Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 gekoppelt, wobei sich die Speiseeinrichtung 7 zumindest teilweise entlang der Längsachse 4 in Richtung des zweiten Endes 2b der Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 erstreckt.
  • In einer ergänzenden bevorzugten Weiterbildung umfasst die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 noch die folgenden Merkmale:
    • der Fuß- und/oder Einspeisepunkt 5 des ersten Strahlers 2 umfasst eine hülsenförmige Erstreckung 10 in Richtung des zweiten Endes 2b des ersten Strahlers 2;
    • die Speiseeinrichtung 7 ist zumindest über eine Teillänge der hülsenförmigen Erstreckung 10 in dieser angeordnet;
    • die Speiseinrichtung 7 und die hülsenförmige Erstreckung 10 sind galvanisch voneinander getrennt.
  • In einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 noch die folgenden Merkmale:
    • die Strahlerflächen 6 des ersten Strahlers 2 umfassen mehrere winklig zueinander ausgerichtete Strahlerteilflächen; und/oder
    • die zumindest eine Strahlerfläche 12 des zweiten Strahlers 11 umfasst mehrere winklig zueinander ausgerichtete Strahlerteilflächen.
  • Bevorzugt zeichnet sich die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 weiterhin durch folgende Merkmale aus:
    • jede Strahlerfläche 6, 12 des ersten und/oder zweiten Strahlers 2, 11 oder jede Strahlerteilfläche einer Strahlerfläche 6, 12 des ersten und/oder zweiten Strahlers 2, 11 ist krümmungsfrei ausgebildet und in einer Ebene angeordnet; und/oder
    • der erste Strahler 2 und/oder der zweite Strahler 11 sind in einem Schneid-, Stanz- und/oder Biegeprozess aus einem Blech herstellbar bzw. bestehen aus einem Schneid-, Stanz- und/oder Biegeteil.
  • In einer zusätzlichen bevorzugten Weiterbildung umfasst die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 noch die folgenden Merkmale:
    • mit zumindest einem dielektrischen Halte- und/oder Abstandselement;
    • das Halte- und/oder Abstandselement ist innerhalb des ersten Strahlers 2 angeordnet und drehfest an diesem befestigt;
    • das Halte- und/oder Abstandselement ist drehfest an dem zweiten Strahler 11 befestigt, wobei das Halte- und/oder Abstandselement derart ausgebildet ist, dass ein Spalt zwischen dem zweiten Ende 2b des ersten Strahlers 2 und dem zweiten Strahler 11 eine vorgebbare Breite aufweist.
  • In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die breitbandige omnidirektionale Antenne 1 noch das folgende Merkmal:
    • zwischen der zumindest einen Koppelfläche 32 und der Grundplatte 3 ist ein Dielektrikum angeordnet, auf dem die zumindest eine Koppelfläche 32 aufliegt bzw. sich abstützt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.

Claims (7)

  1. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) mit den folgenden Merkmalen:
    - mit einem ersten Strahler (2), der galvanisch von einer Grundplatte (3) getrennt ist und sich von dieser weg erstreckt, wobei der erste Strahler (2) eine Längsachse (4) aufweist, die sich zumindest näherungsweise senkrecht zur Grundplatte (3) erstreckt;
    - der erste Strahler (2) umfasst ein erstes Ende (2a) mit einem Fuß- und/oder Einspeisepunkt (5) und ein dem ersten Ende (2a) gegenüberliegendes zweites Ende (2b);
    - das erste Ende (2a) ist näher an der Grundplatte (3) angeordnet als das zweite Ende (2b);
    - der erste Strahler (2) umfasst Strahlerflächen (6), die im Bereich des ersten Endes (2a) entspringen und sich in Richtung des zweiten Endes (2b) erstrecken bzw. dieses bilden;
    - ein Abstand zwischen den Strahlerflächen (6) und der Längsachse (4) vergrößert sich zumindest abschnittsweise vom ersten Ende (2a) in Richtung zum zweiten Ende (2b);
    - mit einem zweiten Strahler (11), der zumindest eine Strahlerfläche (12) umfasst, wobei der zweite Strahler (11) galvanisch getrennt am ersten Strahler (2) angeordnet ist und lediglich oder überwiegend durch den ersten Strahler (2) speisbar ist;
    - mit einer Koppeleinrichtung (30);
    - die Koppeleinrichtung (30) umfasst einen oder mehrere Koppelstege (31), wobei ein erstes Ende (31a) des Koppelstegs (31) bzw. der Koppelstege (31) galvanisch mit der Strahlerfläche (12) des zweiten Strahlers (11) verbunden ist und sich in Richtung der Grundplatte (3) erstreckt;
    - der Koppelsteg (31) bzw. die Koppelstege (31) sind weiter von der Längsachse (4) beabstandet als die Strahlerflächen (6, 12) des ersten und des zweiten Strahlers (2, 11);
    - an einem zweiten Ende (31b) des Koppelstegs (31) bzw. der Koppelstege (31), das dem ersten Ende (31a) gegenüberliegt und näher an der Grundplatte (4) angeordnet ist als das erste Ende (31a), ist zumindest eine Koppelfläche (32) ausgebildet oder angeformt, die galvanisch mit dem jeweiligen Koppelsteg (31) verbunden ist;
    - die zumindest eine Strahlerfläche (12) des zweiten Strahlers (11) ist im Bereich des zweiten Endes (2b) des ersten Strahlers (2) parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte (3) angeordnet;
    gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    - die Strahlerflächen (6) des ersten Strahlers (2) enden gleich weit beabstandet von der Grundplatte (3) wie die Strahlerflächen (12) des zweiten Strahlers (11); oder
    die Strahlerflächen (12) des zweiten Strahlers (11) sind näher in Richtung der Grundplatte (3) angeordnet als das zweite Ende (2b) des ersten Strahlers (2).
  2. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach Anspruch 1, mit den folgenden Merkmalen:
    - am Fuß- und/oder Einspeisepunkt (5) ist eine Speiseeinrichtung (7) angeordnet;
    - die Speiseeinrichtung (7) erstreckt sich in Richtung der Grundplatte (3);
    - an einer Unterseite (3d) der Grundplatte (3), die der Montageseite (3c) mit dem aufgenommenen ersten und zweiten Strahler (2, 11) gegenüberliegt, ist ein Steckerelement (8), insbesondere in Form einer Buchse, angeordnet, wobei das Steckerelement (8) an ein Speisekabel anschließbar ist;
    - die Speiseeinrichtung (7) erstreckt sich zumindest mit ihrem ersten Ende (7a) in das Steckerelement (8) hinein, wobei das erste Ende (7a) der Speiseeinrichtung (7) zumindest mittelbar mit einem Innenleiter des Speisekabels elektrisch kontaktierbar ist
  3. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit den folgenden Merkmalen:
    - der erste Strahler (2) umfasst n Strahlerflächen (6) mit n ≥ 2;
    - die n Strahlerflächen (6) sind am ersten Ende (2a) des ersten Strahlers (2) galvanisch miteinander verbunden oder einteilig miteinander ausgebildet, wobei die Strahlerflächen (6) um die Längsachse (4) des ersten Strahlers (2) zueinander versetzt unter Ausbildung von Schlitzen (40) zwischen jeweils benachbarten Strahlerflächen (6) angeordnet sind und die Schlitze (40) vom ersten Ende (2a) des ersten Strahlers (2) beabstandet beginnen und bis zum zweiten Ende (2b) des ersten Strahlers (2) verlaufen;
    - zumindest ein Teil der zumindest einen Strahlerfläche (12) des zweiten Strahlers (11) ist parallel oder mit einer Komponente überwiegend parallel zur Grundplatte (3) am zweiten Ende (2b) des ersten Strahlers (2) zwischen den Strahlerflächen (6) des ersten Strahlers (2) angeordnet.
  4. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit dem folgenden Merkmal:
    - die zumindest eine Koppelfläche (32) ist galvanisch mit der Grundplatte (3) verbunden oder in einem Abstand zu dieser angeordnet, sodass die zumindest eine Koppelfläche (32) kapazitiv mit der Grundplatte (3) gekoppelt ist.
  5. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den folgenden Merkmalen:
    - die mehreren Koppelstege (31) sind über ihr zweites Ende (31b) galvanisch mit einer gemeinsamen Koppelfläche (32) verbunden, wobei die Koppelfläche (32) die Form eines gemeinsamen Koppelrahmens (32) aufweist, der einen Aufnahmeraum (33) umgrenzt, in dem ein Teil des ersten Strahlers (2) angeordnet ist;
    - der gemeinsame Koppelrahmen (32) umfasst einen Querschnitt, der die Form eines:
    a) Rechtecks; oder
    b) Quadrats; oder
    c) Kreises; oder
    d) Ovals; oder
    e) n-polygons aufweist oder einem solchen angenähert ist.
  6. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den folgenden Merkmalen:
    - der Koppelsteg (31) bzw. die Koppelstege (31) verlaufen in einem Winkel zur Längsachse (4) des ersten Strahlers (2); und/oder
    - der Koppelsteg (31) bzw. die Koppelstege (31) sind mit dem zweiten Strahler (11) einteilig ausgebildet oder als separate Teile am Strahler (11) befestigt; und/oder
    die zumindest eine Koppelfläche (32) ist mit dem jeweiligen Koppelsteg (31) einteilig ausgebildet oder als separates Bauteil an diesem befestigt.
  7. Breitbandige omnidirektionale Antenne (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den folgenden Merkmalen:
    - mit lediglich einer Abdeckhaube (25);
    - die Abdeckhaube (25) ist mit der Grundplatte (3) form- und/oder kraftschlüssig und zudem feuchtigkeitsdicht verbunden und umgibt den ersten und den zweiten Strahler (2, 11);
    - die Abdeckhabe (25) ist berührungsfrei zu dem ersten und dem zweiten Strahler (2, 11) angeordnet.
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