EP3533110A1 - Dual polarisierter hornstrahler - Google Patents

Dual polarisierter hornstrahler

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EP3533110A1
EP3533110A1 EP17808068.5A EP17808068A EP3533110A1 EP 3533110 A1 EP3533110 A1 EP 3533110A1 EP 17808068 A EP17808068 A EP 17808068A EP 3533110 A1 EP3533110 A1 EP 3533110A1
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EP
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waveguide
horn
radiator
section
cross
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English (en)
French (fr)
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EP3533110B1 (de
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Dan Fleancu
Andreas Vollmer
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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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Kathrein SE
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Publication date
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    • H01Q25/001—Crossed polarisation dual antennas

Definitions

  • the present invention relates to a dual polarized horn with a first and a second polarization, which are fed separately from each other via a first waveguide and a second waveguide.
  • the present invention relates to such a dual polarized horn for use as a mobile radio antenna, in particular for a mobile radio base station.
  • Horn radiators are also referred to as waveguide radiators and usually have a horn, ie a hollow body open to one side, which is fed by a hollow conduit.
  • Horn horns have hitherto been considered unsuitable for 3D beamsteering and 3D beamforming applications, since in the vertical and horizontal directions a radiator spacing of less than 1 ⁇ , preferably less than 0.7 ⁇ , and in particular less than 0.5 ⁇ , is advantageous. Smaller single-beam distances in particular improve the far-field group diagram, since with a single-beam spacing of less than 0.5 ⁇ no secondary main lobes occur in the far-field group diagram.
  • dual-polarizing horn radiators A particular challenge in terms of compactness and electrical performance is represented by dual-polarizing horn radiators, since in this case one radiator is used for two generally different polarizations.
  • compact dual polarized horns are powered by two separate orthogonal waveguides, or by a dual polarized waveguide.
  • Object of the present invention is therefore to provide a compact dual polarized horn with good electrical performance available.
  • the present invention in a first aspect comprises a dual polarized horn having a first and a second polarization which are fed separately via a first waveguide and a second waveguide.
  • one of the waveguides and in particular the first waveguide extends in the emission direction to its mouth in the horn and thereby has a cross section which extends in projection on the Aperturebene partially within and partially outside the aperture of the horn.
  • the waveguides can be guided in a narrow space to the horn.
  • the horn radiator can be made very compact, since its minimum size is no longer limited by the cross sections of the waveguides.
  • the waveguide extends with its cross section in projection onto the aperture plane, partially under the aperture opening of an adjacent horn antenna.
  • the details relating to the extent of a cross section of the waveguide preferably relate to the cross section of the waveguide at the height of the point of the mouth of the waveguide which is at the lowest point with respect to a direction normal to the aperture plane in the horn radiator.
  • the waveguide has an end boundary wall which extends from a position projecting on the aperture plane outside the aperture of the horn antenna to an edge of the horn Mouth extending into the horn.
  • the boundary wall is the wall of a short side of the waveguide.
  • the electromagnetic field is guided into the horn of the horn.
  • the boundary wall extends obliquely to the aperture plane.
  • the present invention in a second aspect, comprises a dual polarized horn having a first and a second polarization which are fed separately via a first waveguide and a second waveguide.
  • the two waveguides extend in the emission direction to their mouths in the horn, wherein at least one of the waveguide and in particular the first waveguide has a transformation section, through which its polarization in the aperture plane relative to the other waveguide is rotated before he flows into the horn radiator. This in turn allows a very compact arrangement of the waveguide.
  • the two waveguides extend side by side and / or parallel to one another in the emission direction to their mouths in the horn steeler.
  • the two waveguides initially have the same polarization, before the polarization of the one waveguide is rotated through the transformation section in the aperture plane with respect to the other waveguide.
  • the transformation section has a twist, by which the polarization is rotated.
  • a twist is also called a twist.
  • the polarization of the second waveguide is not rotated, or the second waveguide has a transformation section in which one takes place at a different angle and in particular in the reverse direction than in the first waveguide.
  • the second Waveguide therefore do not have a twist or a twist at a different angle than the first waveguide.
  • the two waveguides can initially have the same polarization, wherein only the polarization of the first waveguide is rotated by 90 ° in order to be orthogonal to the polarization of the second waveguide in the region of the mouth in the horn.
  • the cross section of the first waveguide decreases in the transformation section.
  • the second waveguide may have a transformation section in which its cross-section is reduced.
  • the two waveguides have a cross section with a long side and a short side, in particular a rectangular cross section.
  • the waveguides have at least one cross-sectional constriction and / or at least one cross-sectional broadening.
  • cross sections of adjacent waveguides can be interleaved.
  • a cross-sectional widening or an end portion of the cross section of a waveguide can engage in a cross-sectional taper of an adjacent waveguide.
  • the second waveguides can have a cross-sectional taper in which a cross-sectional widening or an end section of the cross-section of a first waveguide engages.
  • a first waveguide can be arranged between two second waveguides with cross-sectional tapers, whose cross-sectional widening or end sections on both sides engage in the cross-sectional tapers of the second waveguides.
  • the cross-sectional taper or cross-sectional broadening is preferably provided in each case in a middle region of the waveguide cross-section, in particular in a central region with respect to the H-field plane.
  • the waveguides may have the cross-sectional taper or cross-sectional broadening in the feed section and / or in the transformation section and / or in the mouth section.
  • the long sides of the two waveguides initially parallel to each other.
  • the long sides of the waveguides are perpendicular to one another.
  • the long sides of the two waveguides can extend parallel to one another in a feed section and are perpendicular to one another in a mouth section.
  • the reduction of the cross section in the transformation section comprises at least one reduction of the short side and / or an enlargement of the ratio between the long side and the short side.
  • horns according to the first and second aspects are each independent of the subject of the present invention.
  • a horn antenna according to the invention particularly preferably has the features according to the first and the second aspect in combination.
  • the horn antenna according to the invention is preferably a mobile radio radiator, in particular for a mobile radio base station.
  • both waveguides are guided in the emission direction to the horn.
  • the two waveguides extend side by side and / or parallel to one another in the emission direction to their mouths in the horn steeler.
  • a course in the emission direction preferably means that the waveguide extends at an angle of less than 45 °, preferably less than 30 °, more preferably less than 10 °, to a normal on the aperture plane and / or to the main emission direction of the horn.
  • the waveguide extends in a direction which is perpendicular to the aperture plane, and / or runs parallel to the main emission direction.
  • the main emission direction is preferably perpendicular to the aperture plane of the horn antenna.
  • the first and the second polarization are orthogonal to each other.
  • the two waveguides preferably have an orthogonal polarization in the region of their mouth in the horn.
  • the cross sections of the two waveguides can be rotated in the region of the mouth by 90 ° to each other.
  • a cross section is preferably considered to be a section through the waveguide perpendicular to the course of the waveguide and / or a section in the aperture plane.
  • the mouth of one of the waveguides and in particular the first waveguide in the horn along its long side an extension both parallel to the aperture plane and perpendicular to the aperture plane.
  • one of the waveguides and in particular the first waveguide opens partially from the side and partially in the emission direction in the horn. This in turn allows optimal use of the available space.
  • the long side of the mouth can have a first edge region extending in the aperture plane, and a second edge region extending perpendicular to the aperture plane.
  • the long side of the mouth of the waveguide is arranged in a bottom region of the horn radiator running obliquely to the aperture plane and / or runs obliquely to the aperture plane.
  • the bottom of the horn can have a funnel-shaped region and the mouth can be arranged on one side of the funnel-shaped region.
  • an outer short side of the mouth is arranged higher than the opposite inner short side of the mouth.
  • the extension parallel to the aperture plane and the extent perpendicular to the aperture plane may have a ratio between 1: 1 and 1: 8, preferably between 1: 2 and 1: 5.
  • the extent is parallel to the aperture plane between 0.05 ⁇ and 0.4 ⁇ , preferably between 0.1 ⁇ and 0.3 ⁇ .
  • the extent perpendicular to the aperture plane may be between 0.05 ⁇ and 1.5 ⁇ , preferably between 0.4 ⁇ and 1.0 ⁇ .
  • ⁇ is the wavelength of a center frequency of a resonant frequency range of the horn, in particular of a lowest resonant frequency range.
  • one of the waveguides and in particular the second waveguide is guided in the emission direction to the horn, wherein its cross section is in projection on the aperture plane within the aperture opening.
  • the mouth of one of the waveguides and in particular of the second waveguide is arranged centrally in the horn with respect to the aperture opening.
  • the bottom of the horn antenna may have a funnel-shaped region and the mouth of one of the waveguides and in particular of the second waveguide may be arranged at the tip of the funnel-shaped region.
  • the dual-polarized horn radiator according to the invention may have material recesses and / or material inputs in at least one horn region, and in particular webs and / or steps and / or dielectrics extending in the vertical direction.
  • the horn radiator can in particular form a ridge waveguide radiator.
  • the web heap radiator can be designed without side walls, or have side walls.
  • the webs preferably extend in the vertical direction. More preferably, the distance between the inwardly facing edges of the webs increases in the height direction.
  • the stands may have a funnel shape and / or an exponential shape on their inward-facing side in the height direction.
  • the horn radiator has a resonant frequency range in a range between 10 GHz and 100 GHz, preferably between 25 GHz and 50 GHz, which is preferably the lowest resonant frequency range.
  • the maximum diameter of the aperture opening of the horn radiator is between 0.3 ⁇ and 1.4 ⁇ , preferably between 0.5 ⁇ and 1.1 ⁇ , more preferably between 0.6 ⁇ and 0.9 ⁇ .
  • the horn radiator has a height between 0.5 ⁇ and 4 ⁇ , preferably between 1, 5 ⁇ and 2.5 ⁇ .
  • ⁇ is the wavelength of a center frequency of a resonant frequency range of the horn, in particular of a lowest resonant frequency range.
  • the horn of the horn radiator has a first horn region with substantially sidewalls extending in the main emission direction and a second horn region with funnel-shaped sidewalls, the height of the second horn region preferably being smaller than the height of the first horn region and / or being preferred the widening of the aperture opening in the second horn region is less than 50%, more preferably less than 20%. Furthermore, the first and the second horn region can merge continuously into one another.
  • the horn radiator has a hexagonal or round aperture opening and / or base area.
  • the present invention further comprises a radiator array of a plurality of dual-polarized horn radiators juxtaposed in a column or row, each of the horn radiators being fed by a first and a second waveguide.
  • the waveguides of a column or row are each guided in the emission direction to their mouths in the horns, wherein each second waveguide in the column or row has a transformation section through which its polarization is rotated in the aperture plane before he flows into the horn radiator.
  • the second aspect of the present invention provides that in each case a waveguide and in particular the first waveguide of a horn radiator extends in the emission direction to its mouth in the horn and thereby extends with its cross section in projection on the Aperturebene at least partially below the aperture of an adjacent horn.
  • the emitter array is preferably a mobile radio antenna, in particular for a mobile radio base station.
  • the single emitter spacing in the column and / or row is less than 1 ⁇ , preferably less than 0.85 ⁇ , more preferably less than 0.75 ⁇ , more preferably less than 0.5 ⁇ .
  • the horns are arranged in a plurality of juxtaposed columns and / or rows and the sum of the Einzelstrahlerabstand in the column or row and the Einzelstrahlerabstand perpendicular to the column or row is less than 2 ⁇ , preferably less than 1, 7 ⁇ , more preferably less than 1.5 ⁇ .
  • ⁇ is the wavelength of the center frequency of a resonant frequency range of the radiator array and in particular of the lowest resonant frequency range.
  • the radiator array comprises a plurality of juxtaposed dual-polarized horns, as shown in more detail above.
  • individual, several or all of the horn radiators of the radiator array may have one or more of the features which have been described above with regard to the horn radiators according to the invention.
  • the horn radiators are arranged in a plurality of juxtaposed columns or a plurality of rows arranged next to one another, with the horn radiators preferably being adjacent Columns or rows are arranged offset from one another, wherein preferably the horns are arranged honeycomb.
  • the radiator array has a feed network.
  • the first waveguides and the second waveguides of the horn radiators arranged in a column or row preferably have a bend to the side in different height levels of the feed network.
  • the first waveguide of the arranged in a column or row horn and / or the second waveguide arranged in a column or row horn in the same height level have a bend to the side.
  • the waveguides of horns arranged in two adjacent rows or columns may have a bend to the side in different height levels.
  • the waveguides of Hornstahler be fed individually.
  • the first waveguides of the horn radiators arranged in a column or row and / or the second waveguides of the horn radiators arranged in a column or row are connected by a distributor to a common feed.
  • the present invention further comprises array antennas comprising a plurality of subarrays, which are configured as described above.
  • the present invention further comprises a mobile radio base station with one or more horns as described above and / or one or more radiator arrays as described above.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a horn radiator and a radiator array according to the first aspect of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the waveguide of a horn radiator or radiator array according to the second aspect
  • FIG. 3 shows an embodiment of a transformation section for a horn according to the second aspect with two diagrams showing the course of the E-field at the beginning and at the end of the transformation section,
  • FIG. 5 shows schematic representations of three variants of waveguides for a horn according to the second aspect
  • FIG. 6 shows an embodiment of a horn radiator and a radiator array, in which the first and the second aspect of the present invention are realized in combination
  • 7a shows a variant of the overlapping area of the two polarizations in a horn antenna according to the first and / or second aspect of the present invention
  • FIG. 7b a plurality of sectional views at different heights for the embodiment shown in FIG. 7, FIG.
  • FIG. 8 shows two further embodiments of a horn radiator according to the invention, which is designed as a bridge cavity radiator with or without side walls,
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of a radiator array according to the invention with a detailed view of one of the horn radiators used in a perspective from above,
  • Fig. 12 above a top view of the illustrated in Fig. 9 embodiment of a radiator array according to the invention and below a view of the embodiment seen from the side of the distribution network, i. from underneath,
  • FIG. 15 at the top the E field in a horn with excitation of the second polarization and below the E field with excitation of the first polarization, in each case at phase 0 ° and 90 °, FIG.
  • Fig. 16a the S-parameter in a Smith chart in the range between 27 GHz and
  • FIG. 16b shows a diagram of the S parameter for the isolation between the individual ports for the frequency range between 27 GHz and 32 GHz
  • 17a shows the S parameter in a Smith chart for the frequency range between 27.5 GHz and 28.5 GHz
  • Fig. 17b the S-parameter for the isolation between the individual ports in one
  • FIG. 18 shows the far-field diagram in the horizontal and vertical directions for the two ports shown on the left, in each case at 28 GHz and at 32 GHz, FIG.
  • FIG. 20 shows three variants for the base area or aperture opening of the horn radiators according to the invention.
  • Fig. 21 two possible embodiments of a feed network for a radiator array according to the invention, wherein on the left an embodiment with Single feed the individual ports, and on the right an embodiment with group feed of the respective identical polarizations is shown within a column.
  • Fig. 1 shows an embodiment of two dual polarized horns 20 and 20 'according to the first aspect of the present invention.
  • the two radiators thus simultaneously form an exemplary embodiment of an inventive radiator array.
  • the two horns 20 and 20 'each have a horn, d. H. a hollow body open in the main emission direction, via which electromagnetic waves are radiated or received.
  • the horn is fed by waveguides, which are shown in FIG. 1 only with their end region.
  • the polarizations of the two waveguides or guided by the waveguide electromagnetic waves are in the region of the mouth of the waveguide in the horn each perpendicular to each other.
  • the first waveguide 1 or 1 ' according to the first aspect of the present invention from bottom to top, i. in the emission direction, guided to the hollow radiator, wherein its cross section in the region of the mouth in the horn only partially overlaps with the aperture 22 of the hollow radiator 20 or 20 ', which it supplies with signals, and is partially outside the aperture opening.
  • the waveguides 1 and 1 ' preferably extend in the main emission direction and / or perpendicular to the aperture plane.
  • the first waveguide 1 ' which supplies the horn antenna 20' with signals, therefore partially below the aperture 22 of this horn 20 ', and partially below the Apertureö réelle 22 of the adjacent horn antenna 20.
  • the first waveguide 1 has a boundary wall 27, which extends from a position outside the aperture opening of the horn radiator obliquely upwards to the mouth 23 in the horn.
  • the boundary wall 27 is the wall of a short side of the first waveguide. The boundary wall 27 simultaneously forms a bottom region of the adjacent horn radiator.
  • the mouth 23 of the first waveguide 1 thus has both an extension 25 in a direction normal to the aperture plane, and an extension 26 within the aperture plane.
  • the opening 23 for this a kink, ie the opening is bounded by a vertical edge 25 and a horizontal edge 26.
  • the mouth 23 may also have an edge extending obliquely to the aperture plane.
  • the opening 24 with which the second waveguide discharges into the horn radiator is located completely within the aperture opening and the bottom region of the respective horn radiator.
  • the opening 24 is arranged centrally with respect to the aperture opening of the respective horn radiator.
  • the horns each have an overlapping area 30 in which the superimposition of the two polarizations takes place, and which is formed by the bottom of the horn and a wall region of the horn extending up to the upper end of the mouth 23 of the waveguide.
  • a lower horn region 28 follows, in which the horn extends substantially vertically upward, i. in the main emission direction and / or perpendicular to the aperture plane, and an upper horn region 29, in which the horn expands outwards.
  • FIG. 1 only two horn horns according to the invention are shown by way of example. Of course, however, more than two such radiators can be arranged in a row or column next to each other. Furthermore, the horns in the exemplary embodiment in each case a hexagonal basic shape, so that a honeycomb arrangement of several columns and rows next to each other is possible.
  • FIG. 2 shows the concept underlying a dual-polarized horn radiator or a corresponding radiator array according to the second aspect of the present invention.
  • the supply of the two polarizations takes place via separate waveguides 1 and 2.
  • the waveguides are guided parallel to one another in a feed section 3, with which they are connected to a feed network, and have the same polarization orientation there.
  • the E-field is shown schematically as an arrow.
  • the polarizations for the first and the second waveguide have a different orientation.
  • the polarizations are perpendicular to each other.
  • a transformation section is provided between the feed section 3 and the mouth section 5, which serves for the field and / or impedance transformation.
  • the first waveguide in the transformation section has a twist or a twist, by means of which its polarization is rotated relative to the other waveguide.
  • the waveguides 1 and 2 are parallel from the feed section 3 via the transformation section 4 to the mouth section 5 from bottom to top, i. guided in the emission direction and in particular perpendicular to the aperture plane, so that takes place by the twist in the region of the transformation section of the waveguide 1, a rotation of its polarization in the aperture plane or about a perpendicular axis of rotation on the aperture plane.
  • the second waveguide has no twist in the transformation section 4, so that its polarization does not rotate.
  • This arrangement has the advantage that in the area of the feed section 3, which is connected to a matching network and / or a distribution network, the available space can be used optimally.
  • the first and second waveguides can be identically aligned in this area and / or have an identical cross section, and thus make optimum use of the available space.
  • the waveguides are thus aligned orthogonal to each other only in the region of the mouth portion 5, and therefore only need space there accordingly.
  • the area of the waveguide cross section in the transformation section decreases in the direction of the horn. This is preferably the case for both the first and the second waveguide.
  • the area of the waveguide cross section in the direction of the antenna is smaller than the area of the waveguide cross section in the direction of the distribution network.
  • the waveguides therefore have a higher wave impedance in the direction of the antenna and a higher lower cutoff frequency (cut-off frequency) than in the direction of the distribution network.
  • the transformation section with the waveguide cross section change for field and impedance transformation has the advantage that on the antenna side orthogonally polarized beam openings can be compactly nested, while on the part of the matching and / or distribution network, a larger, broadbandigerer and low-loss standard waveguide can be used.
  • the matching network and / or distribution network can thus be designed broadband.
  • a WR28 waveguide could be used for the range between 26.5 GHz to 40.0 GHz.
  • the antenna side i. on the one hand, the transformation section and the horns can be interpreted narrow-band and interchangeable.
  • different transformation sections and different horns would be used for two different frequency ranges in the larger frequency range of the matching and / or distribution network.
  • a second horn type could be used for the frequency range between 27 GHz and 29 GHz and a second horn type for the frequency range between 37 GHz and 39 GHz.
  • FIG. 3 now shows a possible exemplary embodiment of a transformation section 4 for the first waveguide.
  • a polarized in the x-direction waveguide cross-section which is connected to the feed section 3, to a in Transformed z-direction polarized waveguide cross-section, which is connected to the mouth portion 5.
  • the cross-sectional area is reduced, in the exemplary embodiment, for example, from a waveguide cross section of 7.1 mm x 3.55 mm and 572 ohms wave impedance to a waveguide cross section of 6.1 1 mm x 2.4 mm and about 785 ohms wave impedance.
  • the shape of the transformation section between its two ends can be arbitrary.
  • three-dimensional curves can be partially or completely replaced by surfaces or steps, or the transformation section can be manufactured and assembled from two or more individual parts, depending on the manufacturing process.
  • the transformation section 4 consists of two transformation elements 8 and 1 1, which rotate the field in each case by 45 °, and an intermediate intermediate member 9 with a constant cross-section.
  • the decisive factor is that the polarization, as shown in Fig. 3 left, rotated between the input 3 and the output 5 and the cross-section was reduced.
  • the E field in the area of the feed section 3 with 1 1 is shown as 12 in the region of the mouth section 5.
  • Fig. 3 shows a transformation section for the first waveguide, in which a rotation of the polarization takes place.
  • the second waveguide In the embodiment shown in FIG. 2, the second waveguide, however, no twist on, but experiences in the region of the transformation section only a cross-sectional taper. This serves to provide sufficient space for the arrangement of the orthogonal in the mouth region waveguide.
  • FIG. 4 illustrates the transformation sections 6 and 7 of first and second waveguides 1 and 2 arranged next to one another in a column.
  • the transformation sections 6 of the first Waveguide 1 in this case have a twist and a cross-sectional taper, the transformation sections 7 of the second waveguide 2, however, only a cross-sectional taper.
  • the cross-sectional taper of the transformation sections 7 of the second waveguide the space is created, which is required to allow the twisting of the first waveguide 1.
  • waveguides are used with a longer and a shorter side.
  • the first and second waveguides are each adjacent to their longer sides and parallel to each other. Due to the twisting of the first waveguides in the transformation section 4, however, the longer sides of the first and second waveguides are each perpendicular to one another in the mouth section 5.
  • the shorter side of the first waveguide While in the feed section 3 therefore only space for the shorter side of the first waveguide is required between the long sides of two second waveguides, space is required in the mouth region 5 for the longer side of a first waveguide. In order to create this space, in particular the shorter side of the second waveguide is further shortened. Furthermore, the longer side of the first waveguide can be shortened.
  • the waveguide is indeed narrow-band.
  • the cut-off frequency is not increased to the same extent.
  • a cross-section with a greater extent in the H-field plane than in the E-field plane is preferred for the simply polarized waveguides used here.
  • the waveguide network on the side of the supply and / or distribution and in particular in the feed section a ratio between the longer side and the shorter side of greater than 1, 5: 1 and less than 2.5: 1 on.
  • the ratio between the longer and the shorter side is preferably greater than in the feed section, in particular greater than 2.5: 1 and furthermore preferably greater than 3: 1. This achieves a good compromise between compactness and electrical properties.
  • a waveguide with a rectangular cross-section can be used.
  • the TE10 (H10) mode is excited.
  • waveguides with at least one cross-sectional constriction and / or at least one cross-sectional broadening in the E-field plane and / or H-field plane are also conceivable.
  • waveguide variants with at least one cross-sectional constriction in the H-field plane can be used, so-called ridge waveguides.
  • the TE10 mode and / or a higher mode is preferably also excited.
  • FIG. 5 shows three variants for the transformation section according to the second aspect of the present invention.
  • the waveguides already have a different polarization in the region of the feed section 3. Furthermore, in the variant on the left in the transformation section, both the polarization of the first waveguide 1, and the second waveguide 2 is rotated. In this case, the first and second waveguides in the feed section 3 each have oppositely oriented polarizations. These are rotated by respective transformation sections 4 each 45 degrees, so that they are orthogonal to each other in the mouth section.
  • waveguides are used with a substantially square waveguide cross-section. These are used as simple polarized 45 degree waveguides, where the polarization is diagonal.
  • the waveguides 1 and 2 have at least in the feed section 3 different cross-sectional shapes. The polarizations of the waveguides 1 and 2 are aligned in the feed section 3, however, still in the same direction.
  • the first waveguide 1 in the feed section 3 has a partially widened rectangular waveguide cross-section and in the mouth portion 5 has a partially narrowed rectangular waveguide cross section in the H-plane.
  • the first waveguide has a cross-sectional enlargement 72 in a middle region relative to the H-plane, and a cross-sectional taper 70 in the mouth section 5 with respect to the now rotated H-plane middle region.
  • the second waveguide 2 has a partially narrowed rectangular waveguide cross section in the H-plane in the feed section 3 and in the mouth section 5.
  • the second waveguide 2 has a cross-sectional tapering 70 in each case in an area which is central in relation to the H-plane.
  • Waveguide 2 in this case has the field characteristics of a double ridge waveguide.
  • the polarization of the first waveguide 1 is rotated by 90 degrees and changed its cross-sectional shape and field distribution, so that arise in the mouth region 5 orthogonal polarizations with similar field distribution.
  • waveguide cross-sections are used with a significantly larger extent in the H-field plane than in the E-field plane.
  • cross-sectional areas of the waveguides are interleaved with one another both in the feed section 3 and in the mouth section 5.
  • Section widening 72 or an end portion 71 of the one waveguide engages in a cross-sectional taper 70 of the other waveguide.
  • the exemplary embodiment on the right in FIG. 5 shows a particularly compact variant.
  • the first waveguide 1 has a partially widened and a partially filled rectangular waveguide cross section in the H plane with a cross-sectional widening 72 in a middle region with respect to the H plane.
  • the transformation section 4 Through the transformation section 4, the polarization of waveguide 1 is rotated and its cross-sectional area is reduced. However, the cross-sectional shape and field distribution are essentially retained.
  • the second waveguide 2 in turn has a partially narrowed rectangular waveguide cross section in the H-plane in the feed section 3 and in the mouth section 5.
  • the second waveguide 2 has a cross-sectional tapering 70 in each case in a middle region with respect to the H-plane.
  • the ratio between the width of the cross-section in the E-field plane in the wider end regions 71 and the cross-sectional taper 70 increases.
  • waveguide 1 and waveguide 2 in the mouth section 5 have orthogonal polarization and different field distributions and / or field distribution densities, which depending on the configuration of the overlay region 30 can lead to a better decoupling and more compact design.
  • the waveguides can have webs, material fillings, material recesses, cross-sectional broadening, cross-sectional constrictions and many other measures for reducing costs and / or reducing and / or improving the electrical and mechanical properties.
  • both aspects of the present invention are realized, i. the first polarization is guided centrally between two radiator openings to the radiator and rotated over a transformation section. Further preferably, a waveguide cross section change is provided in the transformation section, through which the wave impedance changes.
  • the polarization rotation is preferably realized via a waveguide twist, in particular via a waveguide twist about an axis of rotation which is normal to the aperture plane.
  • a reduction of the waveguide cross section takes place, resulting in a wave impedance change and more compact dimension.
  • the rotated radiator opening is preferably guided at least partially laterally into the radiator.
  • FIG. 6 now shows a corresponding exemplary embodiment, in which the feeding of the horns according to the first aspect takes place as already described above with regard to FIG.
  • the transformation of the waveguide is carried out as described above with regard to the embodiment in FIGS. 2 to 4.
  • the first and second waveguides described above with regard to the second aspect are connected with their mouth portion 5 to the openings 23 and 24, respectively, via which the horns are fed according to the first aspect of the present invention.
  • the combination of the first and the second aspect has a very considerable synergistic potential. Because of the combination of the first and second aspects, it is possible, the second waveguide 2 centered with respect to the aperture 22 of the hollow radiator 20 or 20 'in the hollow radiator to be ignited. Nevertheless, the existing between the mouths of the second waveguide space is optimally used by the rotated mouth regions of the first waveguide 1, since this mouth region is not limited to the space available below the respective aperture opening, but extends below the respective aperture opening of the adjacent radiator.
  • the transformation region 31 may, for example, have a height H1 of 0.5 ⁇ -1.5 ⁇
  • the superposition region 30 used to superimpose the polarizations within the horn radiator has a height H2 of 0.5 ⁇ -1.5 ⁇
  • the actual horn 32 a height H3 between 0.5 ⁇ and 4 ⁇ .
  • a possible dimension for the aperture opening is given on the left again.
  • ⁇ is the wavelength of the center frequency of the lowest resonant frequency range of the radiator according to the invention.
  • FIG. 7a an alternative embodiment of the overlay region of the two polarizations is shown on the right.
  • the opening 23 in this case has obliquely to the aperture plane extending longer sides, which connect the upper and lower narrow side with each other.
  • the opening for this purpose has triangular-shaped side walls 33, which extend along the longer sides.
  • wedge elements 34 are provided in the bottom region of the horn, which extend from the inside to the side walls. These preferably have the same shape as the boundary walls 27 for the mouth region of the adjacent first waveguide. As a result, the bottom area as a whole has a funnel shape.
  • the opening 24 for the second waveguide is arranged in the center of the funnel, and cuts in the embodiment in the ramps 34th
  • the opening 23 may have an extension B1 in the direction of its shorter side of 0.2 ⁇ + - 0.2 ⁇ .
  • the extension in the height direction B3 may be at 0.7 ⁇ + - 0.7 ⁇ , the extension in the aperture plane B4 at 0.2 ⁇ + - 0.2 ⁇ .
  • Fig. 7b three sections are shown again parallel to the aperture plane for the embodiment shown in Fig. 7a. At the bottom right, a section through the mouth region 5 is shown, i. just below the connection with the openings of the horn.
  • the narrow side can have a width B1 of 0.2 ⁇ + - 0.2 ⁇
  • the longer side can have a width B2 of more than 0.5 ⁇ , for example of 0.55 ⁇ .
  • the longer side should not be less than 0.5 ⁇ in terms of the cut-off frequency.
  • ridge waveguides and / or filled with dial waveguides smaller dimensions and / or higher bandwidths are possible.
  • one or more webs can be arranged centrally in the waveguides in order to increase the bandwidth and / or to reduce the cut-off frequency.
  • ⁇ is the center frequency of the lowest resonant frequency range of the horn radiator according to the invention in all of the above dimensions.
  • the configuration of the overlay region can also assume more complex shapes.
  • the wedge segments 34 material recesses and / or a ramp shape, in particular have a ramp shape with an exponential course.
  • the radiator as shown in Fig. 8, be designed as a ridge waveguide antenna.
  • On the left is a ridge waveguide antenna 20 "with side walls, right a ridge waveguide antenna 20" 'shown without side walls.
  • the horn of the ridge waveguide antenna 20 "has the same configuration as described in greater detail above with reference to Figures 1 and 6.
  • the ridge waveguide antenna 20" ' has only the above-described overlay region 30, while in the region of the actual horn only the Ridges extend and the side walls are missing there.
  • the ridge waveguide antenna has respective ridges 75, which extend in the height direction.
  • the webs 75 extend from the transition region 30 into the actual horn 32.
  • the webs are plate-shaped.
  • the plate plane of the webs 75 each extend radially to the central axis of the radiator and / or is perpendicular to the side wall along which it extends.
  • the inner edges of the webs have an increasing distance to the radiator opening.
  • the webs 75 extend along the inner walls of the horn. In the embodiment on the left they extend over the areas 28 and 29 to the radiator opening.
  • FIG. 9 now shows an exemplary embodiment of the emitter array, which comprises four columns each having eight individual emitters 20.
  • the individual emitters are always the same designed as shown in Fig. 6 and 7, respectively.
  • the corresponding embodiment of the overlay region in the bottom region of the horns is shown again in detail in FIG. 9 on the left.
  • the group antenna shown in FIG. 9 may, for example, be an antenna with a center frequency of 28 GHz and 2 GHz bandwidth.
  • the column spacing, i. the single radiator spacing in the z-direction, in the exemplary embodiment is 8.5 mm, i. 0.80 ⁇ at 28 GHz.
  • the line spacing, i. the single radiator spacing in the x-direction is 9.0 mm in the exemplary embodiment, i. 0.84 ⁇ at 28 GHz.
  • Fig. 12 the embodiment shown in Fig. 9 is shown at the top in a plan view, in which the first opening 23 for the first waveguide and the second opening 24 for the second waveguide is clearly visible.
  • the first and second waveguides each have the same orientation and the same cross section, and are each lined up along the columns. Furthermore, the reduced and rotated at the first waveguides cross-section 5 seen in the mouth region through the transformation section can be seen.
  • FIG. 13 sections are shown once again parallel to the aperture plane for different heights, wherein a section through the feed section 3 is shown at the top left, a section through the transformation section 4 at the center in the middle and a section through the mouth section 5 at the bottom left. On the right are then above and in the middle cuts through the overlay area, in which the opening 23 extends, shown, and right below a section through the horn above the overlay area.
  • FIG. 15 sections are again shown perpendicular to the aperture plane along the columns. Excellent is the extremely compact arrangement of both the horns, as well as the waveguide, which supply the horn with signals.
  • a first and second waveguide are alternately provided along a column, the second waveguides being arranged in each case centrally below the respective horn radiator, whereas the first waveguides are arranged between two horn radiators.
  • the E field is shown for the two polarizations, top for port 24, i. a port fed by a second waveguide, and below for port 23, i. a port fed by a first waveguide.
  • the horns have a very good orthogonality of the two polarizations, as well as a very uniform field distribution.
  • FIGS. 16a and 16b the S-parameter for the individual ports is in the range between 27 GHz and 32 GHz, i. at 17% relative bandwidth, in Figs. 17a and 17b in the range 27.5 GHz to 28.5 GHz, i. at 3.6% relative bandwidth.
  • FIGS. 16a and 17a respectively show the adaptation in the Smith diagram, FIGS. 16b and 17b the isolation of the ports with one another.
  • a VSWR of 2.0 i. an adjustment of greater than 9.54 dB is plotted
  • a VSWR of 1.5 i. an adjustment of greater than 13.98 dB.
  • the decoupling in both cases is greater than 25 dB.
  • the far field is respectively reproduced at 28 GHz and 32 GHz for the ports P23 and P24.
  • the far field is plotted in the horizontal and the vertical plane, with the phi component representing the co-polarization, the theta component the cross-polarization.
  • the individual radiators of adjacent columns are offset relative to one another.
  • the radiators of a first column are arranged centrally between the radiators of the adjacent second column.
  • FIG. 19 shows two exemplary embodiments of radiator arrays according to the invention.
  • the single emitters here have a single emitter spacing in the horizontal direction Dh of 0.75 ⁇ , and a single emitter spacing Dv in the vertical direction of 0.75 ⁇ , i. the individual radiators are slightly smaller than those in the exemplary embodiment in FIG. 9.
  • the Einzelstrahlerabstand in the horizontal direction Dh ie within the column, in favor of a smaller individual radiator distance in the vertical direction, ie between the columns was increased.
  • the sum of the distance Dh and Dv is preferably less than 2 ⁇ and more preferably less than 1.5 ⁇ .
  • the radiators have a Einzelstrahlerabstand in the horizontal direction Dh of 1 ⁇ , and a Einzelstrahlerabstand in the vertical direction Dv of 0.5 ⁇ .
  • spacing surfaces are arranged between the radiators within the column, by means of which the spacing of the radiators within the radiator is increased, and into which the radiators of the adjacent columns laterally extend.
  • the columns can thereby be arranged with a smaller column spacing.
  • a hexagonal basic shape is again used, but an octagonal basic shape would also be conceivable here.
  • the individual radiators may have a circular basic shape, which is arranged partially overlapping.
  • Fig. 20 right further shows a radiator array with an approximately circularattaapertur.
  • An approximately circular arrangement of the individual radiators can lead to lower sidelobes, for example, when interconnecting the individual radiators with different amplitude and phase in the antenna diagram.
  • the individual radiators of a radiator array according to the invention can be individually fed and / or adapted, or partially interconnected in subgroups via a distribution and matching network.
  • FIG. 21 shows on the left an exemplary embodiment of a feed network with individual feed, and on the right with group feed.
  • the illustrated distribution and matching networks can be connected to the feed sections of the first and second waveguide horns of the invention. Both embodiments have in common that the waveguides are each guided over bends in different planes 51 to 54 to the side.
  • first waveguide 1 and the second waveguide 2 of a column are led out to the side in respectively different planes. Furthermore, the waveguides, which supply different gaps, are arranged in different planes.
  • distributors 55, 56, 59 and 60 are provided, through which in each case the first radiators 1 (distributors 55 and 59) and the second waveguides (distributors 56 and 60) of a column are interconnected. Via a further bend and filter 57, 58, 61 and 62, the distributors then communicate with a feed arranged on a PCB.
  • the radiators according to the present invention are particularly suitable in a frequency range between 10 GHz and 100 GHz or for 5G applications, in particular beam steering and / or beamforming applications.

Abstract

Die vorliegende Erfindung zeigt einen dual polarisierter Hornstrahler, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation, mit einer ersten und mit einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden. Gemäß einem ersten Aspekt ist vorgesehen, dass einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu seiner Mündung in den Hornstrahler verläuft und dabei einen Querschnitt aufweist, welcher sich in Projektion auf die Aperturebene teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers erstreckt. Gemäß einem zweiten Aspekt ist vorgesehen, dass die beiden Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstrahler verlaufen, wobei mindestens einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter einen Transformationsabschnitt aufweist, durch welchen seine Polarisation in der Aperturebene gegenüber dem anderen Hohlleiter gedreht wird, bevor er in den Hornstrahler mündet.

Description

Dual polarisierter Hornstrahler
Die vorliegende Erfindung betrifft einen dual polarisierten Hornstrahler, mit einer ersten und einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen solchen dual polarisierten Hornstrahler zum Einsatz als eine Mobilfunkantenne, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation.
Hornstrahler werden auch als Hohlleiterstrahler bezeichnet und weisen üblicherweise ein Horn, d. h. einen zu einer Seite hin offenen Hohlkörper auf, welcher durch eine Hohlleitung gespeist wird. Auf Hohlleitertechnik basierende Strahler haben üblicherweise große Abmessungen und eigenen sich daher nicht für eine kompakte Bauweise. Daher galten Hornstrahler bisher für 3D-Beamsteering- und 3D- Beamforming-Anwendungen als wenig geeignet, da hierfür in vertikale und horizontale Richtung einen Strahlerabstand von kleiner 1 λ, bevorzugt kleiner 0,7λ, und insbesondere kleiner 0,5λ von Vorteil ist. Kleinere Einzelstrahlerabstände verbessern insbesondere das Fernfeld-Gruppendiagramm, da bei einem Einzelstrahlerabstand von kleiner 0,5λ keine sekundären Hauptkeulen im Fernfeld-Gruppendiagramm auftreten. Bein einem Einzelstrahlerabstand von größer 0,5λ können dagegen je nach Einzelstrahlerdiagramm beim Beamforming und/oder Beamsteering sekundäre Hauptkeulen oder hohe Nebenkeulen auftreten, welche mit zunehmendem Einzelstrahlerabstand zunehmen. Je größer jedoch die sekundären Hauptkeulen und die Nebenkeulen sind, desto schwieriger wird es, die Hauptkeulen in eine Richtung zu schwenken und damit die Antenne für Beanforming- oder Beamsteering- Anwendungen zu nutzen.
Eine besondere Herausforderung bezüglich der Kompaktheit und elektrischen Performance stellen dabei dual polarisierende Hornstrahler dar, da hierbei ein Strahler für zwei in der Regel unterschiedliche Polarisationen verwendet wird. Üblicherweise werden kompakte dual polarisierte Hornstrahler dabei durch zwei separate orthogonale Wellenleiter gespeist, oder durch einen dual polarisierten Hohlleiter.
Der Einsatz zweier separater orthogonaler Wellenleiter ist beispielsweise aus der WO 9837595 A1 bekannt. Der Einsatz eines einzigen dual polarisierten Hohlleiters ist aus der US 20130120086 A1 bekannt.
Weitere Hornstrahler sind aus WO 2015134772 A1 , DE 102010019081 A9, KR 100801030 B1 , US 201 1267250 A1 und DE 102010019081 A9, der FR 2523376 A1 , der FR 2599899 A1 , der US 7187342 B2, der WO 2007046055 A2. Weitere Hornstrahler sind bekannt aus der AT 202658 T, der DE 3375867 D1 , der DE 3787681 D1 , der AU 688212 B2, der US 4716415 A, der CN 101083359 B, der CN 201060943 Y, der US 7564421 B1 , der CN 2033261 16 U, der WO 2014208993 A1 , der EP 2869400 A1 , der WO 2008147132 A1 , der WO 2009008601 A1 , der KR 20090038803 A, der WO 2009093779 A1 , der KR 101090188 B1 und der US 8988294 B2 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen kompakten dual polarisierten Hornstrahler mit guter elektrischer Performance zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die dual polarisierten Hohlstrahler gemäß Ansprüchen 1 und 3 bzw. ein Strahlerarray gemäß Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung umfasst in einem ersten Aspekt einen dual polarisierten Hornstrahler, mit einer ersten und mit einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden. Erfindungsgemäß ist gemäß dem ersten Aspekt vorgesehen, dass einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu seiner Mündung in den Hornstrahler verläuft und dabei einen Querschnitt aufweist, welcher sich in Projektion auf die Aperturebene teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers erstreckt. Durch die Führung des Hohlleiters in Abstrahlrichtung können die Hohlleiter auf engem Raum zum Hornstrahler geführt werden. Durch den sich teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Aperturöffnung verlaufenden Querschnitt kann der Hornstrahler sehr kompakt ausgeführt werden, da seine minimale Größe nicht mehr durch die Querschnitte der Hohlleiter beschränkt ist.
In einer möglichen Ausführungsform verläuft der Hohlleiter mit seinem Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene teilweise unter der Aperturöffnung eines benachbarten Hornstrahlers. Hierdurch wird der in einem Strahlerarray zur Verfügung stehende Platz optimal genutzt und benachbarte Strahler sehr kompakt nebeneinander angeordnet werden.
Bevorzugt beziehen sich die Angaben zur Erstreckung eines Querschnitt des Hohlleiters dabei auf den Querschnitt des Hohlleiters auf Höhe des bezüglich einer Richtung normal zur Aperturebene untersten Punktes der Mündung des Hohlleiters in den Hornstrahler.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Hohlleiter eine stirnseitige Begrenzungswand auf, welche sich von einer Position, welche in Projektion auf die Aperturebene außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers liegt, zu einer Kante der Mündung in den Hornstrahler erstreckt. Bevorzugt handelt es sich bei der Begrenzungswand um die Wand einer kurzen Seite des Hohlleiters. Hierdurch wird das elektromagnetische Feld in das Horn des Hornstrahlers geführt. Bevorzugt verläuft die Begrenzungswand schräg zur Aperturebene.
Die vorliegende Erfindung umfasst in einem zweiten Aspekt einen dual polarisierten Hornstrahler mit einer ersten und mit einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden. Gemäß dem zweiten Aspekt ist vorgesehen, dass die beiden Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstrahler verlaufen, wobei mindestens einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter einen Transformationsabschnitt aufweist, durch welchen seine Polarisation in der Aperturebene gegenüber dem anderen Hohlleiter gedreht wird, bevor er in den Hornstrahler mündet. Dies ermöglicht wiederum eine sehr kompakte Anordnung der Hohlleiter.
In einer möglichen Ausführungsform verlaufen die beiden Hohlleiter nebeneinander und/oder parallel zueinander in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Horn- stahler.
In einer möglichen Ausführungsform weisen die beiden Hohlleiter zunächst die gleiche Polarisation auf, bevor die Polarisation des einen Hohlleiters durch den Transformationsabschnitt in der Aperturebene gegenüber dem anderen Hohlleiter gedreht wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Transformationsabschnitt eine Verdrillung aufweist, durch welche die Polarisation gedreht wird. Eine solche Verdrillung wird auch als Twist bezeichnet.
In einer möglichen Ausführungsform wird die Polarisation des zweiten Hohlleiters nicht gedreht, oder der zweite Hohlleiter weist einen Transformationsabschnitt auf, in welchem eine um einen anderen Winkel und insbesondere in die umgekehrte Richtung auf als bei dem ersten Hohlleiter erfolgt. Insbesondere kann der zweite Hohlleiter daher keine Verdrillung oder eine Verdrillung mit einem anderen Winkel als der erste Hohlleiter aufweisen.
Insbesondere können die beiden Hohlleiter zunächst die gleiche Polarisation aufweisen, wobei nur die Polarisation des ersten Hohlleiters um 90° gedreht wird, um im Bereich der Mündung in den Hornstrahler orthogonal zu der Polarisation des zweiten Hohlleiters zu stehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform verkleinert sich der Querschnitt des ersten Hohlleiters in dem Transformationsabschnitt. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Hohlleiter einen Transformationsabschnitt aufweisen, in welchem sich sein Querschnitt verkleinert.
In einer möglichen Ausführungsform weisen die beiden Hohlleiter einen Querschnitt mit einer langen und einer kurzen Seite auf, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform besitzen die Hohlleiter mindestens eine Querschnittsverengung und/oder mindestens eine Querschnittsverbreiterung.
Weiterhin können die Querschnitte benachbarter Hohlleiter ineinander verschachtelt sein. Beispielsweise kann eine Querschnittsverbreiterung oder ein Endabschnitt des Querschnitts eines Hohlleiters in eine Querschnittsverjüngung eines benachbarten Hohlleiters eingreifen.
Insbesondere können die zweiten Hohlleiter eine Querschnittsverjüngung aufweisen, in welche eine Querschnittsverbreiterung oder ein Endabschnitt des Querschnitts eines ersten Hohlleiters eingreift. Besonders bevorzugt kann zwischen zwei zweiten Hohlleitern mit Querschnittsverjüngungen ein erster Hohlleiter angeordnet sein, dessen Querschnittsverbreiterung oder Endabschnitte auf beiden Seiten in die Querschnittsverjüngungen der zweiten Hohlleiter eingreifen. Die Querschnittsverjüngung oder Querschnittsverbreiterung ist bevorzugt jeweils in einem mittleren Bereich des Hohlleiterquerschnitts vorgesehen, insbesondere in einem bezüglich der H-Feld-Ebene mittleren Bereich.
Die Hohlleiter können die Querschnittsverjüngung oder Querschnittsverbreiterung im Speiseabschnitt und/oder im Transformationsabschnitt und/oder im Mündungsabschnitt aufweisen.
Bevorzugt verlaufen die langen Seiten der beiden Hohlleiter zunächst parallel zueinander. Alternativ oder zusätzlich stehen nach dem Transformationsabschnitt und insbesondere nach der Verdrillung die langen Seiten der Hohlleiter senkrecht zueinander. Insbesondere können die langen Seiten der beiden Hohlleiter in einem Speiseabschnitt parallel zueinander verlaufen und in einem Mündungsabschnitt senkrecht zueinander stehen.
In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Verkleinerung des Querschnitts im Transformationsabschnitts zumindest eine Verkleinerung der kurzen Seite und/oder eine Vergrößerung des Verhältnisses zwischen der langen und der kurzen Seite.
Die Hornstrahler gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt sind jeweils unabhängig voneinander Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Besonders bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Hornstrahler jedoch die Merkmale gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt in Kombination auf.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, welche sowohl bei einem Hornstrahler gemäß dem ersten, als auch dem zweiten Aspekt zum Einsatz kommen können, werden im folgenden beschrieben:
Bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Hornstrahler um einen Mobilfunkstrahler, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation. Bevorzugt sind beide Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu dem Hornstrahler geführt. In einer möglichen Ausführungsform verlaufen die beiden Hohlleiter nebeneinander und/oder parallel zueinander in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Horn- stahler.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet ein Verlauf in Abstrahlrichtung bevorzugt, dass der Hohlleiter mit einem Winkel kleiner 45°, bevorzugt kleiner 30°, weiter bevorzugt kleiner 10° zu einer Normalen auf der Aperturebene und/oder zur Hauptabstrahlrichtung des Hornstrahlers verläuft. Besonders bevorzugt verläuft der Hohlleiter dabei in einer Richtung, welche senkrecht auf der Aperturebene steht, und/oder parallel zur Hauptabstrahlrichtung verläuft. Bevorzugt steht im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Hauptabstrahlrichtung senkrecht auf der Aperturebene des Hornstrahlers.
Bevorzugt stehen die erste und die zweite Polarisation orthogonal aufeinander. Bevorzugt weisen hierfür die beiden Hohlleiter im Bereich ihrer Mündung in den Hornstrahler eine orthogonale Polarisationen auf. Insbesondere können die Querschnitte der beiden Hohlleiter im Bereich der Mündung um 90° gegeneinander gedreht sein.
Als Querschnitt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Schnitt durch den Hohlleiter senkrecht zum Verlauf des Hohlleiters und/oder ein Schnitt in der Aperturebene betrachtet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des ersten Hohlleiters in den Hornstrahler entlang ihrer langen Seite eine Erstreckung sowohl parallel zu der Aperturebene als auch senkrecht zur Aperturebene auf. Hierdurch mündet einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter teilweise von der Seite und teilweise in Abstrahlrichtung in den Hornstrahler. Dies ermöglicht wiederum eine optimale Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums. Die lange Seite der Mündung kann dabei einen ersten, in der Aperturebene verlaufenden Kantenbereich, und einen zweiten, senkrecht zur Aperturebene verlaufenden Kantenbereich aufweisen.
Bevorzugt ist die lange Seite der Mündung des Hohlleiters jedoch in einem schräg zur Aperturebene verlaufenden Bodenbereich des Hornstrahlers angeordnet und/oder verläuft schräg zur Aperturebene. Insbesondere kann der Boden des Hornstrahlers einen trichterförmigen Bereich aufweisen und die Mündung auf einer Seite des trichterförmigen Bereiches angeordnet sein.
Bevorzugt ist dabei eine äußere kurze Seite der Mündung höher angeordnet als die gegenüberliegende innere kurze Seite der Mündung.
Alternativ oder zusätzlich kann die Erstreckung parallel zu der Aperturebene und die Erstreckung senkrecht zur Aperturebene ein Verhältnis zwischen 1 :1 und 1 :8 aufweisen, bevorzugt zwischen 1 :2 und 1 :5.
In einer möglichen Ausführungsform beträgt die Erstreckung parallel zu der Aperturebene zwischen 0,05 λ und 0,4 λ, bevorzugt zwischen 0,1 λ und 0,3 λ. Alternativ oder zusätzlich kann die Erstreckung senkrecht zu der Aperturebene zwischen 0,05 λ und 1 ,5 λ, bevorzugt zwischen 0,4 λ und 1 ,0 λ betragen.
In beiden Fällen handelt es sich bei λ um die Wellenlänge einer Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Hornstrahlers, insbesondere eines untersten Resonanzfrequenzbereichs.
In einer möglichen Ausführungsform ist einer der Hohlleiter und insbesondere der zweite Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu dem Hornstrahler geführt, wobei sich sein Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene innerhalb der Aperturöffnung befindet. Alternativ oder zusätzlich ist die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des zweiten Hohlleiters in den Hornstrahler bezüglich der Aperturöffnung mittig angeordnet.
Alternativ oder zusätzlich kann der Boden des Hornstrahlers einen trichterförmigen Bereich aufweisen und die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des zweiten Hohlleiters an der Spitze des trichterförmigen Bereiches angeordnet sein.
Der erfindungsgemäße dual polarisierte Hornstrahler kann in mindestens einem Hornbereich Materialaussparungen und/oder Materialeinbringungen besitzten, und insbesondere in Höhenrichtung verlaufende Stege und/oder Stufen und/oder Dielektrika aufweisen.
Der Hornstrahler kann insbesondere einen Steghohlleiterstrahler bilden. Der Stegholleiterstrahler kann ohne Seitenwände ausgeführt sein, oder Seitenwände aufweisen.
Bevorzugt verlaufen die Stege in Höhenrichtung. Weiter bevorzugt vergrößert sich der Abstand zwischen den nach innen gewandten Kanten der Stege in Höhenrichtung. Insbesondere können die Stehe auf ihrer nach innen gewandten Seite in Höhenrichtung eine Trichterform und/oder eine Exponentialform aufweisen.
Bevorzugt weist der Hornstrahler einen Resonanzfrequenzbereich in einem Bereich zwischen 10 GHz und 100 GHz auf, bevorzugt zwischen 25 GHz und 50 GHz, wobei es sich bevorzugt um den untersten Resonanzfrequenzbereich handelt.
In einer möglichen Ausführungsform beträgt der maximale Durchmesser der Aperturöffnung des Hornstrahlers zwischen 0,3 λ und 1 ,4 λ, bevorzugt zwischen 0,5 λ und 1 ,1 λ, weiter bevorzugt zwischen 0,6 λ und 0,9 λ.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Hornstrahler eine Höhe zwischen 0,5 λ und 4 λ auf, bevorzugt zwischen 1 ,5 λ und 2,5 λ. In beiden Fällen handelt es sich bei λ um die Wellenlänge einer Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Hornstrahlers, insbesondere eines untersten Resonanzfrequenzbereichs.
Das Horn des Hornstrahlers weist in einer möglichen Ausführungsform einen ersten Hornbereich mit im wesentlichen in Hauptabstrahlrichtung verlaufenden Seitenwänden und einen zweiten Hornbereich mit sich trichterförmig aufweitenden Seitenwänden auf, wobei bevorzugt die Höhe des zweiten Hornbereiches kleiner als die Höhe des ersten Hornbereiches ist und/oder wobei bevorzugt die Aufweitung der Aperturöffnung im zweiten Hornbereich kleiner als 50 %, weiter bevorzugt kleiner als 20 % ist. Weiterhin können der erste und der zweite Hornbereich kontinuierlich ineinander übergehen.
Je nach Fertigungsverfahren oder elektromechanischer Anforderung können in jedem Bereich komplizierte Formen durch einfachere Formen ersetzt werden. Zum Beispiel können im Transformationsbereich und Überlagerungsbereich und im Hornbereich vorkommende dreidimensionale Rundungen durch Flächen angenähert werden und vorkommende schräge Begrenzungswände oder Rampen können durch Treppenstufen angenähert werden.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Hornstrahler eine sechseckige oder runde Aperturöffnung und/oder Grundfläche auf.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Strahlerarray aus einer Mehrzahl von in einer Spalte oder Reihe nebeneinander angeordneten dual-polarisierten Hornstrahlern, wobei jeder der Hornstrahler durch einem ersten und einem zweiten Hohlleiter gespeist wird. Gemäß einem ersten Aspekt ist vorgesehen, dass die Hohlleiter einer Spalte oder Reihe jeweils in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstahlern geführt sind, wobei jeder zweite Hohlleiter in der Spalte oder Reihe einen Transformationsabschnitt aufweist, durch welchen seine Polarisation in der Aperturebene gedreht wird, bevor er in den Hornstrahler mündet. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils ein Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter eines Hornstrahlers in Abstrahlrichtung zu seiner Mündung in den Hornstrahler verläuft und dabei mit seinem Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene zumindest zum Teil unterhalb der Aperturöffnung eines benachbarten Hornstrahlers verläuft.
Bei dem Strahlerarray handelt es sich bevorzugt um eine Mobilfunkantenne, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Einzelstrahlerabstand in der Spalte und/oder Reihe weniger als 1 λ, bevorzugt weniger als 0,85 λ, weiter bevorzugt weniger als 0,75 λ, weiter bevorzugt weniger als 0,5 λ.
In einer möglichen Ausführungsform sind die Hornstrahler in mehreren nebeneinander angeordneten Spalten und/oder Reihen angeordnet und die Summe aus dem Einzelstrahlerabstand in der Spalte oder Reihe und dem Einzelstrahlerabstand senkrecht zur Spalte oder Reihe beträgt weniger als 2 λ, bevorzugt weniger als 1 ,7 λ, weiter bevorzugt weniger als 1 ,5 λ.
In beiden Fällen handelt es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Strahlerarrays und insbesondere des untersten Resonanzfrequenzbereichs.
Bevorzugt umfasst das Strahlerarray eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten dual-polarisierten Hornstrahlern, wie sie oben näher dargestellt wurden. Alternativ oder zusätzlich können einzelne, mehrere oder alle Hornstrahler des Strahlerarrays eine oder mehrere der Merkmale aufweisen, welche oben in Hinblick auf die erfindungsgemäßen Hornstrahler beschrieben wurden.
In einer möglichen Ausführungsform des Strahlerarrays sind die Hornstrahler in mehreren nebeneinander angeordneten Spalten oder mehreren nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet, wobei bevorzugt die Hornstrahler benachbarter Spalten oder Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei bevorzugt die Hornstrahler wabenförmig angeordnet sind.
In einer möglichen Ausführungsform weist das Strahlerarray ein Speisenetzwerk auf.
Bevorzugt weisen die ersten Hohlleiter und die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler in unterschiedlichen Höhenebenen des Speisenetzwerks einen Bend zur Seite hin auf.
Dabei können jeweils die ersten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler und/oder die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler in der gleichen Höhenebene einen Bend zur Seite hin aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich können die Hohlleiter von in zwei benachbarten Reihen oder Spalten angeordneten Hornstrahlern in unterschiedlichen Höhenebenen einen Bend zur Seite hin aufweisen.
In einer möglichen Ausführungsform werden die Hohlleiter der Hornstahler jeweils einzeln gespeist.
In einer alternativen Ausführungsform stehen die ersten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler und/oder die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler durch einen Verteiler mit einer gemeinsamen Speisung in Verbindung.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin Gruppenantennen bestehend aus mehreren Subarrays, welche so ausgestaltet sind, wie dies oben beschrieben wurde. Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Mobilfunk-Basisstation mit einem oder mehreren Hornstrahlern, wie sie oben beschrieben wurden, und/oder einem oder mehreren Strahlerarrays, wie sie oben beschrieben wurden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 : Ein Ausführungsbeispiel eines Hornstrahlers und eines Strahlerarrays gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2: eine Prinzipdarstellung der Hohlleiter eines Hornstrahlers bzw. Strahlerarrays gemäß dem zweiten Aspekt,
Fig. 3: ein Ausführungsbeispiel eines Transformationsabschnittes für ein Hornstrahler gemäß dem zweiten Aspekt mit zwei Diagrammen, welche den Verlauf des E-Feldes am Anfang und am Ende des Transformationsabschnittes zeigen,
Fig. 4: ein konkretes Ausführungsbeispiel der Hohlleiter eines Hornstrahlers oder Strahlerarrays gemäß dem zweiten Aspekt in einer perspektivischen Darstellung und in einer Schnittansicht,
Fig. 5: Prinzipdarstellungen von drei Varianten von Hohlleitern für einen Hornstrahler gemäß dem zweiten Aspekt,
Fig. 6: ein Ausführungsbeispiel eines Hornstrahlers und eines Strahlerarrays, bei welchem der erste und der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung in Kombination verwirklicht sind, Fig. 7a: eine Variante des Überlagerungsbereiches der beiden Polarisationen bei einem Hornstrahler gemäß dem ersten und/zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7b: mehrere Schnittansichten in unterschiedlichen Höhen für das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 zwei weitere Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hornstrahlers, welcher als Steghohlraumstrahler mit bzw. ohne Seitenwände ausgeführt ist,
Fig. 9: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlerarrays mit einer Detailansicht eines der eingesetzten Hornstrahler in einer Perspektive von oben,
Fig. 10: drei Diagramme des E-Feldes in unterschiedlichen Höhen des erfindungsgemäßen Hornstrahlers bei Anregung der ersten Polarisation bei Phase 0°,
Fig. 1 1 : drei Diagramme des E-Feldes in unterschiedlichen Höhenebenen eines erfindungsgemäßen Hornstrahlers bei Anregung der ersten Polarisation bei Phase 90°,
Fig. 12: oben eine Draufsicht auf das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlerarrays und unten eine Ansicht des Ausführungsbeispiels von der Seite des Verteil netzwerkes gesehen, d.h. von unten,
Fig. 13: 6 Schnitte in unterschiedlichen Höhenebenen durch das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel, Fig. 14: zwei Schnitte in Höhenrichtung durch das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel,
Fig. 15: oben das E-Feld in einem Hornstrahler bei Anregung der zweiten Polarisation und unten das E-Feld bei Anregung der ersten Polarisation, jeweils bei Phase 0° und 90°,
Fig. 16a: den S-Parameter in einem Smith Chart im Bereich zwischen 27 GHz und
32GHz für die links dargestellten Ports,
Fig. 16b: ein Diagramm des S-Parameters für die Isolation zwischen den einzelnen Ports für den Frequenzbereich zwischen 27 GHz und 32 GHz,
Fig. 17a: den S-Parameter in einem Smith Chart für den Frequenzbereich zwischen 27,5 GHz und 28,5 GHz,
Fig. 17b: den S-Parameter für die Isolation zwischen den einzelnen Ports in einem
Frequenzbereich zwischen 20,5 GHz und 28,5 GHz,
Fig. 18: das Fernfelddiagramm in horizontaler und vertikaler Richtung für die beiden links dargestellten Ports jeweils bei 28 GHz und bei 32 GHz,
Fig. 19: das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht sowie ein alternatives Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht, zur Verdeutlichung der erfindungsgemäß möglichen Einzelstrahlerabstände in horizontaler und vertikaler Richtung,
Fig. 20: drei Varianten für die Grundfläche bzw. Aperturöffnung der erfindungsgemäßen Hornstrahler und
Fig. 21 : zwei mögliche Ausführungsbeispiele für ein Speisenetzwerk für ein erfindungsgemäßes Strahlerarray, wobei links ein Ausführungsbeispiel mit Einzelspeisung der einzelnen Ports, und rechts ein Ausführungsbeispiel mit Gruppenspeisung der jeweiligen identischen Polarisationen innerhalb einer Spalte dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel zweier dual polarisierter Hornstrahler 20 und 20' gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die beiden Strahler bilden damit gleichzeitig ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Strahler- array.
Die beiden Hornstrahler 20 und 20' weisen jeweils ein Horn, d. h. einen in Hauptabstrahlrichtung offenen Hohlkörper auf, über welchen elektromagnetische Wellen abgestrahlt bzw. empfangen werden. Die Speisung des Horns erfolgt durch Hohlleiter, welche in Fig. 1 lediglich mit ihrem Endbereich dargestellt sind.
Die Hornstrahler 20 und 20' weisen im Ausführungsbeispiel zwei orthogonale Polarisationen auf, welche durch zwei separate Hohlleiter 1 und 2 gespeist werden, die über Öffnungen 23 bzw. 24 in das Horn des jeweiligen Hornstrahlers 20 und 20' münden. Die Polarisationen der beiden Hohlleiter bzw. der durch die Hohlleiter geführten elektromagnetischen Wellen stehen im Bereich der Mündung der Hohlleiter in den Hornstrahler jeweils senkrecht aufeinander.
Der erste Hohlleiter 1 bzw. 1 ' ist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung von unten nach oben, d.h. in Abstrahlrichtung, zum Hohlstrahler geführt, wobei sein Querschnitt sich im Bereich der Mündung in den Hornstrahler nur teilweise mit der Aperturöffnung 22 des Hohlstrahlers 20 bzw. 20', welchen er mit Signalen versorgt, überlappt, und sich teilweise außerhalb der Aperturöffnung befindet. Bevorzugt verlaufen die Hohlleiter 1 bzw. 1 ' dabei in Hauptabstrahlrichtung und/oder senkrecht zur Aperturebene.
Wie in der Schnittansicht in Fig. 1 rechts oben gezeigt, befindet sich der erste Hohlleiter 1 ', welcher den Hornstrahler 20' mit Signalen versorgt, daher teilweise unterhalb der Aperturöffnung 22 dieses Hornstrahlers 20', und teilweise unterhalb der Aperturöffnung 22 des benachbarten Hornstrahlers 20. Damit überschneidet sich der Querschnitt des Hohlleiters 1 ' in einer Projektion auf die Aperturebene teilweise mit der Aperturöffnung des eigenen Strahlers, sowie teilweise mit der Aperturöffnung eines benachbarten Strahlers.
Hierdurch wird eine sehr kompakte Anordnung erreicht, da zur Zuführung der Signale zu einem Hohlstrahler der Platz unterhalb des benachbarten Hohlstrahlers genutzt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Speisung der Hornstrahler über den ersten Hohlleiter 1 bzw. 1 ' dabei zum Teil seitlich, und zum Teil von unten. Insbesondere ist hierfür der Teil des Querschnitts des ersten Hohlleiters, welcher unterhalb der Aperturöffnung des jeweiligen Strahlers verläuft, in den Strahler hinein verlängert. Der Bereich des Querschnittes, welcher außerhalb der Aperturöffnung und insbesondere im Bereich der Aperturöffnung des benachbarten Strahlers verläuft, wird dagegen seitlich in den Hornstrahler geführt.
Im Ausführungsbeispiel weist der erste Hohlleiter 1 eine Begrenzungswand 27 auf, welche sich von einer Position außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers schräg nach oben zu der Mündung 23 in den Hornstrahler erstreckt. Dabei handelt es sich im Ausführungsbeispiel bei der Begrenzungswand 27 um die Wand einer kurzen Seite ersten Hohlleiters. Die Begrenzungswand 27 bildet dabei gleichzeitig einen Bodenbereich des benachbarten Hornstrahlers.
Die Mündung 23 des ersten Hohlleiters 1 weist damit sowohl eine Erstreckung 25 in einer Richtung normal zur Aperturebene, und eine Erstreckung 26 innerhalb der Aperturebene auf. Im Ausführungsbeispiel weist die Öffnung 23 hierfür ein Knick auf, d.h. die Öffnung wird durch eine vertikale Kante 25 und eine horizontale Kante 26 begrenzt. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Mündung 23 jedoch auch eine schräg zur Aperturebene verlaufende Kante aufweisen. Die Öffnung 24, mit welcher der zweite Hohlleiter in den Hornstrahler mündet, befindet sich dagegen komplett innerhalb der Aperturöffnung sowie des Bodenbereichs des jeweiligen Hornstrahlers. Im Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 24 dabei mittig bezüglich der Aperturöffnung des jeweiligen Hornstrahlers angeordnet.
Die Hornstrahler weisen im Ausführungsbeispiel damit jeweils einen Überlagerungsbereich 30 auf, in welchem die Überlagerung der beiden Polarisationen erfolgt, und welcher durch den Boden des Horns sowie einen sich bis zum oberen Ende der Mündung 23 des Hohlleiters erstreckenden Wandbereich des Horns gebildet wird.
Im Ausführungsbeispiel folgen darauf ein unterer Hornbereich 28, in welchem sich das Horn im Wesentlichen vertikal nach oben, d.h. in Hauptabstrahlrichtung und/oder senkrecht zur Aperturebene, erstreckt, sowie ein oberer Hornbereich 29, in welchem sich das Horn nach außen hin weitet.
In Fig. 1 sind dabei beispielhaft nur zwei erfindungsgemäße Hornstrahler dargestellt. Selbstverständlich können jedoch auch mehr als zwei solcher Strahler in einer Reihe oder Spalte nebeneinander angeordnet werden. Weiterhin weisen die Hornstrahler im Ausführungsbeispiel jeweils eine 6-eckige Grundform auf, so dass eine Wabenförmige Anordnung mehrerer Spalten und Reihen nebeneinander möglich ist.
Weitere Einzelheiten und Varianten im Hinblick auf die Ausgestaltung eines Hornstrahlers bzw. Strahlerarrays gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden noch näher Anhand der Figuren 6 ff. beschrieben.
Fig. 2 zeigt das einem dual polarisierten Hornstrahler bzw. einem entsprechenden Strahlerarray gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Konzept. Auch hier erfolgt die Speisung der beiden Polarisationen jeweils über getrennte Hohlleiter 1 und 2. Die Hohlleiter sind in einem Speiseabschnitt 3, mit welchem sie mit einem Speisenetzwerk in Verbindung stehen, parallel zueinander geführt und weisen dort die gleiche Ausrichtung der Polarisation auf. In Fig. 2 ist das E-Feld jeweils als Pfeil schematisch dargestellt. In einem Mündungsbereich 5, mit welchem die Hohlleiter in die jeweiligen Hornstrahler münden, weisen die Polarisationen für den ersten und den zweiten Hohlleiter dagegen eine unterschiedliche Ausrichtung auf. Insbesondere stehen dabei die Polarisationen senkrecht aufeinander. Hierfür ist zwischen dem Speiseabschnitt 3 und dem Mündungsabschnitt 5 ein Transformationsabschnitt vorgesehen, welcher der Feld- und/oder Impedanztransformation dient. Insbesondere weist dabei der erste Hohlleiter im Transformationsabschnitt eine Verdrillung bzw. einen Twist auf, durch welchen seine Polarisation gegenüber dem anderen Hohlleiter gedreht wird.
Die Hohlleiter 1 und 2 sind vom Speiseabschnitt 3 über den Transformationsabschnitt 4 bis zum Mündungsabschnitt 5 jeweils parallel von unten nach oben, d.h. in Abstrahlrichtung und insbesondere senkrecht zur Aperturebene geführt, so dass durch die Verdrillung im Bereich des Transformationsabschnittes des Hohlleiters 1 eine Drehung seiner Polarisation in der Aperturebene bzw. um eine senkrecht auf der Aperturebene stehende Drehachse erfolgt. Der zweite Hohlleiter weist im Transformationsabschnitt 4 dagegen keine Verdrillung auf, so dass sich seine Polarisation nicht dreht.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass im Bereich des Speiseabschnitts 3, welcher an ein Anpassnetzwerk und/oder ein Verteilnetzwerk angeschlossen wird, der zur Verfügung stehende Platz optimal genutzt werden kann. Insbesondere können die ersten und zweiten Hohlleiter in diesem Bereich identisch ausgerichtet sein und/oder einen identischen Querschnitt aufweisen, und damit den vorhandenen Platz optimal ausnutzen. Die Hohlleiter sind somit erst im Bereich des Mündungsabschnittes 5 orthogonal zueinander ausgerichtet, und benötigen daher erst dort entsprechend Platz. Um ausreichend Platz für die gedreht zueinander ausgerichteten Hohlleiter im Bereich der Mündung zu haben, verringert sich die Fläche des Hohlleiterquerschnitts im Transformationsabschnitt in Richtung auf den Hornstrahler. Bevorzugt ist dies sowohl für den ersten, als auch für den zweiten Hohlleiter der Fall. Insbesondere ist damit die Fläche des Hohlleiterquerschnitts in Richtung Antenne kleiner als die Fläche des Hohlleiterquerschnitts in Richtung Verteilnetzwerk. Die Hohlleiter haben daher in Richtung Antenne eine höhere Wellenimpedanz und eine höhere untere Grenzfrequenz (Cut-Off-Frequenz) als in Richtung Verteilnetzwerk.
Der Transformationsabschnitt mit der Hohlleiterquerschnittsänderung zur Feld- und Impedanztransformation hat den Vorteil, dass auf der Antennenseite orthogonal polarisierte Strahleröffnungen kompakt verschachtelt werden können, während auf Seiten des Anpass- und/oder Verteilnetzwerks ein größerer, breitbandigerer und verlustärmerer Standardhohlleiter verwendet werden kann.
Beispielsweise kann das Anpassungsnetzwerk und/oder Verteilnetzwerk somit breitbandig ausgelegt werden. Beispielsweise könnte ein WR28 Hohlleiter für den Bereich zwischen 26,5 GHz bis 40,0 GHz eingesetzt werden. Die Antennenseite, d.h. zum einen der Transformationsabschnitt sowie die Hornstrahler können dagegen schmalbandiger und austauschbar ausgelegt werden. Beispielsweise würden für zwei unterschiedliche Frequenzbereiche in dem größeren Frequenzbereich des Anpassungs- und/oder Verteilnetzwerkes jeweils unterschiedliche Transformationsabschnitte und unterschiedliche Hornstrahler eingesetzt werden. Bspw. könnte einmal für den Frequenzbereich zwischen 27 GHz und 29 GHz ein erster Hornstrahlertyp und und zum anderen für den Frequenzbereich zwischen 37 GHz und 39 GHz ein zweiter Hornstrahlertyp eingesetzt werden. Hierdurch kann das Gesamtsystem modular aufgebaut werden, und insbesondere das Anpassungsund/oder Verteilnetzwerk für unterschiedliche Anwendungen verwendet werden.
Fig. 3 zeigt nun ein mögliches Ausführungsbeispiel für einen Transformationsabschnitt 4 für den ersten Hohlleiter. Dabei wird ein in x-Richtung polarisierter Hohlleiterquerschnitt, welcher an den Einspeisabschnitt 3 angeschlossen wird, zu einem in z-Richtung polarisierten Hohlleiterquerschnitt transformiert, welcher an den Mündungsabschnitt 5 angeschlossen wird. Gleichzeitig wird die Querschnittsfläche verringert, im Ausführungsbeispiel beispielsweise von einem Hohlleiterquerschnitt von 7,1 1 mm x 3,55 mm und 572 Ohm Wellenimpedanz zu einem Hohlleiterquerschnitt von 6,1 1 mm x 2,4 mm und etwa 785 Ohm Wellenimpedanz.
Generell kann die Form des Transformationsabschnitts zwischen seinen beiden Enden beliebig sein. Insbesondere können dreidimensionale Rundungen teilweise oder ganz durch Flächen oder Treppenstufen ersetzt werden oder der Transformationsabschnitt aus zwei oder mehr Einzelteile gefertigt und zusammengefügt werden, je nach Fertigungsverfahren. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Transformationsabschnitt 4 aus zwei Transformationselementen 8 und 1 1 , welche das Feld jeweils um 45° drehen, und einem zwischengeschalteten Zwischenelement 9 mit konstantem Querschnitt. Es ist aber auch denkbar, ein oder mehrere Elemente mit konstantem Querschnitt um einen beliebigen Winkel zu verdrehen, d.h. eine mehrstufige Transformation durchzuführen, oder kein Zwischenelement zu verwenden und die beiden Seiten durch eine durchgehende Verdrillung zu verbinden. Entscheidend ist lediglich, dass die Polarisation, wie in Fig. 3 links dargestellt, zwischen dem Eingang 3 und dem Ausgang 5 gedreht und der Querschnitt verringert wurde. In Fig. 3 ist dabei das E-Feld im Bereich des Speiseabschnittes 3 mit 1 1 , im Bereich des Mündungsabschnittes 5 als 12 eingezeichnet.
Fig. 3 zeigt einen Transformationsabschnitt für den ersten Hohlleiter, bei welchem eine Drehung der Polarisation erfolgt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der zweite Hohlleiter dagegen keine Verdrillung auf, sondern erfährt im Bereich des Transformationsabschnitts lediglich eine Querschnittsverjüngung. Diese dient dazu, ausreichend Platz zur Anordnung der im Mündungsbereich orthogonal zueinander stehenden Hohlleiter zu schaffen.
Dies ist noch einmal anhand von Fig. 4 veranschaulicht, welche die Transformationsabschnitte 6 und 7 von in einer Spalte nebeneinander angeordneten ersten und zweiten Hohlleitern 1 und 2 darstellt. Die Transformationsabschnitte 6 der ersten Hohlleiter 1 weisen dabei eine Verdrillung und eine Querschnittsverjüngung auf, die Transformationsabschnitte 7 der zweiten Hohlleiter 2 dagegen lediglich eine Querschnittsverjüngung. Durch die Querschnittsverjüngung der Transformationsabschnitte 7 der zweiten Hohlleiter wird der Platz geschaffen, welcher benötigt wird, um die Verdrillung der ersten Hohlleiter 1 zu ermöglichen.
Im Ausführungsbeispiel werden Hohlleiter mit einer längeren und einer kürzeren Seite eingesetzt. Im Speiseabschnitt 3 sind die ersten und zweiten Hohlleiter jeweils mit ihren längeren Seiten benachbart und parallel zueinander angeordnet. Durch die Verdrillung der ersten Hohlleiter im Transformationsabschnitt 4 stehen sich im Mündungsabschnitt 5 nun aber die längeren Seiten der ersten und zweiten Hohlleiter jeweils senkrecht aufeinander.
Während im Speiseabschnitt 3 daher zwischen den langen Seiten von zwei zweiten Hohlleitern lediglich Platz für die kürzere Seite der ersten Hohlleiter benötigt wird, wird im Mündungsbereich 5 dagegen Platz für die längere Seite eines ersten Hohlleiters benötigt. Um diesen Platz zu schaffen, wird insbesondere die kürzere Seite der zweiten Hohlleiter weiter verkürzt. Weiterhin kann auch die längere Seite der ersten Hohlleiter verkürzt werden.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt dabei eine Verkürzung sowohl der längeren als auch der kürzeren Seite der ersten und der zweiten Hohlleiter, wobei jedoch das Verhältnis zwischen längerer und kürzerer Seite vergrößert wird, d.h. die kürzere Seite wird prozentual stärker verkürzt als die längere Seite. Hierdurch wird der Hohlleiter zwar schmalbandiger. Die Cut-off-Frequenz wird jedoch nicht in gleichem Maße erhöht.
Erfindungsgemäß wird für die hier eingesetzten einfach polarisierten Wellenleiter ein Querschnitt mit einer größeren Ausdehnung in der H-Feld-Ebene als in der E- Feld-Ebene bevorzugt. Insbesondere weisen die Hohlleiter dabei auf Seiten des Speise- und/oder Verteil netzwerkes und insbesondere im Speiseabschnitt ein Verhältnis zwischen der längeren Seite und der kürzeren Seite von größer als 1 ,5 : 1 und kleiner als 2,5 : 1 auf. Im Mündungsabschnitt ist das Verhältnis zwischen der längeren und der kürzeren Seite bevorzugt größer als im Speiseabschnitt, insbesondere größer als 2,5 : 1 und weiterhin bevorzugt größer als 3 : 1 . Hierdurch wird ein guter Kompromiss aus Kompaktheit und elektrischen Eigenschaften erzielt.
Insbesondere kann erfindungsgemäß ein Hohlleiter mit einem rechteckigen Querschnitt eingesetzt werden. In diesem Fall wird die TE10(H10)-Mode angeregt.
Denkbar sind aber auch Hohlleiter mit mindestens einer Querschnittsverengung und/oder mindestens einer Querschnittsverbreiterung in der E-Feld-Ebene und/oder H-Feld-Ebene. Insbesondere können Hohlleitervarianten mit mindestens einer Querschnittsverengung in der H-Feld-Ebene eingesetzt werden, sogenannte Steghohlleiter. In diesem Fall wird bevorzugt ebenfalls die TE10-Mode und/oder eine höhere Mode angeregt.
In Fig. 5 sind drei Varianten für den Transformationsabschnitt gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Dabei weisen die Hohlleiter in bei der links dargestellten Variante bereits im Bereich des Speiseabschnitts 3 eine unterschiedliche Polarisation auf. Weiterhin wird bei der Variante links im Transformationsabschnitt sowohl die Polarisation des ersten Hohlleiters 1 , als auch des zweiten Hohlleiters 2 gedreht wird. Dabei weisen die ersten und zweiten Hohlleiter im Speiseabschnitt 3 jeweils entgegengesetzt ausgerichtete Polarisationen auf. Diese werden durch entsprechende Transformationsabschnitte 4 jeweils um 45 Grad gedreht, sodass sie im Mündungsabschnitt orthogonal zueinander stehen.
Im Mündungsabschnitt 5 werden zudem Hohlleiter mit einem im Wesentlichen quadratischen Wellenleiterquerschnitt eingesetzt. Diese werden als einfach polarisierte 45 Grad Wellenleiter eingesetzt, bei welchen die Polarisation damit diagonal verläuft. Bei den Ausführungsbeispielen in der Mitte und rechts weisen die Hohlleiter 1 und 2 zumindest im Speiseabschnitt 3 unterschiedliche Querschnittsformen auf. Die Polarisationen der Hohlleiter 1 und 2 sind im Speiseabschnitt 3 dagegen noch in die gleiche Richtung ausgerichtet.
In der Mitte von Fig. 5 ist dabei ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der erste Hohlleiter 1 im Speiseabschnitt 3 einen teilweise verbreiterten Rechteckhohlleiterquerschnitt und im Mündungsabschnitt 5 einen teilweise verengten Rechteckhohlleiterquerschnitt in der H-Ebene aufweist. Im Speiseabschnitt 3 weist der erste Hohlleiter dabei in eine bezüglich der H-Ebene mittleren Bereich eine Querschnittsverbreiterung 72 und im Mündungsabschnitt 5 eine bezüglich der nunmehr gedrehten H-Ebene mittleren Bereich eine Querschnittsverjüngung 70.
Der zweite Hohlleiter 2 besitzt im Speiseabschnitt 3 sowie im Mündungsabschnitt 5 einen teilweise verengten Rechteckhohlleiterquerschnitt in der H-Ebene. Insbesondere weist der zweite Hohlleiter 2 jeweils in einem bezüglich der H-Ebene mittleren Bereich eine Querschnittsverjüngung 70.
Dies verbessert die Modenselektivität und/oder Bandbreite des Hohlleiters und/oder führt zu einer kompakteren Bauweise, und kann auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Hohlleiter 2 hat in diesem Fall die Feldcharakteristik eines Doppelsteghohlleiters.
Durch den Transformationsabschnitt 4 wird die Polarisation des ersten Hohlleiters 1 um 90 Grad gedreht sowie dessen Querschnittsform und Feldverteilung geändert, sodass sich im Mündungsbereich 5 orthogonale Polarisationen mit ähnlicher Feldverteilung ergeben. Im Mündungsbereich werden dabei jeweils wiederum Wellenleiterquerschnitte mit einer deutlich größeren Ausdehnung in der H-Feld-Ebene als in der E-Feld-Ebene eingesetzt.
Weiterhin sind die Querschnittsflächen der Hohlleiter sowohl im Speiseabschnitt 3 als auch im Mündungsabschnitt 5 miteinander verschachtelt, indem eine Quer- Schnittsverbreiterung 72 oder ein Endabschnitt 71 des einen Hohlleiters in eine Querschnittsverjüngung 70 des anderen Hohlleiters eingreift.
Das Ausführungsbeispiel rechts in Fig. 5. zeigt eine besonders kompakte Variante. Der erste Hohlleiter 1 besitzt im Speiseabschnitt 3 sowie im Mündungsabschnitt 5 einen teilweise verbreiterten und einen teilweise gefüllten Rechteckhohlleiterquerschnitt in der H-Ebene mit einer Querschnittsverbreiterung 72 in einem bezüglich der H-Ebene mittleren Bereich. Durch den Transformationsabschnitt 4 wird die Polarisation von Hohlleiter 1 gedreht sowie dessen Querschnittsfläche verkleinert. Die Querschnittsform und Feldverteilung wird aber im Wesentlichen beibehalten.
Der zweite Hohlleiter 2 besitzt wiederum im Speiseabschnitt 3 sowie im Mündungsabschnitt 5 einen teilweise verengten Rechteckhohlleiterquerschnitt in der H-Ebene. Insbesondere weist der zweite Hohlleiter 2 jeweils in einem bezüglich der H-Ebene mittleren Bereich eine Querschnittsverjüngung 70 auf. Weiterhin vergrößert sich zwischen dem Speiseabschnitt 3 und dem Mündungsabschnitt 5 das Verhältnis zwischen der Breite des Querschnitts in E-Feld-Ebene in den breiteren Endbereichen 71 und der Querschnittsverjüngung 70.
Dadurch haben Hohlleiter 1 und Hohlleiter 2 im Mündungsabschnitt 5 orthogonale Polarisation und verschiedene Feldverteilungen und/oder Feldverteilungsdichten, was je nach Ausgestaltung des Überlagerungsbereichs 30 zu einer besseren Entkopplung und kompakteren Bauweise führen kann.
Weiterhin ergibt sich eine sehr kompakte Anordnung, da im Speiseabschnitt 3 als die Querschnittsverbreiterung 72 des ersten Hohlleiters 1 in die Querschnittsverjüngungen 70 der benachbarten zweiten Hohlleiter 2 eingreift, während im Mündungsabschnitt 5 die nunmehr um 90 Grad gedrehten schmäleren Endbereiche 73 des Querschnitts des ersten Hohlleiters 2 in die nunmehr tieferen Querschnittsverjüngungen 70 der benachbarten zweiten Hohlleiter 2 eingreift. Generell können die Hohlleiter Stege, Materialfüllungen, Materialaussparungen, Querschnittsverbreiterungen, Querschnittsverengungen und viele weitere Maßnahmen zur Kostenreduzierung und/oder Verkleinerung und/oder Verbesserung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften aufweisen.
Bevorzugt sind beide Aspekte der vorliegenden Erfindung verwirklicht, d.h. die erste Polarisation wird mittig zwischen zwei Strahleröffnungen zum Strahler geführt und über einen Transformationsabschnitt gedreht. Weiterhin bevorzugt ist im Transformationsabschnitt eine Hohlleiterquerschnittsänderung vorgesehen, durch welche sich die Wellenimpedanz ändert.
Die Polarisationsdrehung wird bevorzugt über eine Hohlleiterverdrillung realisiert, insbesondere über eine Hohlleiterverdrillung um eine Drehachse, welche normal zur Aperturebene steht. Gleichzeitig findet in einer Richtung normal zur Aperturebene innerhalb der Hohlleiterverdrillung eine Verkleinerung des Hohlleiterquerschnitts statt, was zu einer Wellenimpedanzänderung und kompakteren Abmessung führt. Die gedrehte Strahleröffnung ist bevorzugt zumindest teilweise seitlich in den Strahler geführt.
Fig. 6 zeigt nun ein entsprechendes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Speisung der Hornstrahler gemäß dem ersten Aspekt so erfolgt, wie dies bereits oben im Hinblick auf Fig. 1 dargestellt wurde. Die Transformation der Hohlleiter erfolgt so, wie dies oben im Hinblick auf das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 bis 4 dargestellt wurde. Insbesondere werden dabei die oben im Hinblick auf den zweiten Aspekt beschriebenen ersten und zweiten Hohlleiter mit ihrem Mündungsabschnitt 5 an die Öffnungen 23 bzw. 24 angeschlossen, über welche die Hornstrahler gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gespeist werden.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, hat die Kombination des ersten und des zweiten Aspektes ein ganz erhebliches synergistisches Potenzial. Denn durch die Kombination des ersten und zweiten Aspektes ist es möglich, die zweiten Hohlleiter 2 mittig bezüglich der Aperturöffnung 22 der Hohlstrahler 20 bzw. 20' in den Hohlstrahler münden zu lassen. Dennoch wird der zwischen den Mündungen der zweiten Hohlleiter vorhandener Platz durch die gedrehten Mündungsbereiche der ersten Hohlleiter 1 optimal genutzt, da dieser Mündungsbereich nicht auf den unterhalb der jeweiligen Aperturöffnung zur Verfügung stehenden Platz beschränkt ist, sondern sich unter die jeweilige Aperturöffnung des benachbarten Strahlers erstreckt.
Rechts in Fig. 6 ist noch eine mögliche Bemaßung eines erfindungsgemäßen Hornstrahlers dargestellt. Der Transformationsbereich 31 kann dabei beispielsweise eine Höhe H1 von 0,5 λ - 1 ,5 λ aufweisen, der zur Überlagerung der Polarisationen innerhalb des Hornstrahlers eingesetzte Überlagerungsbereich 30 eine Höhe H2 von 0,5 λ - 1 ,5 λ, und das eigentliche Horn 32 eine Höhe H3 zwischen 0,5 λ und 4 λ.
In Fig. 7 ist links noch einmal eine mögliche Bemaßung für die Aperturöffnung angegeben. Dabei kann beispielsweise der maximale Durchmesser Di auf der Höhe des unteren Hornabschnitts 28, in welchem sich die Wände des Horns im Wesentlichen vertikal nach oben, d.h. in Hauptabstrahlrichtung, erstrecken, bei 0,8λ +- 0,3λ liegen. Der maximale Durchmesser Da der Aperturöffnung 22, d.h. nach der Aufweitung 29, kann beispielsweise bei 1 ,1 λ +- 0,3λ liegen.
Bei λ handelt es sich dabei jeweils um die Wellenlänge der Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs des erfindungsgemäßen Strahlers.
In Fig. 7a ist rechts eine alternative Ausgestaltung des Überlagerungsbereichs der beiden Polarisationen gezeigt. Die Öffnung 23 weist hierbei schräg zur Aperturebene verlaufende längere Seiten auf, welche die obere und untere Schmalseite miteinander verbinden. Im Ausführungsbeispiel weist die Öffnung hierfür dreieckformige Seitenwände 33 auf, welche sich entlang der längeren Seiten erstrecken.
Weiterhin sind im Bodenbereich des Horns Keilelemente 34 vorgesehen, welche sich von innen zu den Seitenwänden erstrecken. Bevorzugt weisen diese die gleiche Form auf, wie die Begrenzungswände 27 für den Mündungsbereich des be- nachbarten ersten Hohlleiters. Hierdurch weist der Bodenbereich insgesamt eine Trichterform auf. Die Öffnung 24 für den zweiten Hohlleiter ist im Zentrum des Trichters angeordnet, und schneidet im Ausführungsbeispiel in die Rampen 34.
Eine mögliche Bemaßung der Öffnung 23 für den ersten Strahler ist in Fig. 7a rechts angegeben. Die Öffnung 23 kann dabei eine Erstreckung B1 in Richtung ihrer kürzeren Seite von 0,2λ +- 0,2λ aufweisen. Die Erstreckung in Höhenrichtung B3 kann bei 0,7λ +- 0,7λ liegen, die Erstreckung in der Aperturebene B4 bei 0,2λ +- 0,2λ.
In Fig. 7b sind noch einmal drei Schnitte parallel zur Aperturebene für das in Fig. 7a dargestellte Ausführungsbeispiel gezeigt. Rechts unten ist ein Schnitt durch den Mündungsbereich 5 dargestellt, d.h. knapp unterhalb der Verbindung mit den Öffnungen des Hornstrahlers.
In Fig. 7b ist weiterhin eine mögliche Bemaßung für die Hohlleiter im Mündungsbereich angegeben. Insbesondere kann dabei die Schmalseite eine Breite B1 von 0,2λ +- 0,2λ aufweisen, und die längere Seite eine Breite B2 von mehr als 0,5 λ, bspw. von 0,55λ aufweisen.
Bei einem normalen Rechteck-Hohlleiter sollte die längere Seite im Hinblick auf die Cut-Off-Frequenz eine Länge von 0,5 λ nicht unterschreiten. Durch die Verwendung von Steghohlleitern und/oder mit Dialektrikum gefüllten Hohlleitern sind jedoch geringere Abmessungen und/oder höhere Bandbreiten möglich. Beispielsweise können dabei mittig in den Hohlleitern eine oder mehrere Stege angeordnet werden, um die Bandbreite zu vergrößern und/oder die Cut-Off-Frequenz zu verringern.
Bei λ handelt es sich dabei wiederum bei allen oben angegebenen Bemaßungen um die Mittenfrequenz des untersten Resonanzfrequenzbereichs des erfindungsgemäßen Hornstrahlers. Je nach Hohlleiterquerschnitt kann die Ausgestaltung des Überlagerungsbereichs auch komplexere Formen annehmen. Bei Doppelsteghohlleitern können zum Beispiel die Keilsegmente 34 Materialaussparungen und/oder eine Rampenform, insbesondere eine Rampenform mit einem exponentiellen Verlauf aufweisen.
Weiterhin kann der Strahler, wie in Fig. 8 dargestellt, als Steghohlleiterantenne ausgeführt sein. Links ist dabei eine Steghohlleiterantenne 20" mit Seitenwänden, rechts eine Steghohlleiterantenne 20"' ohne Seitenwände dargestellt. Das Horn der Steghohlleiterantenne 20" weist die gleiche Ausgestaltung auf, welche oben zu Fig. 1 und 6 näher beschrieben wurde. Die Steghohlleiterantenne 20"' weist dagegen nur den oben beschriebenen Überlagerungsbereich 30 auf, während sich in den Bereich des eigentlichen Horns nur noch die Stege erstrecken und die Seitenwände dort fehlen.
Die Steghohlleiterantenne weist jeweils Stege 75 auf, welche sich in Höhenrichtung erstrecken. Die Stege 75 erstrecken sich im Ausführungsbeispiel von dem Übergangsbereich 30 ausgehend in das eigentliche Horn 32 hinein.
Die Stege sind plattenförmig. Die Plattenebene der Stege 75 verläuft jeweils radial zur Mittelachse des Strahlers und/oder steht senkrecht auf der Seitenwand, entlang welcher er sich erstreckt. Die Innenkanten der Stege weisen einen sich zur Strahleröffnung hin vergrößernden Abstand auf.
Im Ausführungsbeispiel links erstrecken sich die Stege 75 entlang der Innenwände des Horns. Im Ausführungsbeispiel links erstrecken sie sich über die Bereiche 28 und 29 bis zur Strahleröffnung.
Je nach Anforderung und Fertigungsverfahren sind aber auch simplere Formen denkbar.
Fig. 9 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel des Strahlerarrays, welches vier Spalten mit jeweils acht Einzelstrahlern 20 umfasst. Die Einzelstrahler sind dabei jeweils so ausgestaltet, wie dies in Fig. 6 bzw. 7 dargestellt ist. Die entsprechende Ausgestaltung des Überlagerungsbereichs im Bodenbereich der Hornstrahler ist dabei in Fig. 9 links noch einmal in Ausschnitt wiedergegeben. Bei der in Fig. 9 gezeigten Gruppenantenne kann es sich beispielsweise um eine Antenne mit einer Mittenfrequenz von 28 GHz und 2 GHz Bandbreite handeln.
Der Spaltenabstand, d.h. der Einzelstrahlerabstand in z-Richtung, beträgt im Ausführungsbeispiel 8,5 mm, d.h. 0,80 λ bei 28 GHz. Der Zeilenabstand, d.h. der Einzelstrahlerabstand in x-Richtung, beträgt im Ausführungsbeispiel 9,0 mm, d.h. 0,84 λ bei 28 GHz.
In Fig. 10 und 1 1 ist nun das E-Feld bei Phase 0 und Phase 90° in einer X-Z- Schnittebene bei unterschiedlichen Höhen Y= -1 1 , Y = -13 und Y = -15 für die erste Polarisation dargestellt, welche über die Öffnung 23, mit welcher der erste Hohlleiter 1 in den Hornstrahler mündet, gespeist wird. Wie aus den Figuren ersichtlich, ergibt sich schon im Höhenbereich der Öffnung 23 eine hervorragende Ausrichtung des E-Felds und damit hervorragende Polarisations- und Symmetrieeigenschaften.
In Fig. 12 ist das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel oben in einer Draufsicht gezeigt, in welcher die erste Öffnung 23 für die ersten Hohlleiter und die zweite Öffnung 24 für die zweiten Hohlleiter gut zu erkennen ist. Unten ist eine Ansicht von unten, und zwar im Bereich des Speiseabschnitts, dargestellt. Hier weisen die ersten und zweiten Hohlleiter jeweils die gleiche Ausrichtung und den gleichen Querschnitt auf, und sind jeweils entlang der Spalten aufgereiht. Weiterhin ist der verkleinerte und bei den ersten Hohlleitern gedrehte Querschnitt 5 im Mündungsbereich durch den Transformationsabschnitt hindurch gesehen zu erkennen.
In Fig. 13 sind noch einmal Schnitte parallel zur Aperturebene für unterschiedliche Höhen gezeigt, wobei links oben ein Schnitt durch den Speiseabschnitt 3, links in der Mitte ein Schnitt durch den Transformationsabschnitt 4, und links unten ein Schnitt durch den Mündungsabschnitt 5 gezeigt ist. Rechts sind dann oben und in der Mitte Schnitte durch den Überlagerungsbereich, in welchem sich die Öffnung 23 erstreckt, gezeigt, und rechts unten ein Schnitt durch das Horn oberhalb des Überlagerungsbereichs.
In Fig. 15 sind noch einmal Schnitte senkrecht zur Aperturebene entlang der Spalten gezeigt. Hervorragend zu erkennen ist dabei die äußerst kompakte Anordnung sowohl der Hörner, als auch der Hohlleiter, welche die Hornstrahler mit Signalen versorgen. Entlang einer Spalte ist dabei jeweils abwechselnd ein erster und zweiter Hohlleiter vorgesehen, wobei die zweiten Hohlleiter jeweils mittig unterhalb des jeweiligen Hornstrahlers angeordnet sind, die ersten Hohlleiter dagegen zwischen zwei Hornstrahlern.
In Fig. 15 ist das E-Feld für die beiden Polarisationen gezeigt, und zwar oben für Port 24, d.h. einen durch einen zweiten Hohlleiter gespeisten Port, und unten für Port 23, d.h. einen durch einen ersten Hohlleiter gespeisten Port. Wie die Figuren eindrücklich belegen, weisen die Hornstrahler eine sehr gute Orthogonalitat der beiden Polarisationen, sowie eine sehr gleichmäßige Feldverteilung auf.
In Fig. 16a und 16b ist der S-Parameter für die einzelnen Ports im Bereich zwischen 27 GHz und 32 GHz, d.h. bei 17% relativer Bandbreite eingezeichnet, in Fig. 17a und 17b im Bereich 27,5 GHz bis 28,5 GHz, d.h. bei 3,6% relativer Bandbreite. Fig. 16a und 17a zeigen jeweils die Anpassung im Smith-Diagramm, Fig. 16b und 17b die Isolation der Ports untereinander.
In Fig. 16a ist ein VSWR von 2,0, d.h. eine Anpassung von größer 9,54 dB eingezeichnet, in Fig. 17a ein VSWR von 1 ,5, d.h. eine Anpassung von größer 13,98 dB. Das Potenzial ist jedoch tatsächlich noch wesentlich höher. Die Entkopplung liegt in beiden Fällen bei größer 25 dB.
In Fig. 18 ist jeweils das Fernfeld bei 28 GHz bzw. 32 GHz für die Ports P23 und P24 wiedergegeben. Eingezeichnet ist das Fernfeld in der horizontalen und der vertikalen Ebene, wobei die Phi-Komponente jeweils die Co-Polarisation, die Theta- Komponente jeweils die Kreuzpolarisation wiedergibt. Auch diese Diagramme zei- gen die hervorragende Symmetrie des Fernfeldes und die geringe Kreuzpolarisation.
Bei dem Ausführungsbeispiel eines Strahlerarrays sind die Einzelstrahler benachbarter Spalten versetzt gegeneinander angeordnet. Insbesondere sind in Spaltenrichtung gesehen die Strahler einer ersten Spalte mittig zwischen den Strahlern der benachbarten zweiten Spalte angeordnet.
Aufgrund der im bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel gewählten sechseckigen Form der eingesetzten Einzelstrahler und der in etwa gleichen Einzelstrah- lerabstände innerhalb der Spalte und zwischen zwei Spalten ergibt sich hierdurch eine optimale Abdeckung der Fläche durch die sich ergebende Wabenstruktur.
Die vorliegende Erfindung erlaubt jedoch auch andere Grundformen des Strahlers und/oder eine nicht-wabenförmige Anordnung. Fig. 19 zeigt dabei zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Strahlerarrays.
Links ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches im Wesentlichen dem bereits oben diskutierten Ausführungsbeispiel in Fig. 9 entspricht und eine Wabenstruktur mit sechs-eckigen Einzelstrahlern aufweist. Die Einzelstrahler weisen hier jedoch ein Einzelstrahlerabstand in horizontaler Richtung Dh von 0,75λ, und ein Einzelstrahlerabstand Dv in vertikaler Richtung von 0,75λ auf, d.h. die Einzelstrahler sind geringfügig kleiner als die im Ausführungsbeispiel in Fig. 9.
Rechts in Fig. 19 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchen der Einzelstrahlerabstand in horizontaler Richtung Dh, d.h. innerhalb der Spalte, zu Gunsten eines kleineren Einzelstrahlerabstands in vertikaler Richtung, d.h. zwischen den Spalten, vergrößert wurde. Bevorzugt ist dabei die Summe aus dem Abstand Dh und Dv kleiner als 2λ und weiter bevorzugt kleiner als 1 ,5λ. Im Ausführungsbeispiel weisen die Strahler einen Einzelstrahlerabstand in horizontaler Richtung Dh von 1 λ, und einen Einzelstrahlerabstand in vertikaler Richtung Dv von 0,5λ auf.
Im Ausführungsbeispiel sind zwischen den Strahlern innerhalb der Spalte Abstandsflächen angeordnet, durch welche der Abstand der Strahler innerhalb der Strahler erhöht wird, und in welche die Strahler der benachbarten Spalten seitlich hineinreichen. Die Spalten können hierdurch mit einem geringeren Spaltenabstand angeordnet werden. Im Ausführungsbeispiel wird dabei wieder eine sechs-eckige Grundform eingesetzt, es wäre hier jedoch auch eine acht-eckige Grundform denkbar.
Wie in Fig. 20 links dargestellt, ist statt einer sechs-eckigen Grundform der Einzelstrahler auch eine andere Ausgestaltung denkbar. Beispielsweise können die Einzelstrahler eine kreisförmige Grundform haben, welche teilweise überlappend angeordnet ist.
Fig. 20 rechts zeigt weiterhin ein Strahlerarray mit einer näherungsweise kreisförmigen Gruppenapertur. Eine näherungsweise kreisförmige Anordnung der Einzelstrahler kann zum Beispiel bei Zusammenschaltung der Einzelstrahler mit verschiedener Amplitude und Phase im Antennendiagramm zu niedrigeren Nebenkeulen führen.
Die Einzelstrahler eines erfindungsgemäßen Strahlerarrays können einzeln gespeist und/oder angepasst werden, oder teilweise in Untergruppen über einen Verteil- und Anpassnetzwerk zusammengeschaltet werden.
Fig. 21 zeigt links ein Ausführungsbeispiel eines Speisenetzwerks bei Einzelspeisung, und rechts bei Gruppenspeisung. Die dargestellten Verteil- und Anpassnetzwerke können dabei an die Speiseabschnitte der ersten und zweiten Hohlleiter der erfindungsgemäßen Hornstrahler angeschlossen werden. Beiden Ausgestaltungen ist gemeinsam, dass die Hohlleiter jeweils über Bends in unterschiedlichen Ebenen 51 bis 54 zur Seite geführt sind.
Insbesondere sind dabei die ersten Hohlleiter 1 und die zweiten Hohlleiter 2 einer Spalte in jeweils unterschiedlichen Ebenen zur Seite herausgeführt. Weiterhin sind auch die Hohlleiter, welche unterschiedliche Spalten versorgen, in unterschiedlichen Ebenen angeordnet.
Bei der Gruppenspeisung sind dabei Verteiler 55, 56, 59 und 60 vorgesehen, durch welche jeweils die ersten Strahler 1 (Verteiler 55 bzw. 59) und die zweiten Hohlleiter (Verteiler 56 bzw. 60) einer Spalte zusammengeschaltet werden. Über einen weiteren Bend und Filter 57, 58, 61 und 62 stehen die Verteiler dann mit einer auf einer PCB angeordneten Speisung in Verbindung.
Die Strahler gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in einem Frequenzbereich zwischen 10 GHz und 100 GHz oder für 5G-Anwendungen, insbesondere Anwendungen mit Beamsteering und/oder Beamforming, geeignet.

Claims

Dual polarisierter Hornstrahler Ansprüche
1 . Dual polarisierter Hornstrahler, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation, mit einer ersten und mit einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden, dadurch gekennzeichnet,
dass einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu seiner Mündung in den Hornstrahler verläuft und dabei einen Querschnitt aufweist, welcher sich in Projektion auf die Aperturebene teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers erstreckt.
2. Dual polarisierter Hornstrahler nach Anspruch 1 , wobei der Hohlleiter mit seinem Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene teilweise unter der Aperturöffnung eines benachbarten Hornstrahlers verläuft und/oder wobei der Hohlleiter eine stirnseitige Begrenzungswand aufweist, welche sich von einer Position, welche in Projektion auf die Aperturebene außerhalb der Aperturöffnung des Hornstrahlers liegt, zu einer Kante der Mündung in den Hornstrahler erstreckt, wobei es sich bevorzugt um die Wand einer kurzen Seite des Hohlleiters handelt, wobei die Begrenzungswand bevorzugt schräg zur Aperturebene verläuft.
3. Dual polarisierter Hornstrahler, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation, mit einer ersten und mit einer zweiten Polarisation, welche getrennt voneinander über einen ersten Hohlleiter und einen zweiten Hohlleiter gespeist werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstahler verlaufen, wobei mindestens einer der Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter einen Transformationsabschnitt aufweist, durch welchen seine Polarisation in der Aperturebene gegenüber dem anderen Hohlleiter gedreht wird, bevor er in den Hornstrahler mündet.
4. Dual polarisierter Hornstrahler nach Anspruch 3, wobei die beiden Hohlleiter nebeneinander und/oder parallel zueinander in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstahler verlaufen und/oder zunächst die gleiche Polarisation aufweisen und/oder wobei der Transformationsabschnitt eine Verdrillung aufweist und/oder wobei der zweite Hohlleiter keine Drehung der Polarisation oder eine Drehung um einen anderen Winkel aufweist als der erste Hohlleiter, wofür der zweite Hohlleiter bevorzugt keine Verdrillung oder eine andere Verdrillung aufweist als der erste Hohlleiter,
und/oder wobei sich der Querschnitt des ersten Hohlleiters in dem Transformationsabschnitt verkleinert und/oder wobei der zweite Hohlleiter einen Transformationsabschnitt aufweist, in welchem sich sein Querschnitt verkleinert.
5. Dual polarisierter Hornstrahler nach Anspruch 3 oder 4, wobei die beiden Hohlleiter einen Querschnitt mit einer langen und einer kurzen Seite aufweisen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt und/oder einen Querschnitt mit mindestens einer Querschnittsverengung und/oder mindestens einer Querschnittsverbreiterung, wobei bevorzugt die langen Seiten der beiden Hohlleiter zunächst parallel zueinander verlaufen, und/oder wobei bevorzugt durch die Verdrillung die langen Seiten der Hohlleiter am Ende des Transformationsabschnitts senkrecht zueinander stehen, und/oder wobei bevorzugt die Verkleinerung des Querschnitts zumindest eine Verkleinerung der kurzen Seite und/oder eine Vergrößerung des Verhältnisses zwischen der langen und der kurzen Seite umfasst, und/oder wobei bevorzugt der Transformationsabschnitt mindestens eine Querschnittsverbreiterung in eine Querschnittsverengung, und/oder umgekehrt, transformiert und/oder wobei bevorzugt die Querschnitte benachbarter Hohlleiter ineinander verschachtelt sind.
6. Dual polarisierter Hornstrahler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des ersten Hohlleiters in den Hornstrahler entlang ihrer langen Seite eine Erstreckung sowohl parallel zu der Aperturebene als auch senkrecht zur Aperturebene aufweist, wobei bevorzugt eine äußere kurze Seite der Mündung höher angeordnet ist als die gegenüberliegende innere kurze Seite der Mündung, und/oder wobei die lange Seite der Mündung des Hohlleiters bevorzugt in einem schräg zur Aperturebene verlaufenden Bodenbereich des Hornstrahlers angeordnet und/oder schräg zur Aperturebene verläuft und/oder wobei bevorzugt die Erstreckung parallel zu der Aperturebene und die Erstreckung senkrecht zur Aperturebene ein Verhältnis zwischen 1 :1 und 1 :8 aufweist, bevorzugt zwischen 1 :2 und 1 :5, und/oder wobei die Erstreckung parallel zu der Aperturebene zwischen 0,05 λ und 0,4 λ, bevorzugt zwischen 0,1 λ und 0,3 λ beträgt, und/oder wobei die Erstreckung senkrecht zu der Aperturebene zwischen 0,05 λ und 1 ,5 λ, bevorzugt zwischen 0,4 λ und 1 ,0 λ beträgt, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Hornstrahlers und insbesondere des untersten Resonanzfrequenzbereichs handelt.
7. Dual polarisierter Hornstrahler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei einer der Hohlleiter und insbesondere der zweite Hohlleiter in Abstrahlrichtung zu dem Hornstrahler geführt ist, wobei sich sein Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene innerhalb der Aperturöffnung befindet und/oder wobei die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des zweiten Hohlleiters in den Hornstrahler bezüglich der Aperturöffnung mittig angeordnet und/oder wobei der Boden des Hornstrahlers einen trichterförmigen Bereich aufweist und die Mündung eines der Hohlleiter und insbesondere des zweiten Hohlleiters an der Spitze des trichterförmigen Bereiches angeordnet ist.
8. Dual polarisierter Hornstrahler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass,
mindestens ein Hornbereich Materialaussparungen und/oder Materialeinbringungen besitzt, insbesondere in Höhenrichtung verlaufende Stege und/oder Stufen und/oder Dielektrika,
und/oder
dass der Hornstrahler einen Steghohlleiterstrahler mit Seitenwänden oder ohne Seitenwände bildet,
und/oder
dass die Stege auf ihrer nach innen gewandten Seite in Höhenrichtung eine Trichterform und/oder eine Exponentialform aufweisen.
9. Dual polarisierter Hornstrahler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Hornstrahler einen Resonanzfrequenzbereich in einem Bereich zwischen 10 GHz und 100 GHz aufweist, bevorzugt zwischen 25 GHz und 50 GHz, wobei es sich bevorzugt um den untersten Resonanzfrequenzbereich handelt, und/oder wobei der maximale Durchmesser der Aperturöffnung des Hornstrahlers zwischen 0,3 λ und 1 ,4 λ beträgt, bevorzugt zwischen 0,5 λ und 1 ,1 λ, weiter bevorzugt zwischen 0,6 λ und 0,9 λ, und/oder wobei der Hornstrahler eine Höhe zwischen 0,5 λ und 4 λ aufweist, bevorzugt zwischen 1 ,5 λ und 2,5 λ, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Hornstrahlers und insbesondere des unters- ten Resonanzfrequenzbereichs handelt, und/oder wobei das Horn des Hornstrahlers einen ersten Hornbereich mit im wesentlichen in Hauptabstrahlrichtung verlaufenden Seitenwänden und einen zweiten Hornbereich mit sich trichterförmig aufweitenden Seitenwänden aufweist, wobei die Höhe des zweiten Hornbereiches kleiner als die Höhe des ersten Hornbereiches ist und/oder wobei die Aufweitung der Aperturöffnung im zweiten Hornbereich kleiner als 50 %, weiter bevorzugt kleiner als 20 % ist, und/oder wobei der erste und der zweite Hornbereich kontinuierlich ineinander übergehen und/oder wobei der Hornstrahler eine sechseckige oder runde Aperturöffnung aufweist.
10. Strahlerarray, insbesondere für eine Mobilfunkbasisstation, aus einer Mehrzahl von in einer Spalte oder Reihe nebeneinander angeordneten dualpolarisierten Hornstrahlern, wobei jeder der Hornstrahler durch einem ersten und einem zweiten Hohlleiter gespeist wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hohlleiter einer Spalte oder Reihe jeweils in Abstrahlrichtung zu ihren Mündungen in den Hornstahlern geführt sind, wobei jeder zweite Hohlleiter in der Spalte oder Reihe einen Transformationsabschnitt aufweist, durch welchen seine Polarisation in der Aperturebene gedreht wird, bevor er in den Hornstrahler mündet,
und/oder
dass jeweils ein Hohlleiter und insbesondere der erste Hohlleiter eines Hornstrahlers in Abstrahlrichtung zu seiner Mündung in den Hornstrahler verläuft und dabei mit seinem Querschnitt in Projektion auf die Aperturebene zumindest zum Teil unterhalb der Aperturöffnung eines benachbarten Hornstrahlers verläuft.
1 1 . Strahlerarray nach Anspruch 10, wobei die Hornstrahler einen Resonanzfrequenzbereich in einem Bereich zwischen 10 GHz und 100 GHz aufweisen, bevorzugt zwischen 25 GHz und 50GHz, wobei es sich bevorzugt um den untersten Resonanzfrequenzbereich handelt, und/oder wobei der Einzelstrahlerabstand in der Spalte und/oder Reihe weniger als 1 λ beträgt, bevorzugt we- niger als 0,85 λ beträgt, weiter bevorzugt weniger als 0,75 λ beträgt, weiter bevorzugt weniger als 0,5 λ beträgt, und/oder wobei die Hornstrahler in mehreren nebeneinander angeordneten Spalten und/oder Reihen angeordnet sind und die Summe des Einzelstrahlerabstands in der Spalte oder Reihe und des Einzelstrahlerabstands senkrecht zur Spalte oder Reihe weniger als 2 λ beträgt, bevorzugt weniger als 1 ,7 λ, weiter bevorzugt weniger als 1 ,5 λ, wobei es sich bei λ um die Wellenlänge der Mittenfrequenz eines Resonanzfrequenzbereichs des Strahlerarrays und insbesondere des untersten Resonanzfrequenzbereichs handelt.
12. Strahlerarray nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten dual-polarisierten Hornstrahlern nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
13. Strahlerarray nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Hornstrahler in mehreren nebeneinander angeordneten Spalten oder Reihen angeordnet sind, wobei bevorzugt die Hornstrahler benachbarter Spalten oder Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei bevorzugt die Hornstrahler wa- benförmig angeordnet sind.
14. Strahlerarray nach einem der Ansprüche 10 bis 13 mit einem Speisenetzwerk, wobei die ersten Hohlleiter und die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler in unterschiedlichen Höhenebenen einen Bend zur Seite hin aufweisen, wobei bevorzugt jeweils die ersten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler und/oder die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler in der gleichen Höhenebene einen Bend zur Seite hin aufweisen, und/oder wobei die Hohlleiter von in zwei benachbarten Reihen oder Spalten angeordneten Hornstrahlern in unterschiedlichen Höhenebenen einen Bend zur Seite hin aufweisen.
15. Strah lerarray nach einem der Ansprüche 10 bis 13 mit einem Speisenetzwerk, wobei die Hohlleiter der Hornstahler jeweils einzeln gespeist werden oder wobei die ersten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler und/oder die zweiten Hohlleiter der in einer Spalte oder Reihe angeordneten Hornstrahler durch einen Verteiler mit einer gemeinsamen Speisung in Verbindung stehen.
16. Mobilfunk-Basisstation mit einem oder mehreren Hornstrahlern nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder einem oder mehreren Strahlerarrays nach einem der Ansprüche 10 bis 15.
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WO (1) WO2018100133A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016014385A1 (de) 2016-12-02 2018-06-07 Kathrein-Werke Kg Dual polarisierter Hornstrahler
CN112290235A (zh) 2019-07-24 2021-01-29 台达电子工业股份有限公司 天线阵列
CN112290234A (zh) 2019-07-24 2021-01-29 台达电子工业股份有限公司 通信装置
CN110994195B (zh) * 2019-12-24 2020-12-08 北京交通大学 一种空气波导平面阵列天线
WO2022184835A1 (en) * 2021-03-05 2022-09-09 Huber+Suhner Ag Waveguide antenna

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB551585A (en) 1940-08-31 1943-03-02 Marconi Wireless Telegraph Co Electro-magnetic horn radiators
US2965898A (en) * 1958-05-26 1960-12-20 Rca Corp Antenna
US2972148A (en) * 1958-06-11 1961-02-14 Bendix Corp Multi-channel horn antenna
US3274604A (en) * 1958-12-12 1966-09-20 Bernard L Lewis Multi-mode simultaneous lobing antenna
US4097869A (en) * 1977-03-14 1978-06-27 Stanford Research Institute Orthogonal-port, biconical-horn, direction-finder antenna
US4246583A (en) * 1979-03-16 1981-01-20 Rca Corporation Multimode feed for a monopulse radar
DE3111731A1 (de) * 1981-03-25 1982-10-14 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Mikrowellenuebertragungseinrichtung mit mehrmodendiversity-kombinationsempfang
FR2523376A1 (fr) 1982-03-12 1983-09-16 Labo Electronique Physique Element rayonnant ou recepteur de signaux hyperfrequences a polarisations circulaires gauche et droite et antenne plane comprenant un reseau de tels elements juxtaposes
US4716415A (en) 1984-12-06 1987-12-29 Kelly Kenneth C Dual polarization flat plate antenna
FR2599899B1 (fr) 1986-06-05 1989-09-15 Emmanuel Rammos Antenne plane a reseau avec conducteurs d'alimentation imprimes a faible perte et paires incorporees de fentes superposees rayonnantes a large bande
US4797681A (en) * 1986-06-05 1989-01-10 Hughes Aircraft Company Dual-mode circular-polarization horn
ES2046211T3 (es) 1986-06-05 1994-02-01 Emmanuel Rammos Elemento de antena con microcinta suspendida entre dos planos de masa autoportadores perforados de huecos radiantes superpuestos, y procedimiento de fabricacion.
US4996535A (en) * 1988-09-08 1991-02-26 General Electric Company Shortened dual-mode horn antenna
US4998113A (en) * 1989-06-23 1991-03-05 Hughes Aircraft Company Nested horn radiator assembly
DE4009288C2 (de) 1990-03-22 1994-03-03 Siemens Ag Rechteckhohlleiter mit E-H-Doppelversatz
KR100342111B1 (ko) 1994-02-26 2002-11-13 포텔 테크놀로지 리미티드 마이크로파안테나
US5619216A (en) 1995-06-06 1997-04-08 Hughes Missile Systems Company Dual polarization common aperture array formed by waveguide-fed, planar slot array and linear short backfire array
FI99221C (fi) 1995-08-25 1997-10-27 Nokia Telecommunications Oy Planaarinen antennirakenne
US5818396A (en) 1996-08-14 1998-10-06 L-3 Communications Corporation Launcher for plural band feed system
GB9703748D0 (en) 1997-02-22 1997-04-09 Fortel International Limited Microwave antennas
US6201508B1 (en) 1999-12-13 2001-03-13 Space Systems/Loral, Inc. Injection-molded phased array antenna system
JP3739637B2 (ja) * 2000-07-27 2006-01-25 アルプス電気株式会社 一次放射器
US7187342B2 (en) 2003-12-23 2007-03-06 The Boeing Company Antenna apparatus and method
RU2292098C1 (ru) 2005-06-29 2007-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро МЭИ" Многочастотная облучающая система зеркальной антенны с разделением ортогональных поляризаций
IL174549A (en) 2005-10-16 2010-12-30 Starling Advanced Comm Ltd Dual polarization planar array antenna and cell elements therefor
WO2008069358A1 (en) 2006-12-08 2008-06-12 Idoit Co., Ltd. Horn array type antenna for dual linear polarization
KR20080105856A (ko) 2007-06-01 2008-12-04 주식회사 아이두잇 듀얼선형편파 혼어레이 안테나
CN201060943Y (zh) 2007-07-10 2008-05-14 中国电子科技集团公司第五十四研究所 高增益双线极化或双圆极化波导阵列天线
CN101083359B (zh) 2007-07-10 2012-05-09 中国电子科技集团公司第五十四研究所 高增益双线极化或双圆极化波导阵列天线制造方法
WO2009008601A1 (en) 2007-07-11 2009-01-15 Idoit Co., Ltd. Support bracket for satellite antenna
KR20090038803A (ko) 2007-10-16 2009-04-21 주식회사 아이두잇 듀얼선형편파 혼어레이 안테나 및 이에 사용되는 혼
WO2009093779A1 (en) 2008-01-25 2009-07-30 Microface Co., Ltd Feeding network structure for flat type antenna
US7629937B2 (en) * 2008-02-25 2009-12-08 Lockheed Martin Corporation Horn antenna, waveguide or apparatus including low index dielectric material
US7564421B1 (en) 2008-03-10 2009-07-21 Richard Gerald Edwards Compact waveguide antenna array and feed
US8466370B2 (en) * 2008-09-30 2013-06-18 Lockheed Martin Corporation Low index metamaterial
US8125400B2 (en) 2008-11-14 2012-02-28 Norsat International Inc. Compact antenna feed assembly and support arm with integrated waveguide
JP5535311B2 (ja) 2009-04-30 2014-07-02 ケスト クヴァンテンエレクトロ−ニ−シェ システ−メ ゲ−エムベ−ハ− 衛星通信用広帯域アンテナシステム
EP2330681A1 (de) 2009-12-07 2011-06-08 European Space Agency Kompakte OMT-Vorrichtung
KR101090188B1 (ko) 2009-12-17 2011-12-06 (주)마이크로페이스아이엔씨 평판형 회전편파 도파관 안테나 및 도파관의 꺽임 구조
US9136578B2 (en) 2011-12-06 2015-09-15 Viasat, Inc. Recombinant waveguide power combiner / divider
US20150288068A1 (en) * 2012-11-06 2015-10-08 Sharp Kabushiki Kaisha Primary radiator
CN102938497B (zh) * 2012-11-20 2014-12-17 北京遥测技术研究所 一种四频多极化共口径馈源
KR101497678B1 (ko) 2013-06-24 2015-03-09 주식회사 마이크로페이스 평판 배열 안테나용 듀얼 선형편파 혼 안테나 소자
CN103390798B (zh) 2013-07-26 2016-03-16 南京友乔电子科技有限公司 动中通卫星通信双极化四脊方喇叭阵列天线
CN203326116U (zh) 2013-07-26 2013-12-04 南京友乔电子科技有限公司 动中通卫星通信双极化四脊方喇叭阵列天线
CN103474787B (zh) 2013-07-30 2015-12-02 安徽四创电子股份有限公司 双极化平面阵列卫星电视接收天线
FR3012917B1 (fr) 2013-11-04 2018-03-02 Thales Repartiteur de puissance compact bipolarisation, reseau de plusieurs repartiteurs, element rayonnant compact et antenne plane comportant un tel repartiteur
EP3114732B1 (de) * 2014-03-06 2020-08-26 ViaSat, Inc. Wellenleiterspeisenetzarchitektur für breitbandige duale polarisierte planare horngruppenantennen
CN104332714B (zh) 2014-11-13 2017-05-03 安徽四创电子股份有限公司 双极化斜波束波导缝隙阵列天线
DE102016014385A1 (de) 2016-12-02 2018-06-07 Kathrein-Werke Kg Dual polarisierter Hornstrahler

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