WO2011072798A2 - Dualpolarisierte gruppenantenne, insbesondere mobilfunkantenne - Google Patents

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WO2011072798A2
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antenna
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polarized
radiating
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    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path

Definitions

  • the invention relates to a dual-polarized array antenna, in particular mobile radio antenna according to the preamble of claim 1.
  • mobile antennas are usually single- or multi-column antenna arrays into consideration, which usually comprise in each column a plurality of vertically superimposed radiator or radiator devices.
  • dipole radiators can be used here, for example in the form of dipole crosses, dipole squares or so-called vector dipoles, as are known, for example, from WO 00/39894 A1 or WO 2004/100315 A1.
  • other emitters and emitter shapes are also possible, for example patch emitters.
  • It may be a single-band, dual-band or preferably a multi-band antenna arrangement, which is preferably not only in a polarization plane, but sends and receives in two mutually perpendicular polarization planes.
  • These polarization planes are preferably aligned in the manner of a so-called X-polarization, ie that the two mutually perpendicular polarization planes are aligned in a +45 'angle or -45' angle relative to the horizontal (or vertical).
  • Such a prior art dual-polarized array antenna is expected to be capable of producing two coincident or controllable radiation patterns, namely, for each of the two linear polarizations, i. H. for both polarization planes that are perpendicular to each other. These should be electrically independent of each other. On the one hand, therefore, the Wienpolarisationsabstand the radiation must be very large. Furthermore, the coupling between the antenna terminals should be very low, d. H. the decoupling (isolation) should be very high.
  • a group antenna can also comprise several columns next to each other, so that not only the decoupling between two mutually perpendicular polarization planes with respect to the radiators or radiators of an antenna column, but also the decoupling between the same polarizations in radiators are to be considered, in two different antenna columns are arranged.
  • WO 00/31824 A1 has already proposed a group antenna which comprises spatially separated groups of singly polarized radiators for each polarization.
  • a two-dimensional array antenna array has been proposed, wherein in each of the at least two vertically extending columns respectively a radiator arrangement is provided, which are fed separately from each other.
  • a radiator arrangement is provided in the second column, which is fed together with the radiators or radiator arrangements in the first antenna column.
  • at least one radiator or a radiator arrangement is provided in the first antenna column, which is jointly fed with the radiators in the second antenna column. This ultimately serves for beam shaping, but without this an improvement in terms of decoupling can be realized.
  • an antenna array is proposed with dual-polarized radiators, each having at the edges of a region with single-polarized radiators with the same polarization.
  • the number of emitters that are interconnected in a group is different. This is also intended to produce a different radiation pattern.
  • a two-column antenna is proposed in which, for example, in the first column only emitters are aligned in one direction of polarization and in the second column, the emitters only in a perpendicular polarization plane, wherein the distance of the aligned with the same polarization plane emitters in the two Antenna gaps are different from each other. All these measures serve, as mentioned, to produce different radiation patterns.
  • a generic antenna array according to FIG. 10 has, for example, a plurality of radiator devices 3 which are embodied as dual-polarized radiator devices and comprise radiators or radiator elements 3a which are fed in a first polarization plane PI, ie transmit and / or receive, and second radiators or radiator elements 3b, which receive and / or radiate in a second polarization plane P2 perpendicular to the first polarization plane PI.
  • both polarization planes are aligned at a plane angle of + - 45 'in the vertical or horizontal.
  • the radiator devices mentioned and shown in FIG. 10 are arranged next to one another in a mounting direction 5 (linear arrangement), in the embodiment shown above one another.
  • a single-column antenna is spoken, so a group antenna with an antenna column 7, which is usually aligned in the vertical direction or predominantly in the vertical direction, but in principle can also be aligned in a horizontal direction and in any other direction with a vertical and horizontal component.
  • the following is always always spoken of an antenna column regardless of the orientation.
  • the mentioned radiator devices 3 are usually arranged in front of a reflector 1.
  • the dual-polarized radiators may, for example, be dipole-shaped radiation devices, for example dipole crosses, dipole squares, vector dipoles, etc., as are known, for example, from the cited WO 00/39894 A1. Also Patchstrahler and other radiator devices come into consideration. There are no restrictions in this respect.
  • a dual polarized antenna with similar, i.e. So at least very similar radiation diagrams generated for both polarizations.
  • such an antenna arrangement has approximately equal half widths for the radiation pattern in one polarization plane PI as well as in the other polarization plane P2.
  • the radiators 3a are fed with respect to the one polarization plane PI via a network Nl, whereas the radiators 3b, which radiate in the second polarization plane P2, are fed via the network N2.
  • a dual-polarized antenna arrangement in various embodiments has also become known from WO 2008/060206 A1.
  • an asymmetrical antenna is described which, for example, comprises dual-polarized radiator arrangements which are arranged at a distance from one another in front of a reflector in a mounting direction.
  • six radiators are provided in one polarization plane, whereas eight radiators are provided in the second polarization plane perpendicular thereto, for which an additional radiating element lying in the same plane of polarization is provided above and below the dual-polarized radiators.
  • an improved antenna array which may be formed in principle single-column or multi-column, and which can be operated in a band or preferably in several bands, with simple means improved decoupling between the polarizations of dual-polarized radiator in a column and / or an improved decoupling with respect to radiator device of the same plane of polarization in adjacent antenna columns should be achievable.
  • the antenna array according to the invention is similar to the generic state of the art (as described with reference to Figure 10 of the present application) for both polarizations (polarization planes) preferably produce a similar and / or symmetric radiation pattern, in which therefore the half-widths of the radiation patterns for both polarizations are as far as possible of the same order of magnitude.
  • the object is achieved with the features specified in claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • a dual-polarized array antenna comprises three different areas or three different radiator arrangements or types of feed of the beam arrangements, wherein it is provided that at least one and preferably a plurality of radiator installations with respect to both mutually perpendicular polarization planes be fed, and that each antenna column is assigned at least in each case a further additional radiator device, which on the one hand only in the first Polarization level and on the other hand fed only in the second polarization plane.
  • the additional radiator arrangements may be simply polarized radiators or also dual-polarized radiators which, in deviation from the other radiators, are only fed into one polarization plane.
  • the total number of radars fed by the group antenna with the first and the second polarization is the same.
  • both polarizations of a dual-polarized emitter are used in parallel (as hitherto), and according to the invention now also other spatially separated single- or dual-polarized emitters are provided, which in the case of the dual-polarized emitters, however, are operated only in one polarization plane.
  • this intrinsically more complex construction ultimately leads to a partial local separation of the two planes of polarization, which is reflected in surprisingly contributes to the improved decoupling.
  • the improvement of the decoupling can be so great that overall all other specifications or radiation diagrams, adjustments and the desired requirements with regard to the broadband can be fulfilled.
  • Two dual polarized antennas with similar or equal frequency ranges may also be arranged one behind the other along a single column.
  • a dual-polarized radiator in the middle z may be used by the +45 "polarization of the first antenna and at the same time by the -45 'polarization of the second antenna, above and above which simply polarized radiator devices may be arranged once in one polarization plane or in the other plane of polarization radiate.
  • Figure 1 a schematic first inventive
  • Figure 2 is a modified to Figure 1 embodiment in which two pairs of single-polarized radiators are provided which radiate in opposite planes of polarization, and there are provided between two dual-polarized radiator devices;
  • FIG. 3 shows a further embodiment, which has been modified with respect to FIGS. 1 and 2, with a plurality of single-polarized radiator devices;
  • FIG. 3c shows three illustrations for illustrating how an antenna arrangement according to the invention is constructed which comprises radiator devices which radiate in one and in a second perpendicular polarization plane;
  • FIG. 4 shows an embodiment modified from FIG. 1, which has only dual-polarized radiator device, wherein, however, the uppermost and the lowermost dual-polarized radiator device are each operated in only one polarization plane; a further schematic embodiment of a group antenna according to the invention, which is operated in two frequency bands; a further embodiment of the invention in a schematic view with two dual-polarized groups of radiating means, which are arranged one above the other along a mounting direction (line), wherein the radiator device located in the center of the array antenna is used with respect to the one polarization of the lower group of radiator devices, whereas the perpendicular thereto stationary polarization of the central radiator device is used by the second group of radiator devices; Another inventive embodiment of a two-column group antenna; an antenna array with two antenna columns with radiator devices which are operated in a lower and a higher frequency band; a again modified antenna array with two antenna columns with radiator devices, wherein at least one common upper and at least one common lower dualpolarized radiator element is provided, one polarization of which is jointly fed
  • FIG. 10 an antenna array, as known in the prior art.
  • a reflector 1 in front of which in the mounting direction 5 - in the embodiment shown at equal intervals - in the vertical direction one above the other at a distance from the reflector plane radiator devices 3 are provided, the beam elements 3a in the polarization plane PI and their radiating elements 3b in the polarization plane P2 radiate, ie transmit or receive, wherein the two polarization planes are perpendicular to each other and in a + - 45 'angle to the vertical or horizontal aligned (at least approximately aligned).
  • the elements radiating in one polarization plane PI are fed via a network N1
  • the radiator elements 3b operated in the second polarization plane P2 are fed via the network N2.
  • it is a monoband antenna.
  • an uppermost radiator device 103a is provided, which likewise feeds via the first network NL together with the other radiators 3a fed with the same polarization plane PI and that the antenna array belonging to a lowermost Strahlereinrichung 103b is provided, which is fed with the other in the second polarization plane P2 operated radiators 3b via the second network N2.
  • n radiators or radiator elements or devices 3 are now provided for each polarization plane, in the exemplary embodiment shown five radiators or radiator elements, the middle four radii being operated in both polarization planes perpendicular to one another and the top radiating device being over the right-hand network Nl and the lowermost radiator 103b (which is oriented perpendicular to the uppermost radiator 103a) are fed via the left-hand network N2.
  • six superimposed radiator devices namely five active radiator devices for each polarization PI, P2. In other words, this one
  • Embodiment n each provided in a polarization direction PI or P2 radiator, for example, dipole radiator, wherein the height offset by the Dif- difference d between the radiators radiating in one linear polarization plane PI and the radiators radiating in the other polarization plane P2 giving a total of n + 1 radiator positions, namely four dual-polarized radiators and one upper and one lower single-polarized radiator radiator.
  • At least three different antenna regions namely a central region X2 with dual-polarized radiators 3, and an upper and a lower radiator region XI or X3, respectively at the ends of the antenna array adjacent to the central radiator region X2, result with respect to the antenna in question or the antenna group in each case at least one radiator arrangement 103a or 103b is arranged, which radiates either only in one or only in the other polarization plane.
  • At least one part of at least one first radiator device 103a, at least one second radiator device 3 and at least one third radiator device 103b is referred to below, wherein the at least one first radiator 103a in the above-mentioned one or first radiator region XI, the at least one second radiator device 3 in FIG the above-mentioned second radiator region X2 and the at least one third radiator device 103b are arranged in the above-mentioned third radiator region X3.
  • At least one second radiation device 3 is arranged in the middle region X2 between the two mutually offset first and third regions XI, X3, wherein in the case of an at least substantially vertically oriented mobile radio antenna an area XI overhead and the third area X3 is provided below.
  • the respective offset of the radiator devices arranged successively or one above the other in the direction of installation can be the same across the entire array antenna, ie also the distance d between the uppermost radiator element 103a and the adjacent dual-polarized radiator element 3 and between the lowermost radiator element 103b (ie respective center of this radiator 103b) and the dual-polarized radiator device 3 above.
  • the distances can also be designed differently from each other, so they do not always have to be the same.
  • n single-polarized radiator devices are provided for each polarization, i. E. H. in the illustrated embodiment four, so that a total of n + 2, ie six stacked radiator devices 103b, 3, 103a result, four are each simply polarized and two are operated dual polarized, respectively via the corresponding networks Nl, N2.
  • two first radiator devices 103a, two second radiator devices 3, and two third radiator devices 103b are provided.
  • the distances d between the positions (centers) of the two central dual-polarized radiator devices and between the above them, single-polarized and adjacent radiator devices 103b are equal and are smaller than the position distance d between the at the bottom lying dual-polarized radiator device 3 and the respectively downwardly in turn then simply polarized radiator element 103b or between the two ends of simple-polarized radiator elements 103b.
  • the solution explained above has been further expanded, with five radiator devices being provided for each polarization in this example.
  • the three first radiator devices 103a located at the top in the upper region XI radiate in the one polarization plane PI, whereas the three third radiator devices 103b located at the bottom in the region X3 radiate in the polarization plane P2 aligned perpendicular thereto.
  • Only the two second radiator devices 3 located in the middle region X2 are designed as dual-polarized beam devices.
  • n radiators are provided for each polarization plane, ie five in the embodiment shown, where m of these radiators are designed as dualpolarized radiators, namely the two middle ones, so that m corresponds to the number 2 in this exemplary embodiment. Therefore, there are provided n-m single-polarized radiators 103a and 103b, respectively. In this embodiment too, the number m may be at least 1, so that at least one dual-polarized emitter is provided in the middle. If, for example, different from FIG.
  • n and m being natural integers and n having to be at least three or larger, around three different antenna regions XI , X2 and X3, namely an antenna region X2 with at least one dual-polarized emitter and at least two regions XI and X3 with at least one single-polarized emitter once in one polarization orientation and once in the polarization orientation perpendicular thereto, m can always be used assume the values 1, 2, .. up to a maximum of n - 1.
  • first radiator 103a and a third radiator 103b (in addition to one or more second radiator devices 3) are provided, or a plurality of first and second radiator devices 103a, 103b are provided (in addition to one or more second radiator devices 3) the number of first radiator devices 103a corresponds to the number of third radiator devices 103b.
  • the same number of first radiator devices 103a and third radiator devices 103b are always present. Therefore, it can also be said that the regions XI and X3 each comprise the same number of beam devices, wherein the one or more first radiator devices 103a always in one polarization direction and the one or more third radiator devices 103b in one vertical Radiate direction of polarization.
  • FIG. 3a again shows that, for example, five radiator arrangements, each radiating in the plane of polarization P2, are arranged one above the other at a positional distance d, so that the five radiators radiating in the plane of polarization P2 are positioned at positions 1P2, 2P2, 3P2, 4P2 and 5P2 ,
  • FIG. 3b five radiating elements are arranged one above the other in the same positional spacing b and radiating in the plane of polarization PI perpendicular thereto. These five radiating elements are then arranged at positions 1P1, 2P1, 3P1, 4P1 and 5P1.
  • the radiator elements radiating in the plane of polarization PI shown in FIG. 3a are offset by a threefold offset of 3.times.d in an upward direction to those shown on the left in FIG. 3a, radiating in the second polarization plane P2
  • the radiators arranged in positions 1P2 and 2P2 radiating in the second polarization plane P2 Emitters are arranged with the arranged in the fourth and fifth positions 4P1 and 5P1, radiating in the first plane of polarization PI emitters to dual polarized emitters, and according to the result of Figure 3c above the one in a polarization plane PI radiating or operated first radiator devices 103a formed underneath, the the second radiating means 3, which are formed as dual-polarized radiators, and including three third radiating means 103b are formed, which radiate in the second polarization plane P2.
  • the radiators are offset from one another by one or more distances d with respect to the one polarization plane which is fed via the one network N 1 to the radiators which radiate in the other polarization plane and are supplied via the second network N 2 are, that are offset in the mounting direction 5 to each other, wherein the distance d corresponds to the distance between two adjacent radiator devices.
  • first radiator devices 103a and third radiator devices 103b are formed at the top and bottom, that is, generally offset in the direction of attachment, of which the first radiator devices 103a only in one polarization plane PI or P2 and the third radiator devices 103b only radiate or operate in the respectively perpendicular polarization plane P2 or PI.
  • the dual-polarized third radiator 3 which is arranged at the bottom in the region X3, is fed only in the second polarization plane P2 which is perpendicular thereto, that is to say it has an electrotechnical function just like the single-polarized radiator 103b in FIG.
  • n has the value 5, since five radiator devices are provided for each polarization plane, the value for m being 4, since four dual-polarized radiators are provided in the middle and only one upper and one lower radiator, although as dualpolarized Emitter is formed, but radiates only in one plane of polarization.
  • the circuit of the dual-polarized radiators may be different, d. H. they can be formed, for example, as a dipole cross, as a dipole square, as a vector dipole or as a patch radiator, etc.
  • the radiator types therefore do not necessarily have to be identical.
  • the number of emitters 103a fed only in one polarization plane PI is identical to the number of emitters 103b fed in the other plane of polarization P2.
  • the dual-polarized radiator devices 3 fed in both planes of polarization are provided between the radiators 103a, 103b designed as single-polarized radiators or the dual-polarized radiators 103a, 103b (ie, between the uppermost and lowest positions of the antenna array) provided in the central region of the antenna array.
  • the emitters which are respectively aligned in a polarization direction PI or P2, or dual-polarized emitters radiating in one polarization plane, are arranged in the upper and lower antenna positions offset from the center of the antenna array, so that the emitters radiating in both planes of polarization or radiator arrays are provided in the middle positions of the antenna array.
  • FIG. 5 comprises a group antenna with an antenna structure according to FIG.
  • the group antenna explained with reference to FIG. 5 is now in the form of a dual-band array antenna, the antenna system with the radiator devices 55 being shown in square form for the lower frequency band F n .
  • the antenna system for the higher frequency band F h is therefore arranged within the dual-polarized antenna group formed as a dual band, the radiator devices shown in the shape of a cross, for example in the form of dipole crosses or Dipole squares the corresponding dual-polarized radiator of the higher frequency band F h and the radiator devices 103a, 103b shown as lines which represent only single-polarized radiator this high frequency band F h (corresponding to the embodiment of Figure 1).
  • the associated networks N for feeding the single- or dual-polarized radiator devices 55 for the lower frequency band F n are not shown in FIG. 5 for the sake of simplicity and clarity, but have been omitted.
  • dual-polarized emitters instead of the single-polarized emitters 103a, 103b, dual-polarized emitters can be used, which are operated only in one of the two polarization planes, as explained with reference to FIG.
  • a plurality of upper and a plurality of lower single-polarized radiators or dual-polarized radiators, which are operated only in one polarization plane, may be provided, as explained with reference to FIG. 2 and FIG.
  • the second group B with corresponding radiators and radiator devices is likewise constructed, the emitters or emitter elements 3a radiating in the plane of polarization PI being fed via the network Nil and those radiating in the second polarization plane P2 Emitter or radiator elements 3b via the second network N22.
  • the arrangement is now such that the radiator device 3 in the center of the entire array antenna is fed via the network N22 of the upper antenna group B with respect to the one polarization plane PI via the lower antenna group A and the second polarization plane P2 perpendicular thereto.
  • the quasi-polarized first antenna element 103a lying at the top in the first region XI in FIG. 1 is combined with the third antenna element 103b, which is polarized in the upper group at the bottom in the region X3, to form a dual-polarized antenna element that transitions in both polarization planes the two groups are fed.
  • the three radiator regions XI, X2 or X3 are provided for each of the two antenna groups A or B, the antenna region XI of the lower antenna group A coinciding with the antenna region X3 of the upper antenna group B, so that here a dual-polarized radiator 103 'is used which is fed in one polarization plane PI via the network N1 of the lower antenna group A and in the other polarization plane P2 via the network N22 of the upper antenna group B.
  • the example according to FIG. 6 could be modified insofar as the radiators radiating in one polarization plane PI and those radiating in the other polarization plane P2 in both groups are not only offset by an offset d in the vertical direction, but also for example, in a double step 2d or 3d, etc., so that two or three, etc. single-polarized radiators are provided at the bottom and top (or dual-polarized radiators that radiate only in a polarization plane), and that in this case two or three etc. middle dual-polarized emitters are provided, of which two, three etc.
  • the offset or the number of single-polarized radiators can be made similarly different, as was explained in principle in the preceding exemplary embodiments 1 to 5.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment with respect to a two-column antenna array, in which corresponding radiators and radiator devices are positioned in the column 7a and in an antenna column 7b also arranged vertically and parallel to the first antenna column.
  • the radiator device can be constructed in each of the two columns according to one of the preceding exemplary embodiments or in a similar manner.
  • the arrangement of the radiators in the antenna column 7a corresponds to that exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the same arrangement could also be provided in the second column 7b.
  • the arrangement in column 7b is merely a mirror image of the orientation and arrangement of the radiators in the first Column 7a shown.
  • the single-polarized first radiator 103a in the first polarization plane PI and the third radiator 103b located at the bottom in the third region X2 radiate in the plane of polarization perpendicular thereto P2, whereas in the second column 7b of the topmost in the region XI arranged single-polarized first radiator 103a in the second polarization plane P2 and the lowest lying in the region X3 third radiator 103b in the first polarization plane PI radiates.
  • both columns could also be reversed in the embodiment of FIG.
  • the single-polarized emitters can also be replaced here by dual-polarized emitters, which, however, are only operated as explained with reference to FIG. 4 in the one polarization plane assigned to each of them.
  • the uppermost and lowermost radiators 3 for the higher frequency band F h can also be used with dual-polarized radiators 3 which, as stated, radiate only in one polarization plane PI or P2.
  • the two-column antenna array it is shown with reference to FIG. 8 for the two-column antenna array that again this may be a dual-band antenna and this has been explained for a single-column dual-band antenna with reference to FIG.
  • the generally dual-polarized radiators for the lower frequency band F n are shown, whose distance in the direction of cultivation can be about twice as large as the distance d between the centers of the dual-polarized radiator for the higher frequency band F h . In principle, however, the distances d in certain areas vary and be different.
  • the radiators are offset with respect to one another in the direction of attachment 5.
  • at least individual emitters ie single-polarized emitters or dual-polarized emitters, can be offset at least only with one component in the direction of attachment, with the result that the respective radiator or radiator devices are not arranged on an exact straight cultivation line spaced from each other, but also additionally with lateral offset to it.
  • additional measures could be useful.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 9 differs from that according to FIG. 7 only in that now the two first radiator devices 103a located in each antenna column, ie the first radiator device 103a in the left-hand column 7a and the one in the vertical polarization P2 radiating first radiating element 103a in the right-hand column 7b is combined to form a common dual-polarized radiating device 103 'a.
  • the radiating element 103a as it radiates in the first plane of polarization PI, is fed via the relevant network N2, via which the radiator devices 3, which are aligned in the same polarization plane PI in the same antenna column 7a, are also fed whereas the first radiator 103a in the second column 7b radiating in the second polarization plane P2 is fed via the network Nil, via which the radiator elements of the second radiator 3 radiating in this plane of polarization P2 are also fed together.
  • the preferred antenna arrays described in the context of the invention are also characterized in that they are identical, ie, similar, for both polarizations or polarization planes PI, P2. have similar and thus at least approximately symmetrical radiation patterns and generate, ie with comparable, i. comparable half-widths.
  • due to the same number of effective in each polarization plane radiator elements of the achievable for each plane of polarization gain is comparable, so it is of the same order of magnitude or size.

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  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Dualpolarisierte Gruppenantenne, insbesondere Mobilfunkantenne, mit folgenden Merkmalen: es ist zumindest eine erste, zumindest eine zweite und zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103a, 103b, 3) vorgesehen, die zumindest eine zweite Strahlereinrichtung (3) strahlt in beiden Polarisationsebenen (P1, P2), die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) strahlt lediglich in einer Polarisationsebene (P1 oder P2), die zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103b) strahlt in einer Polarisationsebene (P2 oder P1), die senkrecht zu der Polarisationsebene (P1 oder P2) ausgerichtet ist, in der die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) strahlt, und es ist eine erste und eine dritte Strahlereinrichtung (103a, 103b) oder es sind mehrere erste und mehrere dritte Strahlereinrichtungen (103a, 103b) vorgesehen, wobei die Anzahl der ersten Strahlereinrichtungen (103a) der Anzahl der dritten Strahlereinrichtungen (103b) entspricht.

Description

Dualpolarisierte Gruppenantenne, insbesondere Mobilfunk antenne
Die Erfindung betrifft eine dualpolarisierte Gruppenantenne, insbesondere Mobilfunkantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Für Mobilfunkantennen kommen in der Regel ein- oder mehrspaltige Antennenarrays in Betracht, die üblicherweise in jeder Spalte mehrere in Vertikalrichtung übereinander angeordnete Strahler oder Strahlereinrichtungen umfassen. Häufig können hier Dipolstrahler beispielsweise in Form von Dipolkreuzen, Dipolquadraten oder sogenannten Vektordipolen verwendet werden, wie sie beispielsweise aus der WO 00/39894 AI oder der WO 2004/100315 AI bekannt sind. Möglich sind aber auch andere Strahler und Strahlerformen, beispielsweise Patchstrahler.
Es kann sich dabei um eine Single-Band-, Dual-Band- oder vorzugsweise um eine Multi-Band-Antennenanordnung handeln, die vorzugsweise nicht nur in einer Polarisationsebene, sondern in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen sendet und empfängt. Diese Polarisationsebenen sind bevorzugt nach Art einer so genannten X- Polarisation ausgerichtet, d.h. dass die beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen in einem +45' Winkel bzw. -45' Winkel gegenüber der Horizontalen (bzw. Vertikalen) ausgerichtet sind.
Eine derartige nach dem Stand der Technik bekannte dual- polarisierte Gruppenantenne soll üblicherweise zwei übereinstimmende bzw. übereinstimmend steuerbare Strahlungsdiagramme erzeugen können, nämlich für jede der beiden linearen Polarisationen, d. h. für beide Polarisationsebenen, die senkrecht zueinander stehen. Diese sollen elektrisch unabhängig voneinander sein. Einerseits muss also der Kreuzpolarisationsabstand der Abstrahlung sehr groß sein. Weiterhin soll die Verkopplung zwischen den Antennen-Anschlüssen sehr niedrig sein, d. h. die Entkopplung (Isolation) soll sehr hoch sein.
Dies gilt grundsätzlich für jedes Frequenzband. Dabei sollen alle Spezifikationen für den gesamten Frequenzbereich (Frequenzband) eingehalten werden. Dies gilt gleichermaßen auch im Falle einer Dual -Band- oder sogar Multi- Band-Gruppenantenne. Denn zur Zeit werden immer mehr Frequenz -Bereiche dem Mobilfunk zugeteilt. Inzwischen soll eine Mobilfunkantenne einen Frequenzbereich von beispielsweise 1710 MHz bis 2690 MHz abdecken. Dies entspricht einer Bandbreite von 980 MHz bzw. einer relativen Band- breite von 45% bezogen auf Mittenfrequenz. Von daher wird es immer schwieriger und anspruchsvoller, sämtliche Anforderungen über einen derartig großen Frequenzbereich einzuhalten. Zusätzlich kommt erschwerend hinzu, dass gegebenenfalls auch noch ein zweites beabstandetes Frequenzband von beispielsweise 806 MHz bis 960 MHz vorgegeben ist, und dass die Strahler und Strahlereinrichtungen dann teilweise wie bereits erwähnt als Dualband-Strahler ausgeführt sind oder sein müssen. Somit steigt die Gesamtanzahl der Strahler und Strahlerelemente, zwischen denen es zu Wechselwirkungen kommen kann.
Schließlich kann eine Gruppenantenne auch noch mehrere Spalten nebeneinander umfassen, so dass nicht nur die Entkopplung zwischen zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen bezüglich der Strahler oder Strahlereinrichtungen einer Antennenspalte, sondern auch noch die Entkopplung zwischen gleichen Polarisationen bei Strahlern zu beachten sind, die in zwei verschiedenen Antennenspalten angeordnet sind.
Vor diesem Hintergrund gibt es einen Bedarf für eine Gruppenantenne insbesondere mit einer verbesserten Entkopplung zwischen beiden Polarisationen. Dies gilt beispielsweise sowohl für eine einspaltige dualpolarisierte Antenne als auch für eine mehrspaltige Antenne.
So ist bereits gemäß der WO 00/31824 AI eine Gruppenanten- ne vorgeschlagen worden, die örtlich getrennte Gruppen von einfach polarisierten Strahlern für jede Polarisation umfasst. Dies führt aber zu einem extrem großen Platzbedarf, so dass sich derartige Systeme in der Praxis nicht umsetzen lassen.
Gemäß der WO 2004/051796 AI ist ein zweidimensionales Gruppen-Antennenarray vorgeschlagen worden, wobei in jeder der zumindest beiden vertikal verlaufenden Spalten jeweils eine Strahleranordnung vorgesehen ist, die getrennt voneinander gespeist werden. Dabei ist beispielsweise in der zweiten Spalte zumindest ein Strahler oder eine Strahleranordnung vorgesehen, die zusammen mit den Strahlern oder Strahleranordnungen in der ersten Antennenspalte gespeist wird. Umgekehrt ist in der ersten Antennenspalte zumindest ein Strahler oder eine Strahleranordnung vorgesehen, die mit den Strahlern in der zweiten Antennespalte gemeinsam gespeist wird. Dies dient letztlich der Strahlformung, ohne dass dadurch aber eine Verbesserung bezüglich der Entkopplung realisiert werden kann.
Auch gemäß der WO 2008/060206 AI wird ein Antennenarray mit dualpolarisierten Strahlern vorgeschlagen, die an den Rändern je einen Bereich mit einfach-polarisierten Strahlern mit gleicher Polarisation aufweisen. Dabei ist die Anzahl der Strahler, die in einer Gruppe zusammengeschaltet sind, unterschiedlich. Auch hierdurch soll ein unterschiedliches Strahlungsdiagramm erzeugt werden. In anderen Ausführungsbeispielen wird eine zweispaltige Antenne vorgeschlagen, in der beispielsweise in der ersten Spalte nur Strahler in der einen Polarisationsrichtung ausgerichtet sind und in der zweiten Spalte die Strahler nur in einer dazu senkrechten Polarisationsebene, wobei der Abstand der mit gleicher Polarisationsebene ausgerichteten Strahler in den beiden Antennenspalten zueinander unterschiedlich ist. All diese Maßnahmen dienen, wie erwähnt, zur Erzeugung unterschiedlicher Strahlungsdiagramme . Vor diesem Hintergrund geht die vorliegende Erfindung von einem Stand der Technik aus, wie er grundsätzlich anhand von Figur 10 gezeigt ist. Ein gattungsbildendes Antennenarray gemäß Figur 10 weist dazu beispielsweise mehrere Strahlereinrichtungen 3 auf, die als dualpolarisierte Strahlereinrichtungen ausgebildet sind und dazu Strahler oder Strahlerelemente 3a umfassen, die in einer ersten Polarisationsebene PI gespeist werden, also senden und/oder empfangen und zweite Strahler oder Strahlerelemente 3b, die in einer zur ersten Polarisationsebene PI senkrecht stehenden zweiten Polarisations- ebene P2 empfangen und/oder strahlen. Bevorzugt sind beide Polarisationsebenen in einem ebenen Winkel von +- 45' in der Vertikalen oder Horizontalen ausgerichtet.
Die erwähnten und in Figur 10 gezeigten Strahlereinrichtungen sind dabei in einer Anbaurichtung 5 (lineare Anordnung) nebeneinander, im gezeigten Ausführungsbeispiel übereinander angeordnet. Soweit wird auch von einer einspaltigen Gruppenantenne gesprochen, also einer Gruppenantenne mit einer Antennenspalte 7, die üblicherweise in Vertikalrichtung oder überwiegend in Vertikalrichtung ausgerichtet ist, grundsätzlich aber auch in Horizontal - richtung und in beliebiger anderer Richtung mit einer Vertikal- und Horizontalkomponente ausgerichtet sein kann. Der Einfachheit halber wird insoweit nachfolgend stets von einer Antennenspalte unabhängig von der Ausrichtung gesprochen.
Die erwähnten Strahlereinrichtungen 3 sind dabei üblicherweise vor einem Reflektor 1 angeordnet. Bei den dual -polarisierten Strahlern kann es sich beispielsweise um dipol- förmige Strahleinrichtungen handeln, beispielsweise Dipolkreuze, Dipolquadrate, Vektordipole etc., wie sie beispielsweise aus der erwähnten WO 00/39894 AI bekannt sind. Auch Patchstrahler und andere Strahlereinrichtungen kommen in Betracht. Einschränkungen bestehen insoweit nicht.
Durch eine derartige, nach dem Stand der Technik bekannte Antennenanordnung wird eine dualpolarisierte Antenne mit gleichartigen, d.h. also zumindest sehr ähnlichen Strahlungsdiagrammen für beide Polarisationen erzeugt . Mit anderen Worten weist eine derartige Antennenanordnung etwa gleiche Halbwertsbreiten für das Strahlungsdiagramm in der einen Polarisationsebene PI wie auch in der anderen Pola- risationsebene P2 auf.
Dabei werden die Strahler 3a bezüglich der einen Polarisationsebene PI über ein Netzwerk Nl gespeist, wohingegen die Strahler 3b, die in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlen, über das Netzwerk N2 gespeist werden.
Im Gegensatz zu dem anhand von Figur 10 beschriebenen gattungsbildenden Stand der Technik ist eine dualpolarisierte Antennenanordnung in unterschiedlichen Ausführungsformen auch aus der WO 2008/060206 AI bekannt geworden. Gemäß Figur 4 dieser Vorveröffentlichung wird beispielsweise eine unsymmetrische Antenne beschrieben, die beispielsweise dualpolarisierte Strahleranordnungen umfasst, die vor einem Reflektor in einer Anbaurichtung beabstandet zu- einander angeordnet sind. Dabei sind beispielsweise in der einen Polarisationsebene sechs Strahler vorgesehen, wohingegen in der dazu senkrecht stehenden zweiten Polarisationsebene acht Strahler vorgesehen sind, wozu oberhalb und unterhalb der dualpolarisierten Strahler jeweils ein zusätzliches, in der gleichen Polarisationsebene liegendes einfach strahlendes Strahlerelement vorgesehen ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Antennenarray zu schaffen, welches grundsätzlich einspaltig oder auch mehrspaltig ausgebildet sein kann, und welches in einem Band oder bevorzugt auch in mehreren Bändern betrieben werden kann, wobei mit einfachen Mitteln eine verbesserte Entkopplung zwischen den Polarisationen dual- polarisierter Strahler in einer Spalte und/oder eine verbesserte Entkopplung bezüglich Strahlereinrichtung der gleichen Polarisationsebene in benachbarten Antennenspal- ten erzielbar sein soll. Dabei soll das erfindungsgemäße Antennenarray ähnlich wie beim gattungsbildenden Stand der Technik (wie anhand von Figur 10 der vorliegenden Anmeldung beschrieben) für beide Polarisationen (Polarisations- ebenen) vorzugsweise ein möglichst gleichartiges und/oder symmetrisches Strahlungsdiagramm erzeugen, bei welchem also die Halbwertsbreiten der Strahlungsdiagramme für beide Polarisationen soweit als möglich in gleicher Größenordnung liegen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich nunmehr dadurch aus, dass eine dualpolarisierte Gruppenantenne drei verschiedenartige Bereiche bzw. drei verschiedenartige Strahleranordnungen oder Arten der Speisung der Strahl- anordnungen umfasst, wobei vorgesehen ist, dass zumindest eine und vorzugsweise mehrere Strahlereinrichtungen be- züglich beider senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen gespeist werden, und dass jeder Antennenspalte zumindest jeweils eine weitere zusätzliche Strahlereinrichtung zugeordnet ist, die zum einen nur in der ersten Polarisationsebene und zum anderen nur in der zweiten Polarisationsebene gespeist wird. Bei den zusätzlichen Strahleranordnungen kann es sich um einfach-polarisierte Strahler oder ebenfalls um dualpolarisierte Strahler han- dein, die in Abweichung zu den anderen Strahlern nur in eine Polarisationsebene gespeist werden.
Dabei ist die Gesamtanzahl der von der Gruppenantenne mit der ersten und der zweiten Polarisation gespeisten Strah- lern gleich.
Üblicherweise werden dualpolarisierte Antennen möglichst gleichartig aufgebaut, um gleichartige Strahlungsdiagramme in beiden Polarisationsebenen zu erhalten. Dabei würde man bei einem symmetrischen Aufbau auch die beste Entkopplung erwarten. Von daher ist es umso überraschender, dass im Rahmen der Erfindung eine Verbesserung durch eine asymmetrische Gestaltung des Antennenarrays geschaffen wird. Denn im Rahmen der Erfindung ist die Anordnung der Strah- 1er und/oder der Betrieb der Strahler nicht mehr unbedingt gleichartig oder symmetrisch. Denn die Belegungen und/oder Positionen der aktiven Strahler oder Strahlereinrichtungen der zu den beiden Polarisationen gehörenden Gruppen von Strahlereinrichtungen sind unterschiedlich. Teilweise werden beide Polarisationen eines dualpolarisierten Strahlers parallel verwendet (wie bisher auch) , wobei nunmehr erfindungsgemäß zusätzlich auch noch andere örtlich voneinander getrennte einfach- oder dualpolarisierte Strahler vorgesehen sind, die im Falle der dualpolarisier- ten Strahler jedoch nur in einer Polarisationsebene betrieben werden. Dieser an sich geringfügig aufwendigere Aufbau führt letztlich jedoch zu einer teilweisen örtlichen Trennung der beiden Polarisationsebenen, was in über- raschender Weise zu der verbesserten Entkopplung beiträgt. Die Verbesserung der Entkopplung kann dabei so groß sein, dass insgesamt auch alle weiteren Spezifikationen bzw. Strahlungsdiagramme, Anpassungen und die gewünschten An- forderungen bezüglich der Breitbandigkeit erfüllbar sind.
Zwei dualpolarisierte Antennen mit ähnlichen oder gleichen Frequenzbereichen können auch hintereinander entlang einer einzigen Spalte angeordnet sein. Im Rahmen der vorliegen- den Erfindung kann ein dualpolarisierter Strahler in der Mitte z. B. von der +45 " -Polarisation der ersten Antenne und gleichzeitig von der -45 ' -Polarisation der zweiten Antenne genutzt sein. Darüber und darunter können dann einfach polarisierte Strahlereinrichtungen angeordnet sein, die einmal in der einen Polarisationsebene bzw. in der anderen Polarisationsebene strahlen.
Befinden sich zwei Antennenspalten nebeneinander, so kann es zusätzlich dualpolarisierte Strahler geben, deren eine Polarisationsebene der einen Spalte und deren andere Polarisationsebene der zweiten Antennenspalte zugeordnet ist, d.h. den jeweils in der einen bzw. der anderen Antennenspalte gespeisten Strahler oder Strahlereinrichtungen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen
Figur 1: ein schematisches erstes erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel mit vier dual-polari- sierten Strahlern in einer Antennenspalte, die in beiden Polarisationen gespeist sind sowie einem oberen einfach-polarisierten Strahler und einem einfach-polarisierten unteren Strahler, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen strahlen; Figur 2: ein zur Figur 1 abgewandeltes Ausfuhrungsbeispiel in welchem jeweils zwei Paare von einfach-polarisierten Strahlern vorgesehen sind, die in entgegengesetzten Polarisationsebenen strahlen, und dazwischen zwei dualpolarisierte Strahlereinrichtungen vorgesehen sind;
Figur 3: ein nochmals gegenüber Figur 1 und 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit mehreren jeweils einfach-polarisierten Strahlereinrichtungen;
Figur 3a bis
3c : drei Darstellungen zur Verdeutlichung, wie eine erfindungsgemäße Antennenanordnung aufgebaut ist, die Strahlereinrichtungen umfasst, die in der einen und in einer dazu zweiten senkrechten Polarisations- ebene strahlen;
Figur 4: ein zur Figur 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel, welches nur dualpolarisierte Strahlereinrichtung aufweist, wobei allerdings die oberste und die unterste du- alpolarisierte Strahlereinrichtung jeweils nur in einer Polarisationsebene betrieben wird; ein weiteres schematisches erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Gruppenantenne, die in zwei Frequenzbändern betrieben wird; ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in schematischer Ansicht mit zwei dualpolarisierten Gruppen von Strahlereinrichtungen, die längs einer Anbaurichtung (Linie) übereinander angeordnet sind, wobei die im Zentrum der Gruppenantenne sitzende Strahlereinrichtung bezüglich der einen Polarisation von der unteren Gruppe von Strahlereinrichtungen benutzt wird, wohingegen die dazu senkrecht stehende Polarisation der mittleren Strahlereinrichtung von der zweiten Gruppen von Strahlereinrichtungen benutzt wird; ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer zweispaltigen Gruppen- Antenne ; ein Antennenarray mit zwei Antennenspalten mit Strahlereinrichtungen, die in einem niedrigeren und einem höheren Frequenzband betrieben werden; ein nochmal abgewandeltes Antennenarray mit zwei Antennenspalten mit Strahlereinrichtungen, wobei zumindest ein gemeinsames oberes und zumindest ein gemeinsames unteres dualpolarisiertes Strahlerelement vorgesehen ist, deren eine Polarisation mit entsprechenden Strahlereinrichtungen in der ersten Spalte gemeinsam und deren andere Polarisationsebene jeweils mit entsprechenden Strahlern in der zweiten Antennenspalte gemeinsam gespeist wird;
Figur 10: ein Antennenarray, wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist.
Nachfolgend wird anhand von Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei werden mit gleichen Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnet, wie bei der Erläuterung der nach dem Stand der Technik bekannten Gruppenantenne gemäß Figur 10.
Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ein Reflektor 1 vorgesehen, vor welchem in Anbaurichtung 5 - im gezeigten Ausführungs- beispiel in gleichen Abständen - in Vertikalrichtung übereinander im Abstand vor der Reflektorebene Strahlereinrichtungen 3 vorgesehen sind, deren Strahlelemente 3a in der Polarisationsebene PI und deren Strahlerelemente 3b in der Polarisationsebene P2 strahlen, d. h. senden bzw. empfangen, wobei die beiden Polarisationsebenen senkrecht zueinander stehen und in einem +- 45' Winkel gegenüber der Vertikalen oder Horizontalen ausgerichtet sind (zumindest näherungsweise ausgerichtet sind) . Die in der einen Polarisationsebenen PI strahlenden Elemente werden dabei über ein Netzwerk Nl gespeist, wohingegen die in der zweiten Polarisationsebene P2 betriebenen Strahlerelemente 3b über das Netzwerk N2 gespeist werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Monoband-Antenne .
Im selben Ausführungsbeispiel ist nunmehr vorgesehen, dass neben den vier mittleren Strahlereinrichtungen 3 (die in beiden Polarisationsebenen betrieben und gespeist werden) eine oberste Strahlereinrichtung 103a vorgesehen ist, die ebenfalls über das erste Netzwerk Nl zusammen mit den anderen der gleichen Polarisationsebene PI gespeisten Strahlern 3a gespeist wird und dass zu dem Antennenarray gehörig eine unterste Strahlereinrichung 103b vorgesehen ist, die mit den anderen in der zweiten Polarisationsebene P2 betriebenen Strahlern 3b über das zweite Netzwerk N2 gespeist wird.
Durch diese Anordnung sind nunmehr für jede Polarisations- ebene n-Strahler oder Strahlerelemente oder -einrichtungen 3 vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel fünf Strahler bzw. Strahlerelemente, wobei die mittleren vier Strah- 1er in beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen betrieben werden und die oberste Strahlereinrichtung über das rechte Netzwerk Nl und die unterste Strahlereinrichtung 103b (die senkrecht zu der obersten Strahlereinrichtung 103a ausgerichtet ist) über das linke Netzwerk N2 gespeist wird. Mit anderen Worten ergeben sich somit insgesamt n + 1 übereinander angeordnete Strahlereinrichtungen 103a, 3, 103b, d. h. in diesem Beispiel sechs übereinander angeordnete Strahlereinrichtungen, nämlich jeweils fünf aktive Strahlereinrichtungen für jede Polarisation PI, P2. Mit anderen Worten sind bei diesem
Ausführungsbeispiel n jeweils in einer Polarisationsrichtung PI bzw. P2 Strahler, beispielsweise Dipolstrahler vorgesehen, wobei sich durch den Höhenversatz um die Dif- ferenz d zwischen den Strahlern, die in der einen linearen Polarisationsebene PI strahlen, und den Strahlern, die in der anderen Polarisationsebene P2 strahlen, insgesamt n + 1 Strahlerpositionen ergeben, nämlich vier dualpolarisier- te Strahler und ein oberer und ein unterer jeweils einfach-polarisierter Strahler.
Somit ergeben sich also bei der erfindungsgemäßen Antenne zumindest drei unterschiedliche Antennenbereiche, nämlich einen mittleren Bereich X2 mit dualpolarisierten Strahlern 3 sowie einen oberen und einen unteren (jeweils an den Enden der Antennenanordung benachbart zu dem mittleren Strahlerbereich X2) weiteren Strahlerbereich XI bzw. X3 , in dem bezüglich der in Rede stehenden Antenne oder der Antennengruppe jeweils zumindest eine Strahleranordnung 103a bzw. 103b angeordnet ist, die entweder nur in der einen oder nur in der anderen Polarisationsebene strahlt.
Insoweit wird nachfolgend zumindest auch teilweise von zumindest einer ersten Strahlereinrichtung 103a, zumindest einer zweiten Strahlereinrichtung 3 und zumindest einer dritten Strahlereinrichtung 103b gesprochen, wobei die zumindest eine erste Strahlereinrichtung 103a in dem vorstehend erwähnten einen oder ersten Strahlerbereich XI, die zumindest eine zweite Strahlereinrichtung 3 in dem vorstehend genannten zweiten Strahlerbereich X2 und die zumindest eine dritte Strahlereinrichtung 103b in dem vorstehend erwähnten dritten Strahlerbereich X3 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist zumindest eine zweite Strah- lereinrichtung 3 in dem mittleren Bereich X2 zwischen dem beiden versetzt zueinander liegenden ersten und dritten Bereich XI, X3 angeordnet, wobei bei einer zumindest im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Mobilfunkantenne der eine Bereich XI obenliegend und der dritte Bereich X3 untenliegend vorgesehen ist.
Der jeweilige Versatz der in Anbaurichtung aufeinanderfol- gend oder übereinander angeordneten Strahlereinrichtungen kann dabei über die ganze Gruppenantenne hinweg gleich sein, also auch dem Abstand d zwischen dem obersten Strahlerelement 103a und dem benachbarten dualpolarisierten Strahlerelement 3 sowie zwischen dem untersten Strahler- element 103b (d. h. dem jeweiligen Zentrum dieser Strahlereinrichtung 103b) und der darüber befindlichen dual- polarisierten Strahlereinrichtung 3 entsprechen. Die Abstände können aber auch voneinander abweichend gestaltet sein, müssen also nicht immer zwingend gleich sein.
Bereits an dieser Stelle soll angemerkt werden, dass nicht alle dual- oder einfach-polarisierten Strahler 3, 103a, 103b exakt auf einer Linie in Anbaurichtung 5 hintereinander angeordnet sein müssen. Möglich ist durchaus auch, dass der eine oder andere Strahler auch quer zur Anbaulinie versetzt liegt, oder beispielsweise auch in einer benachbarten Antennenspalte positioniert ist. Allerdings wird dadurch das Strahlungsdiagramm auch verändert, was nicht primär Ziel der vorliegenden Erfindung ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist nunmehr vorgesehen, dass lediglich die beiden mittleren dual-pola- risierten Strahlereinrichtungen 3 in beiden Polarisations- ebenen betrieben werden, wohingegen nunmehr zwei zu oberst befindliche in der einen Polarisationsebene PI strahlende einfach-polarisierte Strahlereinrichtung 103a und zwei zu unterst liegende einfach-polarisierte Strahlereinrichtung 103b vorgesehen sind, die jeweils beide in der zweiten Polarisationsebene B2 betrieben werden.
In diesem Falle sind für jede Polarisation n einfach-pola- risierte Strahlereinrichtungen vorgesehen, d. h. im ge- zeigten Ausführungsbeispiel vier, so dass sich insgesamt n + 2, also sechs übereinander angeordnete Strahlereinrichtungen 103b, 3, 103a ergeben, wobei vier jeweils einfach-polarisiert sind und zwei dualpolarisiert betrieben werden, jeweils über die entsprechenden Netzwerke Nl, N2.
In diesem Ausführungsbeispiel sind also zwei erste Strahlereinrichtungen 103a, zwei zweite Strahlereinrichtungen 3 und zwei dritte Strahlereinrichtungen 103b vorgesehen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zudem erläutert, dass die Abstände d zwischen den Positionen (Zentren) der beiden mittleren dualpolarisierten Strahlereinrichtungen sowie zwischen den jeweils darüber befindlichen, einfach- polarisierten und benachbart zueinander angeordneten Strahlereinrichtungen 103b gleich sind und dabei kleiner sind als der Positionsabstand d zwischen der zu unterst liegenden dualpolarisierten Strahlereinrichtung 3 und dem jeweils nach unten in sich anschließend einfach-polari- sierten Strahlerelement 103b bzw. zwischen den beiden Enden einfach-polarisierten Strahlerelementen 103b.
Ganz allgemein ist die Anordnung also derart, dass bei n- Strahlerelementen für die jeweilige Polarisation 1, 2, ... bis maximal n - 1 als Singular polarisierte Strahler ausgebildet sein können, so dass letztlich m = n - 1, m = n - 2, ... bis minimal m = 1 Strahleranordnungen als dualpolarisierte Strahleranordnungen ausgebildet sind bzw. ist, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen gleichzeitig betrieben wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist die vor- stehend erläuterte Lösung noch weiter ausgebaut worden, wobei für jede Polarisation in diesem Beispiel fünf Strahlereinrichtungen vorgesehen sind. Die drei zu oberst in dem oberen Bereich XI liegenden ersten Strahlereinrichtungen 103a strahlen in der einen Polarisationsebene PI, wohingegen die drei zu unterst in dem Bereich X3 liegenden dritten Strahlereinrichtungen 103b in der senkrecht dazu ausgerichteten Polarisationsebene P2 strahlen. Lediglich die beiden in dem mittleren Bereich X2 liegenden zweiten Strahlereinrichtungen 3 sind als dualpolarisierte Strahl - einrichtungen ausgebildet.
Ob die zu oberst liegenden einfach-polarisierten Strahler in der Polarisationsebene PI und die zu unterst liegenden einfach-polarisierten Strahler in der Polarisationsebene P2 strahlen oder umgekehrt, ist für die erfindungsgemäßen Vorteile unerheblich.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind also für jede Polarisationsebene n Strahler vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel also fünf, wobei m dieser Strahler als dualpolarisierte Strahler ausgebildet sind, nämlich die beiden mittleren, so dass in diesem Ausführungsbeispiel m der Zahl 2 entspricht. Von daher sind n - m einfach-pola- risierte Strahler 103a bzw. 103b vorgesehen. Auch in die- sem Ausführungsbeispiel kann die Zahl m minimal 1 sein, so dass zumindest ein dualpolarisierter Strahler in der Mitte vorgesehen ist. Wenn abweichend von Figur 3 beispielsweise m = 3 oder m = 4 wäre, wären also drei oder vier dual- polarisierte Strahler (in der Mitte des Antennenarrays) übereinander vorgesehen, so dass in diesem Fall bei n - m = 5 - 3 = 2 nur zwei obere und zwei untere linear-polari- sierte Strahler bzw. im anderen Fall n - m = 5 - 4 = l nur ein oberer und ein unterer unterschiedlich polarisierter einfach-polarisierter Strahler 103a bzw. 103b vorgesehen sind, wobei in all diesen Ausführungsbeispielen n und m natürliche ganze Zahlen sind und n mindestens drei oder größer sein muss, um drei unterschiedliche Antennenberei- che XI, X2 und X3 zu bilden, nämlich einen Antennenbereich X2 mit zumindest einem dualpolarisierten Strahler und zumindest jeweils zwei Bereiche XI und X3 mit zumindest einem einfach-polarisierten Strahler einmal in der einen Polarisationsausrichtung und einmal in der dazu senkrech- ten Polarisationsausrichtung, m kann dabei stets die Werte 1, 2, .. bis maximal n - 1 annehmen.
Mit anderen Worten ist also entweder eine erste Strahlereinrichtung 103a und eine dritte Strahlereinrichtung 103b (neben einer oder mehreren zweiten Strahlereinrichtungen 3) vorgesehen, oder es sind (neben einer oder mehreren zweiten Strahlereinrichtungen 3) mehrere erste und zweite Strahlereinrichtungen 103a, 103b vorgesehen, wobei stets die Anzahl der ersten Strahlereinrichtungen 103a der An- zahl der dritten Strahlereinrichtungen 103b entspricht. Somit sind also stets gleich viele erste Strahlereinrichtungen 103a und dritte Strahlereinrichtungen 103b vorhanden. Von daher kann auch davon gesprochen werden, dass die Bereiche XI und X3 jeweils die gleiche Anzahl von Strah- lereinrichtungen umfassen, wobei die eine oder die mehreren ersten Strahlereinrichtungen 103a stets in der einen Polarisationsrichtung und die eine oder die mehreren dritten Strahlereinrichtungen 103b in einer dazu senkrechten Polarisationsrichtung strahlen.
Anhand von Figuren 3a bis 3c ist noch schematisch gezeigt, wie grundsätzlich die erfindungsgemäße Antenne aufgebaut ist. Figur 3a gibt wieder, dass beispielsweise fünf Strahleranordnungen, die jeweils in der Polarisationsebene P2 strahlen, in einem Positionsabstand d übereinander angeordnet sind, so dass die fünf in der Polarisationsebene P2 strahlende Strahler an den Positionen 1P2, 2P2, 3P2, 4P2 und 5P2 positioniert sind.
In Figur 3b sind in dem gleichen Positionsabstand b übereinander fünf Strahlerelemente angeordnet, die in der dazu senkrechten Polarisationsebene PI strahlen. Diese fünf Strahlerelemente sind dann an den Positionen 1P1, 2P1, 3P1, 4P1 und 5P1 angeordnet. Die in Figur 3a gezeigten, in der Polarisationsebene PI strahlenden Strahlerelemente sind dabei um einen dreifachen Versatz von 3 x d nach oben versetzt liegend zu den links in Figur 3a ge- zeigten, in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlenden
Strahlerelementen angeordnet. Dies führt im Ergebnis gemäß Figur 3c dazu (wenn die Strahlerelemente in der ersten Polarisationsebene PI und in der zweiten Polarisationsebene P2 in vertikaler Anbaurichtung übereinander gemein- sam angeordnet werden) , dass die in der Position 1P2 und 2P2 angeordneten, in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlende Strahler mit den in der vierten und fünften Position 4P1 und 5P1 angeordneten, in der ersten Polarisationsebene PI strahlenden Strahler zu dualpolarisierten Strahlern zusammengefasst werden, und gemäß dem Ergebnis nach Figur 3c obenliegend die in der einen Polarisations- ebene PI strahlenden oder betriebenen ersten Strahlereinrichtungen 103a gebildet werden, darunterliegend die bei- den zweiten Strahlereinrichtungen 3, die als dualpolarisierte Strahler ausgebildet sind, und darunter drei dritte Strahlereinrichtungen 103b gebildet sind, die in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlen.
Allgemein kann gesagt werden, dass die Strahler bezüglich der einen Polarisationsebene, die über das eine Netzwerk Nl gespeist wird, zu den Strahlern, die in der anderen Polarisationsebene strahlen und über das zweite Netzwerk N2 gespeist werden, um einen oder mehrere Abstände d versetzt zueinander angeordnet sind, also in Anbaurichtung 5 versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand d dem Abstand zwischen zwei benachbarten Strahlereinrichtungen entspricht. Dadurch ergibt sich eine Gesamtlösung, bei der jeweils ein in der einen Polarisationsebene PI strahlendes Strahlerelement, welches über das eine Netzwerk gespeist wird, mit einem in einer relativ höheren oder tieferen Position angeordneten Strahlerelement, das in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlt und über das zweite Netzwerk gespeist wird, zu einem gemeinsamen dualpolarisierten Strahlerelement zusammengefasst ist. Durch den Versatz in Anbaurichtung der Strahlerelemente in der einen und der anderen Polarisationsebene werden dadurch oben- und untenliegend, also allgemein in Anbaurichtung versetzt liegend erste Strahlereinrichtungen 103a und dritte Strahlereinrichtungen 103b gebildet, von denen die ersten Strahlereinrichtungen 103a nur in einer Polarisationsebene PI oder P2 und die dritten Strahlereinrichtungen 103b nur in der dazu jeweils senkrechten Polarisationsebene P2 oder PI strahlen bzw. betrieben werden.
Anhand von Figur 4 wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel ähnlich zu jenem nach Figur 1 erläutert. Unterschiedlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich, dass im Gegensatz zu Figur 1 an zu oberster wie zu unterster Stelle (Bereich XI bzw. Bereich X3) ein dualpolarisierter erster bzw. dritter Strahler 3 angeordnet ist, wobei die- ser dualpolarisierte erste bzw. dritte Strahler vom Aufbau und der Gestaltung her den anderen dualpolarisierten Strahlern 3 entsprechen kann, aber nicht entsprechen muss. Allerdings wird der zu oberst angeordnete dualpolarisierte erste Strahler nur in der einen Polarisationsebene PI ge- speist, hat also die Wirkung wie ein einfach-polarisierter Strahler 103a in Figur 1.
Der zu unterst im Bereich X3 angeordnete dualpolarisierte dritte Strahler 3 wird nur in der dazu senkrechten zweiten Polarisationsebene P2 gespeist, hat also eine in elektrotechnischer Hinsicht Funktion lediglich wie der einfachpolarisierte Strahler 103b in Figur 1.
In diesem Ausführungsbeispiel weist also n den Wert 5 auf, da für jede Polarisationsebene fünf Strahlereinrichtungen vorgesehen sind, wobei der Wert für m 4 beträgt, da vier dualpolarisierte Strahler in der Mitte vorgesehen sind und nur einen oberen und einen unteren Strahler, der zwar als dualpolarisierter Strahler ausgebildet ist, aber nur in einer Polarisationsebene strahlt. Dabei kann wie erwähnt die Schaltung der dualpolarisierten Strahler unterschiedlich sein, d. h. sie können beispielsweise als Dipolkreuz, als Dipolquadrat, als Vektordipol oder als Patchstrahler etc. gebildet sein. Die Strahlertypen müssen von daher nicht zwangsläufig identisch sein.
Wie in allen vorstehenden wie aber auch nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind zur Erzielung einer ausreichen- den ähnlichen Gestaltung des Strahlungsdiagramms die Anzahl der lediglich in der einen Polarisationsebene PI gespeisten Strahler 103a identisch zu der Anzahl der in der anderen Polarisationsebene P2 gespeisten Strahlern 103b. Dabei sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen zwischen den als einfach-polarisierte Strahler ausgebildeten Strahlern 103a, 103b oder die nur in einer Polarisationsebene betriebenen dualpolarisierten Strahler 103a, 103b (also zwischen den obersten und untersten Positionen des Antennenarrays ) die dualpolarisierten und in beiden Polarisationsebenen gespeisten Strahlereinrichtungen 3 in dem mittleren Bereich des Antennenarrays vorgesehen.
Ganz allgemein sind also die jeweils in einer Polarisa- tionsrichtung PI bzw. P2 ausgerichteten Strahler oder in dieser einen Polarisationsebene strahlenden dual -polarisierten Strahler im oberen und unteren zur Mitte des Antennenarrays versetzt liegenden Antennenpositionen angeordnet, so dass die in beiden Polarisationsebenen strah- lenden Strahler oder Strahleranordnungen in den mittleren Positionen des Antennenarrays vorgesehen sind.
Anhand von Figur 5 ist eine Variante beschrieben, die eine Gruppenantenne mit einem Antennenaufbau entsprechend Figur 1 umfasst. Allerdings ist die anhand von Figur 5 erläuterte Gruppenantenne nunmehr als Dual -Band-Gruppenantenne ausgebildet, wobei das Antennensystem mit den Strahlereinrichtungen 55 für das niedrigere Frequenzband Fn in Quadratform dargestellt ist. Das Antennensystem für das hö- here Frequenzband Fh ist somit innerhalb der dual -polarisierten und als Dualband ausgebildeten Gruppenantenne angeordnet, wobei die kreuzförmig dargestellten Strahlereinrichtungen beispielsweise in Form von Dipolkreuzen oder Dipolquadraten die entsprechenden dualpolarisierten Strahler des höheren Frequenzbandes Fh und die als Linien dargestellten Strahlereinrichtungen 103a, 103b die nur einfach-polarisierten Strahler dieses höhen Frequenzbandes Fh darstellen (entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1) . Die zugehörigen Netzwerke N zur Speisung der einfach- oder dualpolarisierten Strahlereinrichtungen 55 für das niedrigere Frequenzband Fn sind der Einfachheit halber und zur besseren Übersichtlichkeit in Figur 5 nicht eingezeichnet, sondern weggelassen worden.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel können anstelle der einfach-polarisierten Strahler 103a, 103b dual-polarisier- te Strahler verwendet werden, die nur in einer der jeweils beiden Polarisationsebenen betrieben werden, wie anhand von Figur 4 erläutert wurde . Ebenso können mehrere obere und mehrere untere einfach-polarisierte Strahler oder dualpolarisierte Strahler, die nur in einer Polarisationsebene betrieben werden, vorgesehen sein, wie dies anhand von Figur 2 und Figur 3 erläutert wurde.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 sind nunmehr zwei dualpolarisierte Gruppen von Antennen in Anbaurichtung 5, also vertikal übereinander angeordnet, wobei eine erste Gruppe A mit den beiden Netzwerken Nl und N2 grundsätzlich aufgebaut ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1.
Auch die zweite Gruppe B mit entsprechenden Strahlern und Strahlereinrichtungen ist gleichermaßen aufgebaut, wobei die in der Polarisationsebene PI strahlenden Strahler oder Strahlerelemente 3a über das Netzwerk Nil gespeist werden und die in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlenden Strahler oder Strahlerelemente 3b über das zweite Netzwerk N22.
Dabei ist die Anordnung nunmehr derart, dass die Strahler- einrichtung 3 in der Mitte der gesamten Gruppenantenne bezüglich der einen Polarisationsebene PI über die untere Antennengruppe A und die dazu senkrechte zweite Polarisationsebene P2 über das Netzwerk N22 der oberen Antennengruppe B gespeist wird. Mit anderen Worten wird hier quasi das in Figur 1 oben im ersten Bereich XI liegende einfachpolarisierte erste Antennenelement 103a mit dem in der oberen Gruppe unten im Bereich X3 liegenden senkrecht dazu polarisierten dritten Antennenelement 103b zu einem dualpolarisierten Antennenelement zusammengefasst , das in bei- den Polarisationsebenen über die beiden Gruppen gespeist wird.
In diesem Ausführungsbeispiel sind also für jede der beiden Antennengruppen A oder B die drei Strahlerbereiche XI, X2 oder X3 vorgesehen, wobei der Antennenbereich XI der unteren Antennengruppe A mit dem Antennenbereich X3 der oberen Antennengruppe B zusammenfällt, so dass hier ein dualpolarisierter Strahler 103 ' verwendet werden kann, der in der einen Polarisationsebene PI über das Netzwerk Nl der unteren Antennengruppe A und in der anderen Polarisationsebene P2 über das Netzwerk N22 der oberen Antennengruppe B gespeist wird.
Genauso könnte das Beispiel gemäß Figur 6 insoweit abge- wandelt werden, als die in der einen Polarisationsebene PI und die in der anderen Polarisationsebene P2 strahlenden Strahler in beiden Gruppen nicht nur um einen Versatz d in Vertikalrichtung versetzt zusammengefasst werden, sondern beispielsweise in einem doppelten Schritt 2d oder 3d etc., so dass zu unterst und zu oberst jeweils zwei oder drei etc. einfach-polarisierte Strahler vorgesehen sind (oder dualpolarisierte Strahler, die nur in einer Polarisations- ebene strahlen) , und dass in diesem Fall zwei oder drei etc. mittlere dualpolarisierte Strahler vorgesehen sind, von denen zwei, drei etc. von dem einen Netzwerk Nl der ersten Gruppe A Antennen gespeist werden und diese dual- polarisierten Strahler in der Mitte des Antennenarrays bezüglich der zweiten Polarisationsebene P2 über das Netzwerk N2 gespeist werden, da die in der Ebene strahlenden Strahlerkomponenten zur zweiten Antennengruppe B gehören. Mit anderen Worten kann auch hier der Versatz oder die Anzahl der einfach-polarisierten Strahler ähnlich unter- schiedlich vorgenommen werden, wie dies an den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen 1 bis 5 grundsätzlich erläutert wurde .
In Figur 7 ist nunmehr ein Ausführungsbeispiel bezüglich eines zweispaltigen Antennenarrays gezeigt, bei welchem entsprechende Strahler und Strahlereinrichtungen in der Spalte 7a und in einer daneben angeordneten ebenfalls vertikal und parallel zur ersten Antennenspalte verlaufenden Antennenspalte 7b positioniert sind. Die Strahlerein- richtung kann in jeder der beiden Spalten nach einem der vorausgegangenen Ausführungsbeispiele oder in ähnlicher Weise aufgebaut sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Anordnung der Strahler in der Antennenspalte 7a jenem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1. Auch in der zweiten Spalte 7b könnte die gleiche Anordnung vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung in der Spalte 7b lediglich spiegelbildlich zu der Ausrichtung und Anordnung der Strahler in der ersten Spalte 7a gezeigt. Oben im Bereich XI liegend strahlt also in der ersten Antennenspalte 7a der einfach-polarisierte erste Strahler 103a in der ersten Polarisationsebene PI und der im dritten Bereich X2 zu unterst angeordnete drit- te Strahler 103b in der dazu senkrechten Polarisationsebene P2, wohingegen in der zweiten Spalte 7b der zu oberst im Bereich XI angeordnete einfach-polarisierte erste Strahler 103a in der zweiten Polarisationsebene P2 und der zu unterst im Bereich X3 liegende dritte Strahler 103b in der ersten Polarisationsebene PI strahlt. Ebenso könnten beide Spalten im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 auch vertauscht werden. Natürlich können auch hier die einfach-polarisierten Strahler durch dualpolarisierte Strahler ersetzt werden, die aber nur wie anhand von Figur 4 erläutert wurde in der jeweils ihm zugeordneten einen Polarisationsebene betrieben werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist ferner gezeigt, dass bei einer zweispaltigen Gruppenantenne die obersten und untersten Strahler 3 für das höhere Frequenzband Fh ebenfalls dualpolarisierte Strahler 3 verwendet werden können, die wie ausgeführt nur in einer Polarisationsebene PI bzw. P2 strahlen. Zusätzlich ist anhand von Figur 8 für das zweispaltige Antennenarray gezeigt, dass es sich hierbei ebenfalls wiederum um eine Dual-Band-Antenne handeln kann sowie dies für eine einspaltige Dual- Band-Antenne anhand von Figur 5 erläutert wurde . Als Rechtecke sind dabei die in der Regel dualpolarisierten Strahler für das niedrigere Frequenzband Fn dargestellt, deren Abstand in Anbaurichtung etwa doppelt so groß sein kann, wie der Abstand d zwischen den Zentren der dualpolarisierten Strahler für das höhere Frequenzband Fh. Grundsätzlich können aber auch hier die Abstände d in gewissen Bereichen variieren und unterschiedlich sein.
In den Ausführungsbeispielen ist erläutert worden, dass die Strahler in Anbaurichtung 5 versetzt zueinander lie- gen. Wie bereits erwähnt, können zumindest einzelne Strahler, also einfach-polarisierte Strahler oder dual-polari- sierte Strahler zumindest nur mit einer Komponente in Anbaurichtung versetzt liegen, mit der Folge, dass die betreffenden Strahler oder Strahlereinrichtungen nicht auf einer exakten geraden Anbaulinie beabstandet zueinander angeordnet sind, sondern auch noch zusätzlich mit Seitenversatz dazu. Wie erwähnt, für dies aber zu einer Veränderung des Strahlungsdiagramms. Wenn dies auch gewünscht sein sollte, könnten derartige zusätzliche Maßnahmen sinn- voll sein.
Nachfolgend wird noch auf Figur 9 Bezug genommen, in der vom Prinzip her eine Variante entsprechend Figur 7 gezeigt ist .
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 unterscheidet sich von jenem nach Figur 7 nur dadurch, dass nunmehr die beiden, in jeder Antennenspalte zu oberst liegenden ersten Strahlereinrichtungen 103a, also die erste Strahlerein- richtung 103a in der linken Spalte 7a und das dazu in der senkrechten Polarisation P2 strahlende erste Strahlerelement 103a in der rechten Spalte 7b zu einer gemeinsamen dualpolarisierten Strahlereinrichtung 103 'a zusammenge- fasst ist. Dabei wird das Strahlerelement 103a, wie es in der ersten Polarisationsebene PI strahlt, über das betreffende Netzwerk N2 gespeist, über welches auch die in der gleichen Antennenspalte 7a in der gleichen Polarisationsebene PI ausgerichteten Strahlereinrichtungen 3 gespeist werden, wohingegen die erste Strahlereinrichtung 103a in der zweiten Spalte 7b, die in der zweiten Polarisationsebene P2 strahlt, über das Netzwerk Nil gespeist wird, über welches auch die in dieser Polarisationsebene P2 strahlenden Strahlerelemente der zweiten Strahlereinrichtung 3 gemeinsam gespeist werden. Das Gleiche gilt für die jeweils untenliegenden dritten Strahlereinrichtungen 103b in der ersten und zweiten Spalte 7a, 7b, die bei der Variante gemäß Figur 9 auch in einer dualpolarisierten Strahlereinrichtung 103' b zusammengefasst wurden und die entsprechenden Polarisationsebenen auch wieder über die zugeordneten Netzwerke Nl bzw. N22 gespeist werden.
Die im Rahmen der Erfindung beschriebenen bevorzugten An- tennenarrays zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie für beide Polarisationen bzw. Polarisationsebenen PI, P2 gleichartige, d.h. ähnliche, also zumindest näherungsweise symmetrische Strahlungsdiagramme aufweisen und erzeugen, also mit vergleichbaren, d.h. vergleichbar großen Halb- wertsbreiten. Zudem ist auch aufgrund der gleichen Anzahl der in jeder Polarisationsebene wirksamen Strahlerelemente der für jede Polarisationsebene erzielbare Gewinn vergleichbar, liegt also in gleicher Größenordnung bzw. Größe.

Claims

Ansprüche :
1. Dualpolarisierte Gruppenantenne, insbesondere Mobil- funkantenne, mit folgenden Merkmalen:
es sind mehrere Strahlereinrichtungen (3, 103a, 103b) vorgesehen, die in der einen Polarisationsebene (PI) und/oder in einer dazu senkrecht stehenden Polarisationsebene (P2) strahlen,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: es ist zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) und zumindest eine zweite Strahlereinrichtung (3) und zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103b) vorgesehen,
- die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) und die zumindest eine zweite Strahlereinrichtung (3) und die zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103b) sind aufeinander folgend angeordnet,
die zumindest eine zweite Strahlereinrichtung (3) strahlt in beiden Polarisationsebenen (PI, P2) , die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) strahlt lediglich in einer Polarisationsebene (PI oder P2) ,
die zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103b) strahlt in einer Polarisationsebene (P2 oder PI) , die senkrecht zu der Polarisationsebene (PI oder P2) ausgerichtet ist, in der die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) strahlt, und
es ist eine erste und eine dritte Strahlereinrichtung (103a, 103b) oder es sind mehrere erste und mehrere dritte Strahlereinrichtungen (103a, 103b) vorgesehen, wobei die Anzahl der ersten Strahlereinrichtungen (103a) der Anzahl der dritten Strahlereinrichtungen (103b) entspricht.
Antennenarray nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die lgenden Merkmale :
das Antennenarray umfasst n Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a, 3) , die in der einen Polarisationsebene (PI) strahlen und n Strahler oder Strahlereinrichtungen (3, 103b), die in der dazu senkrechten Polarisationsebene (P2) strahlen, wobei n eine ganze Zahl größer 1 ist,
von den n Strahlern oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) sind m zweite Strahler oder Strahlereinrichtungen (3) vorgesehen, die als dualpolarisierte Strahlereinrichtungen (3) ausgebildet sind, wobei m eine ganze Zahl kleiner als n ist,
es sind n-m erste Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a) und n-m dritte Strahler oder Strahlereinrichtungen (103b) vorgesehen, und
die zumindest eine in der einen Polarisationsebene (PI oder P2) strahlenden Strahlereinrichtung (103a) ist bezogen auf die zumindest eine dualpolarisierte zweite Strahlereinrichtung (3) in der einen Anbaurichtung (5) und die zumindest eine in der anderen Polarisationsebene (P2 und PI) strahlende Strahlereinrichtung (103b) ist ausgehend von der zumindest einen dual- polarisierten zweiten Strahlereinrichtungen (3) in entgegengesetzter Anbaurichtung (5) versetzt angeordnet .
3. Antennenarray nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch folgende Merkmale : das Antennenarray umfasst in Anbaurichtung (5) oder zumindest mit einer Komponente in Anbaurichtung (5) versetzt zueinander liegend zwei entfernte Antennenbereiche (XI, X3), nämlich einen ersten Antennenbereich (XI) und einen dritten Antennenbereich (X3) und einen eher mittig dazu angeordneten zweiten Antennenbereich (X2), wobei für die Speisung der jeweiligen Polarisation (PI, P2) jeweils ein Netzwerk (Nl, N2 ; Nil, N22) vorgesehen ist,
der zumindest eine oder die vorzugsweise zumindest mehreren über das eine Netzwerk (Nl oder Nil) gespeisten Strahler (103a) des ersten Strahlerbereiches (XI) strahlen nur in einer Polarisationsebene (PI) , der zumindest eine oder die vorzugsweise mehreren Strahler (3) in dem mittleren Strahlerbereich (X2) strahlen in beiden Polarisationsebenen (PI oder P2) , und
der zumindest eine und die vorzugsweise mehreren Strahler (103b) in dem dritten Strahlerbereich (X3) strahlen nur in der zu dem ersten Strahlerbereich (XI) senkrechten Polarisationsebene (P2 oder PI) .
4. Antennenarray nach Anspruch 1 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die lediglich in einer Polarisationsebene (PI oder P2) strahlenden Strahler (103a, 103b) als einfach- polarisierte Strahler ausgebildet sind, insbesondere als Dipolstrahler.
5. Antennenarray nach Anspruch 1 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die in lediglich einer Polarisationsebene (Pl oder P2) strahlenden Strahler (103a, 103b) als dualpolarisierte Strahlereinrichtungen (103a, 103b) ausgebildet sind, die nur in einer Polarisationsebene (PI oder P2) gespeist werden.
6. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände (d) zwischen den Positionen der jeweils benachbarten Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) gleich oder unterschiedlich sind.
7. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände (d) zwischen den Positionen der jeweils benachbarten Strahler oder Strahlerein- richtungen (103a, 3, 103b) teilweise gleich und teilweise unterschiedlich sind.
8. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Anbaurichtung (5) zumindest zwei Gruppen (A, B) von Strahlern oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) angeordnet sind, wobei die Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) der ersten Gruppe (A) bezüglich jeder Polarisation (PI, P2) über je ein Netzwerk (Nl, N2) und die Strahler oder Strahlereinrich- tungen (103a, 3, 103b) der zweiten Gruppe (B) über je ein separates Netzwerk (Nil, N22) bezüglich der beiden Polarisationsebenen (PI, P2) gespeist werden, wobei in den mittleren Bereich von der ersten zur zweiten Gruppe (A, B) dualpolarisierte Strahlereinrichtungen (103') vorgesehen sind, deren Strahler (103a) bezüglich der einen Polarisationsebene (PI oder P2) von dem einen Netzwerk (Nl oder N2) der einen Gruppe (A) gespeist wird, wohingegen die dazu senkrechte zweite Polarisationsebene (P2 oder PI) der zumindest einen gleichen dualpolarisierten Strahlereinrichtung (103') über das Netzwerk (N22, Nil) der zweiten Gruppe (B) gespeist wird.
9. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenarray als Dual-Band-An- tennenarray aufgebaut ist und neben den Strahlern und Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) für ein höheres Frequenzband (Fh) einfach- oder dualpolarisierte Strahler- einrichtungen (55) für das niedrigere Frequenzband (Fn) umfasst, deren Abstand bevorzugt dem doppelten Abstand (d) zwischen den Positionen zweier benachbarter Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) für das höhere Frequenzband (Fh) entspricht, wobei der Abstand (d) zu dem Abstand (d) zwischen zwei benachbarten Strahlerpositionen entspricht .
10. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenarray zumindest zwei Antennenspalten (7; 7a, 7b) umfasst, wobei in jeder der Antennenspalten (7; 7a, 7b) Strahler oder Strahlereinrichtungen (103a, 3, 103b) vorgesehen sind, deren zumindest eine erste und bevorzugt zu oberst angeordnete und deren zumindest eine dritte und bevorzugt zu unterst an- geordnete Strahlereinrichtung (103a, 103b) in zwei senkrecht zueinander stehenden einfachen Polarisationsebenen (PI, P2) strahlen, wohingegen dazwischenliegend ein oder mehrere Strahlereinrichtungen (3) vorgesehen sind, die in beiden Polarisationsebenen (PI, P2) strahlen.
11. Antennenarray nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine erste Strahlereinrichtung (103a) , die über ein hier zugeordnetes Netzwerk (N2) mit zumindest einer Strahlereinrichtung (3) in der ersten Antennenspalte (7a) gespeist wird und zumindest eine weitere erste Strahlereinrichtung (103a) , die über ein getrenntes Netzwerk (Nil) gemeinsam mit zumindest einer zweiten Strahlereinrichtung (3) in der zweiten Antennenspalte (7b) gespeist wird, eine gemeinsame dualpolarisierte Strahlereinrichtung (103 'a) bilden.
12. Antennenarray nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge- kennzeichnet, dass die zumindest eine dritte Strahlereinrichtung (103b), die über ein hier zugeordnetes Netzwerk (Nl) mit zumindest einer Strahlereinrichtung (3) in der ersten Antennenspalte (7a) gespeist wird und zumindest eine weitere dritte Strahlereinrichtung (103b) , die über ein getrenntes Netzwerk (N22) gemeinsam mit zumindest einer zweiten Strahlereinrichtung (3) in der zweiten Antennenspalte (7b) gespeist wird, eine gemeinsame dualpolarisierte Strahlereinrichtung (103 'b) bilden.
13. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Polarisationen (PI, P2) als lineare Polarisationen ausgebildet sind.
14. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da- durch gekennzeichnet, dass die beiden Polarisationsebenen (PI, P2) in einem Winkel von +45° bzw. -45° gegenüber einer Horizontalebene und/oder Vertikalebene ausgerichtet sind .
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