[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2014086452A1 - Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne - Google Patents

Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne Download PDF

Info

Publication number
WO2014086452A1
WO2014086452A1 PCT/EP2013/003355 EP2013003355W WO2014086452A1 WO 2014086452 A1 WO2014086452 A1 WO 2014086452A1 EP 2013003355 W EP2013003355 W EP 2013003355W WO 2014086452 A1 WO2014086452 A1 WO 2014086452A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
reflector
sector
dual
central axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/003355
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Stolle
Maximilian GÖTTL
Original Assignee
Kathrein-Werke Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kathrein-Werke Kg filed Critical Kathrein-Werke Kg
Priority to EP13789186.7A priority Critical patent/EP2929589B1/de
Priority to KR1020157014674A priority patent/KR101672502B1/ko
Priority to CN201380063614.8A priority patent/CN105379006B/zh
Priority to JP2015545682A priority patent/JP6014774B2/ja
Publication of WO2014086452A1 publication Critical patent/WO2014086452A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/005—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two patterns of opposite direction; back to back antennas

Definitions

  • the invention relates to a dual-polarized, omnidirectional antenna according to the preamble of claim 1.
  • An omnidirectional antenna (omnidirectional antenna) has become known, for example, from WO 2011/120090 A1.
  • Such omnidirectional omnidirectional device comprises, for example, three antenna array arrangements which are each arranged at a 120 ° angle offset from each other about a central axis, resulting in a triangular structure in axial plan view. This allows each antenna array to cover approximately an azimuth angular range of 120 °.
  • Corresponding antennas may comprise a wide variety of emitters and emitter devices according to the prior art, for example dipoles, so-called vector dipoles, patch emitters, etc. So-called dual-polarized vector emitters have become known, for example, from EP 1 057 224 Bl.
  • Each of the three mutually offset antenna arrays comprises, for example, a plurality of dual-polarized radiator devices arranged one above the other at equal intervals. Via a corresponding feed device, the respective dual-polarized radiators are fed.
  • the spotlights can also be fed circularly.
  • the two polarization planes are not only perpendicular to one another, but are arranged at an angle of + 45 ° or -45 ° with respect to a horizontally or vertically oriented plane.
  • the individual sector antennas MIMO able be configured, so are part of a receiving system with multiple input and output signals.
  • a vertically polarized antenna has also become known, for example, from DE 600 19 412 T2. It includes a vertical, elongated support structure with several
  • Dipoles arranged at different heights along the support structure and connected to a coaxial power cable.
  • the dipoles are coplanar and arranged exactly colinear, divided into two groups, which are formed successively on said construction.
  • the dipoles in the two groups are oriented in the opposite direction to each other, so that the horizontal polarization components of the two groups are opposite.
  • the arrangement is such that a small distance arises between the two dipole groups, which offers the possibility of the phase centers of the dipoles of both Balancing groups to compensate for a small shift due to the effect of the ground plane on the dipoles.
  • vertically polarized omnidirectional radiators which radiate or receive only in a polarization that is not MIMO-capable.
  • These vertically polarized omnidirectional antennas with, for example, three or four panels are connected together around a mast in a same plane to form an omnidirectional diagram. For better roundness, several layers can be twisted together.
  • the disadvantage here is that good broadcast properties are only possible for a small frequency range (due to the geometric arrangement, this results in phase-dependent cancellations).
  • a multi-sector antenna has also become known, for example, from DE 697 34 172 T2.
  • a plurality of elemental antennas are used, each having a different directivity in a horizontal plane.
  • each elementary antenna is arranged in a vertical plane, wherein at least one of the elementary antennas is positioned at a different height than that of the other elemental antennas.
  • the elemental antennas are arranged with respect to a vertical axis of the sector antennas, which is defined such that the elementary antennas are arranged axially symmetrically with respect to the said axis.
  • the solution according to the invention is characterized in that several, for example, three radiated to 120 ° radiating sector antenna devices, in particular antenna arrays, may be provided, but not deviating from the generic state of the art not in the same altitude, but in the vertical direction, ie in their Cultivation direction offset from each other.
  • a phase center is understood as meaning those electronic reference points of an antenna from which the electromagnetic antenna radiation appears to be viewed from the point of reception.
  • a further improvement of the sector antenna is created by providing between two adjacent and along the central axis offset from each other arranged sector antennas between a decoupling device.
  • This decoupling device may preferably consist of a reflector web, which is aligned transversely to the reflector plane of the associated reflector.
  • Such transverse webs which are formed on the reflector, although in principle for example from DE 103 16 787 AI become known.
  • this is a conventional single-column mobile radio antenna which comprises at least two reflector modules which can be assembled into an overall reflector, which is characterized in each case by lateral longitudinal webs and transverse webs extending between the individual radiator arrangements.
  • the at least one reflector plane of each sector antenna is arranged such that the vertical central axis passes through all reflector planes or is arranged at a distance therefrom, which is significantly smaller than the distance according to the prior art.
  • the reflector plane can usually be referred to at least approximately as a phase center, that is usually the middle region of a corresponding reflector arrangement of a sector antenna.
  • phase center of the overall arrangement for the horizontal diagram is identical to the phase center of a single antenna.
  • group factor of the overall arrangement is frequency-independent and the omnidirectional diagram thus extremely broadband (it is therefore also suitable for dual-band antennas).
  • the roundness of the overall arrangement depends only on the half-width of the single antenna.
  • a decoupling-optimized structure of the single-beam or directional antennas is also provided.
  • This may, for example, circumferential or partially circumferential reflector webs, especially reflector webs, which lie transversely to the respective reflector plane and are formed between the individual, vertically stacked sector antennas.
  • an omnidirectional monoband antenna but also, for example, an omnidirectional dual-band antenna or an omnidirectional multiband antenna comprising several bands, which can additionally transmit and / or receive dual-polarized or circular-polarized.
  • This can preferably be realized using suitable radiators and radiator devices, for example in the form of patch radiators, but also in the form of so-called dipole or vector radiators, as they are For example, from EP 1 082 728 Bl and EP 1 470 615 Bl can be found as known.
  • a plurality of monoband, dual band or multi-band radiators or radiator devices can also be arranged in each antenna column, usually arranged one above the other in the vertical direction, as in a conventional antenna.
  • Each of these antenna columns with the plurality of superimposed radiators are then arranged offset in the circumferential direction around the central axis, that is aligned, ie with different azimuth angles.
  • the emitters can be doubled by providing oppositely directed emitter devices relative to the respective reflector plane (that is offset by 180 °).
  • the common plane in which the phase centers of a column antenna lie or at least approximately may be arranged so that it preferably passes through the central axis or in the vicinity of the central axis.
  • radiators in the one column could be arranged so that their phase centers come to lie exactly or as exactly as possible to the respective central axis of the antenna arrangement, and then that in a
  • second antenna column arranged radiator devices in the radial direction so come to lie in the lateral direction offset to the central axis, so far as the two columns are not symmetrical to the central axis.
  • Figure 1 is a perspective view of a first embodiment of an omnidirectional dual polarized multi-band antenna according to the invention
  • Figure 2 is a schematic axial plan view of the embodiment of Figure 1;
  • FIG. 3 a corresponding illustration to FIG. 2, but with reflectors not shown;
  • FIG. 4 a shows a perspective view of a modified antenna (sector antenna arrangement) with two oppositely oriented sector antennas, which preferably comprise a common reflector lying in a plane of symmetry;
  • FIG. 4 b shows a plan view of the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 4c a corresponding illustration to FIG
  • FIG. 5 shows an embodiment modified from FIG. 1 in perspective view with respect to an antenna (omnidirectional antenna) with three sector antennas which radiate and / or receive only in one band;
  • Figure 6 a schematic, axial plan view the embodiment of Figure 5;
  • Figure 7 a corresponding view to Figure 6, but with not shown reflectors
  • FIG. 8 shows a modification of FIGS. 5 to 7
  • Embodiment with two in the central direction staggered emitters per single-column sector antenna
  • Figure 9 is a plan view of the embodiment of Figure 8.
  • Figure 10 is a corresponding view to Figure 9, but with not shown reflectors;
  • FIG. 11 is a perspective view, with a modification of FIG. 8, with two antenna columns per sector antenna, in each of which two emitters arranged one above the other in the central direction are provided;
  • Figure 12 is a schematic, axial plan view of the embodiment of Figure 11;
  • FIG. 13 a corresponding illustration to FIG
  • FIG. 14 an embodiment modified to FIG. 11 Example, in which the two antenna gaps are positioned laterally relative to the embodiment of Figure 11 transverse to the central axis;
  • Figure 15 is a schematic, axial plan view of the embodiment of Figure 14;
  • FIG. 16 a corresponding illustration to FIG
  • FIG. 17 shows an exemplary embodiment of an omnidirectional radiator modified from the preceding exemplary embodiments, in which two radiators, offset by 180.degree. To one another, are provided in each height range relative to the central axis, which radiators are mounted on a common reflector wall;
  • Figure 18 is a schematic, axial plan view of the embodiment of Figure 14;
  • Figure 20 is an axial plan view of a modified embodiment in deviation from the embodiment of Figure 6, in which the individual sector antennas in the beam direction with a small offset of the central axis 1 are arranged at a distance;
  • FIG. 21 shows a further modified exemplary embodiment in an axial outer view, in which FIG
  • FIG. 22 shows a schematic top view of a corresponding antenna arrangement with three sector antennas arranged offset by 120 ° relative to one another according to the prior art, in which the sector antennas are arranged at the same height.
  • a vertical central axis 1 is shown by dashed lines, which is also referred to below as a mounting axis or cultivation line.
  • dashed lines which is also referred to below as a mounting axis or cultivation line.
  • three sector antennas In the embodiment shown are three sector antennas
  • each offset in the azimuth direction by 120 ° in the circumferential direction are aligned with each other, so offset by 120 ° to each other. It can be seen from the drawings that the three sector antennas 5 are not positioned at the same altitude, relative to their vertical central axis 1 (as is common in the prior art), but offset in the direction of the vertical central axis or cultivation line 1 to each other.
  • each of the sector antennas 5 comprises, for example, a dual-polarized emitter 7, for example for a first, higher frequency band (high band) and a further, dual-polarized emitter 9 for a lower frequency band (low band), this sector antenna 5 being arranged in an antenna column 6.
  • the vector radiator for the higher frequency band has a structure as it is basically known for example from EP 1 057 224 B4 or DE 198 60 121 AI.
  • This dual-polarized radiator for the higher frequency band (also referred to below as vector dipole) is arranged, for example, within a so-called cup-shaped dipole, which is likewise designed as a dual-polarized radiator and is suitable for transmission and reception in a low frequency band due to its larger dimensioning.
  • a radiator is basically to be found, for example, in EP 1 470 615 B1 as known.
  • the two radiators 7 and 9 are seated at a same position when viewed from the front, perpendicular to the respectively associated reflector 11, which in the exemplary embodiment shown in each case comprises a reflector wall 13 which faces the radiator and which is located in a reflector plane 13 '. is arranged, wherein in the embodiment shown circumferentially reflector webs 15 are arranged. These reflector webs 15 are transversely and preferably in the embodiment shown perpendicular to the reflector plane 13 'and are provided as part of the entire reflector 11 as a circumferential boundary.
  • a decoupling-optimized structure can be realized, that is to say an antenna structure in which a respective sector antenna 5 is optimally decoupled from an adjacent sector antenna located below or above it.
  • the mentioned, decoupled reflector construction therefore comprises at least one reflector web 15 1 , which is aligned transversely and preferably perpendicular to the reflector plane 13 1 of the relevant sector antenna 5 and is arranged between two adjacent sector antennas. It should this, especially the decoupling to an adjacent sector antenna serving crosspiece 15 'of the reflector 11 transverse and in particular perpendicular to the connecting line, that is, the central axis 1, aligned.
  • an intermediate reflector 17 can also be arranged in an intermediate reflector plane 17 'at a parallel distance from the rear reflector wall 13, which is dimensioned smaller than the dual-polarized radiator 9 for the low frequency range, the symmetrization of the corresponding vector radiator 7 having a corresponding central opening 17a electrically protrudes in this intermediate reflector 17, galvanic contact-free.
  • the embodiment shown in perspective in FIG. 1 comprises the mentioned three sector antennas 5, which are each offset by 120 ° in the vertical or central direction 1 to each other.
  • the structure of all antennas is basically the same, but could also be different from each other.
  • each sector antenna 5, that is, each respective antenna system 5 is constructed in the embodiment shown in the manner of a single-column sector antenna, which in the embodiment shown, only one row and thus only a corresponding radiator arrangement for transmitting in a higher and lower frequency band summarizes.
  • two or more sector antennas can also be combined to form a corresponding sector antenna array in the vertical direction in a common antenna column 6.
  • other antenna systems or sector antennas can be provided, which are positioned in a rather laterally, radially or horizontally extending cultivation direction.
  • the aforementioned vertical central axis 1 is located in each case centrally in each of the reflector planes 13 'and in the middle of the respective reflector wall 13.
  • each sector antenna 5 which is approximately centered in the associated reflector plane 13th 'or in the reflector wall 13 of each sector antenna 5 is located in an axial plan view of the vertical central axis 1, so that therefore results over the conventional solution significantly improved omnidirectional radiation pattern.
  • FIG. 4 shows a double individual emitter, that is to say a double sector antenna, which is shown in FIG. showed embodiment can each be operated in two frequency bands.
  • This double sector antenna 5 comprises a central, in this embodiment, a central reflector 15 which extends perpendicular to the plane of the drawing and has a common reflector wall 13 which lies in said common reflector plane 13 '.
  • the two sector antennas 5 are in this embodiment offset by 180 ° to each other and thus positioned symmetrically to the reflector plane 13 '.
  • each of the two sector antennas which are rotated by 180 ° relative to one another (as in the preceding embodiment), each have a larger-sized (and, for example, cup-shaped) dual-polarized emitter 9 for the lower frequency band and in its central position another, also dual-polarized vector radiator 7, optionally again with the additional not visible in Figure 4 and from the actual reflector plane 13 'spaced reflector 17, which is also provided again in a reflector plane 17'.
  • This construction with a double sector antenna 5 aligned offset by 180 ° can now be used for each of the three sector antennas shown in FIG. 1, so that, with the same axial structure as well as the same diameter of the antenna arrangement thus formed, this will ultimately be six Let spotlights be accommodated. This not only improves the omnidirectional diagram, but also allows MIMO capability to be realized.
  • FIGS. 5 to 7 will be discussed, which in principle follows from FIG Embodiment according to the figures 1-3 corresponds to, but with the difference that, unlike the Figures 1 to 3 (which describe an omnidirectional round emitter using dual polarized radiators for a dual-band antenna) now vector emitters 7 or 9 are provided, the only in a frequency band can send or receive.
  • a vector emitter or vector dipole is used, as can be seen, for example, from DE 10 2004 057 774 B4 for the higher frequency band described therein.
  • All shown three sector antennas 5 arranged one above the other in the vertical direction along the central axis 1 are arranged offset in a 120 ° angle to one another, as is apparent in particular from the view along the central axis according to FIGS. 6 and 7.
  • the arrangement can be such that it can be transmitted and / or received by means of such an omnidirectional antenna in each desired frequency band, specifically for both polarizations.
  • other suitable radiating means such as patch radiators, may be used instead of the dual polarized vector dipole shown.
  • each antenna column 6 is provided for each sector antenna 5, but in the case of each antenna column 6 along the central direction two mutually offset dual-polarized radiators 7 or 7 are provided 9 are arranged.
  • the spacing of the beams is usually determined as a function of the selected frequency band in which the antenna is to radiate and / or receive. This distance is usually a value between ⁇ / 2 and ⁇ , for example by 0.7 to 0.75 ⁇ , where ⁇ may be the center frequency of operation for the frequency band in question.
  • this embodiment is a dual-polarized, omnidirectional round radiator for a monoband, in which each sector antenna comprises at least two dual-polarized radiators arranged one above the other in the direction of attachment, as a rule in the direction of the vertical central axis 1.
  • each sector antenna as in the otherParksbei- play also at a corresponding angle to the central axis 1 around arranged offset to each other, as the figures 9 and 10 show.
  • FIGS. 8 to 10 The illustrated embodiment according to FIGS. 8 to 10 is likewise shown again for a monoband antenna with a plurality of dual-polarized radiators arranged one above the other along the central axis 1. But even here, the individual sector antennas can be considered dual-polarized
  • Dual-band or dual-polarized triband or generally dual-polarized multi-band antennas may be formed. If the radiators in the individual sector antennas 5 are intended to radiate, for example, in two (or more) frequency bands, a different radiator spacing is usually selected between the individual radiators depending on the operating wavelength, as is fundamentally understood, for example, from EP 1 082 782 B1 (corresponding to WO 99/062139 AI) is known. For example, referring to the exemplary embodiment according to FIG. 1 or FIG.
  • each sector antenna 5 has two dual-polarized emitters 9 spaced apart from the central axis 1 for the lower frequency band and, for example, in FIG three dual-polarized emitters 7 for the higher frequency band offset, for example, at twice as high upper frequency band (for example, 1800 MHz band) in relation to the lower frequency band (for example, 900 MHz band) two dual-polarized radiator 9 for the higher frequency band in the central central position of the two dual polarized radiators for the lower frequency band 9 sit (as shown in Figure 1), and that the third dual polarized radiator 7 for the higher frequency band between the two centers of the two radiators for the lower and higher frequency band can be arranged.
  • the third dual polarized radiator 7 for the higher frequency band between the two centers of the two radiators for the lower and higher frequency band can be arranged.
  • this omnidirectional omnidirectional comprises not only three sector antennas 5 with dual-polarized radiators, which are arranged only in one antenna column 6, but which are each arranged in two antenna columns 6.
  • at least one or a plurality of monoband, dual band or generally multi-band emitters, which are preferably offset in the central direction 1, can be arranged in each antenna column, as was fundamentally explained with reference to the preceding exemplary embodiments.
  • the reflector 11 with its reflector wall 13 lies for each of the two antenna columns 6 of each sector antenna 5 in a same reflector plane 13 '.
  • Corresponding Reflector bars 15 are provided for each column arrangement which extend around all radiators 7, 9 belonging to one antenna column, including the mentioned reflector bars 15 'oriented transversely to the central axis 1 for achieving a decoupling to the next sector antenna.
  • transverse reflector webs could, if required, also be provided between the individual radiators 7 or 9 in the individual antenna columns 6.
  • an antenna web 15 "extending in the central axial direction 1 is also provided between the two antenna columns
  • the distance between the central longitudinal axes through each of the antenna columns 6 should again correspond to the usual distance, ie, for example, between ⁇ / 2 and Correspondingly suitable values are often between 0.65 ⁇ to 0.75 ⁇ , for example, around 0.7 ⁇ (relative to the center operating frequency, if it is a Monband antenna, otherwise for dual band Antennas shall be used for ⁇ the value of the center frequency for the lower frequency band as a reference).
  • the two antenna columns 6 each to a vertical plane of symmetry (perpendicular to the reflector plane 13 'standing) arranged so that the vertical central axis 1, the reflector plane 13' passes through, precisely at the separation and connection point between That is, the respective vertical axis of symmetry 1 between the antenna columns 6 parallel to the associated Reflector plane 13 'runs.
  • the result is that in the far field, the phase centers of the sector antennas 5 (with the radiators in the two columns 6) seem to be in the central axis 1 or at least approximately there.
  • the to each second antenna column 6 is then asymmetrically offset laterally to the center axis 1, that is radially outward ver ⁇ is arranged lying, so that there is a different to Figures 12 and 13 arrangement in plan view of Figs.
  • Antenna gaps in the transverse direction, that is perpendicular to the central axis 1 are positioned in different positions, so do not necessarily only in the in the Figures 11 to 13 and 14 to 16 shown position may be arranged. Any other deviating relative positions in a different displacement position perpendicular to the central axis are possible. However, an arrangement is preferred in which, in plan view of a corresponding sector antenna with the at least one or the at least two antenna columns, the central axis 1 always lies in an overlapping position relative to the one-, two- or more-column sector antenna 5.
  • the number of emitters can be doubled at each position of the sector antenna, in that, as it were, with respect to the reflector 11 or the reflector wall 13, it is mirror-inverted on both
  • the antenna structure is basically such that the phase centers of all the column antennas, that is to say at least the column antennas, which are usually mounted consecutively in the vertical direction along the central axis 1, coincide in the central axis 1 or lie at least in the vicinity of the central axis 1.
  • the individual sector antennas with their reflectors 11 are arranged around a central axis 1 in such a way that in plan view along the central axis 1, the reflectors 11 and thus also the reflector wall 13 at least partially overlap and overlap.
  • this distance is clear and preferably more than half smaller than the usual distance between the phase centers, that is to say in particular the respective reflector plane 13 ', the reflector walls 13 and the central axis X in conventional omnidirectional antenna arrangements which have a triangular structure in plan view, in which the reflectors Torenbenen are positioned on the sides of an equilateral triangle.
  • the reflector walls 13, that is to say the respective reflector plane 13 ' are preferably arranged relative to the central axis 1 such that the radial distance to the central axis 1 of this reflector wall 13 or the reflector plane 13' is less than 15%, in particular smaller than 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, and in particular smaller than 1% of the column width B of the respective antenna column 6 (see Figures 1, 8 or 11).
  • each sector antenna 5 is arranged so that the central axis 1 in the reflector plane 13' is located.
  • the individual sector antennas with their reflectors 11 and the reflector walls can also be arranged offset at a radial distance from the central axis, in order to still realize the advantages according to the invention, if this distance does not become too great. Therefore, this distance should preferably be less than 15%, in particular less than 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% and in particular less than 1% of the column width B of an antenna column 6.
  • FIG. 20 Such an arrangement of the individual reflectors is shown in FIG. 20, in which the respective reflector plane 13 'has a small radial offset to the central axis 1 in the aforementioned sense.
  • Such a form of training is considered, inter alia, if in the free space formed in this way between the sector antennas arranged in a top view at three different levels For example, an antenna mast should be provided, which is penetrated by the central axis 1.
  • the reflector walls 13 are arranged offset with their associated reflector planes 13 1 relative to the central axis 1, that the central axis 1 passes through the reflector webs.
  • the central axis 1 extends on the side of the reflector plane 13 ', on which the radiators 7 and / or radiators 9 are provided (in the embodiment according to FIG. 20, the central axis 1 extends on the rear side of the reflector walls 13, ie the opposite side to the radiators 7/9).
  • FIG. 22 in order to complete the axial plan view, there is shown an antenna with three sector antennas of the prior art, in which the three sector antennas 5 are arranged around the central axis through a 120 ° angle, in which case all sector antennas are mounted at the same height, since the reflector walls have such a large distance to the central axis 1, that the sector antennas thus formed and in particular their reflectors 11 or reflector walls 13 do not overlap or intersect in plan view.
  • reflector webs 15 and 15 ' should preferably have a reflector web height R which is greater than 0.05 ⁇ , where ⁇ is the center frequency in the case of a monoband emitter. In the case of a dual-band or multi-band emitter array, ⁇ is the center frequency of the lowest frequency band.
  • the height R of the side wall or the side webs 15, 15 'of the reflector 11 with respect to the reflector plane 13' should not be greater than the height Hl, ie the height of the radiator 7 with respect to the reflector plane 13 'and thus not higher be as the height H2, that is, the height of the radiator 9 with respect to the reflector plane 13 '(see Figure 4).
  • the reflector web height R of the reflector webs 15, 15 'and 15 is smaller than the height H2 of the dual- or vertically-polarized dipole or vector emitters 9 for the lower frequency band and thus even lower as the height Hl of the even higher-building dual- or vertical-polarized dipole or vector radiator 7 for the higher frequency band, as can be seen from Figures 2 or 4.
  • the feed system has not been discussed individually.
  • the corresponding radiators and antennas are fed separately with respect to the two mutually perpendicular polarization planes as well as for the one or more frequency bands via coaxial lines.
  • combiners / distributors by means of which the jointly supplied frequencies can be divided or combined. It is so far referred to known solutions, which also for the operation the sector antennas 5 for the realization of a MIMO operation applies.
  • the sector antennas belonging to the illustrated round beam which radiate or receive in a single polarization can be interconnected via a supply network (this does not apply to the sector operation).
  • the sector antennas emitters are provided which transmit and / or receive in two mutually perpendicular polarization planes, all in a common plane of polarization (of, for example, + 45 ° or -45 ° relative to the horizontal) operated emitters can be interconnected via a feed network.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

Eine verbesserte, dualpolarisierte, omnidirektionale Antenne zeichnet sich unter anderem durch folgende Merkmale aus: - jede Sektorantenne (5) umfasst zumindest eine Antennenspalte (6) mit einem zugehörigen Reflektor (11), der zumindest teilweise in einer Reflektorebene (13') angeordnet ist, wobei in der Antennenspalte (6) vor dem Reflektor (11) zumindest ein dualpolarisierter Strahler (7, 9) angeordnet ist, - die Sektorantennen (5) sind zusätzlich längs ihrer Zentralachse (1) versetzt zueinander angeordnet, - die Sektorantennen (5) sind so angeordnet, dass sich in axialer Ansicht längs der Zentralachse (1) die Reflektoren (11) mit ihrer in einer jeweiligen Reflektorebene (13') angeordneten Reflektorwand (13) überlappen oder schneiden.

Description

Dualpolarisierte, omnidirektionale Antenne
Die Erfindung betrifft eine dualpolarisierte, omnidirektionale Antenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine omnidirektionale Antenne (Rundstrahler) ist beispielsweise aus der WO 2011/120090 AI bekannt geworden. Ein derartiger omnidirektionaler Rundstrahler umfasst beispielsweise drei Antennenarray-Anordnungen, die jeweils in einem 120° Winkel versetzt zueinander um eine Zentralachse herum angeordnet sind, wodurch sich in axialer Draufsicht ein dreieckförmiger Aufbau ergibt . Dadurch kann jedes Antennenarray ungefähr einen Azimut-Winkelbereich von 120° abdecken.
Entsprechende Antennen können die unterschiedlichsten Strahler und Strahlereinrichtungen nach dem Stand der Technik umfassen, beispielsweise Dipole, sogenannte Vektordipole, Patch-Strahler etc.. Sogenannte dualpolarisierte Vektorstrahler sind beispielsweise aus der EP 1 057 224 Bl bekannt geworden. Jede der drei versetzt zueinander vorgesehenen Antennen- arrays umfasst beispielsweise mehrere in gleichen Abstän- den übereinander angeordnete dualpolarisierte Strahlereinrichtungen. Über eine entsprechende Speiseeinrichtung werden die jeweils dualpolarisierten Strahler gespeist. Die Strahler können dabei auch zirkulär gespeist werden. Die beiden Polarisationsebenen stehen wie üblich bevorzugt nicht nur senkrecht zueinander, sondern sind in einem Winkelbereich von +45° oder -45° gegenüber einer horizontal oder vertikal ausgerichteten Ebene geneigt angeordnet.
Ferner können die einzelnen Sektorantennen MIMO- fähig ausgestaltet sein, sind also Teil eines Empfangssystems mit mehreren Eingangs- und Ausgangssignalen.
Eine vertikal polarisierte Antenne ist beispielsweise auch aus der DE 600 19 412 T2 bekannt geworden. Sie umfasst eine vertikale, längliche Tragkonstruktion mit mehreren
Dipolen, die in verschiedenen Höhen entlang der Tragkonstruktion angeordnet und an einem Koaxial-Stromversorgungskabel angeschlossen sind. Entlang der genannten Konstruktion ist pro Höhenstufe jeweils nur ein Dipol vor- gesehen. Dabei sind die Dipole koplanar und exakt kolinear angebracht, und zwar in zwei Gruppen aufgeteilt, die nacheinander auf der genannten Konstruktion ausgebildet sind. Die Dipole in den beiden Gruppen sind in umgekehrter Richtung zueinander ausgerichtet, so dass die horizontalen Polarisationskomponenten der beiden Gruppen entgegengesetzt verlaufen. Die Anordnung ist dabei so, dass zwischen den beiden Dipolgruppen ein geringer Abstand entsteht, der die Möglichkeit bietet die Phasenzentren der Dipole beider Gruppen abzugleichen, um damit eine geringe Verschiebung aufgrund der Wirkung der Erdungsfläche auf die Dipole zu kompensieren . Daneben sind auch vertikal polarisierte Rundstrahler bekannt, die nur in einer Polarisation strahlen oder empfangen, die nicht MIMO- fähig sind. Diese vertikal-polari- sierten Rundstrahler mit beispielsweise drei oder vier Panels werden um einen Mast in einer gleichen Ebene zu einem Rundstrahldiagramm zusammengeschaltet. Für eine bessere Rundheit können auch mehrere Ebenen verdreht zusammengeschaltet werden. Der Nachteil dabei ist, dass gute Rundstrahleigenschaften nur für einen kleinen Frequenzbereich möglich sind (aufgrund der geometrischen Anordnung ergeben sich dabei phasenabhängige Auslöschungen) .
Eine Multisektorantenne ist beispielsweise auch aus der DE 697 34 172 T2 bekannt geworden. Zur Abstrahlung eines einzigen Strahls in eine gewünschte Richtung wird eine Vielzahl von Elementantennen verwendet, die jeweils eine andere Richtwirkung in einer horizontalen Ebene haben. Dabei ist jede Elementarantenne in einer vertikalen Ebene angeordnet, wobei wenigstens eine der Elementarantennen in einer anderen Höhe als die der anderen Elementarantennen positioniert ist. Dabei sind die Elementarantennen hinsichtlich einer vertikalen Achse der Sektorantennen angeordnet, die so definiert ist, dass die Elementarantennen achsensymmetrisch in Bezug auf die erwähnte Achse angeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ausgehend von dem eingangs genannten gattungsbildenden Stand der Technik, eine verbesserte dualpolarisierte und dabei omnidi- rektionale Antenne oder Gruppenantennen zu schaffen, die gegenüber herkömmlichen Lösungen eine verbesserte Rundstrahleigenschaft bei möglichst geringem Bauraum aufweist. Die Erfindung wird entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere, beispielsweise drei um 120° versetzt zueinander strahlende Sektor-Antenneneinrichtungen, insbesondere Antennenarrays, vorgesehen sein können, die aber abweichend vom gattungsbildenden Stand der Technik nicht in gleicher Höhenlage, sondern in Vertikalrichtung, also in ihrer Anbaurichtung versetzt zueinander liegen. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass jede einzelne Sektorantenne, bezogen auf ihre Zentral- oder Anbauachse, entgegengesetzt zu ihrer Strahlungsrichtung (in Abweichung zum gattungsbildenden Stand der Technik) versetzt liegend mon- tiert wird, so dass letztlich die Phasenzentren in Draufsicht auf die diversen Sektorantennen deckungsgleich zu liegen kommen. Unter einem Phasenzentrum versteht man dabei jene elektronischen Referenzpunkte einer Antenne, von denen die elektromagnetische Antennenstrahlung vom Empfangsort aus betrachtet auszugehen scheint.
Da somit für alle Sektorantennen dieser Referenzpunkt identisch ist, wird dadurch eine eklatante Verbesserung der Rundstrahleigenschaften realisiert.
Da dadurch alle Sektorantennen näher an der zentralen Vertikal- oder Anbauachse liegend angeordnet sind, ergibt sich insgesamt - bei zwar vertikal größerer Gesamthöhe - eine vom Durchmesser her schmälere Antennenanordnung. Da der Durchmesser der Gesamtanordnung im Rahmen der Erfindung wesentlich kleiner ist als bei Lösung nach dem Stand der Technik, ist somit auch der optische Einfluss der Gesamtanordnung im Rahmen der Erfindung geringer. Ferner reduziert sich auch die Windlast bei der erfindungsgemäßen Lösung .
Im Rahmen der Erfindung wird eine weitere Verbesserung der Sektorantenne dadurch geschaffen, dass zwischen zwei benachbarten und längs der Zentralachse versetzt zueinander angeordneten Sektorantennen zwischen eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen ist. Diese Entkopplungseinrichtung kann vorzugsweise aus einem Reflektorsteg bestehen, der quer zur Reflektorebene des zugehörigen Reflektors ausgerichtet ist. Derartige Querstege, die am Reflektor ausgebildet sind, sind zwar grundsätzlich beispielsweise aus der DE 103 16 787 AI bekannt geworden. Es handelt sich dabei allerdings um eine übliche einspaltige Mobilfunkantenne, die zumindest zwei zu einem Gesamtreflektor zusammenbaubare Reflektormodule umfasst, die jeweils durch seitliche Längsstege und zwischen den einzelnen Strahleranordnungen verlaufende Querstege gekennzeichnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei die zumindest eine Reflektorebene einer jeden Sektorantenne so angeordnet, dass die vertikale Zentral - achse durch alle Reflektorebenen hindurchläuft oder in einem Abstand dazu verlaufend angeordnet ist, der deutlich kleiner ist als der Abstand nach dem Stand der Technik. Denn die Reflektorebene kann in der Regel zumindest näherungsweise als Phasenzentrum bezeichnet werden, das heißt üblicherweise der mittlere Bereich einer entspre- chenden Reflektoranordnung einer Sektorantenne.
Als Vorteil ergibt sich im Rahmen der Erfindung dabei auch, dass das Phasenzentrum der Gesamtanordnung für das Horizontaldiagramm identisch mit dem Phasenzentrum einer Einzelantenne ist. Dadurch ist der Gruppenfaktor der Gesamtanordnung frequenzunabhängig und das Rundstrahldiagramm somit extrem breitbandig (es ist somit auch für Dualbandantennen geeignet) . Die Rundheit der Gesamtanord- nung hängt nur noch von der Halbwertsbreite der Einzel- antenne ab.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ferner ein entkopplungsoptimierter Aufbau der Einzelstrah- 1er bzw. Richtantennen vorgesehen. Dieser kann beispielsweise umlaufende oder abschnittsweise umlaufende Reflektorstege aufweisen, vor allem Reflektorstege, die quer zur jeweiligen Reflektorebene liegen und zwischen den einzelnen, vertikal übereinander angeordneten Sektorantennen ausgebildet sind.
Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich, nicht nur eine omnidirektionale Monoband-Antenne zu realisieren, sondern beispielsweise auch eine omnidirektionale Dualband-Antenne oder eine noch mehrere Bänder umfassende omnidirektionale Multiband-Antenne , die zudem dualpolarisiert oder zirkularpolarisiert senden und/oder empfangen kann . Dies kann bevorzugt unter Verwendung geeigneter Strahler und Strahlereinrichtungen realisiert werden, beispielsweise in Form von Patchstrahlern, aber auch in Form von sogenannten Dipol- oder Vektorstrahlern, wie sie bei- spielsweise aus der EP 1 082 728 Bl sowie der EP 1 470 615 Bl als bekannt zu entnehmen sind. Insbesondere in der zuletzt genannten Vorveröffentlichung ist gezeigt, dass sogenannte kelchförmige , etwas größer dimensionierte dual- polarisierte Strahler und im Zentrum davon sitzend kleiner dimensionierte für den höheren Frequenzbandbereich vorgesehene dualpolarisierte Strahler verwendet werden können. Im Rahmen bevorzugter Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung ist es ebenso möglich, die Anzahl der Strahler auch auf raumsparende Weise zu erhöhen, indem beispielsweise an jeder Stelle, an der eine Sektorantenne vorgesehen ist, bezogen auf die gleiche Reflektorebene, eine weitere in entgegengesetzter Richtung strahlende Sektorantenne eingesetzt wird. Somit ist an jedem Montageort quasi eine doppelte Sektorantenne vorgesehen, die in entgegengesetzten Richtungen strahlt. Ebenso können in jeder Antennenspalte in der Regel in Vertikalrichtung übereinander angeordnet auch mehrere Monoband- , Dualband oder Mehrband-Strahler oder -Strahlereinrichtungen angeordnet sein, wie bei einer sonst üblichen Antenne. Jede dieser Antennenspalten mit den mehreren übereinander angeordneten Strahlern sind dann in Umfangs- richtung um die Zentralachse herum versetzt angeordnet, das heißt ausgerichtet, also mit unterschiedlichen Azimutwinkeln. Eine Verdopplung der Strahler kann wie oben erläutert dadurch bewirkt werden, dass bezogen zur jeweili- gen Reflektorebene (also um 180° versetzt liegend) entgegengesetzt ausgerichtete Strahlereinrichtungen vorgesehen sind. Wenn beispielsweise zwei Antenennspalten mit entsprechenden Strahlereinrichtungen verwendet werden, kann die gemeinsame Ebene, in der die Phasenzentren einer Spaltenantenne liegen oder zumindest näherungsweise liegen, so angeordnet sein, dass diese bevorzugt durch die Zentralachse oder in der Nähe der Zentralachse verläuft.
In Abweichung davon ist es in einer Weiterbildung der Erfindung aber auch möglich, in gleicher Höhenposition einer Strahlereinrichtung radial nach außen versetzt liegend zur vertikalen Zentralachse noch eine oder eine doppelte weitere Sektorantenne vorzusehen. Mit anderen Worten könnten bei einer derartigen, beispielsweise zweispaltigen Antennenanordnung (wie die Sektorantenne) die Strahler in der einen Spalte so angeordnet sein, dass deren Phasenzentren exakt oder möglichst exakt zur jeweiligen Zentral - achse der Antennenanordnung zu liegen kommen, und dass dann die in einer dazu beispielsweise zweiten Antennenspalte angeordneten Strahlereinrichtungen in Radialrich- tung, also in Seitenrichtung versetzt zur Zentralachse zu liegen kommen, insoweit also die beiden Spalten nicht symmetrisch zur Zentralachse liegen. Auch dies bietet weitere Vorteile, selbst wenn diese weitere Sektorantenne radial zur vertikalen Zentralachse entfernter positioniert ist. Dadurch lassen sich Mehrspalten-Antennen mit höheren MIMO-Moden realisieren, bei denen die Phasenzentren zwar nicht identisch sind, bei denen sich jedoch gleichwohl eine bestmögliche Rundheit des Strahlungsdiagramms bei hoher Breitbandigkeit ergibt .
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend erörterten Ausführungs- beispielen. Dabei zeigen im Einzelnen: Figur 1: eine perspektivische Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer omnidirektionalen dualpolarisierten mehrbandfähigen Antenne;
Figur 2 : eine schematische axiale Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ;
Figur 3: eine entsprechende Darstellung zu Figur 2, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 4a: eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Antenne ( Sektorantennen-Anord- nung) mit zwei entgegengesetzt ausgerichteten Sektorantennen, die bevorzugt einen gemeinsamen, in einer Symmetrieebene liegenden Reflektor umfassen Figur 4b: eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4a,·
Figur 4c : eine entsprechende Darstellung zu Figur
4b, jedoch ohne eingezeichnete Reflekto- ren;
Figur 5: ein zu Figur 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung bezüglich einer Antenne (Rundstrahlers) mit drei Sektorantennen, die lediglich in einem Band strahlen und/oder empfangen;
Figur 6: eine schematische, axiale Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ;
Figur 7 : eine entsprechende Darstellung zu Figur 6, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 8 : ein zu den Figuren 5 bis 7 abgewandeltes
Ausführungsbeispiel mit zwei in Zentralrichtung versetzt zueinander angeordneten Strahlern pro einspaltiger Sektorantenne;
Figur 9 : eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ;
Figur 10 eine entsprechende Darstellung zu Figur 9, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 11 ein zu Figur 8 abgewandeltes Ausführungs- beispiel in perspektivischer Darstellung mit zwei Antennenspalten pro Sektorantenne, in der jeweils zwei in Zentralrichtung übereinander angeordnete Strahler vorgesehen sind;
Figur 12 : eine schematische, axiale Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11; Figur 13 : eine entsprechende Darstellung zu Figur
12, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 14 : ein zu Figur 11 abgewandeltes Ausführungs- beispiel, bei der die beiden Antennenspalten gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11 quer zur Zentralachse seitlich positioniert sind;
Figur 15 eine schematische, axiale Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14;
Figur 16 eine entsprechende Darstellung zu Figur
15, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 17 ein zu den vorausgegangenen Ausführungs- beispielen abgewandeltes Ausfuhrungsbeispiel eines Rundstrahlers, bei dem in jedem Höhenbereich bezogen auf die Zentral - achse jeweils zwei um 180° versetzt zueinander strahlende Strahler vorgesehen sind, die auf einer gemeinsamen Reflektorwand sitzen;
Figur 18 eine schematische, axiale Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14;
Figur 19 eine entsprechende Darstellung zu Figur
15, jedoch bei nicht eingezeichneten Reflektoren;
Figur 20 eine axiale Draufsicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6, bei welchem die einzelnen Sektorantennen in Strahlrichtung mit geringem Versatz von der Zentralachse 1 beabstandet angeordnet sind;
Figur 21: ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbei- spiel in axialer Drausicht, bei dem im
Gegensatz zu den Figuren 6 und 20 die einzelnen Sektorantennen mit leichtem seitlichen Radialversatz zur Zentralachse so angeordnet sind, dass die Zentralachse nicht auf der rückwärtigen Seite der Reflektoren, sondern auf der Strahlerseite der Sektorantennen parallel zur Reflektorwand verläuft; und Figur 22: eine schematische Draufsicht auf eine entsprechende Antennenanordnung mit drei um 120° versetzt zueinander angeordneten Sektorantennen nach dem Stand der Technik, bei der die Sektorantennen in gleicher Höhenlage angeordnet sind.
Nachfolgend wird auf die Figuren 1 bis 3 Bezug genommen, in welchen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist.
In Figur 1 ist eine vertikale Zentralachse 1 strichliert eingezeichnet, die nachfolgend auch als Anbauachse oder Anbaulinie bezeichnet wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Sektorantennen
5 übereinander angeordnet, die jeweils in Azimutrichtung um 120° in Umfangsrichtung versetzt zueinander ausgerichtet sind, also um 120° versetzt zueinander strahlen. Dabei ist aus den Zeichnungen zu entnehmen, dass die drei Sektorantennen 5 nicht in gleicher Höhenlage, bezogen auf ihre vertikale Zentralachse 1 (wie im Stand der Technik üblich) , sondern in Richtung der vertikalen Zentralachse oder Anbaulinie 1 versetzt zueinander liegend positioniert sind .
Jede der Sektorantennen 5 umfasst dazu beispielsweise einen dualpolarisierten Strahler 7, beispielsweise für ein erstes, höheres Frequenzband (Highband) sowie einen weiteren, dualpolarisierten Strahler 9 für ein niedrigeres Frequenzband (Lowband) , wobei diese Sektorantenne 5 in einer Antennenspalte 6 angeordnet ist. Der Vektorstrahler für das höhere Frequenzband weist einen Aufbau auf, wie er grundsätzlich beispielsweise aus der EP 1 057 224 B4 oder der DE 198 60 121 AI bekannt ist.
Dieser dualpolarisierte Strahler für das höhere Frequenz - band (nachfolgend auch kurz Vektordipol genannt) ist beispielsweise innerhalb eines sogenannten kelchförmigen Dipols angeordnet, der ebenfalls als dualpolarisierter Strahler ausgebildet ist und aufgrund seiner größeren Bemessung zum Senden und Empfangen in einem niedrigen Frequenzband geeignet ist. Ein derartiger Strahler ist grundsätzlich beispielsweise aus der EP 1 470 615 Bl als bekannt zu entnehmen.
Die beiden Strahler 7 und 9 sitzen an einer gleichen Posi- tion bei frontseitiger Betrachtung senkrecht auf dem jeweils zugehörigen Reflektor 11, der im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine zum Strahler rückwärtige Reflektorwand 13 umfasst, die in einer Reflektorebene 13' angeordnet ist, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel umlaufend Reflektorstege 15 angeordnet sind. Diese Reflektorstege 15 stehen quer und vorzugsweise im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Reflektorebene 13 ' und sind dabei als Teil des gesamten Reflektors 11 als umlaufende Begrenzung vorgesehen. Dadurch lässt sich ein entkopplungsoptimierter Aufbau realisieren, das heißt ein Antennenaufbau, bei dem eine jeweilige Sektorantenne 5 optimal von einer darunter oder darüber befindlichen, benachbarten Sektorantenne entkoppelt ist.
Der erwähnte, entkoppelte Reflektoraufbau umfasst dazu also zumindest einen Reflektorsteg 151 , der quer und vorzugsweise senkrecht zur Reflektorebene 131 der betreffen- den Sektorantenne 5 ausgerichtet ist und dabei zwischen zwei benachbarten Sektorantennen angeordnet ist. Dabei soll dieser, vor allem der Entkopplung zu einer benachbarten Sektorantenne dienende Quersteg 15' des Reflektors 11 quer und insbesondere senkrecht zur Verbindungslinie, das heißt der Zentralachse 1, ausgerichtet verlaufen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann noch ein Zwischenreflektor 17 in einer Zwischenreflektorebene 17 ' in einem parallelen Abstand zur rückwärtigen Reflektorwand 13 an- geordnet sein, der kleiner dimensioniert ist als der dualpolarisierte Strahler 9 für den niedrigen Frequenzbereich, wobei die Symmetrierung des entsprechenden Vektorstrahlers 7 eine entsprechende Zentralöffnung 17a in diesem Zwischenreflektor 17 elektrisch, galvanisch kontaktierungs- frei durchragt.
Das in Figur 1 perspektivisch wiedergegebene Ausführungs- beispiel umfasst die erwähnten drei Sektorantennen 5, die in Vertikal- oder Zentralrichtung 1 jeweils um 120° versetzt zueinander ausgerichtet sind. Der Aufbau aller Antennen ist grundsätzlich gleich, könnte allerdings auch unterschiedlich zueinander sein.
Jede Sektorantenne 5, das heißt jedes entsprechende Antennensystem 5 ist in der gezeigten Ausführungsform nach Art einer einspaltigen Sektorantenne aufgebaut, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auch nur eine Reihe und somit also nur eine entsprechende Strahleranordnung zum Übertragen in ein höheres und niedrigeres Frequenzband um- fasst. Wie später noch gezeigt wird, können in Vertikalrichtung in einer gemeinsamen Antennenspalte 6 auch zwei oder mehrere Sektorantennen zu einem entsprechenden Sektor-Antennenarray zusammengefasst sein. Darüber hinaus können auch weitere Antennensysteme oder Sektorantennen vorgesehen sein, die in einer eher seitlich, radial oder horizontal verlaufenden Anbaurichtung positioniert sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die erwähnte vertikale Zentralachse 1 jeweils mittig in jeder der Reflektorebenen 13' bzw. in der Mitte der jeweiligen Reflektorwand 13. Dadurch ist gewährleistet, dass das Phasenzentrum einer jeden Sektorantenne 5, das näherungsweise in der Regel mittig in der zugehörigen Reflektorebene 13' bzw. in der Reflektorwand 13 einer jeder Sektorantenne 5 liegt, in axialer Draufsicht auf der vertikalen Zentralachse 1 liegt, so dass sich von daher ein gegenüber der herkömmlichen Lösung deutlich verbessertes omnidirektionales Strahlungsdiagramm ergibt.
Anhand von Figur 4 ist ein doppelter Einzelstrahler gezeigt, das heißt eine doppelte Sektorantenne, die im ge- zeigten Ausführungsbeispiel jeweils in zwei Frequenzbändern betrieben werden kann. Diese doppelte Sektorantenne 5 umfasst einen senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden mittigen, in dieser Ausführungsform gemeinsamen Reflektor 11 mit einer gemeinsamen Reflektorwand 13, der in der erwähnten gemeinsamen Reflektorebene 13' liegt. Mit anderen Worten sind die beiden Sektorantennen 5 in diesem Ausführungsbeispiel um 180° versetzt zueinander liegend und damit symmetrisch zur Reflektorebene 13' positioniert. Der weitere Aufbau ist dabei so realisiert, dass jede der beiden um 180° verdreht zueinander montierten Sektorantennen (wie in dem vorausgegangen Ausführungsbeispiel) jeweils einen größer dimensionierten (und z.B. kelchförmig gestalteten) dualpolarisierten Strahler 9 für das niedri- gere Frequenzband und in dessen mittiger Position einen weiteren, ebenfalls dualpolarisierten Vektorstrahler 7 umfasst, gegebenenfalls wieder mit dem zusätzlichen in Figur 4 nicht sichtbaren und von der eigentlichen Reflektorebene 13' beabstandeten Reflektor 17, der ebenfalls wieder in einer Reflektorebene 17' vorgesehen ist.
Dieser Aufbau mit einer um 180° versetzt zueinander ausgerichteten doppelten Sektorantenne 5 kann nunmehr für jede der in Figur 1 gezeigten drei Sektorantennen verwendet werden, so dass sich dadurch bei gleich hohem axialen Aufbau, wie aber auch bei gleichem Durchmesser der so- gebildeten Antennenanordnung letztlich sechs Strahler unterbringen lassen. Dadurch wird nicht nur das Rundstrahldiagramm verbessert, sondern es lässt sich auch eine MIMO-Fähigkeit realisieren.
Nachfolgend wird auf ein Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 bis 7 eingegangen, welches vom Grundsatz her dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 entspricht, jedoch mit dem Unterschied, dass in Abweichung zu den Figuren 1 bis 3 (die einen omnidirektionalen Rundstrahler unter Verwendung von dualpolarisierten Strahlern für eine Dualband-Antenne beschreiben) nunmehr Vektorstrahler 7 oder 9 vorgesehen sind, die nur in einem Frequenzband senden oder empfangen können. Verwendet wird dabei ein Vektorstrahler oder Vektordipol, wie er beispielsweise aus der DE 10 2004 057 774 B4 für das dort beschriebene höhere Frequenzband zu entnehmen ist. Alle gezeigten drei, in Vertikalrichtung längs der Zentralachse 1 übereinander angeordnete Sektorantennen 5 sind dabei in einem 120°- Winkel versetzt zueinander angeordnet, wie sich insbesondere aus der Ansicht längs der Zentralachse gemäß Figuren 6 und 7 ergibt. Grundsätzlich kann die Anordnung so sein, dass mittels eines derartigen Rundstrahlers in jedem gewünschten Frequenzband gesendet und/oder empfangen werden kann, und zwar für beide Polarisationen. Auch hier können anstelle des gezeigten dualpolarisierten Vektordipols andere geeignete Strahlereinrichtungen, wie beispielsweise Patchstrahler, eingesetzt werden.
Anhand der Figuren 8 bis 10 ist nunmehr das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel insoweit erweitert worden, als nunmehr für jede Sektorantenne 5 zwar weiterhin nur eine Antennenspalte 6 vorgesehen ist, bei der allerdings nunmehr in jeder Antennenspalte 6 längs der Zentralrichtung zwei versetzt zueinander liegende dualpolarisierte Strahler 7 oder 9 angeordnet sind. Der Abstand der Strah- 1er wird üblicherweise in Abhängigkeit des gewählten Frequenzbandes festgelegt, in dem die Antenne strahlen und/oder empfangen soll. Dieser Abstand beträgt üblicherweise einen Wert zwischen λ/2 bis λ, beispielsweise um 0,7 bis 0,75 λ, wobei λ die Mittenbetriebsfrequenz für das betreffende Frequenzband sein kann. Es handelt sich bei diesem Ausführungsbeispiel also um einen dualpolarisierten, omnidirektionalen Rundstrahler für ein Monoband, bei welchem jede Sektorantenne zumindest zwei in Anbaurichtung, in der Regel in Richtung der vertikalen Zentralachse 1 übereinander angeordnete dualpolarisierte Strahler um- fasst. Mit anderen Worten kann das Prinzip ausgebaut werden, dass drei, vier usw. entsprechende Strahler längs der Zentralachse übereinander angeordnet sind. Ansonsten ist jede Sektorantenne, wie bei den anderen Ausführungsbei- spielen auch, in einem entsprechenden Winkel um die Zentralachse 1 herum versetzt zueinander angeordnet, wie die Figuren 9 und 10 zeigen.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 8 bis 10 ist ebenfalls wieder für eine Monoband-Antenne mit mehreren, längs der Zentralachse 1 übereinander angeordneten, dualpolarisierten Strahlern gezeigt. Aber auch hier können die einzelnen Sektorantennen als dualpolarisierte
Dualband- oder dualpolarisierte Triband- oder allgemein dualpolarisierte Mehrband-Antennen ausgebildet sein. Sollen die Strahler in den einzelnen Sektorantennen 5 beispielsweise in zwei (oder mehreren) Frequenzbändern strah- len, wird üblicherweise zwischen den einzelnen Strahlern von der Betriebswellenlänge abhängig ein unterschiedlicher Strahlerabstand gewählt, wie dies grundsätzlich beispielsweise aus der EP 1 082 782 Bl (entspricht der WO 99/062139 AI) bekannt ist. Dies hieße beispielsweise in Anlehnung auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 oder Figur 8, dass beispielsweise jede Sektorantenne 5 zwei dualpolarisierte, längs der Zentralachse 1 beabstandete Strahler 9 für das niedrigere Frequenzband und beispielsweise in gleicher Anbaurichtung versetzt liegend drei dualpolarisierte Strahler 7 für das höhere Frequenzband umfasst, wobei beispielsweise bei doppelt so hohem oberen Frequenzband (beispielsweise 1800 MHz-Band) im Verhältnis zum unteren Frequenzband (beispielsweise 900 MHz -Band) zwei dualpolarisierte Strahler 9 für das höhere Frequenzband in der mittigen Zentralposition der beiden dualpolarisierten Strahler für das niedrigere Frequenzband 9 sitzen (wie in Figur 1 gezeigt) , und dass der dritte dualpolarisierte Strahler 7 für das höhere Frequenzband zwischen den beiden Zentren der beiden Strahler für das niedrige bzw. höhere Frequenzband angeordnet sein kann.
Nachfolgend wird auf ein nochmalig abgewandeltes Ausfüh- rungsbeispiel gemäß den Figuren 11 bis 13 eingegangen, welches vom Grundsatz her drei in 120° -Winkeln verdreht zueinander angeordnete Sektorantennen 5 beschreibt, die wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen längs der Zentralachse 1 versetzt zueinander liegen. In Abweichung zu den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen umfasst dieser omnidirektionale Rundstrahler nicht nur drei Sektorantennen 5 mit dualpolarisierten Strahlern, die nur in einer Antennenspalte 6 angeordnet sind, sondern die jeweils in zwei Antennenspalten 6 angeordnet sind. In jeder Antennenspalte können dabei zumindest ein oder mehrere, vorzugsweise in Zentralrichtung 1 versetzt zueinander liegende Monoband- , Dualband- oder allgemein Mehrband- Strahler angeordnet sein, wie dies anhand der vorausgegangenen Ausführungsbeispielen grundsätzlich erläutert wurde.
Der Reflektor 11 mit seiner Reflektorwand 13 liegt dabei für jeweils beide Antennenspalten 6 jeder Sektorantenne 5 in einer gleichen Reflektorebene 13'. Entsprechende Re- flektorstege 15 sind für jede Spaltenanordnung vorgesehen, die um alle zu einer Antennenspalte gehörenden Strahler 7, 9 herum verlaufen, einschließlich der erwähnten quer zur Zentralachse 1 ausgerichteten Reflektorstege 15' zur Er- zielung einer Entkopplung zur nächsten Sektorantenne. In Abweichung beispielsweise von Figur 8 oder von Figur 11 könnten bei Bedarf noch quer verlaufende Reflektorstege zwischen den einzelnen Strahlern 7 oder 9 in den einzelnen Antennenspalten 6 vorgesehen sein.
Bei der Variante gemäß der Figur 11 ist ein in zentraler Axialrichtung 1 verlaufender Antennensteg 15" auch zwischen den beiden Antennenspalten vorgesehen. Der Abstand zwischen den Mittellängsachsen durch jede der Antennenspalten 6 sollte auch hier wieder dem üblichen Abstand entsprechen, also beispielsweise zwischen λ/2 und λ bezüglich der Mittenbetriebsfrequenz liegen. Entsprechend geeignete Werte liegen häufig zwischen 0,65 λ bis 0,75 λ, also beispielsweise um 0,7 λ (bezogen auf die Mittenbetriebsfrequenz, wenn es sich um eine Monband-An- tenne handelt; andernfalls bei Dualband-Antennen ist für λ der Wert der Mittenfrequenz für das niedrigere Frequenzband als Bezugsgröße heranzuziehen) .
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind die beiden Antennenspalten 6 jeweils zu einer vertikalen Symmetrie- ebene (senkrecht zur Reflektorebene 13' stehend) angeordnet, so dass die vertikale Zentralachse 1 die Reflektor- ebene 13' durchläuft, und zwar genau an der Trenn- und Verbindungsstelle zwischen den beiden Antennenspalten 6. Das heißt, dass die jeweilige vertikale Symmetrieachse 1 zwischen den Antennenspalten 6 parallel zur zugehörigen Reflektorebene 13' verläuft. Die ergibt, dass im Fernfeld die Phasenzentren der Sektorantennen 5 (mit den Strahlern in den beiden Spalten 6) scheinbar in der Zentralachse 1 liegen oder zumindest näherungsweise dort liegen.
Anhand des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 14 bis 16 ist ein omnidirektionaler Rundstrahler mit zwei Antennenspalten 6 und einem oder mehreren Strahlern 7, 9 in den einzelnen Spalten 6 gezeigt, bei der die eine Antennen- spalte 6, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 10 bezüglich der Zentralachse 1 so angeordnet ist, dass sich die drei vertikal ausgerichteten Symmetrieebenen (die senkrecht zur jeweiligen Reflektorebene 131 stehen) der drei in Vertikalrichtung übereinander und verdreht zueinander angeordneten Sektorantennen 5 in der Zentralachse 1 schneiden. Die dazu jeweils zweite Antennenspalte 6 ist dann asymmetrisch zur Zentralachse 1 jeweils seitlich versetzt, das heißt radial nach außen ver¬ setzt liegend angeordnet, so dass sich in Draufsicht auf die Figuren 15 und 16 eine zu den Figuren 12 und 13 abweichende Anordnung ergibt . Mit anderen Worten ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel, wie in dem vorausgegangenen Ausführungsbeispiel sichergestellt, dass zumindest ein zusätzlicher weiterer, in einer weiteren Antennenspalte 6 angeordneter Strahler 7, 9 vorgesehen ist, also zumindest ein zusätzlicher seitlich oder radial versetzt liegender Strahler 7, 9 vorgesehen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 11 bis 13 wie bei dem Ausführungsbei- spiel nach den Figuren 14 bis 16 können dabei die ein- zelnen Sektorantennen 5 mit den gezeigten zumindest beiden
Antennenspalten in Querrichtung, das heißt senkrecht zur Zentralachse 1 in unterschiedlichen Stellungen positioniert werden, also müssen nicht zwingend nur in der in den Figuren 11 bis 13 bzw. 14 bis 16 gezeigten Stellung angeordnet sein. Beliebige andere abweichende Relativpositionen in einer unterschiedlichen Verschiebestellung senkrecht zur Zentralachse sind möglich. Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der in Draufsicht auf eine entsprechende Sektorantenne mit den zumindest einen oder den zumindest beiden Antennenspalten die Zentralachse 1 stets in einer überlappenden Position zu der ein-, zwei- oder mehrspaltigen Sektorantenne 5 liegt.
Genauso sind aber auch in weiten Bereichen Zwischenpositionen möglich, in denen die beispielsweise beiden Antennenspalten 6 in Horizontalrichtung relativ zur Zentralachse 1 in unterschiedlicher Lage positioniert werden können.
Bei den vorausgehend erläuterten Ausführungsbeispielen unter Verwendung mehrerer Strahler pro Sektorantenne, insbesondere auch bei Verwendung eines zwei- oder mehr- spaltigen Antennenaufbaus (Antennenarray) lässt sich vor allem eine MIMO-Fähigkeit des omnidirektionalen Rundstrahlers realisieren bzw. weiter ausbauen und verbessern. Diese verbesserte MIMO-Fähigkeit lässt sich dabei bei bestmöglicher Rundheit des Strahlungsdiagramms sicher- stellen.
Anhand von Figur 4 ist gezeigt worden, dass an jeder Position der Sektorantenne die Strahleranzahl verdoppelt werden kann, dadurch, dass bezogen auf den Reflektor 11 bzw. die Reflektorwand 13 quasi dazu spiegelbildlich auf beiden
Seiten eine entsprechende Strahlerstruktur vorgesehen ist. Dieses anhand von Figur 4 grundsätzlich erläuterte Prinzip lässt sich aber bei allen Ausführungsbeispielen realisie- ren. Dies soll nur beispielhaft anhand der Figuren 17 bis 19 gezeigt werden, welches vom Prinzip her dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 bis 10 entspricht, mit der Besonderheit, dass der anhand von Figur 4 erläuterte Grundgedanke auch hier realisiert ist. Dadurch ergibt sich eine doppelte Strahleranordnung, bei der in jedem der drei Höhenbereiche quasi eine doppelte Sektorantenne 5 vorgesehen ist, die in 180° Richtung versetzt, also entgegengesetzt zueinander ausgerichtete und eine oder mehrere Einband- oder Mehrbandstrahler in einer, zwei oder mehreren Spalten umfassen kann, und dies stets bei Verwendung von dualpolarisierten oder zirkulär polarisierten Strahlern . Wie erwähnt ist der Antennenaufbau grundsätzlich so, dass die Phasenzentren aller Spaltenantennen, das heißt zumindest der Spaltenantennen, die längs der Zentralachse 1 in der Regel in Vertikalrichtung aufeinanderfolgend angebaut sind, in der Zentralachse 1 zusammenfallen oder zumindest in der Nähe der Zentralachse 1 liegen. Diese Phasenzentren liegen dabei in der Regel in der Reflektorebene 13' der Reflektorwand 13. Allgemein gesprochen sind die einzelnen Sektorantennen mit ihren Reflektoren 11 so um eine Zentralachse 1 herum angeordnet, dass sich in Draufsicht längs der Zentralachse 1 die Reflektoren 11 und damit auch die Reflektorwand 13 zumindest teilweise überlappen und überschneiden. Dieser Abstand ist jedenfalls deutlich und bevorzugt mehr als die Hälfte kleiner als der übliche Abstand zwischen den Phasenzentren, das heißt insbesondere der jeweiligen Reflektorebene 13', der Reflektorwände 13 und der Zentralachse X bei herkömmlichen Rundstrahlantennenanordnungen, die einen in Draufsicht dreieckförmigen Aufbau aufweisen, bei welchem die Reflek- torebenen an den Seiten eines gleichseitigen Dreiecks positioniert sind.
Bevorzugt sind also im Rahmen der Erfindung die Reflektor- wände 13, das heißt die jeweilige Reflektorebene 13' bezogen auf die Zentralachse 1 so angeordnet, dass der radiale Abstand zur Zentralachse 1 dieser Reflektorwand 13 oder der Reflektorebene 13' kleiner ist als 15%, insbesondere kleiner ist als 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% und insbeson- dere auch kleiner ist als 1% der Spaltenbreite B der jeweiligen Antennenspalte 6 (siehe Figuren 1, 8 oder 11) .
Die erläuterten Ausführungsbeispiele sind allesamt so beschrieben worden, dass die jeweilige Reflektorebene 13' einer Reflektorwand 13 eines Reflektors 11 einer jeden Sektorantenne 5 so angeordnet ist, dass die Zentralachse 1 in der Reflektorebene 13' liegt. Die einzelnen Sektorantennen mit ihren Reflektoren 11 und den Reflektorwänden können aber auch in einem radialen Abstand zur Zentral- achse versetzt angeordnet werden, um immer noch die erfindungsgemäßen Vorteile zu realisieren, wenn dieser Abstand nicht zu groß wird. Von daher soll dieser Abstand bevorzugt kleiner als 15%, insbesondere kleiner als 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% und insbesondere auch kleiner als 1% der Spaltenbreite B einer Antennenspalte 6 sein.
In Figur 20 ist eine derartige Anordnung der einzelnen Reflektoren gezeigt, in der die jeweilige Reflektorebene 13' einen in dem vorstehend genannten Sinne geringen Radi- alversatz zur Zentralachse 1 aufweist. Eine solche Ausbildungsform kommt unter anderem dann in Betracht, wenn in dem so gebildeten Freiraum zwischen den in Draufsicht drei in unterschiedlicher Höhenlage angeordneten Sektorantennen beispielsweise ein Antennenmast vorgesehen sein soll, der von der Zentralachse 1 durchsetzt wird.
Bei der Anordnung gemäß Figur 21 ist ein Versatz der ein- zelnen Sektorantennen in negativer Richtung vorgenommen worden. Dort sind also die Reflektorwände 13 mit ihren zugehörigen Reflektorebenen 131 relativ zur Zentralachse 1 versetzt angeordnet, dass die Zentralachse 1 die Reflektorstege durchsetzt. Mit anderen Worten verläuft also hier die Zentralachse 1 auf der Seite der Reflektorebene 13 ' , auf der auch die Strahler 7 und/oder Strahler 9 vorgesehen sind (bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 20 verläuft die Zentralachse 1 auf der Rückseite der Reflektorwände 13, also auf der gegenüberliegenden Seite zu den Strahlern 7/9) .
Anhand von Figur 22 ist nur zur Vervollständigung in axialer Draufsicht eine Antenne mit drei Sektorantennen nach dem Stand der Technik gezeigt, bei der die drei Sektoran- tennen 5 um die Zentralachse herum um einen 120° -Winkel angeordnet sind, wobei in diesem Fall alle Sektorantennen in einer gleichen Höhenlage montiert sind, da die Reflektorwände einen so großen Abstand zur Zentralachse 1 aufweisen, dass sich die so gebildeten Sektorantennen und insbesondere deren Reflektoren 11 oder Reflektorwände 13 in Draufsicht nicht überlappen oder schneiden.
Um den erwähnten entkopplungsoptimierten Aufbau der Einzelstrahler 5 bzw. der Richtantennen 5, also der einen oder mehreren Sektorantennen 5 zu realisieren, sind die erwähnten, quer und insbesondere senkrecht zu der Reflektorebene 13 ' der Reflektorwand 13 oder des gesamten Reflektors 11 verlaufenden Reflektorstege 15 bzw. 15' vor- gesehen. Diese Reflektorstege 15 bzw. 15' sollen bevorzugt eine Reflektorsteg-Höhe R aufweisen, die größer als 0,05 λ ist, wobei λ die Mittenfrequenz im Falle eines Monoband- Strahlers ist. Im Falle einer Dualband- oder Multiband- Strahleranordnung ist λ die Mittenfrequenz des niedrigsten Frequenzbandes. Allgemein gesprochen soll die Höhe R der Seitenwand oder der Seitenstege 15, 15' des Reflektors 11 gegenüber der Reflektorebene 13 ' nicht größer sein als die Höhe Hl, also die Höhe der Strahler 7 gegenüber der Re- flektorebene 13 ' und damit aber auch nicht höher sein als die Höhe H2 , das heißt die Höhe der Strahler 9 gegenüber der Reflektorebene 13' (siehe Figur 4) .
Mit anderen Worten ist also im gezeigten Ausführungsbei - spiel die Reflektorsteg-Höhe R der Reflektorstege 15, 15' sowie 15" kleiner als die Höhe H2 der dual- oder vertikal- polarisierten Dipol- oder Vektorstrahler 9 für das niedrigere Frequenzband und damit auch noch niedriger als die Höhe Hl der noch höher bauenden dual- oder vertikalpolari- sierten Dipol- oder Vektorstrahler 7 für das höhere Frequenzband, wie dies aus den Figuren 2 oder 4 zu ersehen ist .
In den erwähnten Ausführungsbeispielen ist auf das Speise- System nicht mehr einzeln eingegangen worden. Üblicherweise werden die entsprechenden Strahler und Antennen bzgl. der beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen sowie für die einen oder mehreren Frequenzbänder über Koaxialleitungen jeweils getrennt gespeist. Eben- so verwendet werden können aber auch Combiner/Verteiler, worüber die gemeinsam zugeführten Frequenzen aufgeteilt bzw. zusammengefasst werden können. Es wird insoweit auf bekannte Lösungen verwiesen, was ebenso für den Betrieb der Sektorantennen 5 zur Realisierung eines MIMO-Betriebs gilt .
Ferner wird angemerkt, dass die zu dem erläuterten Rund- strahier gehörenden Sektorantennen, die in einer einzigen Polarisation strahlen oder empfangen, über ein Speise- netzwerk zusammengeschaltet sein können (dies gilt nicht für den Sektorbetrieb) . Soweit für die Sektorantennen Strahler vorgesehen sind, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen senden und/oder empfangen, können alle in einer gemeinsamen Polarisationsebene (von beispielsweise +45° oder -45° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet) betriebene Strahler über ein Speisenetzwerk zusammengeschaltet sein.

Claims

Patentansprüche ;
1. Dualpolarisierte, omnidirektionale Antenne mit zumin- dest drei separaten in Umfangsrichtung um eine Zentralachse (1) versetzt zueinander liegenden Sektorantennen (5) mit folgenden Merkmalen:
jede Sektorantenne (5) umfasst zumindest eine Antennenspalte (6) mit einem zugehörigen Reflektor (11) , der zumindest teilweise in einer Reflektorebene (13') angeordnet ist, wobei in der Antennenspalte (6) vor dem Reflektor (11) zumindest ein dualpolarisierter Strahler (7, 9) angeordnet ist, mit einer Speiseeinrichtung, die mit der Sektoran- tenne (5) gekoppelt ist,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
die Sektorantennen (5) sind zusätzlich längs ihrer Zentralachse (1) versetzt zueinander angeordnet, die Sektorantennen (5) sind so angeordnet, dass sich in axialer Ansicht längs der Zentralachse (1) die Reflektoren (11) mit ihrer in einer jeweiligen Reflektorebene (13') angeordneten Reflektorwand (13) überlappen oder schneiden, und
zwischen zwei benachbarten und längs der Zentral - achse (1) versetzt zueinander angeordneten Sektorantennen (5) ist eine Entkopplungseinrichtung vorgesehe .
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorwände (13) oder die Reflektorebenen (13') parallel zur Zentralachse liegen, und zwar derart, dass der Abstand zwischen der Reflektorebene (13') einer Sekto- rantenne (5) und der Zentralachse kleiner ist als 15%, insbesondere kleiner ist als 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% und insbesondere kleiner ist als 1% der Spaltenbreite (B) einer zugehörigen Antennenspalte (6) .
3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektorantennen (5) so angeordnet sind, dass die Zentralachse (1) durch die Phasenzentren und/oder die zugehörige Reflektorebene (131) der Sektorantenne (5) hindurch verläuft oder einen Abstand dazu aufweist, der kleiner ist als 15%, insbesondere kleiner ist als 10%, 8%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% und insbesondere kleiner ist als 1% der Spaltenbreite (B) einer zugehörigen Antennenspalte (6) .
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Entkopplungseinrichtung aus zumindest einem Reflektorsteg (15, 15') besteht, der quer zur Reflektorebene (13') des zugehörigen Reflektors (11) ausgerichtet ist.
5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Reflektorstegs (15, 15', 15") größer ist als 0,05 λ bezogen auf die Mittenfrequenz in einer Monoband- Antenne oder bezogen auf die tiefere Mittenfrequenz in einer Dualband- oder Multiband-Antenne und kleiner ist als eine Höhe (Hl) der dualpolarisierten Strahler (7) und/oder kleiner ist als die Höhe (H2) der dualpolarisierten Strahler (9), jeweils gegenüber der Reflektorebene (13') des zugehörigen Reflektors (11) einer Sektorantenne (5) .
6. Antenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sektorantenne (5) einen umlaufend geschlossenen oder unterbrochenen Reflektorquersteg (15) aufweist, wodurch der Reflektor (11) , mit der innerhalb des Reflek- torsstegs (15, 15') sitzenden Sektorantenne (5) umfasst ist .
7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sektorantenne (5) als Monoband- Antenne, als Dualband-Antenne oder als Multiband-Antenne ausgebildet ist.
8. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich jeder Sektorantenne (5) eine um 180°, das heißt entgegengesetzt ausgerichtete zweite Sektorantenne (5) vorgesehen ist, die vorzugsweise einen gemeinsamen Reflektor (11) , insbesondere eine gemeinsame Reflektorwand (13) mit einer gemeinsamen Reflektorebene (13 ' ) umfasst .
9. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sektorantenne (5) mehrere in der Antennenspalte (6) liegende und in Richtung der Zentral - achse (1) versetzt zueinander angeordnete dualpolarisierte Strahler (7, 9) umfasst.
10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektorantennen (5) zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Antennenspalten (6) um- fasst, wobei in jeder Antennenspalte zumindest ein dual- polarisierter Strahler (7, 9) und vorzugsweise mehrere dualpolarisierte Strahler (7,9) in Richtung der Antennen¬ spalte (6) beabstandet zueinander angeordnet sind.
11. Antenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dualpolarisierten Strahler (7, 9) in den einzelnen Antennenspalten (6) einer Sektorantenne (5) in gleicher Höhenlage angeordnet sind.
12. Antenne nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Antennenspalten (6) zwischen 0,65 λ und 0,75 λ liegt, wobei λ die Mittenbetriebsfrequenz für das niedrigste Frequenzband ist.
13. Antenne nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sektorantenne (5) mit ihren zumindest beiden Antennenspalten (6) symmetrisch zur Zentralachse (1) angeordnet ist.
14. Antenne nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektorantennen (5) so angeordnet sind, dass jeweils eine Antennenspalte (6) symmetrisch zur Zentralachse (1) positioniert ist, wohingegen die zumin- dest eine weitere Antennenspalte (6) dazu radial, seitlich oder quer zur Zentralachse (1) versetzt liegt.
15. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in einer oder in unterschied- liehen Antennenspalten (6) angeordnete dualpolarisierte Strahler (7, 9) als MIMO-Antennen betreibbar sind.
16. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dualpolarisierten Strahler (7, 9) monoband- , dualband- oder mehrbandfähig sind.
PCT/EP2013/003355 2012-12-06 2013-11-07 Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne WO2014086452A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13789186.7A EP2929589B1 (de) 2012-12-06 2013-11-07 Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne
KR1020157014674A KR101672502B1 (ko) 2012-12-06 2013-11-07 이중 편파 무지향성 안테나
CN201380063614.8A CN105379006B (zh) 2012-12-06 2013-11-07 双极化全向天线
JP2015545682A JP6014774B2 (ja) 2012-12-06 2013-11-07 全方向性二偏波型アンテナ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012023938.6 2012-12-06
DE102012023938.6A DE102012023938A1 (de) 2012-12-06 2012-12-06 Dualpolarisierte, omnidirektionale Antenne

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014086452A1 true WO2014086452A1 (de) 2014-06-12

Family

ID=49554198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/003355 WO2014086452A1 (de) 2012-12-06 2013-11-07 Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2929589B1 (de)
JP (1) JP6014774B2 (de)
KR (1) KR101672502B1 (de)
CN (1) CN105379006B (de)
DE (1) DE102012023938A1 (de)
WO (1) WO2014086452A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2563574A (en) * 2017-06-05 2018-12-26 International Electric Company Ltd A phased array antenna and apparatus incorporating the same
EP3883051A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-22 Maritime IoT Solutions BV Gruppenantennenmodul
US11527837B2 (en) 2018-03-02 2022-12-13 The Secretary Of State For Defence Dual polarised omnidirectional antenna apparatus
RU2822631C1 (ru) * 2020-03-19 2024-07-10 МАРИТАЙМ АйОуТи СОЛЮШНЗ БВ Способ установки модуля антенной решетки

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9843096B2 (en) 2014-03-17 2017-12-12 Ubiquiti Networks, Inc. Compact radio frequency lenses
DE102014014434A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Kathrein-Werke Kg Multiband-Strahlersystem
US10164332B2 (en) * 2014-10-14 2018-12-25 Ubiquiti Networks, Inc. Multi-sector antennas
WO2016137938A1 (en) 2015-02-23 2016-09-01 Ubiquiti Networks, Inc. Radio apparatuses for long-range communication of radio-frequency information
CN107040294B (zh) 2015-10-09 2020-10-16 优倍快公司 同步多无线电天线系统和方法
KR102318761B1 (ko) * 2017-08-24 2021-10-28 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102133095B1 (ko) * 2018-10-30 2020-07-13 서울특별시 다기능 소방 호스
CN110970736A (zh) * 2019-12-02 2020-04-07 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种微带天线阵
WO2021217219A1 (en) * 2020-05-01 2021-11-04 Fleet Space Technologies Pty Ltd Antenna and antenna systems for leo satellite communication
USD989048S1 (en) 2021-01-15 2023-06-13 Fleet Space Technologies Pty Ltd Patch antenna

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802579A2 (de) * 1996-04-15 1997-10-22 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Multisektorenantenne
US5969689A (en) * 1997-01-13 1999-10-19 Metawave Communications Corporation Multi-sector pivotal antenna system and method
US6369774B1 (en) * 1999-06-18 2002-04-09 Nortel Networks S.A. Radio communication base station antenna
GB2383689A (en) * 2001-11-07 2003-07-02 William Hislop Dobbie Antenna assembly
WO2003065505A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-07 Kathrein-Werke Kg Dualpolarisierte strahleranordnung
WO2007069809A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-21 Kmw Inc. Variable beam controlling antenna in mobile communication base station
WO2008017386A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Kathrein-Werke Kg Antennenanordnung, insbesondere für eine mobilfunk-basisstation
WO2012096544A2 (ko) * 2011-01-13 2012-07-19 주식회사 에이스테크놀로지 무도금 방사체를 포함하는 안테나

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4737796A (en) * 1986-07-30 1988-04-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Ground plane interference elimination by passive element
DE19818772C2 (de) 1998-04-27 2000-05-31 Siemens Ag Verfahren zum Abbau der Radioaktivität eines Metallteiles
DE19823749C2 (de) 1998-05-27 2002-07-11 Kathrein Werke Kg Dualpolarisierte Mehrbereichsantenne
DE19860121A1 (de) 1998-12-23 2000-07-13 Kathrein Werke Kg Dualpolarisierter Dipolstrahler
FR2794290B1 (fr) 1999-05-10 2007-04-20 Cit Alcatel Antenne a polarisation verticale
JP4300724B2 (ja) * 2001-09-05 2009-07-22 日立電線株式会社 偏波ダイバーシチ無指向性アンテナ
DE10316787A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-11 Kathrein-Werke Kg Reflektor, insbesondere für eine Mobilfunk-Antenne
CN2727987Y (zh) * 2004-07-28 2005-09-21 西安海天天线科技股份有限公司 一种四极化阵列全向天线
CN2752984Y (zh) * 2004-09-23 2006-01-18 西安海天天线科技股份有限公司 三棱柱八端口phs基站天线
DE102004057774B4 (de) 2004-11-30 2006-07-20 Kathrein-Werke Kg Antenne, insbesondere Mobilfunkantenne
DE102006037517A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-21 Kathrein-Werke Kg Antennenanordnung, insbesondere für eine Mobilfunk-Basisstation
DE102007060083A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Kathrein-Werke Kg Mehrspalten-Multiband-Antennen-Array
JP4611401B2 (ja) * 2008-05-30 2011-01-12 日本電業工作株式会社 アンテナ装置
JP5307651B2 (ja) * 2009-06-26 2013-10-02 Ｋｄｄｉ株式会社 アンテナ装置
US9590317B2 (en) * 2009-08-31 2017-03-07 Commscope Technologies Llc Modular type cellular antenna assembly
CN101714701B (zh) * 2009-12-21 2013-06-19 京信通信系统（中国）有限公司 双频双极化阵列天线
WO2011120090A1 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Argus Technologies (Australia) Pty Ltd Omni-directional multiple-input multiple-output antenna system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802579A2 (de) * 1996-04-15 1997-10-22 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Multisektorenantenne
US5969689A (en) * 1997-01-13 1999-10-19 Metawave Communications Corporation Multi-sector pivotal antenna system and method
US6369774B1 (en) * 1999-06-18 2002-04-09 Nortel Networks S.A. Radio communication base station antenna
GB2383689A (en) * 2001-11-07 2003-07-02 William Hislop Dobbie Antenna assembly
WO2003065505A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-07 Kathrein-Werke Kg Dualpolarisierte strahleranordnung
WO2007069809A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-21 Kmw Inc. Variable beam controlling antenna in mobile communication base station
WO2008017386A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Kathrein-Werke Kg Antennenanordnung, insbesondere für eine mobilfunk-basisstation
WO2012096544A2 (ko) * 2011-01-13 2012-07-19 주식회사 에이스테크놀로지 무도금 방사체를 포함하는 안테나

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2563574A (en) * 2017-06-05 2018-12-26 International Electric Company Ltd A phased array antenna and apparatus incorporating the same
GB2563574B (en) * 2017-06-05 2021-08-04 International Electric Company Ltd A phased array antenna and apparatus incorporating the same
US11563269B2 (en) 2017-06-05 2023-01-24 International Electric Company Limited Phased array antenna and apparatus incorporating the same
US11527837B2 (en) 2018-03-02 2022-12-13 The Secretary Of State For Defence Dual polarised omnidirectional antenna apparatus
EP3883051A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-22 Maritime IoT Solutions BV Gruppenantennenmodul
WO2021185970A1 (en) 2020-03-19 2021-09-23 Maritime Iot Solutions Bv Antenna array module
RU2822631C1 (ru) * 2020-03-19 2024-07-10 МАРИТАЙМ АйОуТи СОЛЮШНЗ БВ Способ установки модуля антенной решетки
US12040538B2 (en) 2020-03-19 2024-07-16 Maritime Iot Solutions Bv Antenna array module
JP7516540B2 (ja) 2020-03-19 2024-07-16 マリタイム アイオーティー ソリューションズ ビーブイ アンテナアレイモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
KR101672502B1 (ko) 2016-11-04
EP2929589B1 (de) 2018-09-05
JP6014774B2 (ja) 2016-10-25
DE102012023938A1 (de) 2014-06-12
KR20150093680A (ko) 2015-08-18
EP2929589A1 (de) 2015-10-14
JP2016504843A (ja) 2016-02-12
CN105379006B (zh) 2018-07-06
CN105379006A (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2929589B1 (de) Dualpolarisierte, omnidirektionale antenne
EP1327287B1 (de) Dualpolarisiertes antennenarray
EP1082782B1 (de) Dual polarisierte mehrbereichsantenne
DE69901026T2 (de) Doppelbandantenne
DE60214585T2 (de) Patchgespeiste, gedruckte antenne
EP0848862B1 (de) Antennenarray
EP1964205B1 (de) Dual polarisierte antenne mit längs- oder querstegen
EP3025395B1 (de) Breitband-antennenarray
DE202021106120U1 (de) Strahlerelemente mit abgewinkelten Einspeiseschäften und Basisstationsantennen einschließlich derselben
DE69832592T2 (de) Gerät zum empfangen und senden von funksignalen
DE10012809A1 (de) Dualpolarisierte Dipolantenne
EP1082781A1 (de) Antennenarray mit mehreren vertikal übereinander angeordneten primärstrahler-modulen
DE102007060083A1 (de) Mehrspalten-Multiband-Antennen-Array
DE102007047741A1 (de) Speisenetzwerk für eine Gruppenantenne
EP1749331B1 (de) Mobilfunkantenne mit strahlformungselement
WO2016050336A1 (de) Multiband-strahlersystem
EP3533110B1 (de) Dual polarisierter hornstrahler
DE10359623A1 (de) Mobilfunk-Antennenanordnung für eine Basisstation
EP1525642B1 (de) Zweidimensionales antennen-array
WO2019162345A1 (de) Multibandantennenanordnung für mobilfunkanwendungen
EP2514027B1 (de) Dualpolarisierte gruppenantenne, insbesondere mobilfunkantenne
WO2005018043A1 (de) Antennenanordnung
DE9307415U1 (de) Gruppenantenne
EP3625894A1 (de) Mobilfunksystem mit einem beamforming-netzwerk und einem mehrfachantennensystem, um ein broadcast-beam zu erzeugen sowie ein entsprechendes verfahren hierfür
WO2009065951A1 (de) Kompakte richtantennenanordnung mit mehrfachnutzung von strahlerelementen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13789186

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013789186

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157014674

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015545682

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE