Antennenmodul und Lichtmast mit einem solchen Antennenmodul

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Antennenmodul zur Anbringung auf einem Bauwerk, insbesondere einem Lichtmast (1), mit einer zentralen Säule (7), die Befestigungsmittel (10) zur Anbringung von Sende- und/oder Empfangsantennen (11) insbesondere für die Telekommunikation aufweist und von einer Verblendung (14) aus einem funkwellendurchlässigen Material umgeben ist, wobei am Basisende und/oder am oberen Ende der Säule (7) Kupplungsmittel (8, 9) vorgesehen sind, um das Antennenmodul (6) an einem Bauwerk anzubringen oder mit einem weiteren Antennenmodul (6) zu verbinden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Lichtmast mit mehreren daran angebrachten Beleuchtungskörpern (4), welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß am oberen Ende des Lichtmasts (1) ein Antennenmodul (6) nach einem der vorherigen Ansprüche angebracht ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antennenmodul zur Anbringung auf einem Bauwerk, insbesondere einem Lichtmast. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Lichtmast, der mit wenigstens einem solchen Antennenmodul versehen ist.

[0002] Die Betreiber von Mobilfunknetzen sind darauf angewiesen, in regelmäßigen Abständen Sende- und Empfangsantennen aufzustellen, um ein flächendeckendes Telefonnetz mit möglichst wenigen sogenannten Funklöchern den Benutzern zur Verfügung zu stellen. Ein Problem dabei besteht darin, geeignete Standorte für solche Antennen beispielsweise auf Hochhäusern in entsprechender Lage zu finden, zumal solche Standorte zum Teil sehr teuer bezahlt werden müssen. Eine weitere Schwierigkeit besteht in der Montage der Antenne, die vor Ort an dem entsprechenden Gebäude erfolgt, was dazu führt, daß die bekannten Antennen nach Art von Fernsehantennen Einzelanfertigungen darstellen.

[0003] Vor dem Hintergrund dieser Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, alternative Aufstellungsmöglichkeiten für Antennen zu erschließen und individuell einsetzbare Antennenmodule zur Verfügung zu stellen.

[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Antennenmodul zur Anbringung auf einem Bauwerk, insbesondere einem Lichtmast, mit einer zentralen Säule, die Befestigungsmittel zur Anbringung von Sende- und/oder Empfangsantennen insbesondere für die Telekommunikation aufweist und von einer Verblendung aus einem funkwellendurchlässigen Material umgeben ist, wobei am Basisende und/oder am oberen Ende der Säule Kupplungsmittel vorgesehen sind, um das Antennenmodul an einem Bauwerk anzubringen oder mit einem weiteren Antennenmodul zu verbinden.

[0005] Der Erfindung liegt damit die allgemeine Überlegung zugrunde als Standort für Sende- und Empfangsantennen insbesondere für den Mobilfunkbereich größere Lichtmasten heranzuziehen, wie sie beispielsweise an Fußballstadien oder dergleichen ohnehin bereits zur Verfügung stehen. Hierfür schafft die Erfindung ein Standard-Antennenmodul mit einer zentralen Säule, an der die eigentlichen Sende- und/oder Empfangsantennen angebracht werden, und einer die Säule umgebenden Verblendung, die sowohl einen Sichtschutz bildet, als auch die Antennen und Versorgungsleitungen etc. vor Umwelteinflüssen schützt. Dieses Standard-Antennenmodul kann komplett vormontiert und über die am Basisende vorgesehenen Kupplungsmittel an dem Lichtmast angebracht werden.

[0006] Des weiteren bietet die Erfindung die Möglichkeit, mehrere Antennenmodule zu einem Turm aufzubauen, wobei dann entsprechende Kupplungsmittel beispielsweise in Form von Kupplungsflanschen am Basisende und auch am oberen Ende der Säule vorgesehen sind, um eine einfache Montage zu gewährleisten. Hierdurch können beispielsweise an einem Lichtmast die Antennen unterschiedlicher Mobilfunkanbieter jeweils in einen Modul montiert werden, wobei auch ein nachträgliches Nachrüsten in einfacher Weise erfolgen kann.

[0007] Aus aerodynamischen Gesichtspunkten sollte sich ein solcher Turm aus Antennenmodulen zu seiner Spitze hin verjüngen, und aus diesem Grund ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß sich der Querschnitt der Verblendung eines jeden Antennenmoduls vom Basisende zum oberen Ende hin verjüngt, wobei die Außenkonturen der Verblendungen von zwei aneinandergrenzenden Antennenmodulen zweckmäßigerweise so gewählt sind, daß der Übergang zwischen den beiden Antennenmodulen fließend ist. In gleicher Weise können auch die Außenkonturen des Lichtmastes und der Antennenmodule aneinander angepaßt sein, daß der Übergang vom Lichtmast zu dem daran fixierten Antennenmodul im wesentlichen fließend verläuft.

[0008] Die Verblendung, die im Grunde genommen einen beliebigen Querschnitt besitzen kann, in bevorzugter Weise jedoch einen runden oder quadratischen Querschnitt hat, muß aus einem funkwellendurchlässigen Material bestehen, wobei vorzugsweise ein Kunststoffmaterial eingesetzt wird, das die erforderliche Stabilität und ein geringes Gewicht besitzt. Diese Verblendung ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an der Säule eingehängt und abgespannt. Hierzu kann am oberen Ende der Säule ein Träger angebracht sein, an welchem die Verblendung aufgehängt ist, und am Basisende der Säule ein weiterer Träger vorgesehen sein, der die Verblendung am unteren Ende der Säule positioniert. Wesentlich ist hierbei, daß die Träger am oberen und unteren Ende der Säule zumindest in ihren mit der Verblendung in Kontakt kommenden Bereichen ebenfalls aus einem funkwellendurchlässigen Material wie beispielsweise Kunststoff bestehen, so daß die Empfangs- und Sendeeigenschaften nicht beeinträchtigt werden.

[0009] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind an der Säule Befestigungsmittel vorgesehen, um Antennen mit einem Versatz von 120° zueinander am Umfang der Säule verteilt anzubringen. Ein solcher Versatz um 120° gewährleistet gute Sende- und Empfangseigenschaften in allen Richtungen. In Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist es möglich, die Befestigungsmittel so anzuordnen, daß zwei Sätze von drei um 120° zueinander versetzten Antennen übereinander an der Säule angebracht werden können. Auf diese Weise können in einem Antennenmodul die Antennen für verschiedene Netze (D1, D2, UMTS etc.) eines Anbieters untergebracht werden.

[0010] Als Befestigungsmittel können beispielsweise an der Säule Befestigungsrohre angebracht sein, an denen die Antennen festgespannt werden können. Des weiteren sind zweckmäßigerweise an der Säule Kabelhalterungen und/oder Kabelführungen für die erforderlichen Verbindungskabel vorgesehen.

[0011] Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Figur 1

einen Lichtmast gemäß der vorliegenden Erfindung in Vorderansicht,

Figur 2

in teilweise geschnittener Seitenansicht den Lichtmast aus Figur 1 in etwas verkleinertem Maßstab,

Figur 3

ein Antennenmodul des kombinierten Licht/Antennenmastes aus den Figuren 1 und 2 in perspektivischer Ansicht und

Figur 4

das Antennenmodul aus Figur 3 im Querschnitt.

[0012] In den Figuren 1 und 2 ist ein Lichtmast 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wie er beispielsweise zur Beleuchtung von Fußballstadien etc. verwendet wird. Dieser Lichtmast 1 wird in an sich bekannter Weise von mehreren übereinandergesetzten Mastelementen 1a bis 1e gebildet, die miteinander verschweißt sind. Die Außenhülle oder Verkleidung 2 des Lichtmastes 1 besteht dabei aus einem Aluminiummaterial und ist innenseitig durch ein Gitter 3 von Verstärkungsstreben versteift. Etwa auf mittiger Höhe des Lichtmastes 1 sind mehrere Beleuchtungskörper 4 an der Verkleidung 2 angebracht, die nach oben hin Licht gegen zwei am oberen Ende des Lichtmastes vorgesehene Reflektoren 5 abstrahlen, um eine Fläche indirekt zu beleuchten.

[0013] Auf den eigentlichen Lichtmast 6 ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Turm aus vier Antennenmodulen 6 aufgesetzt. Der Aufbau dieser Antennenmodule 6 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Danach besitzt jedes Antennenmodul 6 eine zentrale Säule 7, die an ihrem Basisende und an ihrem oberen Ende jeweils einen Kupplungsflansch 8, 9 zur Verbindung mit einem weiteren Antennenmodul 6 bzw. mit dem oberen Ende des Lichtmastes 1 aufweist. Die Säule 7 trägt drei Befestigungsrohre 10, die sich in Säulenlängsrichtung erstrecken und gleichmäßig verteilt entlang des Umfangs der Säule 7, d.h. mit jeweils 120° Versatz zueinander an der Säule 7 über Befestigungsringe 17 angebracht sind. An den Befestigungsrohren 10 sind übereinander jeweils zwei Sende/Empfangs-Antennen 11 für den Bereich Mobilfunk vorgesehen. Die insgesamt sechs Antennen 11 bilden zwei übereinanderliegende Antennensätze für jeweils ein Mobilfunknetz. Beispielsweise kann der obere Antennensatz für das deutsche D1-Mobilfunknetz vorgesehen sein, und der untere Antennensatz für den Bereich UMTS zuständig sein. Alternativ können natürlich auch Antennen für andere Zwecke vorhanden sein. Die Antennen 11 sind an den Befestigungsrohren 10 mittels entsprechender Befestigungschellen 12 festgespannt.

[0014] An der Säule 7 sind weiterhin Kabelhalter bzw. Kabelführungen 13 für die Verbindungsleitungen bzw. Versorgungskabel für die Antennen 11 angebracht.

[0015] Die Säule 7 mit den daran vorgesehenen Antennen 11, Kabelhaltern 13 etc. ist von einer Verblendung 14 umgeben, die aus einem funkwellendurchlässigen Kunststoffmaterial besteht. Die Verblendung 14 ist an der Säule eingehängt und abgespannt. Hierzu sind an den Verbindungsflanschen 8, 9 jeweils Kunststoffträger 15, 16 vorgesehen, wobei die Verblendung 14 an dem oberen Träger 16 eingehängt ist und durch den unteren Träger 15 positioniert und stabilisiert wird. Wie die Figuren 3 und 4 gut erkennen lassen, sind die Träger 15, 16 kreuzförmig ausgebildet, wobei jeder der vier Trägerarme 18 mit einem Eckenbereich der Verblendung 14 in Kontakt steht.

[0016] Die Figuren 3 und 4 lassen erkennen, daß die Verblendung 14 einen quadratischen Querschnitt besitzt, der sich vom Basisende zum oberen Ende des Antennenmoduls 6 hin verjüngt. Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß die Querschnittsfläche der Verblendung 14 am Basisende des Antennenmoduls 6 jeweils dem Querschnitt des oberen Endes des darunter liegenden Antennenmoduls 6 bzw. des oberen Endes des Lichtmastes 1 entspricht, so daß die Übergänge zwischen dem Lichtmast 1 und dem Antennenmodulturm einerseits und zwischen den einzelnen Antennenmodulen 6 andererseits fließend verläuft und der erfindungsgemäße Licht/Antennenmast die in den Figuren 1 und 2 gezeigte, sich gleichmäßig nach oben hin verjüngende Außenkontur erhält.

[0017] Durch den erfindungsgemäßen Licht/Antennenmast mit mehreren übereinander angeordneten Antennenmodulen 6 wird die Möglichkeit geschaffen, die Antennen mehrerer Mobilfunkanbieter an einem einzigen Lichtmast 1 zu installieren, wobei in jedem Antennenmodul 6 die Antennen eines Anbieters untergebracht werden können. Durch den modulartigen Aufbau ist es dabei möglich, Antennenmodule jederzeit zu entfernen oder neue Antennenmodule 6 nachzurüsten, wobei sich die Montage durch die endseitig an der Säule 7 vorgesehenen Verbindungsflansche 8, 9 sehr einfach gestaltet. Durch die aerodynamische Außenkontur ist es dabei möglich, eine große Bauhöhe zu realisieren, ohne daß der Licht/Antennenmast statisch überbeansprucht wird.

Ansprüche

1. Antennenmodul zur Anbringung auf einem Bauwerk, insbesondere einem Lichtmast (1), mit einer zentralen Säule (7), die Befestigungsmittel (10) zur Anbringung von Sende- und/oder Empfangsantennen (11) insbesondere für die Telekommunikation aufweist und von einer Verblendung (14) aus einem funkwellendurchlässigen Material umgeben ist, wobei am Basisende und/oder am oberen Ende der Säule (7) Kupplungsmittel (8, 9) vorgesehen sind, um das Antennenmodul (6) an einem Bauwerk anzubringen oder mit einem weiteren Antennenmodul (6) zu verbinden.

2. Antennenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verblendung (14) aus einem Kunststoffmaterial besteht.

3. Antennenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verblendung (14) an der Säule (7) eingehängt und abgespannt ist.

4. Antennenmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Säule (7) ein Träger (16) angebracht ist, an welchem die Verblendung (14) aufgehängt ist, und am Basisende der Säule (7) ein weiterer Träger (15) vorgesehen ist, der die Verblendung (14) am unteren Ende positioniert.

5. Antennenmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (15, 16) zumindest in ihren mit der Verblendung (14) in Kontakt kommenden Bereichen aus einem funkwellendurchlässigen Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial bestehen.

6. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Verblendung (14) sich vom Basisende zum oberen Ende hin verjüngt.

7. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verblendung (14) einen quadratischen Querschnitt besitzt.

8. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (10) an der Säule (7) vorgesehen sind, um Antennen (11) mit einem Versatz von 120° zueinander am Umfang der Säule (7) verteilt anzuordnen.

9. Antennenmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (10) geeignet sind, um zwei Sätze von drei um 120° zueinander versetzten Antennen (11) übereinander an der Säule (7) anzubringen.

10. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel an der Säule (7) Befestigungsrohre (10) angebracht sind, an denen die Antennen (11) festgespannt werden können.

11. Antennenmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Säule (7) verteilt mit jeweils 120° Versatz zueinander drei Befestigungsrohre (10) angebracht sind, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Säule (7) erstrecken.

12. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der zentralen Säule (7) Kabelhalterungen und/oder Kabelführungen (13) angebracht sind.

13. Antennenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel am Basisende und/oder am oberen Ende der Säule als Kupplungsflansche (8, 9) ausgebildet sind.

14. Lichtmast mit mehreren daran angebrachten Beleuchtungskörpern (4), dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Lichtmasts (1) ein Antennenmodul (6) nach einem der vorherigen Ansprüche angebracht ist.

15. Lichtmast nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (2) des Lichtmasts (1) und die Verblendung (14) des Antennenmoduls (6) eine aneinander angepaßte Kontur besitzen derart, daß der Übergang vom Lichtmast (1) zu dem daran fixierten Antennenmodul (6) im wesentlichen fließend ist.

16. Lichtmast nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antennenturm bestehend aus mehreren übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Antennenmodulen (6) an dem Lichtmast (1) befestigt sind.

17. Lichtmast nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Verblendungen (14) der Antennenmodule so gewählt ist, daß der Übergang zwischen zwei aneinandergrenzenden Antennenmodulen (6) fließend ist.

18. Lichtmast nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Lichtmastes (1) Reflektoren (5) vorgesehen sind und die Beleuchtungskörper (4) nach oben gegen die Reflektoren (5) gerichtet sind.

Zeichnung