[0001] Die Erfindung betrifft eine dipolförmige Strahleranordnung nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
[0002] Dipolstrahler sind beispielsweise aus den Vorveröffentlichungen
DE 197 22 742 A sowie
DE 196 27 015 A bekannt geworden. Derartige Dipolstrahler können eine übliche Dipolstruktur in Form
eines einfachen Dipols aufweisen oder beispielsweise aus einem Kreuzdipol oder einem
Dipolquadrat etc. bestehen.
[0003] Ein sogenannter Vektor-Dipol ist z.B. aus der Vorveröffentlichung
WO 00/39894 bekannt geworden. Dessen Struktur scheint einem Dipolquadrat vergleichbar zu sein.
Aufgrund der spezifischen Ausbildung des Dipolstrahlers gemäß dieser Vorveröffentlichung
und der besonderen Anspeisung wirkt dieser Dipolstrahler jedoch ähnlich wie ein Kreuzdipol,
der in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen strahlt. In konstruktiver
Hinsicht ist er insbesondere aufgrund seiner Außenkontur-Gestaltung eher quadratisch
gebildet.
[0004] Aus der
WO 2004/100315 A1 ist eine weitere Ausgestaltung des vorstehend genannten Vektordipols bekannt geworden,
bei welcher die Flächen jeweils einer Strahlerhälfte einer Polarisation zu einem großen
Teil vollflächig geschlossen sein können.
[0005] Derartige Dipolstrahler werden üblicherweise so gespeist, dass eine Dipol- oder Strahlerhälfte
mit einem Außenleiter gleichstrommäßig (also galvanisch) verbunden wird, wohingegen
der Innenleiter eines koaxialen Anschlusskabels mit der zweiten Dipol- oder Strahlerhälfte
gleichstrommäßig (also wiederum galvanisch) verbunden wird. Die Einspeisung erfolgt
dabei jeweils an den aufeinander zu weisenden Endbereichen der Dipol- oder Strahlerhälften.
[0006] Aus der
WO 2005/060049 A1 ist dabei bekannt, eine Außenleiterspeisung mittels einer kapazitiven Außenleiterkopplung
durchzuführen. Die Trageinrichtung bzw. die jeweils zugehörige Hälfte der Trageinrichtung
der Strahleranordnung kann daher ferner an ihrem Fußbereich oder an ihrer Basis kapazitiv
mit Masse gekoppelt oder galvanisch mit dem Reflektor verbunden und dadurch auf Masse
gelegt sein.
[0007] Derartige einfach- oder dualpolarisierte Strahler können gegebenenfalls auch sehr
breitbandig ausgebildet sein, so dass sie in unterschiedlichen Frequenzbereichen oder
Frequenzbändern senden und/oder empfangen können.
[0008] Ferner können derartige Strahler üblicherweise in einer oder in mehreren Antennenspalten
übereinander beabstandet sein. Derartige Antennenarrays können ferner beispielsweise
unter Verwendung von Phasenschiebern, insbesondere Differenz-Phasenschiebern, so mit
unterschiedlicher Phase angesteuert werden, dass sich ein unterschiedlicher Absenkwinkel
(Down-Tilt-Winkel) einstellen lässt. Eine mögliche Anordnung unter Verwendung von
Mehrfach-Phasenschiebern zur unterschiedlichen Einstellung eines Down-Tilt-Winkels
mit entsprechender Anspeisung von dualpolarisierten Strahlern ist beispielsweise aus
der
EP 2 406 851 B1 zu entnehmen. Dabei ist im Falle von Differenz-Phasenschiebern jeweils das eine Ende
einer eine Phasenänderung bewirkenden Streifenleitung mittels einer Speiseleitung
(koaxiale Speiseleitung) bezüglich einer Polarisationsebene mit einem zugehörigen
dualpolarisierten Strahler verbunden, und zwar beispielsweise einem Strahler, der
bei einer eher vertikal ausgerichteten Antennenspalte unterhalb der Mitte liegt, wohingegen
das andere Ende der gleichen Streifenleitung dann über eine entsprechende Speiseleitung
mit einem entsprechenden Strahler der gleichen Polarisationsebene verbunden ist, der
in einer oberen Hälfte des Antennenarrays angeordnet ist, wie dies aus der vorstehend
erwähnten
EP 2 406 851 B1 beispielhaft zu entnehmen ist.
[0009] Unterschiedliche Ausführungsformen von dipolförmigen Antennen bzw. von kreuzförmigen
Strahleranordnungen sind unter anderem auch aus der
US 2013/0307743 A1 bekannt geworden, wobei beispielsweise jede in einer Polarisationsebene strahlende
Antennenanordnung über ein unsymmetrisches Zwei-Leitungssystem gespeist wird.
[0010] Bei den erläuterten einfach- oder dualpolarisierten Strahlern erfolgt die Speisung
üblicherweise unsymmetrisch unter Verwendung eines Koaxialkabels, welches also eine
Kabelstruktur mit einer Signalleitung und einer Masseleitung umfasst.
[0011] Ein einfach-polarisierter Dipolstrahler wird dabei in der Regel mittels einer Koaxialleitung
gespeist, wobei der Außenleiter des Koaxialkabels etwa in Höhe der Strahlerhälften,
also insbesondere der Dipolhälften, an dem innenliegenden Ende einer der Strahlerhälften
angelötet wird. Der Innenleiter wird darüber hinweg geführt, und zwar zu dem benachbarten
innenliegenden Ende der zweiten Strahlerhälfte, d.h. in dem konkreten Fall der zweiten
Dipolhälfte, wo der die Signalleitung bildende Innenleiter angelötet ist.
[0012] Im Falle eines Kreuzdipols oder eines Vektordipols mit kreuzförmiger Struktur (also
mit zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen) erfolgt ebenfalls für
jede der beiden Polarisationsebenen eine entsprechende Einspeisung über einen Koaxialleiter,
wie vorstehend erläutert.
[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ausgehend von einem derartigen
Stand der Technik eine verbesserte Speisestruktur zu schaffen.
[0014] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0015] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auf überraschende Weise eine deutlich verbesserte
Speisestruktur geschaffen, die nicht nur für sich genommen vorteilhaft ist, sondern
zudem eine Reihe vorteilhafter Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.
[0016] Erfindungsgemäß ist nämlich vorgesehen, dass bei Verwendung einer unsymmetrischen
Speisestruktur, beispielsweise unter Verwendung eines Koaxialkabels, für die zumindest
eine Polarisationsebene eine zweifache Speisung erfolgt. Im Falle eines dualpolarisierten
Strahlers kann für die bevorzugt beiden Polarisationsebenen jeweils eine zweifache
Speisung realisiert sein.
[0017] Mit anderen Worten ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass ein Masseleiter nicht
nur an der einen Strahlerhälfte und der dazugehörige Signalleiter an der gegenüberliegenden
Strahlerhälfte galvanisch oder gegebenenfalls auch kapazitiv angekoppelt ist, sondern
dass daneben eine zweite Speisestruktur vorgesehen ist.
[0018] Diese zweite Strahlerstuktur ist grundsätzlich gleich oder ähnlich aufgebaut, wobei
jedoch der Masseleiter der zweiten Speisestruktur bevorzugt am inneren Ende derjenigen
Strahlerhälfte galvanisch oder kapazitiv angebunden ist, an der der Signal- oder Innenleiter
der ersten Speisestruktur gekoppelt ist. Umgekehrt ist der Signal- oder Innenleiter
der zweiten Speisestruktur über den Masseleiter hinaus zu der zur gleichen Polarisationsebene
gehörenden zweiten Strahlerhälfte weitergeführt und dort galvanisch oder kapazitiv
gekoppelt, also mit der Strahlerhälfte, bei der der Masseleiter der ersten Speisestruktur
angekoppelt ist.
[0019] Wenn dabei die Trageinrichtung des dipolförmigen Strahlers von Hause aus mit einem
geschirmten Kanal versehen ist, in dessen Inneren ein Innen- oder Signalleiter geschirmt
geführt werden kann, dann kann die Masseanbindung an die Strahlereinrichtung beispielsweise
auch in einem Bereich unterhalb der eigentlichen Strahlerhälften oder Dipolhälften
erfolgen, beispielsweise in Höhe der Basis der Trageinrichtung der Strahlerstruktur.
[0020] Mit anderen Worten besteht also für eine oder vorzugsweise für jede der beiden in
der Regel senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen eine doppelte Einspeisung.
[0021] Diese doppelte Einspeisung ermöglicht es beispielsweise, dass der gleiche physikalische
Strahler für zwei unterschiedliche Frequenzbereiche über unterschiedliche vorgeschaltete
Phasenschieber gespeist werden kann. Dadurch ist es auf einfachste Weise möglich,
den gleichen physikalischen Strahler beispielsweise in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern
zu betreiben und diese Frequenzbänder über vorgeschaltete Phasenschieber unterschiedlich
in ihrem Down-Tilt-Bereich einzustellen oder diesen Absenkwinkel zu verändern.
[0022] Diese Verbesserung lässt sich dabei ohne zusätzliche Vergrößerung des benötigten
Bauraums auf der ReflektorRückseite einer derartigen Strahleranordnung oder eines
derartigen Strahlerarrays realisieren. Denn die heutige Generation von insbesondere
für den Mobilfunk vorgesehenen Antennen ist auf der Rückseite des üblicherweise vorgesehenen
Reflektors mit einer Vielzahl von Komponenten bestückt, so dass hier kaum noch freier
Bauraum zur Verfügung steht.
[0023] Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Speisestruktur erfordert dabei lediglich, dass
von der Rückseite des Reflektors ausgehend über entsprechende Durchlässe oder Bohrungen
die entsprechenden unsymmetrischen Leitungen zur Strahlerseite des Reflektors, also
zu der sogenannten Vorder- oder Frontseite hindurchgeführt werden, und zwar bis zu
den entsprechenden Koppelstellen, an denen die Signalleitungen und die Masseleitungen
an den jeweiligen Strahlerhälften angekoppelt sind.
[0024] Zudem eröffnet die Erfindung auch die Möglichkeit, dass die erwähnte unsymmetrische
Strahlerstruktur auf einfache Weise nicht nur unter Verwendung von Koaxialkabeln umgesetzt
sein kann, sondern auch unter Verwendung eines anderen, zwei Leitungen umfassenden
Speisesystems beispielsweise in Form einer Mikro-Strip-Leitung, einer koplanaren Leitungsanordnung,
einer Anordnung unter Verwendung von ein- oder mehrlagigen Platinen, die Teil der
Dipolstruktur sind und die auf der bevorzugt gegenüberliegenden Seite zur elektrisch
leitfähigen Fläche der Trageinrichtung der Strahlerstruktur und/oder der Strahler-
oder Dipolstruktur selbst mit der erwähnten Mikro-Strip-Leitung versehen sind, die
einmal als Masseleitung und einmal als Signalleitung ausgebildet ist.
[0025] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
im Einzelnen:
- Figur 1:
- eine schematische Draufsicht auf ein einspaltiges Antennenarray unter Darstellung
unterschiedlicher, im Rahmen der Erfindung verwendbarer Dipol-Strahler;
- Figur 2:
- eine ausschnittsweise vereinfachte räumliche Darstellung eines einfach polarisierten
Dipol-Strahlers, wie er im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann;
- Figuren 3a bis 3c:
- drei vereinfachte Darstellungen in Seitenansicht, räumlicher Darstellung bzw. in Draufsicht
bezüglich eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
- Figuren 4a bis 4c:
- drei weitere Darstellungen zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 3a bis 3c bezüglich
eines leicht abgewandelten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
- Figuren 5a bis 5e:
- zwei räumliche Darstellungen, eine Seitendarstellung, eine Draufsicht und eine weitere
räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen kreuzförmigen Dipol-Strahlers mit erfindungsgemäß
vorgesehenen jeweils zwei Speisesystemen pro Polarisationsebene;
- Figuren 6a bis 6d:
- ein zu dem vorausgegangenen Ausführungsbeispiel ähnliches Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen
Darstellungen mit größer dimensionierten Trägerplatten für die jeweils beiden Speisesysteme
pro Polarisationsebene zur Unterbringung weiterer Funktionsteile;
- Figuren 7a bis 7c:
- zwei räumliche Darstellungen und eine Seitendarstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels
mit jeweils zwei Speisesystemen pro Polarisationsebene unter Verwendung eines Vektordipols;
und
- Figur 8:
- eine räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Doppel-Anordnung zweier Vektordipole
einer gemeinsamen Trägerplatte.
[0026] In Figur 1 ist in schematischer Draufsicht eine Antennenanordnung, d.h. im Konkreten
ein einspaltiges Antennenarray 1 gezeigt, welches üblicherweise in Vertikalrichtung
verlaufend montiert wird.
[0027] Dieses Antennenarray 1 umfasst einen Reflektor 3, der in senkrechter Draufsicht in
Figur 1 dargestellt ist.
[0028] In Vertikal- oder Längsrichtung V des Antennenarrays 1 sind in der Regel in äquidistanten
Abständen A Strahler 5 montiert (Abstand A zwischen zwei in V-Richtung benachbarten
Zentren von zwei Strahlern).
[0029] Bei der Darstellung gemäß Figur 1 sind beispielsweise zwei in Richtung V beabstandet
zueinander angeordnete einfach-polarisierte Strahler 5a wiedergegeben, deren beiden
Dipol-Strahlerhälften 7.1a und 7.1b quer und insbesondere senkrecht zur Vertikal-
oder Längsrichtung V ausgerichtet sind. Dadurch ist eine zugehörige, senkrecht zur
Reflektorebene RE verlaufende Polarisationsebene P1 definiert, die in Figur 1 strichliert
dargestellt ist und senkrecht zur Reflektorebene RE und damit senkrecht zur Zeichenebene
verläuft.
[0030] Versetzt zu den beiden vorstehend erwähnten einfachpolarisierten Strahlern 5a sind
nur zur Verdeutlichung noch ein dipolförmiger Kreuzstrahler 5b und nochmals versetzt
liegend ein sogenannter Vektorstrahler 5c in Draufsicht wiedergegeben, die zwei senkrecht
zueinander ausgerichtete Polarisationsebenen P1 und P2 aufweisen. Ein ebenso einsetzbares
Dipolquadrat ist zur Erzielung einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt,
könnte aber genauso eingesetzt werden.
[0031] Während es sich bei den Strahlern 5a um einfach polarisierte Dipolstrahler handelt,
würde das in Figur 1 dargestellte Dipolkreuz 5b sowie der Vektordipol 5c in zwei senkrecht
zueinander stehende Polarisationsebenen P1 und P2 senden und/oder empfangen können,
ebenso wie beispielsweise in einem entsprechend ausgerichteten Dipolquadrat.
[0032] Die eigentlichen Strahlerelemente, d.h. die Dipolhälften 7.1a und 7.1b bei einfach
polarisierten Strahlern sowie die Strahlerhälften 7.1a, 7.1b und 7.2a, 7.2b bei dualpolarisierten
Strahlern verlaufen üblicherweise in einem Abstand zum Reflektor 3 in paralleler Ausrichtung
zur Reflektorebene RE.
[0033] Die unterschiedlichen Strahler sind nur beispielhaft in Figur 1 wiedergegeben, um
zu verdeutlichen, dass ein Antennenarray 1 unter Verwendung von unterschiedlichsten
Strahlern 5a, 5b und/oder 5c aufgebaut sein kann, d.h. unter Verwendung von Strahlern
gleichen Typus oder auch von Strahlern mit unterschiedlicher Bauform. Die Strukturen
können also unterschiedlich sein, wobei auch unterschiedlich ausgebildete Strahler
verwendet werden können, die in unterschiedlichen Bändern strahlen. Insbesondere bei
Verwendung von Vektorstrahlern 5c können diese von Hause aus sehr breitbandig ausgestaltet
sein, so dass sie in zumindest zwei oder sogar noch in mehreren versetzt zueinander
liegenden Frequenzbändern senden und/oder empfangen können.
[0034] In Figur 2 ist eine entsprechende räumliche Darstellung des in Figur 1 wiedergegebenen
Antennenarrays gezeigt, allerdings lediglich unter vereinfachter Ansicht eines einfachen
Dipolstrahlers 5a, der nur in einer Polarisationsebene P1 strahlt.
[0035] Derartige dipolförmige Strahler weisen üblicherweise einen Träger 11 auf, der im
Falle eines Dipolstrahlers 2 Trägerhälften 11.1a und 11.1b umfasst, die sich von der
Reflektorebene RE des Reflektors 3 bis in Höhe der seitlich voneinander weg verlaufenden
Dipolhälften 7.1a und 7.1b erstrecken, und zwar unter Ausbildung eines dazwischen
vorgesehenen Schlitzes 13.1, der im Falle eines Dipols auch als Symmetrierungsschlitz
13.1 bezeichnet werden kann.
[0036] Die Dipolhälften 7.1a und 7.1b sind dabei in Höhe der Strahler über den erwähnten
Schlitz 13.1 voneinander getrennt, und weisen dadurch benachbart zueinander liegende
sogenannte innere Strahlerendabschnitte 107, d.h. 107.1a und 107.1b und entfernt dazu
liegend nach außen weisende Strahlerendabschnitte 117.1a und 117.1b auf, die nachfolgend
auch als äußere Strahlerendabschnitte 117.1a, 117.1b bezeichnet werden.
[0037] Ein derartiger Dipol oder allgemein dipolförmiger Strahler kann aus einem leitenden
Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Gussteil. Wie später noch gezeigt
wird, kann ein entsprechender Dipol, beispielsweise ein Kreuzdipol, auch aus einem
Blechteil bestehen oder aus einem Blechteil hergestellt sein, welches durch Neigen,
Stanzen, Kanten und/oder Biegen entsprechend geformt werden kann. Ebenso können derartige
dipolförmige Strahler aber auch beispielsweise unter Verwendung eines Dielektrikums
z.B. in Form einer ein- oder mehrlagigen Platine oder unter Verwendung eines entsprechenden
Platinenmaterials gebildet sein, welches zumindest an einer Seite, d.h. der Front-
oder der Rückseite mit einer metallisierten Schicht überzogen ist. Bevorzugt ist die
gesamte Oberfläche entsprechend metallisiert.
[0038] Der Schlitz 13.1 erstreckt sich, wie erwähnt, fast über die gesamte Höhe des Dipols
oder kann abweichend im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 einen unten benachbart
zum Reflektor 3 liegenden, die beiden Trägerhälften 11.1a und 11.1b verbindenden Verbindungssteg
15.1 aufweisen, wodurch die gesamte gemeinsame Basis 17 des Trägers 11.1 und damit
die Basis 17 des Strahlers 5 gebildet ist. Dieser Verbindungssteg 15.1 ist als eine
der möglichen Varianten in Figur 2 nur strichliert eingezeichnet, da die Strahlerhälften
7.1a und 7.1b auch bis zur Reflektorebene RE durch den Schlitz 13 getrennt verlaufen
können.
[0039] Wie aus Figur 2 grundsätzlich zu ersehen ist, kann die Anbindung der Unterseite des
Trägers 11.1 bzw. der Trägerhälften 11.1a, 11.1b mit oder ohne zusätzlichen Verbindungssteg
15.1 (also allgemein die gemeinsame oder getrennte Basis 17.1) bevorzugt mittels einer
galvanischen Kontaktierung mit dem leitfähigen Reflektor 3 realisiert sein. Möglich
ist aber auch hier die Ausbildung einer kapazitiven Anbindung. Wenn eine isolierende
Zwischenschicht zwischen der Basis 17, also der Unterseite der Basis 17 (mit oder
ohne in Figur 2 gezeigtem Verbindungssteg 15.1) und der elektrisch leitfähigen Reflektorschicht
vorgesehen ist, wird dadurch eine kapazitive Ankopplung der jeweiligen Strahler am
Reflektor 3 erzeugt. Mit anderen Worten kann hier an der Basis 17 des Trägers 11 eine
kapazitive oder bei Bedarf auch eine galvanische Anbindung zum Reflektor vorgesehen
sein.
[0040] Die vorstehend gemachten Ausführungen gelten grundsätzlich allgemein auch für andere
dualpolarisierte Strahlertypen, beispielsweise für den oben erwähnten Kreuzstrahler
5b und vor allem auch für den Vektordipol 5c.
[0041] Im Bereich der Dipole 7.1a und 7.1b ist üblicherweise die Speisehöhe oder die Speiseebene
SpE vorgesehen, die in Figur 2 in strichlierter Form dargestellt ist, wobei diese
Ebene parallel zur Reflektorebene RE verläuft. In dieser Speisehöhe oder Speiseebene
erfolgt üblicherweise die nachfolgend im Detail erläuterte Einspeisung der Sendesignale
bzw. der Empfangssignale. Dabei kann die Einspeisung durchaus in einem gewissen Bereich
auch noch unterhalb des Höhenbereiches vorgesehen sein, in welchem die Dipol- oder
Strahlerhälften 7.1a, 7.1b ausgebildet sind.
[0042] Die Strahlerhöhe H gegenüber der Reflektorebene RE und damit mehr oder weniger die
Länge des Schlitzes 13.1 entsprechen in der Regel einem Wert von etwa λ/4. Die Strahlerhöhe
und/oder die Schlitzlänge sollten allerdings bevorzugt einen Wert von λ/10 nicht unterschreiten.
Eine Beschränkung nach oben hin besteht grundsätzlich nicht, so dass die Strahlerhöhe
grundsätzlich ein beliebiges Vielfaches von λ betragen könnte (zumal ein Strahler
auch ohne Reflektor ein Strahlungsdiagramm aufweist). λ stellt dabei bevorzugt eine
Wellenlänge aus dem zu übertragenden Frequenzband dar, vorzugsweise in einer mittleren
Frequenz des zu übertragenden Bandes. Handelt es sich um einen breitbandigen Strahler,
der zwei oder mehrere Frequenzbänder überträgt, sollte der Wert für λ bevorzugt eine
mittlere Größe des gesamten Frequenzbandbereiches von dem niedrigsten bis zum höchsten
Wert der verschiedenen Frequenzbänder betragen.
[0043] Nachfolgend wird auf die Speisung des Dipols näher eingegangen.
[0044] In Figur 3a ist in schematischer Seitenansicht, in Figur 3b in räumlicher Ansicht
und in Figur 3c in Draufsicht ein Ausschnitt des Dipol-Strahlers 7.1 gemäß Figur 1
und 2 wiedergegeben, nämlich mit seinen beiden Trägerhälften 11.1a, 11.1b und dem
unteren Verbindungssteg 15, und zwar ohne die am oberen Ende des Trägers 11.1 voneinander
weglaufenden Dipol- oder Strahlerhälften 7.1a, 7.1b, die lediglich in Figur 3a angedeutet
sind.
[0045] Ein derartiger Dipol-Strahler wird dabei in der Regel unsymmetrisch gespeist, und
zwar unter Verwendung einer Zwei-Leitungs-Speisung 21.1, 21.1a z.B. in Form eines
unsymmetrischen Koaxialkabels 121.1a, welches von der Unterseite oder Rückseite des
Reflektors 3 über eine Ausnehmung oder Bohrung im Reflektor 3 auf die Strahlerseite
hindurchgeführt und dann längs einer Trägerhälfte, beispielsweise der Trägerhälfte
11.1a in Richtung oben liegendes Ende des Trägers 11.1 verlaufend geführt ist.
[0046] Das obere Ende des Masseleiters 25.1, im Falle eines Koaxialkabels 125a in Form eines
Außenleiters 125.1a, kann kapazitiv und bevorzugt galvanisch insbesondere durch Löten
mit der elektrisch leitfähigen Oberfläche der angrenzenden Trägerhälfte 11a verbunden
sein, also beispielsweise an einer Massespeisestelle 126.1a. Üblicherweise ist der
Außenleiter des in den Figuren 3a bis 3c gezeigten Koaxialkabels 125.1 noch mit einer
isolierenden Außenumhüllung umgeben, die bis in die Nähe zur Speisestelle 126.1a führt,
an der der dann freigelegte Außenleiter an dem oberen Ende des Trägers des Strahlers
angelötet ist. Diese isolierende Außenumhüllung ist der Einfachheit halber in den
Figuren nicht dargestellt.
[0047] Unter der zuvor erläuterten Ausbildung des Trägers 11.1 mit dem die beiden Trägerhälften
11.1a und 11.1b sowie dem die vorstehend genannten Trägerhälften trennenden Schlitz
13 wird ein zwischen der Trägerbasis und dem Reflektor bestehender Kurzschluss in
einen Leerlauf in Dipolhöhe (etwa λ/4 Höhe gegenüber der Reflektorebene) transformiert,
wodurch sich der gewünschte Balun-Effekt einstellt. λ stellt aber in der Regel und
bevorzugt die mittlere Wellenlänge des zu übertragenden Frequenzbandes dar.
[0048] In der koaxialen Masseleitung 25.1, d.h. in dem Außenleiter 125.1a verläuft die Signalleitung
27.1, hier in Form eines Innenleiters 127.1a des Koaxialkabels 121.1a, wobei der Innenleiter
ferner über den Schlitz 13 hinweggeführt und an dem gegenüberliegenden Abschnitt der
anderen Dipol- oder Strahlerhälfte 7.1b kapazitiv oder galvanisch angebunden ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel soll die Anbindung galvanisch beispielsweise mittels
Löten erfolgen. Mit anderen Worten erfolgt die Signaleinkopplung über die Signalleitung
hier in Form des Innenleiters 27.1a an einer Signalspeisestelle 128.1b an dem oben
und innenliegenden Bereich der zweiten Trägerhälfte 11b.
[0049] Mit anderen Worten wird beabstandet und entfernt zum Reflektor 3 liegend im Bereich
oder in der Nähe des offenen Endes des Schlitzes 13 in einem Bereich benachbart zu
den beiden aufeinander zu weisenden, also innenliegenden Strahlerendabschnitten, also
den sogenannten inneren Strahlerendabschnitten 107.1a und 107.1b die Speisung an dort
ausgebildeten Speisestellen oder -punkten 126.1a und 128.1b durchgeführt, indem an
der einen Speisestelle 126.1a der Masseleiter 25.1a und an der anderen Speisestelle
126.1b der Signalleiter 27.1a galvanisch oder kapazitiv angebunden ist.
[0050] Der bisherige erläuterte Aufbau unter Verwendung lediglich eines Speisessystems 21.1a
würde dem Stand der Technik entsprechen.
[0051] Wie aber aus den Figuren 3a bis 3c auch zu ersehen ist, ist im Rahmen der Erfindung
an dem gleichen Strahler oder Dipol 5 noch eine zweite Speisung 21.1b vorgesehen,
die genau umgekehrt zur ersten ausgebildet ist.
[0052] Denn gemäß dem erläuterten Ausführungsbeispiel kann die zweite Zwei-Leitungs-Speisung
21.1b beispielsweise in Form eines weiteren Koaxialkabels 121.1b vorgesehen sein,
welches beispielsweise an der zweiten Trägerhälfte 11.1b von der Rückseite des Reflektors
über eine Bohrung im Außen- oder Innenreflektor in Richtung oberes Ende des Trägers
11.1 verlaufend ausgebildet ist. Auch in diesem Falle ist der zugehörige Masseleiter
25.1b in Form des zughörigen Außenleiters 125.1b wiederum kapazitiv oder galvanisch
mit dem zugehörigen Träger 11.1b im Bereich der oben liegenden Speisestelle 126.1b
und damit mit der zugehörigen Dipol- oder Strahlerhälfte 7.1b kapazitiv oder galvanisch
verbunden. Auch in diesem Falle ist wiederum die Signalleitung 27.1b, hier in Form
des Innenleiters 127.1b, über den Schlitz 13 hinweg in umgekehrter Richtung zu dem
Innenleiter 127.1a der ersten Zwei-Leitungs-Speisung 21.1a zum gegenüberliegenden
Abschnitt der Trägerhälfte 11.1a und damit zu der innenliegenden Speisestelle 128.1a
am inneren Strahlerendabschnitt 107.1a der zugehörigen Dipol- oder Strahlerhälfte
7.1a verlaufend ausgebildet und dort galvanisch oder kapazitiv angebunden.
[0053] Durch einen derartigen Aufbau kann der gleiche Strahler 5 beispielsweise in zwei
unterschiedlichen Frequenzbereichen betrieben werden, wobei das eine Frequenzband
in Sende- und/oder Empfangsrichtung über die eine Zwei-Leitungs-Speisung 21.1a, hier
in Form des Koaxialkabels 121.1a, und eine weitere Zwei-Leitungs-Speisung 21.1b beispielsweise
für einen zweiten Frequenzbereich über das zweite Koaxialkabel 121.1b erfolgen kann.
Die Besonderheit nunmehr ist, dass den beiden Koaxialkabeln 121.1a und 121.1b unterschiedliche
Phaseneinstelleinrichtungen beispielsweise in Form von Phasenschiebern und insbesondere
Differenz-Phasenschiebern vorgeschaltet sein können, so dass die unterschiedlichen
Frequenzbereiche, die über die gleichen Strahler 5 senden und empfangen, in unterschiedlichen
und voneinander getrennten Down-Tilt-Winkeln problemlos eingestellt werden können.
[0054] Bei der Variante gemäß Figur 3a bis 3c sind dabei die Koaxialkabel 121.1a, 121.1b
mit ihren Masse- oder Außenleitern und ihren Innen- oder Signalleitern auf der gleichen
Seite des zugehörigen Dipols oder Strahlers 5 angeordnet, beispielsweise auf der in
den Figuren 3a und 3b sichtbaren ersten oder Frontseite 31. Von daher enden die beiden
Außenleiter 125.1a und 125.1b in gering unterschiedlicher Höhe H1 bzw. H2 gegenüber
der Reflektorebene RE, also der Unterseite der Basis 17.1, damit die Leitungen kollisionsfrei
angebracht werden können.
[0055] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4a bis 4c ist das eine koaxiale Zwei-Leitungs-Speisesystem
21.1a beispielsweise auf der ersten oder Frontseite 31 des sich bevorzugt senkrecht
zur Reflektorebene RE erhebenden Stahlers oder Dipols ausgebildet, wohingegen die
zweite Zwei-Leitungs-Speiseeinrichtung 21.1b auf der gegenüberliegenden zweiten oder
Rückseite 32 des Dipols oder Strahlers 5 ausgebildet ist, also in Draufsicht auf eine,
um eine durch das Zentrum des Strahlers führende und senkrecht zur Reflektorebene
RE stehende Zentralachse um 180°verdrehte Ausrichtung und Anordnung. In diesem Falle
liegen also die Einspeisestellen 126.1a und 126.1b für die Masse- oder Außenleiter
der beiden Koaxialkabel 121.1a und 121.1b sowie die Speisestellen 128.1b bzw. 128.1a
für die Innen- oder Signalleiter 27.1a, 27.1b in der Regel auf gleichem Höhenniveau
H1, obgleich auch hier ein gewisser Höhenunterschied durchaus möglich wäre.
[0056] Nachfolgend wird auch ein weiteres Ausführungsbeispiel an Hand der Figuren 5a bis
5e erläutert.
[0057] Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich, abweichend zu dem Ausführungsbeispiel
nach den zunächst erläuterten Figuren, um einen kreuzförmigen Dipolstrahler 5b, der
in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen P1 und P2 sendet und empfängt.
[0058] Der weitere Unterschied zu dem vorausgegangenen Ausführungsbeispiel ist, dass das
unsymmetrische Zwei-Leitungs-System 21.1 und 21.1b nicht mittels Koaxialkabel 121
realisiert ist, sondern unter Verwendung von Mikro-Strip-Leitungen 221 (Streifenleitungen).
[0059] Bereits an dieser Stelle wird angemerkt, dass auch bei dem Ausführungsbeispiel mit
einem dualpolarisierten Strahler nach Figuren 5a bis 5e für jede der beiden Polarisationsebenen
P1, P2 eine Speisung mittels eines Zwei-Leitungs-Systems 21.1 bzw. 21.2 durchgeführt
werden könnte, und zwar unter Verwendung von Koaxialkabeln 121, wie anhand des vorausgegangenen
Ausführungsbeispiels erläutert wurde. Genauso könnte das nachfolgend erläuterte Zwei-Leitungs-Speisesystem
21.1 und 21.2 für eine oder für beide Polarisationsebenen P1, P2 wie auch bei dem
vorausgegangenen erläuterten Ausführungsbeispiel nicht anhand von Koaxialkabeln 212,
sondern unter Verwendung von Mikrostrip-Leitungen 221 durchgeführt werden, wie überhaupt
unterschiedliche Speiseleitungssysteme insbesondere unsymmetrische Speiseleitungssysteme
grundsätzlich möglich sind.
[0060] Aus den Figuren 5a bis 5e ist dabei ersichtlich, dass der kreuzförmige Strahler 5b
zwei senkrecht zueinander stehende Dipole 7.1 und 7.2 umfasst, jeweils mit zwei in
der zugehörigen Polarisationsebene P1, P2 liegenden Dipol- oder Strahlerhälften 7.1a,
7.1b und 7.2a, 7.2b, wobei die Polarisationsebenen P1, P2, wie beim ersten Ausführungsbeispiel
auch, entsprechend der Gestaltung des Strahlers senkrecht zur Reflektorebene RE ausgerichtet
sind. Die beiden Polarisationsebenen P1 und P2 schneiden sich im Zentrum der Strahler
derart, dass die beiden Dipolhälften 7.1a, 7.1b in der ersten Polarisationsebene P1
und die beiden senkrecht dazu stehenden Strahler- oder Dipolhälften 7.2a, 7.2b in
der zweiten Polarisationsebene P2 liegen.
[0061] Jeder der parallel zu den Polarisationsebenen P1, P2 liegenden Träger 11.1 und 11.2
mit den zugehörigen Trägerhälften 11.1a und 11.1b bzw. 11.2a, 11.2b kann aus Metall
oder Metallplatten bestehen, insbesondere aus einem oder mehreren zusammengefügten
Blechteilen. Möglich ist genauso, dass diese Träger beispielsweise aus Leiterplattenmaterial,
also aus einem Dielektrikum gebildet sind, wobei zumindest eine und vorzugsweise beide
der gegenüberliegenden Seitenflächen mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen
sind, die vorzugsweise galvanisch miteinander verbunden sind.
[0062] Die jeweils paarweise ausgebildeten Trägerhälften 11.1a, 11.1b bzw. 11.2a, 11.2b,
die bezüglich beider Polarisationsebenen P1, P2 senkrecht zueinander stehen, können
auf einer gemeinsamen Basis 17 montiert und/oder gehalten sein, mit der sie bevorzugt
ebenfalls galvanisch verbunden sind. Über eine beispielsweise mittig in der Basis
17 vorgesehene Bohrung 18 kann dann die Basis wie auch der Strahler insgesamt galvanisch
oder aber auch kapazitiv wie erläutert mit einem elektrisch leitfähigen Reflektor
verbunden werden, wodurch er entsprechend elektrisch angebunden und mechanisch gehalten
ist.
[0063] Die beiden Speisesysteme sind grundsätzlich ähnlich und vergleichbar zu dem vorherigen
Ausführungsbeispiel ausgebildet.
[0064] Bei der Variante gemäß den Figuren 5a bis 5e kann die Anbindung einer Masseleitung
25 (wie sie allgemein anhand von Figuren 3a und 3b bereits beschrieben wurde), d.h.
im vorliegenden Falle die Anbindung einer Masseleitung 25.1a, 25.1b bzw. 25.2a, 25.2b
beispielsweise über die galvanische Verbindung des unteren Endes des Trägers 11, d.h.
der jeweiligen Trägerhälften 11.1a, 11.1b bzw. 11.2a, 11.2b nicht nur direkt, sondern
z.B. auch über die elektrisch leitfähige Basis 17 mit dem Reflektor 3 und/oder über
eine separate Masse-Anschlussleitung erfolgen (die in den Figuren 5a bis 5e nicht
dargestellt ist). Ansonsten kann über eine entsprechende Leitungsverbindung von der
Rückseite des Reflektors 3 durch eine entsprechende Bohrung eine galvanische oder
kapazitive Anbindung der Masseleitung z.B. in der Nähe der oberen Bereiche einer Trägerhälfte
11.1a, 11.1b und 11.2a, 11.2b durchgeführt werden, wie anhand von Figuren 3a bis 4c
erläutert.
[0065] Die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 5a bis 5e jeweils vorgesehenen beiden
Signalleitungen 27.1a, 27.1b und 27.2a, 27.2b (von denen jeweils aufgrund der Darstellung
nur die auf der einen Seite der Trägerhälften befindlichen Signalleitungen 27.1a und
27.2a sichtbar sind) sind in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt jeweils als Mikro-Strip-Leitung
(also als Streifenleitung) 221.a, 221b und 221.2a, 221.2b ausgebildet, also als Leitungsbahn
auf einem entsprechenden Dielektrikum 128, beispielsweise in Form eines Leiterplattenmaterials
128, welches also als Substrat oder Träger, hier im Spezifischen als Trägerplatte
dient.
[0066] Dabei ist die Ausbildung der jeweiligen Masseleitung 25.1a, 25.1b sowie 25.2a, 25.2b
in Mikro-Strip-Form 221.1a, 221.1b bzw. 221.2a, 221.2b in seitlicher Draufsicht nach
Art eines umgekehrten L gestaltet oder näherungsweise L-förmig gestaltet, wobei auch
der zugehörige Träger oder das Substrat 128 mit entsprechender Formgebung gestaltet
sein kann aber nicht muss.
[0067] Dieses Leiterplattenmaterial 128 mit der darauf befindlichen Mikro-Strip-Speise-
oder Signalleitung 27.1, 27.2 ist jeweils für jede Polarisation P1 bzw. P2 in paralleler
Anlage zu dem eigentlichen plattenförmigen Träger 11, d.h. der jeweiligen Trägerhälfte
11.1 bzw. 11.2, für jede Polarisation in Form der Trägerhälfte 11.1a, 11.1b bzw. 11.2a,
11.2b anliegend oder in geringem Abstand vorgesehen. Dabei dient die elektrisch leitfähige
Oberfläche des Trägers 11 als Massefläche für die durch die Dicke des Substrats 128
dazu beabstandet liegende Mikro-Strip-Leiterbahn. Mit anderen Worten liegen also die
Signalleitungen 27.1a, 27.1b sowie 27.2a, 27.2b bevorzugt jeweils nach außen weisend
auf der zugehörigen nicht-leitenden Fläche des Trägers 11.
[0068] Alternativ und ergänzend kann dazu auf der unmittelbaren, gegenüberliegenden Rückseite
des Substrates 128 zur Bildung der Micro-Strip-Leiterbahnen eine zugehörige Massefläche
ausgebildet sein, die bevorzugt unter Zwischenschaltung eines dielektrischen Films
oder unter Zwischenschaltung eines Luft aufnehmenden Abstandsspaltes von der Massefläche
der Trägerhälften getrennt ist.
[0069] Der Aufbau ist dabei beispielsweise für die Polarisation P1 derart, dass die entsprechende
nach Art eines umgekehrten L angenäherte Trägerstruktur in Form des Trägers 128 mit
der darauf befindlichen Leiterbahn 127.1a in Anlage auf der einen Seite 31 der zugehörigen
Trägerhälften positioniert wird, und zwar für das erste Speisesystem 21.1a. Das für
die gleiche Polarisationsebene vorgesehene zweite Speisesystem 21.1b wird bevorzugt
auf der gegenüberliegenden Seite der gleichen Trägerhälfte angeordnet, so dass die
Speisung jeweils umgekehrt pro Polarisation ausgebildet ist, wie dies anhand von Figuren
4a bis 4c für eine Koaxialkabel-Speisung erläutert wurde.
[0070] Entsprechend erfolgt die Speisung in Mikro-Strip-Form für die zweite Polarisation
P2, so dass zwei Speisesysteme 21.1a, 21.1b und 21.2a, 21.2b für die erste Polarisationsebene
P1 und zwei Speisesysteme für die zweite Polarisationsebene P2 vorhanden sind.
[0071] Dabei weist der jeweilige plattenförmige dielektrische Träger (Substrat) 128 vorzugsweise
eine am unteren Ende vorstehende Zunge 128a auf, wobei die auf dem plattenförmigen
dielektrischen Träger 128 vorgesehene Signal- oder Leiterbahn 27.1a, 27.1b, 27.2a,
27.2b bis in den Bereich der vorstehenden Zunge 128a verlaufend ausgebildet ist. Dabei
endet die jeweilige Leiterbahn 27 vorzugsweise im Bereich dieser vorstehenden Zunge
128a, die im montierten Zustand bevorzugt über eine Bohrung oder Ausnehmung im Reflektor
3 von der Strahler- oder Frontseite aus bis auf die Rückseite des Reflektor hindurch
ragt, so dass dort das entsprechende Ende 27' des Signalleiters 27.1a, 27.1b sowie
27.2a, 27.2b an einem entsprechenden Speisenetzwerk angeschlossen werden kann (in
der Regel durch Löten). Die Signalleitung in Form der Leiterbahn verläuft also parallel
zum dahinter befindlichen Leitungsbahn-Trägerabschnitt in Form des erwähnten Dielektrikums
128 von der Zunge 128a bis in Höhe des oben liegenden Dipol- oder Strahlerabschnittes
7.1, 7.1b sowie 7.2a, 7.2b, um dann in einen rechtwinklig dazu verlaufenden Leitungsabschnitt
überzugehen, der im Bereich der gegenüberliegenden Dipol- oder Strahlerhälfte in Parallelausrichtung
dazu endet. Dadurch ergibt sich z.B. jeweils eine kapazitive Kopplung zwischen dem
über den Schlitz 13 hinweg geführten Abschnitt der Mikro-Strip-Leitung 221.1a, 221.1b
bzw. 221.2a, 221.2b für die beiden Polarisationsebenen. In diesen Bereichen ist dann
quasi auch die entsprechende Signalleiter-Speisestelle 126.1a, 128.1b, 126.1b, 128.1a
für die eine Polarisationsebene P1 und die Signalleiter-Speisestelle 126.2a, 128.2b
bzw. 126.2b, 128.2a für die andere Polarisationsebene P2 gegeben.
[0072] Die entsprechende Anbindung des jeweils zweiten Speisesystems für die erste und zweite
Polarisationsebene erfolgt in Draufsicht senkrecht zur Zeichenebene gemäß Figur 5d
(also parallel zur mittig liegenden Zentralachse Z) in identischer Weise um 180° verdreht
(wobei die Zentralachse Z senkrecht zur Zeichenebene in Figur 5d verläuft). D.h.,
die beiden zweiten Signalleitungen des zweiten Speisesystems verlaufen auf den jeweils
gegenüberliegenden und ebenfalls nach außen weisenden Seiten an dem jeweils anderen
Trägerabschnitt, von ihrem unteren Anschlusspunkt bis in Höhe der oben liegenden Dipol-
oder Strahlerhälfte. Von dort aus verlaufen sie bevorzugt rechtwinklig weiter zu dem
gegenüberliegenden Dipol-Strahlerabschnitt und der dort vorgesehenen Koppelfläche.
[0073] Anstelle einer kapazitiven Anbindung könnte aber auch hier eine galvanische Anbindung
zwischen dem Signalleiter und der zugehörigen Dipol- und Strahlerhälfte realisiert
sein.
[0074] Ist die zur Speiseleitung 27 gegenüberliegende Seite des Trägers 11 zur Erzeugung
der gewünschten Micro-Strip-Leitungen in der Regel vollflächig metallisiert und damit
elektrisch leitfähig, so kann diese Massefläche bis in den Bereich der Zunge 128a
(auch dort auf der Rückseite zum Ende 27' der Speiseleitung 21) verlaufen, um dann
ebenfalls an entsprechender Stelle unterhalb der Reflektorebene RE, also auf der Rückseite
des Reflektors oder im Bereich des Reflektors selbst, an Masse angebunden zu sein.
[0075] Grundsätzlich könnten die Mikro-Strip-Leitungen auch auf der dem zughörigen Trägerabschnitt
11.1 bzw. 11.2 der zughörigen Dipol- oder Strahlerhälfte zugewandt liegenden Seite
des Substrates 128 ausgebildet sein, wenn insbesondere zwischen dieser Mikro-Strip-Leitung
und der zugehörigen Massefläche des Trägers 11.1, 11.2 bzw. der Dipol- oder Strahlerfläche
noch eine isolierende Zwischenschicht vorgesehen ist.
[0076] Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist also für jede Polarisationsebene P1 und
P2 ein doppeltes Speisesystem vorgesehen. Dabei können die jeweils beiden Speiseleitungen
für beide Polarisationsebenen auf etwa gleicher Höhe enden.
[0077] Wie aus den Varianten zu ersehen ist, sind beispielsweise die ersten beiden Speisesysteme
für die eine Polarisationsebene P1 in einer Höhe H1 und die dazu senkrecht verlaufenden
beiden weiteren Speisesysteme für die dazu senkrecht verlaufende Polarisationsebene
in einem geringen Abstand tiefer liegend mit ihrem horizontal von einer Dipol-Strahlerhälfte
zur gegenüberliegenden Dipol-Strahlerhälfte verlaufenden Leitungsabschnitt ausgebildet,
so dass sich hier die beiden oben liegenden, in der Regel parallel zur Reflektorebene
verlaufenden Leiterbahnen im Vertikalabstand zueinander kontaktfrei kreuzen können.
[0078] Das anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläuterte doppelte Speisesystem unter
Verwendung von unsymmetrischen Koaxialkabeln könnte ebenso aber auch bei einem Kreuzdipol
realisiert werden, wie dies anhand des zweiten Ausführungsbeispiels für die Mikro-Strip-Leitungen
gezeigt ist.
[0079] Nur der Vollständigkeit halber wird auch noch erwähnt, dass insbesondere bei Ausbildung
des doppelten Speisesystems für zumindest eine und bevorzugt beide senkrecht zueinander
stehenden Polarisationsebenen auch die Möglichkeit eröffnet wird, dass durch unterschiedliche
Gestaltung und Formgebung der Mikro-Strip-Signalleitungen besonders leicht und einfach
Anpassstrukturen einschließlich Filterstrukturen ausgebildet sein können. Entsprechende
Anpassungen und/oder Filterstrukturen F sind in den Figuren nur angedeutet.
[0080] Bei dem grundsätzlich ähnlichen dritten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 6a
bis 6e ist ferner gezeigt, dass die entsprechenden dielektrischen Trägerplatten, also
das Substrat 128 worauf die Mikro-Strip-Leitungen 221.1a, 221.1b für die eine Polarisationsebene
P1 bzw. 221.2a, 221.2b für die zweite Polarisationsebene P2 verlaufend ausgebildet
sind, noch größer gestaltet sein können und dabei noch mehr Platz bieten, um größer
dimensionierte Filterstrukturen F und/oder Anpassschaltungen F zu realisieren.
[0081] Dadurch ist es möglich beispielsweise schon im Bereich der Strahler Duplex-Strukturen
auszubilden, um die Signalwege zur Einspeisung des Sendesignals in die Dipol- und/oder
Strahlerhälften 5a, 5b und die hierüber empfangenen Empfangssignale auf einen davon
getrennten Übertragungsweg frequenzselektiert in die nachgeordneten Empfangssysteme
weiterzuleiten.
[0082] An dieser Stelle wird bereits angemerkt, dass ganz ähnlich zu dem vorausgehend erläuterten
Ausführungsbeispiel auch ein Vektordipol aus einem oder mehreren Blechteilen bespielweise
in Form von Stanzteilen hergestellt sein kann, der entsprechend erfindungsgemäß ausgestaltet
ist. Es wird insoweit nur beispielhaft auf die vorveröffentlichte
DE 20 2005 015 708 U1 verwiesen, woraus ein deartiger Aufbau grundsätzlich als bekannt zu entnehmen ist.
Die dort zu entnehmende Signal- oder Speiseleitung kann dann ebenfalls wieder quasi
in doppelter Ausführung realisiert sein.
[0083] Anhand von Figur 7a bis 7c ist in explosionsartiger Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt, und zwar für einen Vektordipol 5, der grundsätzlich eine kreuzförmige Strahlerstruktur
aufweist.
[0084] Der Vektordipol kann dabei grundsätzlich eine Form aufweisen, wie sie nur beispielhaft
und grundsätzlich aus der
WO 2008/022703 A1 oder der
WO 2005/060049 A1 oder einer der eingangs beschriebenen und erwähnten Vorveröffentlichungen abgehandelt
ist.
[0085] Daraus ist bekannt, dass Vektordipole ebenfalls in zwei senkrecht zueinander stehenden
Polarisationsebenen P1 und P2 strahlen und empfangen, wobei die senkrecht zueinander
stehenden Polarisationsebenen jeweils durch die Diagonalen durch einen Vektordipol
verlaufen. Die beiden, für jede Polarisationsebene vorgesehenen Strahlerhälften sind
dabei für sich genommen in Draufsicht eher quadratisch gebildet oder einem Quadrat
von der Grundstruktur her angenähert.
[0086] Der Träger 11 besteht hier aus vier Trägerquadranten 11.1a, 11.1b, 11.2a, 11.2b,
die in Draufsicht um die mittlere Zentralachse Z jeweils um 90° versetzt liegend angeordnet
sind. Dabei sind jeweils zwei benachbarte Trägerquadranten über einen von der Basis
nach oben und damit fast über die gesamte Höhe des Strahles verlaufenden Schlitz 13
voneinander getrennt. Mit anderen Worten sind die Trägerquadranten lediglich über
ihre untenliegende und nur in einer geringen Teilhöhe verlaufende Basis 17 miteinander
verbunden. Möglich ist auch, dass die einzelnen Trägerquadranten voneinander getrennt
direkt galvanisch oder kapazitiv auf dem elektrisch leitfähigen Reflektor elektrisch
angebunden und dort mechanisch befestigt sind.
[0087] Jeweils in Diagonalrichtung verlaufend, also deckungsgleich zu beiden senkrecht zueinander
verlaufenden Polarisationsebenen P1, P2 sind vom Zentrum Z nach außen verlaufende
U-förmige Wandabschnitte 43 gebildet, deren U-förmiger Verbindungssteg nach außen
weist, so dass die vier so gebildeten, in Draufsicht um 90° versetzt liegenden U-förmigen
taschenförmigen Aufnahmebereiche 45 in der Mitte zu einem gemeinsamen zentralen Raum
46 zusammenlaufen oder hierüber verbunden sind. In den erläuterten Aufnahmebereichen
45 sind die nachfolgend im Detail beschriebenen Signal- oder Speiseleitungen 27 mit
untergebracht.
[0088] Aus den Darstellungen ist auch zu ersehen, dass jede der in Draufsicht U-förmigen
Taschen (die nach außen verschlossen sind und in dem zentralen mittleren Bereich zu
einem gemeinsamen Raum 46 zusammenlaufen) noch durch jeweils eine mittige Trennwand
47 voneinander getrennt sind. Diese Trennwand ist außenliegend mit dem bodenförmigen
Steg der U-förmigen Aufnahmebereiche 45 im gezeigten Ausführungsbeispiel verbunden.
Die gegenüberliegenden nach innen zum Zentrum hinweisenden Begrenzungskanten dieser
Trennwand 47 enden im Abstand voneinander, so dass dort wiederum der erwähnte gemeinsame
zentrale Innenraum 46 gebildet ist.
[0089] Der erwähnte Raum in den einzelnen, durch die Trennwände 47 noch unterteilten Kammern
ist so dimensioniert, dass die in den Zeichnungen dargestellten jeweils beiden Speisesysteme
für jede der beiden Polarisationsebenen eingeführt werden können, indem für jede Polarisationsebene
ein Dielektrikum 128 mit darauf befindlicher Speiseleitung eingefügt werden kann.
[0090] Dazu sind die jeweils beiden Speisesysteme für beide Polarisationsebenen P1 und P2,
wie anhand der vorausgegangenen beiden Ausführungsbeispielen erläutert, bevorzugt
plattenförmig ausgebildet, wobei die Signalleitungen als Mikro-Strip-Leitungen gebildet
sind, die auf entsprechenden dielektrischen Trägern oder Substraten 128 verlaufen.
[0091] So kann beispielsweise eine Träger- oder Substratplatte 128.1 für die eine Polarisationsebene
P1 in eine der unterteilten U-förmigen Taschen eingesetzt werden, wohingegen die zur
gleichen Polarisationsebene gehörende zweite Träger- oder Substratplatte 128.2 um
180° verdreht in die zum Zentrum Z gegenüberliegende, auf der anderen Seite der Trennwand
47 ausgebildete Kammer eingefügt werden kann.
[0092] Das Gleiche gilt für die beiden weiteren Träger- oder Substratplatten 128 mit den
darauf ausgebildeten Signalleitungen für die zweite Polarisationsebene. Mit anderen
Worten wirken jeweils zwei in gleicher Parallellage zueinander ausgerichtete Träger-
oder Substratplatten 128 mit den beiden gegensinnig verlaufenden (also im Sinne einer
180°-Rotation), über die Zentralachse Z verdrehten Lager zueinander zusammen, um sowohl
für die eine Polarisationsebene P1 als auch für die zweite Polarisationsebene P2 jeweils
zwei unsymmetrische Speisesysteme zur Verfügung zu stellen.
[0093] Ferner sind die jeweils horizontalen Leitungsabschnitte, die in den entsprechenden
Koppelabschnitten enden, für die eine Polarisationsebene in geringfügig anderer Höhe
angeordnet als die beiden horizontalen Koppel- und Leitungsabschnitte bezüglich der
beiden weiteren Speisesysteme für die andere Polarisationsebene, so dass sich grundsätzlich
ein struktureller Aufbau ergibt, wie er an sich anhand der beiden vorausgegangenen
Ausführungsbeispiele verdeutlicht wurde.
[0094] Beispielsweise ist bei der Variante gemäß Figuren 7a bis 7c ebenfalls dargestellt,
dass von dem elektrisch leitfähigen Träger 11 an dessen Unterseite, bevorzugt bezüglich
jeder der beiden für jede Polarisationsebene P1, P2 vorgesehenen Trägerhälften, ein
der galvanischen Masseanbindung dienender Anschlussstummel 525 an der Unterseite der
Basis bevorzugt senkrecht dazu vorsteht. Über diesen Anschlussstummel kann eine koaxiale,
vorzugsweise galvanische Anschlussverbindung zu einer nicht näher gezeigten Masseleitung
oder einem Masseanschluss bevorzugt auf der Unterseite des Reflektors vorgenommen
werden. Dazu würden die dem Masseanschluss dienenden Anschlussstummel 525 durch entsprechende
Bohrungen durch den Reflektor hindurch gesteckt werden. Ebenso ist in den Figuren
gezeigt, dass für jede der vier Signalleitungen Signal-Anschlusskoppler 701 verwendet
werden können, die bei geeigneter Ausbildung direkt auf die entgegen der Strahlrichtung
der Strahler nach unten verlaufenden, frei endenden Signalleitungen aufgesteckt werden
können.
[0095] Anhand der Variante gemäß Figur 8 ist dabei grundsätzlich noch ein Doppelsystem gezeigt.
Dabei sind beispielsweise zwei dipolförmige Vektorstrahler 5c, die in zwei Polarisationsebenen
P1 und P2 strahlen, auf einer gemeinsamen Trägerplatte 63 im Abstand zueinander angeordnet.
[0096] Die Vektor-Dipole weisen also innenliegend vom Zentrum Z ausgehend jeweils diagonalförmig
zu der näherungsweise quadratischen Außenkontur des Vektorstrahlers verlaufend entsprechende
Aufnahmetaschen 45 auf, in denen jeweils für jede Polarisationsebene P1 und P2 beispielsweise
die zugehörigen plattenförmigen Träger (plattenförmiges Substrat oder Dielektrikum)
in die beiden durch die Trennwände 47 getrennten Kammern eingesetzt werden können.
Auf jeder dieser vier plattenförmigen Substrate 128 ist jeweils auf einer Seite die
erläuterte Signalleitung 27.1a, 27.1b, 27.2a, 27.2b in Form einer Mikro-Strip-Leitung
221 ausgebildet, so dass für jede Polarisationsebene P1 und P2 jeweils zwei Speisesysteme
21.1 und 21.2 vorgesehen sind.
[0097] Bei dieser Variante wird angemerkt, dass für jede Polarisationsebene auch nur ein
einziges Substrat vorgesehen sein könnte, auf dessen einer Seite die Mikro-Strip-Leitung
227 für das eine Speisesystem und auf dessen gegenüberliegender zweiten Seite die
Mikro-Strip-Leitung für die jeweils weitere Einspeisung mit der gleichen Polarisation
mit der zugehörigen Signalleitung ausgebildet ist. Zur Realisierung einer kapazitiven
Einspeisung muss lediglich sichergestellt sein, dass die Mikro-Strip-Leitungen 227
von den angrenzenden Wandabschnitten der taschenförmigen Aufnahmebereiche 45 galvanisch
getrennt sind, z.B. durch eine entsprechende Isolier-Zwischenschicht etc.
[0098] Dabei sind die einzelnen Substrate, d.h. die plattenförmigen Träger 128 für die beiden
Polarisationen so ausgebildet, dass deren oberer über den jeweiligen Schlitz 13 hinweg
verlaufender Koppelabschnitt in unterschiedlicher Höhenlage A1 bzw. A2 für die beiden
Polarisationen vorgesehen ist, damit sich die entsprechenden Mikro-Strip-Leitungsabschnitte
bezüglich der beiden Polarisationsebenen kreuzen können.
1. Dipolförmige Strahleranordnung mit folgenden Merkmalen
- die dipolförmige Strahleranordnung umfasst zumindest einen Strahler (5a, 5b, 5c)
mit zumindest zwei Strahlerhälften (7.1a, 7.1b; 7.2a, 7.2b), worüber die dipolförmige
Strahleranordnung in zumindest einer Polarisationsebene (P1, P2) strahlt,
- die zumindest beiden Strahlerhälften (7.1a, 7.1b; 7.2a, 7.2b) sind über einen Träger
(11; 11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) vor einem elektrisch leitfähigen Reflektor (3) angeordnet
und/oder gehalten,
- der Träger umfasst pro Polarisation (P1, P2) zwei Trägerhälften (11.1a, 11.1b; 11.2a,
11.2b), die durch einen zwischen ihnen verlaufenden Schlitz (13.1, 13.2) getrennt
sind, der sich über die gesamte Höhe des dipolförmigen Strahlers (5a, 5b, 5c) oder
bis zu einem am Trägerfuß ausgebildeten und die beiden Trägerhälften (11.1a, 11.1b;
11.2a, 11.2b) verbindenden Verbindungssteg (15) zwischen den beiden Trägerhälften
(11a, 11b) erstreckt,
- die beiden Strahlerhälften (7.1a, 7.1b; 7.2a, 7.2b) sind über ein unsymmetrisches
Zwei-Leitungs-System (21) mit einer Masseleitung (25.1a; 25.2a) und einer Signalleitung
(27.1a; 27.2a) gespeist, in dem die Masseleitung (25.1a; 25.2a) im Bereich einer ersten
Strahler- oder Trägerhälfte (7.1a, 11.1a; 7.2a, 11.2a) mit dieser Strahler- oder Trägerhälfte
(7.1a, 11.1a; 7.2a, 11.2a) galvanisch oder kapazitiv gekoppelt ist und die Signalleitung
(27.1a; 27.2a) über den Schlitz (13) hinweg zu der der ersten Strahler- oder Trägerhälfte
(27.1a; 27.2a) gegenüberliegenden zweiten Srahlerhälfte (7.1b; 7.2b) geführt und dort
galvanisch oder kapazitiv mit dieser Strahlerhälfte (7.1b; 7.2b) gekoppelt ist,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
- es ist für die zumindest eine Polarisationsebene (P1, P2) ein zweites Zwei-Leitungs-System
(21.1b; 21.2b) vorgesehen,
- das zweite Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1b; 21.2b) umfasst ebenfalls eine Speisung
mittels einer Signalleitung (27.1b; 27.2b) und mittels einer Masseleitung (25.1b;
25.2b),
- das zweite Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1b; 21.2b) ist gegenüber dem ersten Zwei-Leitungs-Speisesystem
(21.1a; 21.2a) bezogen auf die beiden Strahlerhälften (7.1a, 7.1b; 7.2a, 7.2b) derart
vorgesehen, dass die zugehörige zweite Signalleitung (27.1b; 27.2b) mit der ersten
Strahlerhälfte (11.1a; 11.2a) und dass die zugehörige Masseleitung (25.1b, 25.2b)
mit der zugehörigen zweiten Strahler- oder Trägerhälfte (7.1b, 11.1b; 7.2b, 11.2b)
galvanisch oder kapazitiv gekoppelt ist.
2. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest eine Polarisationsebene (P1, P2) oder für beide Polarisationsebenen
(P1, P2) das Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1a, 21.1b; 21.2a, 21.2b) als unsymmetrisches
Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1a, 21.1b; 21.2a, 21.2b) ausgebildet ist.
3. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1a, 21.1b; 21.2a, 21.2b) Koaxialkabel (121.1a,
121.1b; 121.2a, 121.2b) umfasst oder daraus besteht.
4. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwei-Leitungs-Speisesystem (21.1a, 21.1b; 21.2a, 21.2b) Mikrostrip-Leitungen
oder unsymmetrische Streifenleitungen (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b) umfasst oder
daraus besteht.
5. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Signalleitung (27.1a, 27.1b; 27.2a, 27.2b) als Streifenleitung oder Mikro-strip-Leitung
am zugehörigen Träger (11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) verläuft und dass die Ankopplung
von Masse am Fußbereich des Trägers (11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) vorgesehen ist.
6. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenleitung oder die Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b)
auf einem gegenüber dem Träger (11) separaten Substrat (128) vorzugsweise in Form
eines plattenförmigen Substrats (128) ausgebildet ist.
7. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenleitung oder die Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b)
jeweils auf der Seite des zugehörigen Substrats (128) angeordnet ist, die zu dem Träger
(11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) abgewandt liegt.
8. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenleitung oder die Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b)
jeweils auf der Seite des zugehörigen Substrats (128) angeordnet ist, die dem Träger
(11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) zugewandt liegt, und zwar unter Ausbildung eines isolierenden
Abstands zwischen Streifenleitung oder Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a,
221.2b) und dem benachbart verlaufenden Träger (11.1a, 11.1b; 11.2a, 11.2b) und/oder
unter Zwischenschaltung einer weiteren isolierenden Schicht oder eines weiteren isolierenden
Substrats.
9. Dipolförmige Strahleranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenleitung oder die Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b)
vom Trägerfuß bis in die Nähe der Oberseite der zugehörigen Strahlerhälften (7.1a,
7.1b; 7.2a, 7.2b) verläuft und von dort in einen über den Schlitz (13.1, 13.2) hinwegführenden
Leitungsüberschnitt übergeht, der zu einem mit der zugehörigen Strahlerhälfte (11.1a;
11.2a) kapazitiv oder galvanisch gekoppelten Koppelabschnitt übergeht.
10. Dipolförmige Strahleranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Streifenleitung oder die Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b)
aufnehmende Substrat (128) so groß ausgebildet ist, dass darauf auch weitere mit der
Streifenleitung oder der Mikrostrip-Leitung (221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b) bildende
Strukturen einschließlich Filterstrukturen ausgebildet sind.
11. Dipolförmige Strahleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Strahler aus einem einfachen Dipolstrahler (5a), einem kreuzförmigen
Strahler (5b) oder einem Vektorstrahler (5c) besteht oder diesen umfasst.
12. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 11 in Verbindung mit zumindest einem
der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der einfache Dipolstrahler (5a) oder der kreuzförmige Strahler (5b) plattenförmige
Träger oder pro Polarisationsebene (P1, P2) zwei Trägerhälften (11; 11.1a, 11.1b;
11.2a, 11.2b) aufweisen, zu denen das mit der Streifenleitung oder der Mikrostrip-Leitung
(221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b) versehene plattenförmige Substrat (128) parallel
angeordnet ist.
13. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Vektorstrahler (5c) im Bereich der senkrecht zueinander stehenden beiden Polarisationsebenen
(P1, P2) mit nach außen hin verschlossenen und zum Zentrum des Strahlers hin offenen,
in Draufsicht U-förmig und taschenförmig gestalteten Aufnahmebereichen (45) ausgestattet
ist, in denen plattenförmige Substrate (128) für die dort ausgebildete Signalleitung
(27.1a, 27.1b; 27.2a, 27.2b) angeordnet sind.
14. Dipolförmige Strahleranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmig und taschenförmig gestalteten Aufnahmebereiche (45) mit einer mittigen
Trennwand (47) versehen sind, so dass in jedem der dadurch getrennten U-förmigen taschenförmigen
Aufnahmebereiche jeweils ein Substrat (128) mit zugehöriger Streifenleitung oder Mikrostrip-Leitung
(221.1a, 221.1b; 221.2a, 221.2b) als Signalleitung (27.1a, 27.1b; 27.2a, 27.2b) vorgesehen
ist.