雙極化全向天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的雙極化全向天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 全向天線（Rundstrahler(全向發(fā)射天線））例如由W0 2011/120090 A1已知。這 種全向的發(fā)射天線例如包括三個(gè)天線陣布置結(jié)構(gòu)，這些天線陣布置結(jié)構(gòu)分別以120°角相 互錯(cuò)開繞中央軸線設(shè)置，由此在軸向俯視圖中形成一個(gè)三角形結(jié)構(gòu)。由此每個(gè)天線陣大約 覆蓋一個(gè)120°的方位角范圍。
[0003] 相應(yīng)的天線可以包括各種不同的按現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射器和發(fā)射器裝置，例如偶極天 線，即所謂的向量偶極天線，貼片發(fā)射器等。所謂的雙極化向量發(fā)射器例如由EP 057 224 B1已知。
[0004] 三個(gè)相互錯(cuò)開設(shè)置的天線陣中的每個(gè)天線陣包括例如多個(gè)以相同間距疊置的雙 極化發(fā)射器裝置。通過相應(yīng)的供應(yīng)裝置對(duì)相應(yīng)的雙極化發(fā)射器進(jìn)行供給。這里也可以圓形 地對(duì)發(fā)射器進(jìn)行饋送。兩個(gè)極化平面如常見的那樣不是相互垂直，而是相對(duì)于水平或豎直 定向的平面在+45°或-45°的角度范圍內(nèi)傾斜。
[0005] 此外個(gè)別扇形天線設(shè)計(jì)成具有ΜΜ0(多輸入多輸出）能力的，就是說是具有多個(gè) 輸入和輸出信號(hào)的接收系統(tǒng)的一部分。
[0006] 垂直極化的天線例如由DE 600 19 412 T2已知。這種天線包括帶有多個(gè)偶極天 線的豎直的、細(xì)長的支承結(jié)構(gòu)，這些偶極天線沿支承結(jié)構(gòu)設(shè)置在不同的高度，并連接在同軸 供電電纜上。沿著所述結(jié)構(gòu)對(duì)于每個(gè)高度級(jí)只設(shè)有一個(gè)偶極天線。這里偶極天線共面并且 精確共線地安裝，并且分成兩組，這兩組前后依次地在所述結(jié)構(gòu)上構(gòu)成。這兩組中的偶極天 線對(duì)準(zhǔn)相反的方向，從而這兩組天線的水平極化分量相反地延伸。這種布置結(jié)構(gòu)這里是這 樣的，使得在兩個(gè)偶極天線組之間存在小的間距，所述間距提供了平衡兩組的偶極天線的 相位中心的可能性，以便由此補(bǔ)償由于接地面對(duì)偶極天線的作用而產(chǎn)生的小的移動(dòng)。
[0007] 此外，還已知垂直極化的全向發(fā)射天線，所述全向發(fā)射天線僅在極化（平面） 中發(fā)射或接收，因此是沒有MMO能力的。這種垂直極化的全向發(fā)射天線以例如三個(gè)或 四個(gè)面板繞天線柱在同一個(gè)平面內(nèi)連接成圓形輻射圖。這里的缺點(diǎn)是，僅對(duì)于很小的頻 率范圍能夠?qū)崿F(xiàn)良好的全向發(fā)射特性（由于幾何布置結(jié)構(gòu)，這里得到與相位相關(guān)的消減 (Ausloschimg ))。
[0008] 例如由DE 697 34 172 T2已知一種多扇區(qū)天線。為了沿希望的方向發(fā)射單個(gè)射 束，采用多個(gè)單元天線，這些單元天線在一個(gè)水平平面內(nèi)分別具有不同的方向性。這里，每 個(gè)單元天線都設(shè)置在一個(gè)豎直平面內(nèi)，其中至少一個(gè)單元天線定位在與其他單元天線不同 的高度上。這里單元天線關(guān)于扇區(qū)天線的豎直軸線設(shè)置，所述豎直軸線這樣定義，即使得各 單元天線關(guān)于所述軸線設(shè)置成軸線對(duì)稱的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 由前面所述的同類型現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是，提供一種改進(jìn)的雙極化的 并且同時(shí)全向的天線或天線組，所述天線或天線組相對(duì)于傳統(tǒng)的解決方案在結(jié)構(gòu)空間盡可 能小的同時(shí)具有改進(jìn)的全向發(fā)射特性。
[0010] 本發(fā)明根據(jù)在權(quán)利要求1中給出的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明有利的實(shí)施形式在各從屬 權(quán)利要求中給出。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的解決方案的特征在于，可以設(shè)置多個(gè)、例如三個(gè)相互錯(cuò)開120°發(fā)射 的扇區(qū)天線裝置、特別是天線陣，但與相同類型的現(xiàn)有技術(shù)不同，這些扇區(qū)天線裝置不是設(shè) 置在相同的高度位置，而是沿豎直方向、即沿其安裝方向相互錯(cuò)開地設(shè)置。這實(shí)現(xiàn)了這樣的 可能性，即，每個(gè)單個(gè)的扇區(qū)天線關(guān)于其中央軸線或者安裝軸線與其發(fā)射方向相反地（與 相同類型的現(xiàn)有技術(shù)不同）偏置地安裝，從而最終相位中心在各個(gè)扇區(qū)天線的俯視圖中相 互重疊。這里相位中心是指天線的電子基準(zhǔn)點(diǎn)，從接收位置觀察電磁天線輻射表現(xiàn)為從該 基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)出。
[0012] 由于由此對(duì)于所有扇區(qū)天線，所述基準(zhǔn)點(diǎn)是相同的，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)全向發(fā)射特性 的明顯改善。
[0013] 由于由此扇區(qū)天線較為靠近中央的豎直軸線或安裝軸線設(shè)置，總體上盡管在豎直 方向上具有較大的總高度，但實(shí)現(xiàn)了在直徑上較細(xì)的天線布置結(jié)構(gòu)。由于總布置結(jié)構(gòu)的直 徑在本發(fā)明的范圍內(nèi)明顯小于按現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中的情況，由此在本發(fā)明的范圍內(nèi)該 總體布置結(jié)構(gòu)的視覺影響較小。此外根據(jù)本發(fā)明的解決方案還降低了風(fēng)載荷。
[0014] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對(duì)扇區(qū)天線的另一個(gè)改進(jìn)這樣來實(shí)現(xiàn)，即，在兩個(gè)相鄰的并且 沿中央軸線相互錯(cuò)開設(shè)置的扇區(qū)天線之間設(shè)有解耦裝置。所述解耦裝置優(yōu)選可以由反射條 組成，所述反射條橫向于所屬反射器的反射器平面定向。具體而言，這種在反射器上構(gòu)成的 橫向條原則上是由DE 103 16 787 A1已知的。但該文獻(xiàn)涉及一種常見的單列移動(dòng)通信天 線，所述移動(dòng)通信天線包括至少兩個(gè)能組裝成總反射器的反射器模塊，這兩個(gè)反射器模塊 的特征分別側(cè)向的縱向條和在各個(gè)發(fā)射器布置結(jié)構(gòu)之間延伸的橫向條。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，每個(gè)扇區(qū)天線的至少一個(gè)反射器平面設(shè)置 成，使得豎直的中央軸線延伸穿過所有反射器平面或與反射器平面隔開間距延伸地設(shè)置， 所述間距明顯小于按現(xiàn)有技術(shù)的間距。由于反射器平面通常至少近似地稱為相位中心，就 是說，通常是扇區(qū)天線的相應(yīng)的反射器布置結(jié)構(gòu)的中央?yún)^(qū)域。
[0016] 這里在本發(fā)明的范圍內(nèi)還有利地實(shí)現(xiàn)了，整個(gè)布置結(jié)構(gòu)對(duì)于水平圖的相位中心與 單個(gè)天線的相位中心是一致的。由于總布置結(jié)構(gòu)的分組因素是與頻率相關(guān)的并且全向輻射 圖因此帶寬極大（因此適用于雙頻帶天線）?？偛贾媒Y(jié)構(gòu)的全向性僅還與單個(gè)天線的半值 寬度相關(guān)。
[0017] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，還設(shè)有單個(gè)發(fā)射器或定向天線的解耦優(yōu)化的 結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)例如可以具有環(huán)繞的或分段環(huán)繞的反射條，尤其是橫向于相應(yīng)的反射器平 面的并且在各個(gè)豎直疊置的扇區(qū)天線之間構(gòu)成的反射條。
[0018] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)同樣可以不僅實(shí)現(xiàn)全向單頻帶天線，而且例如還可以實(shí)現(xiàn)全向 雙頻帶天線或者包括更多頻帶的全向多頻帶天線，所述天線此外還能夠雙極化或圓極化地 發(fā)射和/或接收。
[0019] 這優(yōu)選可以在采用合適的發(fā)射器和發(fā)射器裝置的情況下實(shí)現(xiàn)，所述發(fā)射器例如 是貼片發(fā)射器形式，但也可以是所謂偶極發(fā)射器或向量發(fā)射器的形式，如例如由EP 1 082 728 B1以及EP 1 470 615 B1可以獲知的那樣。特別是在所述后面一個(gè)在先公開的文獻(xiàn)中 示出，可以使用所謂花萼形的、尺寸略大的雙極化發(fā)射器以及安裝在其中心的尺寸較小的 用于較高頻帶的雙極化發(fā)射器。
[0020] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式和改進(jìn)方案的范圍內(nèi)，還可以用節(jié)省空間的方式提高發(fā) 射器的數(shù)量，其方式是，例如在每個(gè)設(shè)置有扇區(qū)天線的位置關(guān)于相同的反射器平面設(shè)置另 一個(gè)沿相反的方向發(fā)射的扇區(qū)天線。由此在每個(gè)安裝位置類似于設(shè)置了沿相反的方向發(fā)射 的雙重扇區(qū)天線。
[0021] 同樣也可以在每個(gè)天線列中沿豎直方向疊置地設(shè)置多個(gè)單頻帶、雙頻帶或多頻帶 發(fā)射器或發(fā)射器裝置，如在常見的天線中那樣。每個(gè)這種具有多個(gè)疊置的發(fā)射器的天線列 此時(shí)沿圓周方向繞中央軸線錯(cuò)開地設(shè)置，就是說以不同的方位角定向。發(fā)射器的加倍如上 所述可以這樣來實(shí)現(xiàn)，即，關(guān)于相應(yīng)的反射器平面設(shè)置相反（就是說錯(cuò)開180°地）定向的 發(fā)射器裝置。
[0022] 如果例如使用具有相應(yīng)發(fā)射器裝置的兩個(gè)天線列，一個(gè)列天線的相位中心所處或 至少近似所處的共同的平面可以設(shè)置成，使得該平面延伸通過中央軸線或在中央軸線附加 延伸。
[0023] 但與此不同，在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中，也可以在一個(gè)發(fā)射器裝置的相同的高 度位置上沿徑向相對(duì)于豎直中央軸線向外偏移地還設(shè)置一個(gè)或一個(gè)雙重的另外的扇區(qū)天 線。換而言之，在這種例如雙列的天線布置結(jié)構(gòu)（如扇區(qū)天線）中，發(fā)射器在其中一個(gè)列中 這樣設(shè)置，使得其相位中心相對(duì)于天線布置結(jié)構(gòu)的相應(yīng)中央軸線精確地或盡可能精確地定 位，并且此時(shí)與此相對(duì)例如設(shè)置在第二天線列中的發(fā)射器裝置沿徑向方向，即沿側(cè)向方向 相對(duì)于中央軸線偏移，就是說因此這兩個(gè)列關(guān)于中央軸線不是對(duì)稱的。這還提供了另外的 優(yōu)點(diǎn)，即使所述另外的扇區(qū)天線沿徑向遠(yuǎn)離豎直的中央軸線定位時(shí)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較 高ΜΙΜΟ模式（數(shù)）的多列天線，其中各相位中心并不相同，但其中在高帶寬的同時(shí)同樣實(shí) 現(xiàn)了輻射圖盡可能好的全向性。
【附圖說明】
[0024] 本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)、細(xì)節(jié)和特征由下面說明的實(shí)施例得出。在附圖中：
[0025] 圖1示出有多頻帶能力的全向雙極化天線根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形式的