[go: up one dir, main page]

DE10034911A1 - Antenne für Mehrfrequenzbetrieb - Google Patents

Antenne für Mehrfrequenzbetrieb

Info

Publication number
DE10034911A1
DE10034911A1 DE10034911A DE10034911A DE10034911A1 DE 10034911 A1 DE10034911 A1 DE 10034911A1 DE 10034911 A DE10034911 A DE 10034911A DE 10034911 A DE10034911 A DE 10034911A DE 10034911 A1 DE10034911 A1 DE 10034911A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna according
antenna
frequency
frequency bands
individual radiators
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10034911A
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Gabriel
Maximilian Goettl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kathrein SE
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 DE10034911A priority Critical patent/DE10034911A1/de
Priority to DE20023212U priority patent/DE20023212U1/de
Priority to AU87608/01A priority patent/AU8760801A/en
Priority to PCT/EP2001/008078 priority patent/WO2002007254A1/de
Priority to CN01234382U priority patent/CN2514507Y/zh
Publication of DE10034911A1 publication Critical patent/DE10034911A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Eine verbesserte Antenne mit zumindest zwei Einzelstrahlern (1, 2) ist in zumindest zwei Frequenzbändern (f1, f2, ..., fn) betreibbar. Die Antenne wird durch folgende Maßnahmen verbessert: DOLLAR A - jeder Ausgang der in zumindest zwei Frequenzbändern (f1, f2, ..., fn) betreibbaren Einzelstrahler (1) oder der Ausgang von einer Gruppe entsprechender Einzelstrahler (1) ist einer Frequenzweiche (21) zugeordnet, wobei das am strahlerseitigen Anschluss anstehende Frequenzband an speisenetzwerkseitigen Anschlüssen (23.1, 23.2) in zumindest zwei Teilfrequenzbändern (f1, f2, ..., fn) getrennt ansteht, DOLLAR A - ein Speisenetzwerk (7) ist so aufgebaut, dass die speiseseitigen Anschlüsse (23.1, 23.2) an der Frequenzweiche (21) für das jeweilige Teilfrequenzband zur Strahlenformung und insbesondere zur unterschiedlichen Einstellung des Absenkwinkels der Hauptkeule mit vorgebbarer oder veränderbar einstellbarer Phase und/oder Aplitude zusammengeschaltet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne für einen Mehrfre­ quenzbetrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Für einen Netzbetreiber im Mobilfunkbereich ist es wich­ tig, Antennen für die verschiedenen Frequenzen gleich­ zeitig nutzen zu können. Da jedoch für die verschiedenen Dienste auch unterschiedliche Anforderungen an den Versor­ gungsbereich bzw. die Netzplanung gestellt werden, sind auch verschiedene Abstrahlcharakteristiken, insbesondere verschiedene vertikale Absenkwinkel für die Vertikalcha­ takteristik erforderlich. Ideal wären verschiedene verti­ kale Absenkwinkel für die Hauptkeule für die verschiedenen Frequenzen. Dies ist jedoch mit den bisher bekannten Lö­ sungen für eng benachbarte Frequenzen nicht möglich.
Von daher sind lediglich Lösungen bekannt, welche für die verschiedenen Frequenzbereiche verschiedene Strahler ver­ wenden. Diese können beispielsweise aus ineinander verschachtelten Dipolen bestehen, wie dies beispielsweise aus der DE-A1 198 23 749 für eine dualpolarisierte Mehrbe­ reichsantenne zu entnehmen ist. Nachteilig ist hierbei allerdings, dass bedingt durch die Geometrie der Anordnung die Frequenzbänder nicht unmittelbar benachbart sein kön­ nen, sondern etwa ein Verhältnis von 1 : 2 aufweisen müssen.
Darüber hinaus ist aus der Veröffentlichung "Electronic Letters", August 1999, Vol. 35, No. 17, S. 1399-1400, von Yeunjeong, Kim, Wansuk Yun und Youngjoong Yoon eine Dual- Band-Patch-Antenne bekannt, welche unterschiedliche An­ schlüsse für zwei unterschiedliche Frequenzen aufweist. Hierbei sind jedoch die Anschlüsse für die jeweils andere Frequenz orthogonal zueinander polarisiert. Eine Lösung für zwei Polarisationen und mehrere Frequenzen ist nicht entnehmbar. Ein weiterer Nachteil ist hierbei die aufwen­ dige Schichtstruktur mit vier verschiedenen aufeinander liegenden dielektrischen Schichten.
Demgegenüber können Breitbandantennen zwar auch in benach­ barten Frequenzbereichen oder über ein sehr breites Fre­ quenzband betrieben werden. Hierbei sind jedoch keine unterschiedlichen, insbesondere variabel einstellbaren Abstrahlcharakteristiken für die verschiedenen Frequenz­ bereiche erzielbar. In der Vorveröffentlichung "Electronic Letters", März 2000, Vol. 36, No. 6, S. 487-488 sind aus der Veröffentlichung von D. H. Werner und D. Lee "Design of dual-polarised multiband frequency selective surfaces using fractal elements" dualpolarisierte fraktale Anten­ nenstrukturen bekannt, die in einem großen Frequenzband betrieben werden können. Jedoch umfassen diese Antennen­ strukturen keine getrennt einstellbaren Strahlungsdiagram­ me.
Aus der WO 98/43315 ist eine Sende-/Empfangsantenne be­ kannt, welche für eine erste Polarisation an den einzelnen Strahlern des Antennenarrays Duplexfilter vorsieht, um dadurch das Antennenarray für den Empfangsfrequenzbereich (Rx) und für den Sendefrequenzbereich (Tx) in verschiedene Ein- und Ausgänge aufzuteilen. Falls eine Entkopplung für die verschiedenen Frequenzen (Rx - Tx) nicht über die orthogonale Polarisation erfolgt, so ist in nachteilhafter Weise zumindest ein Trennverstärker in einem der beiden Frequenzbänder an den Duplexfilter-Ein- bzw. Ausgängen notwendig. Ferner sind Trennverstärker erforderlich, da keine ausreichende Entkopplung zwischen den Frequenzbän­ dern (Rx und Tx) erzielt werden kann. Es ist weiterhin keine Anregung zum Erzeugen unterschiedlicher Absenkwinkel für verschiedene Frequenzbereiche entnehmbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, eine Antennenanordnung zu schaffen, welche beim Betrieb in unterschiedlichen Frequenzbändern eine unterschiedliche, insbesondere unabhängig voneinander einstellbare Abstrahl­ charakteristik bevorzugt ohne zusätzliche aktive Komponen­ ten ermöglicht. Trotzdem soll bevorzugt eine hohe Entkopp­ lung zwischen beiden Frequenzbändern realisierbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.
Es muss als überraschend bezeichnet werden, dass die er­ findungsgemäße Antennenvorrichtung bereits mit einem sehr geringen Filteraufwand eine unabhängige Einstellung der Abstrahlcharakteristik ermöglicht. So können nahezu un­ abhängige Strahlungscharakteristiken bereits mit einer Sperrdämpfung der Frequenzweichen von sogar unter ca. 15 dB, z. B. von 8 bis 12 dB, realisiert werden.
Überraschend ist dabei vor allem, dass Filterstrukturen verwendet werden können, welche die Zusammenschaltung mittels eines passiven Speisenetzwerkes erlauben und dabei gleichzeitig eine ausreichend hohe Entkopplung zwischen den verschiedenen Frequenzbändern für jede Polarisation aufweisen.
Erfindungsgemäß kann dies mittels Frequenzweichen in Form einer frequenzselektiven Filterstruktur realisiert werden, die bevorzugt mit ausreichender Sperrdämpfung eine Auf­ teilung eines Frequenzbandes in zwei Teilfrequenzbänder erlaubt. Der Einsatz eines fixen Speisenetzwerkes oder bevorzugt eines variabel gestalteten Speisenetzwerkes unter Verwendung von Phasenschiebern erlaubt es nunmehr die Einzelstrahler so zusammenzuschalten, dass für den jeweiligen Frequenzbereich die gewünschte Einstellung des Strahlungsdiagrammes vorgenommen werden kann, d. h. dass insbesondere der vertikale Absenkwinkel entsprechend den Wünschen und Notwendigkeiten bevorzugt getrennt eingestellt werden kann.
Da schließlich eine geringe Sperrdämpfung für die Dia­ grammformung ausreicht, gleichwohl aber trotzdem hohe Entkopplungswerte von beispielsweise 30 dB und mehr ge­ fordert werden, ergibt es sich gemäß einer besonders be­ vorzugten Ausführungsform der Erfindung, einen zusätzli­ chen Filteraufwand an den Speiseeingang zu legen. Dies ermöglicht, das pro Polarisation zur Erhöhung der Entkopp­ lung nur ein Zusatzfilter notwendig ist. Dadurch können hoch selektive, für jeden Dipol oder jede Dipolgruppe vorgesehene Zusatzfilter vermieden werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines An­ tennenarrays mit vier Dipolen, welche mit einem festen Speisenetzwerk zusammenge­ schaltet sind;
Fig. 2 ein zu Fig. 1 abgewandeltes Ausführungs­ beispiel, bei welchem die Zusammenschal­ tung für einen Frequenzbereich mittels einer festen Zusammenschaltung und die Zusammenschaltung für einen zweiten Fre­ quenzbereich mittels Phasenschiebern va­ riabel vorgenommen ist;
Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 zur Verdeutlichung eines Phasenschiebers;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei wel­ chem für beide Frequenzbereiche die Zu­ sammenschaltung über Phasenschieber varia­ bel vorgenommen ist;
Fig. 4 ein Antennenarray mit dualpolarisierten Strahlern und zwei Frequenzbereichen, bei welchem für jede Polarisation für jeden Frequenzbereich die Zusammenschaltung mit­ tels Phasenschiebern erfolgt;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Dual- Band-Antenne, bei welcher das zweite Band frequenzselektiv in einem Frequenzband f2 und f3 aufgeteilt ist und sich somit eine Dreibereichs-Antenne ergibt; und
Fig. 6 ein zu Fig. 2 abgewandeltes Ausführungs­ beispiel zur Verdeutlichung, dass eine Frequenzweiche auch einer Gruppe von zu­ mindest zwei Einzelstrahlern zuordenbar ist.
Nachfolgend wird auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eingegangen. Das darin schematisch wiedergegebene Antennenarray umfasst vier Einzelstrahler 1, im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Art von Dipolen 1', die üblicherweise vor einem Reflektor, der vertikal angeordnet ist, beispielsweise in Vertikalausrichtung angeordnet sind.
Die Einzelstrahler 1 werden über Speiseanschlüsse 5.1 und 5.2 über ein fixes oder fest verdrahtetes Speisenetzwerk 7 gespeist. Entsprechend der Anzahl der Einzelstrahler 1 erfolgt dabei von jedem Speiseanschluss 5.1 bzw. 5.2 aus­ gehend eine Mehrfachverzweigung der Speiseleitungen 9, nämlich vom Speiseanschluss 5.1 über die Speiseleitung 9 und einem Verzweigungspunkt 11 in die Speisezweigleitungen 9.1 und über den jeweiligen nachfolgenden Verzweigungs­ punkt 13 zur nachfolgenden Speisezweigleitung 9.2. Ent­ sprechendes gilt für den weiteren Speiseanschluss 5.2 mit der Speiseleitung 109, den Verzweigungspunkt 111, die Speisezweigleitungen 109.1, die Verzweigungspunkte 113 und die Speisezweigleitungen 109.2. Die Speiseleitungen bein­ halten gleichzeitig Impedanz-Transformatoren, welche der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
Die Einzelstrahler 1 sind dabei jeweils über eine Leitung 17 mit einem strahlerseitigen Anschluss 19 mit einer Fre­ quenzweiche 21 verbunden, worüber der strahlerseitige Anschluss 19 mit zwei speisenetzwerkseitigen Anschlüssen 23.1 und 23.2 verbunden ist, und zwar frequenzselektiv für ein erstes Frequenzband 21 und ein zweites Frequenzband f2. Die Frequenzweichen 61 können dabei durch eine fre­ quenzselektive Filterstruktur aufgebaut sein.
An den speisenetzwerkseitigen Anschlüssen 23.1 und 23.2 sind die jeweiligen Speisezweigleitungen 9.2 und 109.2 angeschlossen, so dass alle Einzelstrahler 1 frequenzse­ lektiv mit dem Speiseanschluss 5.1 für das erste Frequenz­ band f1 bzw. dem Speiseanschluss 5.2 für das zweite Fre­ quenzband f2 verbunden sind.
Die Frequenzweichen 21 sind mit ausreichender Sperrdämp­ fung von z. B. 15 dB oder sogar nur weniger als 10 dB in den zumindest beiden Teilfrequenzbändern aufgeteilt. Die Zusammenschaltung kann dabei derart vorgenommen werden, dass für das jeweilige Frequenzband die Einstellung des Strahlungsdiagrammes unterschiedlich fest voreingestellt ist. Die Voreinstellung kann dabei derart erfolgen, dass beispielsweise die vertikalen Absenkwinkel für beide Fre­ quenzbänder unterschiedlich sind.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht weit­ gehend demjenigen nach Fig. 1, jedoch mit dem Unter­ schied, dass für das eine Frequenzband f2 keine feste Zusammenschaltung an den Verzweigungspunkten 113 erfolgt, sondern dass hier jeweils variabel einstellbare Phasen­ schieber 27 vorgesehen sind. Die Phasenschieber können dabei so aufgebaut sein, wie dies grundsätzlich aus der WO 98/21779 bekannt ist. Mit anderen Worten ist ein um eine Verschwenkachse 29 verstellbares Einstellglied 31 vor­ gesehen, welches über eine Leitung 109 und 109.1 mit dem Speiseanschluss 5.2 verbunden ist. Dieses Einstellglied 31 ist beispielsweise mit einem teilkreisförmigen Kontakt- oder Kuppelelement 33 galvanisch oder kapazitiv verbunden, welches an seinen gegenüberliegenden Endbereichen elek­ trisch mit Phasenschieber-Anschlüssen 35 verbunden ist, von denen ausgehend jeweils über nachfolgende Speisezweig­ leitungen 109.2 die Verbindung zu den speisenetzwerks­ eitigen Anschlüssen 23.2 an den Frequenzbereichen 21 er­ folgt. Das sogenannte im gezeigten Ausführungsbeispiel teilkreisförmige Kontakt- oder Kuppelelement 33 ist bevor­ zugt in Streifenleiter- bzw. In Mikro-Streifenleiter-Tech­ nik aufgebaut, und zwar auf einer Bodenplatte 28 (ground plate).
Das Strahlungsdiagramm für das erste Frequenzband f1 er­ folgt also über den fixen Speisenetzwerkteil, wodurch ein bestimmtes Strahlungsdiagramm fest vorgegeben ist. Über die variabel einstellbaren Phasenschieberelemente 27 er­ folgt jedoch die Einstellung des Strahlungsdiagrammes bezüglich des zweiten Frequenzbandes f2 über ein variables Speisenetzwerk, so dass hierüber die Strahlungsformung und damit insbesondere die Strahlungsabsenkung, d. h. der Ab­ senkwinkel für die Hauptkeule innerhalb des Frequenzbandes f2 unterschiedlich einstellbar ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist gegenüber demje­ nigen nach Fig. 2 insoweit abgewandelt, als hier für beide Frequenzbänder f1 und f2 ein Speisenetzwerk 7 vor­ gesehen ist, dass in beiden Frequenzbändern f1 und f2 eine entsprechende Strahlenformung vorsieht und damit insbeson­ dere eine unterschiedlich einstellbare und/oder veränder­ bare vertikale Absenkung der Hauptkeulen ermöglicht.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird nun ein Antennenarray verwendet, welches nicht aus Einzelstrahlern 1, sondern aus dualpolarisierten Strahlern 2 besteht. Diese dualpolarisierten Strahler 2 können beispielsweise aus einem Dipolquadrat oder einem Dipolkreuz, also unter- Verwendung von Dipol-Einzelstrahlern 1 zusammengesetzt sein. Entsprechend ist jeder Dipol-Einzelstrahler eines dualpolarisierten Dipolkreuzes 2 (oder beispielsweise bei einem Dipolquadrat jeweils zwei parallel angeordnete Di­ polstrahler) über eine gemeinsame Leitung 17 bzw. 17' mit einer Frequenzweiche 21 verbunden. Wie aus Fig. 4 also zu ersehen ist, gehen von jedem der vier Dipolstrahler somit zwei Leitungen 17, 17' aus, die jeweils zu dem strahler­ seitigen Anschluss 19 der Frequenzweichen 21 führen. Bei vier dualpolarisierten Dipolstrahlern 2 sind somit acht Frequenzweichen vorgesehen. Allgemein werden also bei diesem Ausführungsbeispiel bei n dualpolarisierten Dipol­ strahlern 2 n Frequenzweichen 21 benötigt. In Fig. 5 ist dabei der oben liegende Anschluss 5.1 für die Frequenz f1 der Polarisation +45° zugeordnet, wobei in Fig. 4 unten liegend der Anschluss 5.1' für die Frequenz f1 der negati­ ven Polarisation -45° zugeordnet ist, wobei also die in Fig. 4 gezeigten und zu einem Dipolkreuz zusammengefügten Dipolstrahler in einer +45°/-45° Ausrichtung angeordnet sind.
Die jeweils parallel zueinander ausgerichteten Dipole 1a bzw. 1b der dualpolariserten Dipolstrahler 2 sind dabei frequenzselektiv über zwei nachgeordnete Speisenetzwerke zusammengeführt, und zwar in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 frequenzselektiv über jeweils zugeordnete Phasen­ schieber 27. Dadurch lässt sich also das Strahlungsdiagramm und insbesondere der Absenkwinkel sowohl für eine erste wie für eine zweite Frequenz f1 und f2 für jede Polarisation separat einstellen und/oder verändern.
Schließlich wird noch auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 Bezug genommen. Fig. 5 zeigt eine Anordnung eben­ falls für eine dualpolarisierte Antenne 2, wobei jede der gemäß Fig. 5 vorgesehenen dualpolarisierten Antennen 2 einen Kreuzdipol 2' und ein den Kreuzdipol 2' umgebenendes Dipolquadrat 2" umfasst.
Die jeweils parallel zueinander angeordneten Einzelstrah­ ler 1a bzw. 1b des Dipolquadrates 2" sind über ein varia­ bles Speisenetzwerk 7 verbunden, wobei jeweils die gleich­ strahlenden und dabei parallel zueinander angeordneten Einzelstrahler 1a einer Strahleranordnung 2" gemeinsam paarweise mit den in gleicher Parallelausrichtung angeord­ neten Einzelstrahlern 1a einer zweiten Strahleranordnung 2" über einen Phasenschieber 27 zusammengeschaltet sind, und die speiseanschlussseitigen Anschlüsse der Phasen­ schieber 27 dann wiederum über einen Verzweigungspunkt 211 zu einem gemeinsamen Speiseanschluss 5.3 führen. Entspre­ chendes gilt für die zweite Polarisation dieser Dipolqua­ dratanordnung, bei welcher über den Speiseanschluss 5.3' eine Verbindung über den nachgeordneten Verzweigungspunkt 211' zu den Phasenschiebern 27 und über die jeweils beiden Ausgänge zu den jeweils beiden parallelen Dipolstrahlerb 1b einer betreffenden Strahleranordnung 2" erfolgt.
Die Anschlüsse 5.3 und 5.3' dienen also zum Empfangen oder Senden eines dritten Frequenzbandes mit einer ersten und einer zweiten Polarisation. Das Frequenzband f3 kann z. B. bei 824 bis 960 MHz liegen.
Bezüglich der im Inneren der Dipolquadrate angeordneten Kreuzdipole 10' erfolgt demgegenüber eine frequenzselekti­ ve Aufteilung in zwei Frequenzbänder f1 und f2, wobei die speiseanschlussseitigen Ausgänge dann wiederum für jede der beiden Polarisationen entsprechend dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 4 über Phasenschieber 27 mit den beiden Speiseanschlüssen für f1 und f2 zusammengeschaltet sind. Das Frequenzband f1 kann z. B. 1920 bis 2170 MHz und das zweite Frequenzband f2 einen Bereich von 1710 bis 1880 MHz abdecken.
Fig. 5 zeigt also eine dualpolarisierte Antenne mit drei Bandbereichen, wobei das Strahlungsdiagramm und dabei insbesondere der Absenkwinkel für alle drei Frequenzbänder und beide orthogonale Polarisationen unterschiedlich ein­ stellbar ist.
Abweichend zu dem zuletzt genannten Beispiel könnte natür­ lich auch eine frequenzselektive Bandaufteilung für das dritte Frequenzband vorgesehen sein. Genauso könnte bei Bedarf für ein einzelnes Frequenzband eine feste Verschal­ tung ohne individuell einstellbaren Absenkwinkel reali­ siert sein, wie dies beispielsweise anhand von Fig. 2 schematisch gezeigt ist.
Bei allen Ausführungsbeispielen können die Frequenzweichen bevorzugt durch Filterstrukturen realisiert sein, die insbesondere auch im Gehäuse der Antenne integriert sein können. Dabei können die Filterstrukturen auch aus ge­ schirmten Streifenleitungsstrukturen oder aus Triplate­ strukturen bestehen.
Alternativ oder teilweise alternativ und ergänzend können die Filterstrukturen auch aus Koaxialfiltern gebildet sein.
Anhand der erläuterten Ausführungsbeispiele ist ersicht­ lich, dass die entsprechenden Antennen zumindest zwei Einzelstrahler umfassen. Es können aber auch mehr als zwei Einzelstrahler vorgesehen sein, die zu einer gemeinsamen Gruppe gehören. Dabei ist nur eine Gruppe von Einzelstrah­ lern möglich, aber auch mehrere Gruppen von Einzelstrah­ lern, wie dies beispielsweise bei dualpolarisierten Anten­ nen beschrieben ist.
Um eine gute Entkopplung zu realisieren, sollten die Fre­ quenzweichen eine minimale Sperrdämpfung gegenüber dem jeweils anderen Frequenzbereich von zumindest 6 dB, 8 dB oder 10 dB aufweisen. Bevorzugt soll dieser Wert zumindest 15 dB, insbesondere zumindest 20 dB betragen.
Um die Sperrdämpfung in dem jeweils anderen Frequenzband gegebenenfalls noch zusätzlich zu erhöhen, können im Aus­ gang der Antenne zusätzliche Filter nach der Zusammen­ schaltung mittels des erwähnten Speisenetzwerkes vorgese­ hen sein. Eine Verbesserung der Wärmeabführung kann schließlich auch dadurch realisiert werden, dass die Fil­ ter an dem Reflektorblech befestigt werden. Dabei können die Filter an dem Refektorblech mechanisch aufeinander gestapelt sein.
Anhand von Fig. 6 ist eine Abwandlung gezeigt, die grund­ sätzlich für alle erläuterten Ausführungsbeispiele gemäß der Fig. 1 bis 5 angewandt werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist verdeut­ licht, dass beispielsweise Abweichungen zu Fig. 2, z. B. jeweils eine Gruppe 100 mit zwei Einzelstrahlern 1 einer Frequenzweiche 21 zugeordnet ist. Dabei kann die Gruppe 100 von Einzelstrahlern 1 nicht nur zwei Einzelstrahler 1, 1', sondern beispielsweise auch mehrere Einzelstrahler 1, 1', also z. B. drei Einzelstrahler umfassen, die beispiels­ weise über einen gemeinsamen Summierpunkt und eine nach­ geordnete Leitung einem Eingang einer Frequenzweiche 21 zugeordnet sein können.
Anhand von Fig. 6 ist auch ergänzend gezeigt, was bei allen anderen Ausführungsbeispielen ebenso zum Tragen kommen kann, dass zusätzliche Filter 121 vorgesehen sein können, die bevorzugt im Ausgang einer Antenne nach der Zusammenschaltung mittels des Speisenetzwerkes 7 zugeord­ net sind, und bevorzugt am Reflektorblech befestigt sein können. Durch Einrichtung dieser zusätzlichen Filter 121 kann auf kostengünstige und einfache Weise die Sperrwir­ kung der Filter 21 für die nachgeordneten Einzelstrahler nochmals verbessert werden.

Claims (21)

1. Antenne mit folgenden Merkmalen
mit zumindest zwei Einzelstrahlern (1, 2),
die zumindest beiden Einzelstrahler (1, 2) sind in zu­ mindest zwei Frequenzbänder (f1, f2, . . ., fn) betreib­ bar,
jeder Ausgang der in zumindest zwei Frequenzbändern (f1, f2, . . ., fn) betreibbaren Einzelstrahler (1) oder der Ausgang von einer Gruppe entsprechender Einzelstrahler (1) ist einer Frequenzweiche (21) zugeordnet, wobei das am strahlerseitigen Anschluss anstehende Frequenzband an speisenetzwerkseitigen Anschlüssen (23.1, 23.2) in zu­ mindest zwei Teilfrequenzbändern (f1, f2, . . ., fn) ge­ trennt ansteht,
ein Speisenetzwerk (7) ist so aufgebaut, dass die spei­ seseitigen Anschlüsse (23.1, 23.2) an der Frequenzweiche (21) für das jeweilige Teilfrequenzband zur Strahlenfor­ mung und insbesondere zur unterschiedlichen Einstellung des Absenkwinkels der Hauptkeule mit vorgebbarer oder veränderbar einstellbarer Phase und/oder Amplitude zu­ sammengeschaltet sind.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenzweiche (21) jeweils einer Gruppe (100) von zumindest zwei Einzelstrahlern (1, 1') zugeordnet ist.
3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zusatzfilter für eine Polarisation zur Erhöhung der Entkopplung vorgesehen ist, der vorzugsweise dem Speiseanschluss (5.1, 5.2, . . ., 5.n) vor- oder nach­ geschaltet ist.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass für jede Polarisation zur Erhöhung der Entkopplung ein Zusatzfilter vorgesehen ist, der vorzugs­ weise dem zugehörigen Speiseanschluss (5.1, 5.2, . . . 5.n) vor- oder nachgeschaltet ist.
5. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zumindest bezüglich eines Frequenzban­ des (f1, f2, . . ., fn) die Ausgänge (23.1, 23.2) der Fre­ quenzweichen (21) über zugeordnete Phasenschieber (27) zumindest mittelbar mit dem jeweiligen Speiseanschluss (5.1, 5.2, . . ., 5.n) zusammengeschaltet sind.
6. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass alle Einzelstrahler (1, 2) bzw. Gruppen (2, 2', 2") von Einzelstrahlern über die zugeordneten Frequenzweichen (21) und zugeordneten Phasenschieber (27) mit den zugeordneten Speiseanschlüssen (5.1, 5.2, . . ., 5.n) so zusammengeschaltet sind, dass bezüglich aller Frequenzbänder das Strahlungsdiagramm und damit insbeson­ dere die Einstellung des Absenkwinkels der Hauptkeule unterschiedlich einstellbar ist.
7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zumindest zwei Einzelstrahler vorgese­ hen sind.
8. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zumindest zwei dualpolarisierte Strah­ leranordnungen (1, 2) vorgesehen sind.
9. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Strahleranordnungen (1, 2) dual­ polarisierte Einzelstrahler (1, 2) umfassen, die für jede der Polarisationen in zwei verschiedenen Frequenzbändern strahlen, wobei zumindest für eine Polarisation eine Fre­ quenzbandaufspaltung über ein fixes oder ein variables Speisenetzwerk (7) unter Verwendung von Phasenschiebern (27) vorgesehen ist.
10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzweichen (21) aus Filter­ strukturen gebildet sind, die insbesondere geschirmte Streifenleitungs- oder Triplatestrukturen umfassen.
11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzweichen (21) aus Filter­ strukturen gebildet sind, die Koaxialfilter umfassen.
12. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Frequenzweichen (21) eine minimale Sperrdämpfung bezüglich des jeweils anderen Frequenzbandes von zumindest 6, 8 oder 10 dB, insbesondere zumindest 15 dB, vorzugsweise zumindest 20 dB aufweisen.
13. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenschaltung der Frequenz­ weichen (21) in zwei Frequenzbändern (f1, f2) mittels un­ terschiedlich einstellbaren Phasenschiebern (27) erfolgt.
14. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenschaltung der Frequenz­ weichen (27) für zumindest ein Frequenzband fest und für zumindest ein weiteres Frequenzband mittels Phasenschieber (27) variabel vorgesehen ist.
15. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest weitere unabhängige Einzel­ strahler (2') für zumindest ein weiteres Frequenzband (f3) vorgesehen sind, so dass die Antenne zumindest in drei Frequenzbändern (f1, f2, . . ., fn) betreibbar ist.
16. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisenetzwerk (7) unter Verwen­ dung von Filterweichen (21) so aufgebaut ist, dass eine Aufteilung in mehr als zwei Frequenzbbänder vorgesehen ist.
17. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Frequenzweichen zusätzli­ che Filter (121) vorgesehen sind, die bevorzugt jeweils zumindest zwei Frequenzweichen (21) zugeordnet sind.
18. Antenne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfilter (121) bevorzugt am Speiseanschluss (5.1, 5.2) und/oder im Bereich der Speiseleitung (109) angeord­ net sind.
19. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter, d. h. die Filterweichen (21) und/oder die zusätzlich vorgesehenen Filter, die dem Ausgang einer Antenne nach der Zusammenschaltung mittels des Speisenetzwerkes (7) zugeordnet sind, am Reflektor­ blech befestigt sind.
20. Antenne nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter auf dem Reflektorblech mechanisch aufeinander gestapelt sind.
21. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterstrukturen in das Gehäuse der Antenne integriert sind.
DE10034911A 2000-07-18 2000-07-18 Antenne für Mehrfrequenzbetrieb Withdrawn DE10034911A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10034911A DE10034911A1 (de) 2000-07-18 2000-07-18 Antenne für Mehrfrequenzbetrieb
DE20023212U DE20023212U1 (de) 2000-07-18 2000-07-18 Antenne für Mehrfrequenzbetrieb
AU87608/01A AU8760801A (en) 2000-07-18 2001-07-12 Antenna for multi-frequency operation
PCT/EP2001/008078 WO2002007254A1 (de) 2000-07-18 2001-07-12 Antenne für mehrfrequenzbetrieb
CN01234382U CN2514507Y (zh) 2000-07-18 2001-07-18 用于多频率工作的天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10034911A DE10034911A1 (de) 2000-07-18 2000-07-18 Antenne für Mehrfrequenzbetrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10034911A1 true DE10034911A1 (de) 2002-02-07

Family

ID=7649330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10034911A Withdrawn DE10034911A1 (de) 2000-07-18 2000-07-18 Antenne für Mehrfrequenzbetrieb

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN2514507Y (de)
AU (1) AU8760801A (de)
DE (1) DE10034911A1 (de)
WO (1) WO2002007254A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016198232A1 (de) * 2015-06-11 2016-12-15 Kathrein-Werke Kg Dipolförmige strahleranordnung
EP3152799A4 (de) * 2014-06-05 2018-01-10 CommScope Technologies LLC Unabhängige azimutmuster für gruppenantenne mit gemeinsamer apertur

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI116248B (fi) 2003-02-14 2005-10-14 Flextronics Odm Luxembourg Sa Antennijärjestely ja kannettava päätelaite
GB0426319D0 (en) 2004-12-01 2005-01-05 Finglas Technologies Ltd Remote control of antenna line device
DE102005047975B4 (de) * 2005-10-06 2012-03-22 Kathrein-Werke Kg Antenne mit zumindest einem Strahler und einem Speisenetzwerk
US7358924B2 (en) 2005-10-07 2008-04-15 Kathrein-Werke Kg Feed network, and/or antenna having at least one antenna element and a feed network
US9030363B2 (en) * 2009-12-29 2015-05-12 Kathrein-Werke Ag Method and apparatus for tilting beams in a mobile communications network
CN102347529A (zh) * 2010-08-04 2012-02-08 诺基亚西门子通信公司 用于处理无线电通信系统中的至少两个频带或无线电标准的宽带天线和无线电基站系统
WO2012016941A1 (en) 2010-08-04 2012-02-09 Nokia Siemens Networks Oy Broadband antenna and radio base station system for processing at least two frequency bands or radio standards in a radio communications system
WO2012048343A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Commscope, Inc. Of North Carolina Antenna having active and passive feed networks
US9112551B2 (en) 2010-11-15 2015-08-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Antenna architecture for maintaining beam shape in a reconfigurable antenna
EP2487800B1 (de) * 2011-02-11 2013-06-19 Alcatel Lucent Aktive Antennenanordnung
WO2012163018A1 (zh) * 2011-10-21 2012-12-06 华为技术有限公司 一种天线
CN102763279B (zh) 2012-03-20 2014-04-30 华为技术有限公司 一种天线设备和系统
EP2926408B1 (de) 2012-12-03 2019-03-13 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Ein netzknoten für drahtlose kommunikation mit einer 4tx/4rx dreiband antennenanordnung
US9548536B2 (en) 2012-12-18 2017-01-17 Commscope Inc. Of North Carolina Feed network and electromagnetic radiation source
JP6089924B2 (ja) * 2013-04-24 2017-03-08 日立金属株式会社 アンテナ装置
DE102013012295A1 (de) 2013-07-24 2015-01-29 Kathrein-Werke Kg Antenne für Dual- oder Multiband-Betrieb
EP2950385B1 (de) * 2014-05-28 2016-08-24 Alcatel Lucent Mehrbandantenne
CN109314291B (zh) * 2016-06-17 2020-11-27 康普技术有限责任公司 具有多级移相器的相控阵天线

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984004855A1 (en) * 1983-05-20 1984-12-06 Hughes Aircraft Co Dual band phased array using wideband elements with diplexer
WO1998043315A1 (en) * 1997-03-24 1998-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Integrated transmit/receive antenna with arbitrary utilisation of the antenna aperture
US5936588A (en) * 1998-06-05 1999-08-10 Rao; Sudhakar K. Reconfigurable multiple beam satellite phased array antenna
DE19823749A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-09 Kathrein Werke Kg Dual polarisierte Mehrbereichsantenne
US6067053A (en) * 1995-12-14 2000-05-23 Ems Technologies, Inc. Dual polarized array antenna

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518695A (en) * 1967-09-07 1970-06-30 Collins Radio Co Antenna array multifrequency and beam steering control multiplex feed
US5917455A (en) * 1996-11-13 1999-06-29 Allen Telecom Inc. Electrically variable beam tilt antenna
DE19821353A1 (de) * 1998-05-13 1999-11-18 Bosch Gmbh Robert Filteranordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984004855A1 (en) * 1983-05-20 1984-12-06 Hughes Aircraft Co Dual band phased array using wideband elements with diplexer
US6067053A (en) * 1995-12-14 2000-05-23 Ems Technologies, Inc. Dual polarized array antenna
WO1998043315A1 (en) * 1997-03-24 1998-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Integrated transmit/receive antenna with arbitrary utilisation of the antenna aperture
DE19823749A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-09 Kathrein Werke Kg Dual polarisierte Mehrbereichsantenne
US5936588A (en) * 1998-06-05 1999-08-10 Rao; Sudhakar K. Reconfigurable multiple beam satellite phased array antenna

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM, Y. et al.: Dual-frequency and dualpolaristion wideband microstrip antenna. In: ELECTRONICS LETTERS, 19.8.99, Vol. 35, No. 17, S. 1399-1400 *
WERNER, D.H. et al.: Disign of dual-polarised multiband frequency selective surfaces using fractal elements. In: ELECTRONICS LETTERS, 16.3.00 Vol. 36, No. 6, S. 487-488 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3152799A4 (de) * 2014-06-05 2018-01-10 CommScope Technologies LLC Unabhängige azimutmuster für gruppenantenne mit gemeinsamer apertur
US10050354B2 (en) 2014-06-05 2018-08-14 Commscope Technologies Llc Shared aperture array antenna that supports independent azimuth patterns
US10693244B2 (en) 2014-06-05 2020-06-23 Commscope Technologies Llc Independent azimuth patterns for shared aperture array antenna
WO2016198232A1 (de) * 2015-06-11 2016-12-15 Kathrein-Werke Kg Dipolförmige strahleranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
CN2514507Y (zh) 2002-10-02
AU8760801A (en) 2002-01-30
WO2002007254A1 (de) 2002-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10034911A1 (de) Antenne für Mehrfrequenzbetrieb
DE60313737T2 (de) Doppelschichtstromblattantenne mit erweiterter bandbreite
EP1208614B1 (de) Hochfrequenz-phasenschieberbaugruppe
DE69835246T2 (de) Doppelresonanzantennenstruktur für mehrere Frequenzbereiche
DE60001709T2 (de) Möglichkeit zur Korrektur des Strahlungsdiagramms einer linearen Antenne
DE19829714B4 (de) Antenne mit dualer Polarisation
EP3025395B1 (de) Breitband-antennenarray
EP3440738B1 (de) Antennenvorrichtung
DE69411885T2 (de) Monopolantenne mit platten- und stabstrahlern
DE102015005468A1 (de) Antenne
DE102015220372B3 (de) Multiband-GNSS Antenne
DE102016011890A1 (de) Mobilfunk-Antenne
WO2000069018A1 (de) Mehr-bereichs-antenne
WO2016050336A1 (de) Multiband-strahlersystem
EP3756235A1 (de) Multibandantennenanordnung für mobilfunkanwendungen
DE102015007503A1 (de) Dipolförmige Strahleranordnung
EP1312136B1 (de) Verkürzter schleifen-dipol und schleifen-monopol
DE112010002639B4 (de) Antenneneinrichtung
DE212014000257U1 (de) Antennenaufbauten
DE19920980C2 (de) Speise- oder Auskoppelvorrichtung für eine Koaxialleitung, insbesondere für eine Mehrfach-Koaxialleitung
WO2004102742A1 (de) Mehrbandfähige antenne
DE102013222139A1 (de) Planare Mehrfrequenzantenne
DE20023212U1 (de) Antenne für Mehrfrequenzbetrieb
EP1253669B1 (de) Gruppenantenne mit einer Anzahl von Resonanz-Strahlerelementen
AT392173B (de) Mehrbandrichtantenne mit schaltbarer strahlrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal