[go: up one dir, main page]

SE509175C2 - Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar - Google Patents

Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar

Info

Publication number
SE509175C2
SE509175C2 SE9701475A SE9701475A SE509175C2 SE 509175 C2 SE509175 C2 SE 509175C2 SE 9701475 A SE9701475 A SE 9701475A SE 9701475 A SE9701475 A SE 9701475A SE 509175 C2 SE509175 C2 SE 509175C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
antenna
tilting
antenna device
mechanical
tilt
Prior art date
Application number
SE9701475A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9701475L (sv
SE9701475D0 (sv
Inventor
Bjoern Johannisson
Ingmar Karlsson
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9701475A priority Critical patent/SE509175C2/sv
Publication of SE9701475D0 publication Critical patent/SE9701475D0/sv
Priority to DE69816609T priority patent/DE69816609T2/de
Priority to EP98917876A priority patent/EP0976171B1/en
Priority to PCT/SE1998/000661 priority patent/WO1998048472A1/en
Priority to AU70925/98A priority patent/AU7092598A/en
Priority to JP54558098A priority patent/JP4107514B2/ja
Priority to CN98806124.4A priority patent/CN1260912A/zh
Priority to CA002286613A priority patent/CA2286613A1/en
Priority to US09/061,962 priority patent/US6067054A/en
Publication of SE9701475L publication Critical patent/SE9701475L/sv
Publication of SE509175C2 publication Critical patent/SE509175C2/sv

Links

Classifications

    • 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
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/125Means for positioning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/04Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation

Landscapes

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

Description

10 15 20 25 30 509 175 2 avlång resonansslits i jordplanet, så kallad slitskoppling. I vissa antennutföranden har fördelningsnäten två separata delar som förbinder två olika polarisationer till antennelementen.
Det finns flera viktig prestandaparametrar, särskilt för täckning av en sektor i ett cellulärt mobilkommunikationssystem medelst basstationsantenner, till exempel en spänning- ståendevág-förhällande (VSWR), frarn-bakförhållande och isolering mellan polarisationsanslumingar (i antenner som använder olik polarisationer). Det är viktigt att strålningen i bakåt riktningen av antennen behålles låg mot horisonten, d.v.s. vid höj dvinkeln 0° för att reducera störningsnivån i angränsande celler och erhålla hög isolering. I regel resulterar en hög VSWR i signalförluster beroende på missanpassning och en låg isolering mellan polarisationsanslutriingarna, till exempel i en dubbel polariserande antenn reducerar förstärkningen av polarisationsdiversiteten och ökar ñltreringsbehovet i den transmitterade si grialbanan av basstationen.
I många installationer är antennema anordnade för optimal täckning, t.ex. genom hög förstärkning riktad mot cellkanten, företrädesvis mycket nära horisonten. I detta fall har bakåtriktad strålning, i det följande kallad bakstrålning även dess maximum riktad horisontellt, vilket resulterar i en relativ låg frarn-bakstrålningsförhållande. I den strålande delen av antennen som består av strålningselement och matningsnätverk är det lättare att erhålla låg VSWR och högra isolering genom att utforma och använda elektriskt vippande, eftersom VSWR och kopplingseffekter vanligtvis åstadkomrnes av strålningselementen.
Tiltning av en antennstråle, både elektriskt eller mekaniskt för att erhålla vissa egenskaper är känd. Till exempel beskriver US 5,440,3l8 och australisk patent nr. 656857 (av samma uppfinnare) en panelantenn, som är speciellt lämplig för användning i cellulära kommunikationssystem. Panelantennen omfattar bipolära strålningselement, omfattande organ för att tilta antennstrålen nedåt, både mekaniskt och elektriskt. Den elektriska tiltningen används huvudsakligen av estetiska skäl och för det andra som ett grovt sätt medan den mekaniska tiltningen används som ett finare sätt. Dessa dokument beskriver endast nedåt tiltning av strålen.
US 4,249,l8l beskriver en anordning för att förbättra medelsignal-stömingförhållandet i åtminstone ett kommunikationcellsornråde genom att tilta antennens förstärkningsmönster av en lO 15 20 25 30 509 175 3 antenn under horisonten. Antennen tiltas nedåt i en förutbestämd grad. Antenntiltningen uppnås antingen elektriskt eller mekaniskt.
Inga av ovan dokument nämner eller visar en metod eller anordning för att lösa problemen som löses genom föreliggande uppfinning. Även om ovan australiska patent nämner ett ökat fram- bakförhållande, så uppnås detta genom att anordna sidoväggar av panelen negativa. Dessutom beskrives verken upptiltingen av antennstrålen eller visas i teknikens ståndpunkt. Det av känd teknik lösta specifika problemet kan även lösas av föreliggande uppfinning, men inga eventuella lösningar för problemen som löses av föreliggande uppfinning tillhandahålles.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Huvudsakliga ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning och en metod vid antenner, som förbättrar och åstadkommer en god (d.v.s. stor) täckning, hög fram- bakstrålriingsförhållande, låg VSWR och hög isolering. Alla dessa problem löses med fördel väsentligen samtidigt.
Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ovan lösningar medelst en enkel och kostnadseffektiv anordning och metod, som kan användas och tillämpas på olika typer av antenner. Dessutom kan matningsnätet av antennen enligt föreliggande uppfinning konstrueras enklare för att erhålla låg VSWR och koppling. I antenner, som använder elektrisk tiltning distribueras signalema till strålningselementen genom olika fasfördröjningar, varvid de reflekterade signalerna, såväl som möjliga läcksignaler beroende på de begränsade isoleringama i grunden kombineras i samma matningsnätverk och därigenom adderas inte signalema sammanhängande, vilken resulterar i reduktion av maximumarnplituden.
I ett föredraget utförande innefattar antennanordningen åtminstone en anordning för mekanisk tiltning av strålorganen i en första riktning huvudsakligen divergerande från en förutbestämd riktning och organ för att elektriskt tilta strålen i en andra huvudsakligen motsatt riktning. Med fördel riktar organet för elektrisk tiltning av strålen i den andra riktningen strålen lika mycket som den mekaniska tiltningen i den första riktningen.
I ett utförande riktar anordningen för den mekaniska tiltningen strålningselementen huvudsakligen nedåt eller uppåt och organet för elektrisk tiltning riktar strålen huvudsakligen 10 20 25 30 509 175 4 uppåt respektive nedåt. Anordningen kan bestå av en stång, gångi äm, motor eller liknande. Den mekaniska tiltningen kan vara justerbar och fiärrstyrd eller den mekaniska tiltningen kan fixeras. I ett utförande är även den elektriska tiltningen justerbar och fjärr-styrd eller fixerad.
I ännu ett armat utföringsexempel består strålningselementen av dipolelement anordnade i grupper och matade genom ett íördelningsnätverk. Fördelníngsnätverken innefattar tördelningsledriingar, som har reglerbar längd och den elektriska tiltningen av strålen utföres huvudsakligen genom att reglera längdema av fördelningsledriingarna av fördelníngsnätverken, vilket resulterar i olika matningsfaslängder till dipolelementen, som genererar en huvudsakligen progressiv fasfront över antennelementen och en elektrisk tiltning av strålen.
I ett annat utíöringsexempel består strålningselementen av mikrostrippatchelement matade genom ett tördelningsnätverk och tördelningsnätverken innefattar anslutningsledningar. För att tilta strålen elektriskt är anslutningsledningarna av fördelningsnätverken mellan antennelementen utformade för att framställa en progressiv fasfront som resulterar i en elektrisk tiltning av strålen.
En metod för att förbättra antennprestandaparametrar, enligt föreliggande uppñnning, vilken antenn huvudsakligen omfattar strålningsorgan för att stråla en stråle i en huvudsakligen förutbestämd riktning, vilket strålningsorgan är företrädesvis anordnat på en bärande konstruktion kännetecknas av mekanisk tiltning av strålorganen i en första riktning för att omställa strålen bort från sagda huvudsakligen förutbestämda riktning och elektrisk tiltning av strålen i en andra motsatt riktning och företrädesvis den elektriska tiltningen i den andra riktningen har samma belopp som den mekaniska tiltningen i den första riktningen.
I ett speciellt föredraget utförande omfattar antennanordningen huvudsakligen: ett första lager omfattande ledande lager anordnade på ett isolerande substrat, ett andra lager av ett ledande material anslutet till jord och som har åtminstone första och andra slitsar orienterade huvudsakligen lodräta, d.v.s. horisontalt och vertikalt, första och andra tördelningsnätverk omfattande första och andra grupper av ledare förbundna med första och andra matningsanslutriingar. Antennen omfattar dessutom en anordning för att mekaniskt tilta antennelementen i en första riktning och organ för att elektriskt tilta sagda stråle i en andra riktning. 10 15 20 30 509 175 KORT BESKRIVNING AV RITNJINGARNA I det följande kommer uppfinningen att beskrivas ytterligare med hänvisning till icke begränsande utföringsexempel illustrerade i de bifogade ritningar-na, i vilka: Fig. 1 visar en schematisk vy ovanifrån av en sektortäclcning av en basstationsantenn.
Fig, 2 visar en mycket schematisk sidovy av ett antennutförande med mekanisk nedtiltning och elektrisk upptiltning, enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3A-3D visar elevationstrålningsmönster för antennen enligt fig. 2.
Fig. 4 visar en mycket schematisk sidovy av ett andra antennutförande med mekanisk upptiltning och elektrisk nedtiltning, enligt föreliggande uppfinning.
F ig. 5A-5D visar elevationstrålningsmönster för antennen enligt fig. 4.
Fig. 6 visar en schematisk vy från ovan av ett antennutförande som använder mikrostrippatchar och dubbelpolarisation.
Fig. 7 visar en schematisk perspektivisk vy av ett antennelementutförande, som använder slitskopplade mikrostrippatchar och dubbelpolarisation.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXENIPLEN För att bättre förstå de grundläggande principerna enligt uppfinningen beskrivs i det följande ett exempel visande en mycket schematisk antennanordning i ett mobil kommunikationssystem, företrädesvis ett cellulärt kommunikationssystem för en tre-sektorer. Beskrivningen är självfallet inte begränsad till ett sådant system och anordningen enligt uppfinningen kan användas i alla applikationer i vilka ovan nämnda problem avses att lösas.
Fig. 1 visar en vy ovanifiän av en cellkonstruktion av ett cellulärt system omfattande celler 10. I en tre-sektorkonñguration är en basstationsantennanordning ll anordnad i anslutningspunkten av tre celler 10a, lOb och 10c omfattande tre antenner, en för varje cell. I Fig. l illustreras endast antennen ll och dess täckning med dess huvudstråle representeras medelst 12 för en cell 10 15 20 25 30 509 175 6 lOa. I detta fall är täckningen typiskt i 60° för varje antenn. Linjerna betecknade A-D anger fyra riktningar från antennen, där: A är azimut = 0°, B är azimut = 60°, C är azimut = 90°, och D är azimut=180°.
"A" indikerar även fortplantningsrikmingen av huvudstrålen. En sekimdär strålningsriktning som har en axel, som utgör cza l80° vinkel med frarnriktningen av axlarna av de frontala strålningama 12 av antennen indikeras med 13. 14 respektive 15 betecknar två riktningarna for sidostrålrlingar.
Fi g. 2 visar en mekanisk nedtiltad antenn 11 anordnad på en bärande konstruktion 16, såsom en stolpe, mast, en vägg av en byggnad eller liknande. Pilen visar den huvudsakligen förutbestämda huvudstråleriktningen av antennen. Huvudstrålen är upptiltad elektriskt huvudsakligen tillbaka till den förutbestämda strålningsrikmingen, vilken kommer att beskrivas senare. Den streckade linjen indikerar riktningen längs vilka antennstrålen skulle ha strålat om ingen elektrisk upptiltning användes. Antennen omfattar ett hus 17, innefattande ett väsentligen parallellt fördelningsnätverk 18 och antenndipolelement 19. Ett skydd 20 kan anordnas framför dipolelementen 19. Fördelningsnätverket matas med en signal genom matningsanslutningen 23.
Antennen ll fästes vid masten 16 och nedtiltas, till exempel medelst en stång 21. Ytterligare en gångjärn 22 kan anordnas som ett extra stöd. Antennen är nedtiltad med en vinkel oc, d.v.s. vinkeln mellan bakplanet av antennhuset 17 och masten 16, vilken i detta fall representerar tiltningsvinkeln för planet av antennelementen 19. Dessutom är huvudstrålen av antennen elektriskt upptiltad med en vinkel ß, d.v.s. vinkeln mellan pilen och den streckade linjen. ß är lika med eller huvudsakligen lika med a, därigenom riktas huvudstrålen huvudsakligen vid noll höjavinkei.
Den elektriska tiltningen av strâlen utföres huvudsakligen genom att reglera längderna av fördelningsledningarna 24 av fördelningsnätverket 18, vilket resulterar i en kortare matningsfaslängd till dipolelementen 19 anordnade i den nedre delen av antennen, d.v.s. närmast marken. Såsom det framgår av ritningen är dipolelementen grupperade i två, första 10 15 20 25 30 509 175 7 nedre och andra övre grupper. Dessutom är längden av fördelningsledningariia mellan dipolelementen av varje grupp så reglerade att en fasförskjutning mellan dipolelementen erhålls. Genom att använda detta sätt erhålls en progressiv fasfront över antennelementen, som resulterar i en elektrisk upptiltning av strålen.
F ig. 3A till 3D illustrerar höjdstrålningsmönstret för en antenn enligt fig. 2 och i varje azimutriktning enligt fig. l, d.v.s. fig. 3A visar strålningsmönster för azimut A, 3B visar strålningsmönster för azimut B o s v. De horisontella axlarna av diagramrnen indikerar höjdvinkeln i ett intervall mellan -30° och 30°, och de vertikala axlarna indikerar amplitudtörstärlmingen som har dB enhet i intervallet -30 och 0 dB.
I det följande antas identiska graderingar för alla delar av fig. 3A-3D. Enligt fig. 3A, är amplitudtoppen vid O° höjdvinkel. I fig. 3B är arnplitudmaximumet vid omkring 3 ° och arnplitudfcírstärkningen vid O° år omkring - 12 dB. I denna riktning och vid noll höjdvinkel är förstärkningen reducerad med ungefär 2 dB jämförd med en antenn utan tiltning. Icke desto mindre har det visat sig att verkan på täckningen år normalt inte betydelsefull. Genom att utvidga azimutlobbredden är det möjligt att kompensera för de relativa förstärkningsreduktionema. I några installationer kan verkan av höjdregleringen av de yttre områdena av huvudstrålen med hänsyn till huvudstrålens centrumlinj e användas för optimering av celltäckningen. Enligt fig. 3C har amplituden vid riktning C ett maximum vid omkring 5° och en amplitud av omkring -23 dB vid O°. Dessutom riktas bakstrålningen omkring l2° upp från horisontallinjen, fig. 3D, vilken vid 0° höjdvinkel resulterar i en låg nivå av bakstrålning.
Genom denna utformning får antennen fördelarna av den elektriska tiltningen, d.v.s. låg VSWR och hög isolering samtidigt som en låg bakstrålning uppnås.
Pig. 4 visar ett utförande av en antenn 11' med mekanisk tiltning uppåt. Antennen l 1' är anordnad på en mast 16'. Pilen visar antemihuvudstrålens riktning, vilken stråle är nedtiltad elektriskt. Den streckade linjen indikerar riktningen längs vilken antennstrålen skulle ha strålat om ingen elektrisk nedtíltning användes. Antennen omfattar ett hus l7', innefattande en serie fördelningsnätverk 26 och mikrostrippatchelement 25. F ördelriingsnåtverket matas med en signal genom matningsanslutriingen 232 Antennen 1 l' är fast vid masten 16' och upptiltad, till exempel medelst en stång 2l'. Antennen är upptiltad med en vinkel oi', d.v.s. vinkeln mellan 10 20 25 30 509 175 8 bakplanet av antennhuset 17' och masten 16' som representerar lutningsvinkeln av planet av antennelementen 25. Dessutom är huvudstrålen av antennen elektriskt nedtiltad med en vinkel ß', d.v.s. vinkeln mellan pilen och den streckade linjen. I detta utförande är ß' större än oc' och huvudsrrålen riktas under horisonten, d.v.s. väsentligen under noll höjdvinkeln.
För att elektriskt tilta strålen är anslutningsledningar av fiórdelningsnätverket 26 mellan antennelementen 25 utformade på ett lämpligt sätt som har varierande längder, så att en progressiv fasfront över antennen erhålls, vilken resulterar i en elektrisk nedtiltning av strålen.
Fig. 5A till SD illustrerar strålningsmönstren för en antenn, enligt fig. 4, och för varje azimut enligt fig. 1.
I det följande antas identiska skalor för alla delar i fig. SA-5D. Enligt ñg. 5A är amplitudtoppen vid cza -3 ° höj dvinkel. I fig. SB är maximumet vid omkring -6° och arnplitudíörstärkriingen är vid 0°omkring -17 dB. I denna riktning och vid noll höjdvinkel är förstärlcningen reducerad med ungefär 2 dB järnförd med en antenn utan tiltning, men det har visat sig att verkan på täckningen är normalt inte betydelsefull. Genom att utvidga azimutlobbredden är det möjligt att kompensera för de relativa förstärkningsredulctionerna. I några installationer kan denna verkan med fördel användas för optimering av celltäckningen, som det beskrevs i samband med beskrivningen av fig. 3A. Dessutom riktas bakstrålningen omkring - 15 ° nedåt från horisonten, fig. 5D, vilken vid 0° höjdvinkel resulterar i en låg nivå (ordentligt under -30 dB) av bakstrålriingen. Enligt fig. SC har arnplituden vid riktning C ett maximum vid omkring -9° och en amplitud omkring -30 dB vid 0°. Även genom denna utformning får antennen fördelarna av den elektriska tiltningen, d.v.s. låg VSWR och hög isolering samtidigt som en låg bakstrålning uppnås .
Antennema enligt ñg. 2 och 4 förmodas att ha en likformig avtagande och en höjd av 6,42» där Ä. är drififrekvensens våglängd och dessa är mekaniskt tiltade med en vinkel av omkring 6°.
För att tilta antennstrålen är självfallet möjligt att tilta antennelementen mekaniskt eller endast vissa delar av antennen och inte hela antennhuset, såsom visas i ovan utföringsexempel. 10 15 20 25 30 509 175 9 Antennen ll"' enligt fig. 6 har en två-lagerkonstrtrlction och omfattar ett huvudsakligen ledande hus och j ordplan 27, som utgör antennens huvudkonstnrktion och bär ett antal nrikrostrippatchelement 28 och två fördelningsnätverk 29 och 30, bestående av ett flertal ledare 31 respektive 32, vart och ett anbragt till exempel genom etsning på en sida av ett koppartäckt tunt isolerande substrat distanserade dielektrikurn (inte visade). Varje fördelningsnätverk 29, 30 är förbundet med en matningsanslutrring 33 respektive 34.
F ig. 7 visar ett annat utföringsexempel av en milcrostripantenn med fördelningsnätverket på en sida av jordplanet, som matar strålningselementen på den motsatta sidan av j ordplanet genom slits i jordplanet, så kallade slitskoppling.
I flerlagerskonstruktionen av antennen innefattar det första lagret 41 av antennen patchelement 46, vilka huvudsakligen är ledande (etsade) lager, till exempel på koppar, arrangerade på ett isolerande substrat 47, till exempel ett väsentligen stelt glasfiberlarninat eller polymerrnaterial.
Substratet 47 kan bära ett eller flera antennpatchelement. Ett flertal patchelement på substratet bildar antennplanet.
Mellan det första lagret 41 och det tredje lagret 43 är ett andra lager 42 av dielektriskt material infört. Det tredje lagret 43 är av ett ledande material 48 och anordnat med slitsar 49 och 50, i en i grunden lodrät konfiguration för varje polarisationsledning och förbundna med jord åstadkommande jordplanet huvudsakligen parallellt med antennelementen. Jordplanet bildar en skyddande och reflekterande yta och förstärker huvudsakligen antennelementens 46 riktfaktor.
Slitsarna polariserar den levererade signalen så att varje slits matar antennelementen med en förutbestämd polarisation. Polarisationen bestäms genom varje slits riktning.
Det fjärde lagret 44 är huvudsakligen av ett dielektriskt material som distanserar det tredje lagret 43 från det femte lagret 45 . Det femte lagret 45 är ett huvudsakligen isolerande laminat 53 som bär ledarna 51 och 52 av fördelningsnätverket på en sida mitt emot patcharna.
Slitsarna 49 och 50 på lager tre och slutet av ledarna 51 och 52 av det femte lagret är så arrangerade att öppningar-na 49 och 50 korsar ledarna 51 respektive 52 så att en tvårkonfiguration erhålls. 10 l5 509 175 10 Följaktligen kan antennen framställd på detta sätt stråla och mottaga signaler, som har horisontell- och/eller vertikalpolarisation. Genom elektrisk tiltning kan längden av ledarna 51 eller 52 varieras för att erhålla en önskad tiltningseffekt. Den mekaniska tiltningen erhålls genom att luta antennhuset 27 (ñg. 6) eller flerlagerskonstruktionen av antennen.
Vi har visat och beskrivit några föredragna utíöringsfonner som exempel emellertid kan uppfinningen självklart ändras på ett antal olika sätt inom omfånget för patentlcraven. Till exempel, kan stången för mekanisk tiltning ha reglerbar längd eller tiltningen kan utföras genom att använda en (fiärrstyrd) stegmotor eller liknande och den elektriska tilmingen kan anpassas med avseende på den mekaniska tiltningen genom att variera matningsledningama på olika sätt. I några utföringsexempel kan ändringen av ledningslängden vara antingen fast, d.v.s. bestämd före tillverkningen, reglerbar på plats genom val bland en uppsättning inbyggda ledningslängder med en anslutningsanordning eller slutligen fiärrstyrd genom användning av fasförskjutningsanordningar på ett känt sätt. Även om utföringsexemplen understryker parametrarna för antennens sändningsmod är det tydligt for en fackman att samma parametrar och karakteristiska uppförande är lämpliga för antenner som opererar i mottagningsmod. 20 30 ll HÃNVISNINGSBETECKNINGAR 10 Cell av mobilkommuníkationssystem 11,11',1l"' Antenn 12 Framstrålrming 13 Bakstrålning 14, 15 Sidostrålning 16, 16' Bärande konstruktion 17, 1 7' Hus 18 Fördelningsnätverk 19 Dipol antennelement 20 Skydd 21 Tiltningsanordnin g 22 Gångjärn 23 Matningsanslutning 24 Fördelníngsledning 25 Mikrostnppatchantennelement 26 Fördelningsnätverk 27 Hus 28 Mikrostrippatchelement 29, 30 Fördelningsnätverk 31, 32 Ledare 33, 34 Matníngsanslutníng 41 Första lager 42 Andra lager 43 Tredje lager 44 Fjärde lager 45 Femte lager 47 Substrat 48 Ledande lager 49, 50 Slits 51, 52 Ledare 53 Isolerande bärare 509 175

Claims (28)

10 15 20 25 30 509 175 12 PATENTKRAV
1. Metod för att förbättra en antenns prestanda parametrar, vilken antenn huvudsakligen omfattar strålningsorgan (19, 25, 28), för att stråla en stxåle i en huvudsakligen förutbestämd riktning, vilket strålningsorgan är företrädesvis anordnat på en bärande konstruktion (16, l6'), kännetecknad av, att mekaniskt tilta strålorganen i en första riktning för att rikta om strålen bort från den huvudsakligen förutbestämda riktningen och elektriskt tilta strålen i en andra, huvudsakligen motsatt riktning.
2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att den elektriska tiltningen i den andra riktningen har samma storlek som den mekaniska tiltningen i den första riktningen.
3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av, att den första riktningen är huvudsakligen nedåt och den andra riktningen är huvudsakligen uppåt.
4. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknar! av, att den första riktningen är huvudsakligen uppåt och den andra riktning är huvudsakligen nedåt.
5. Metod enligt något av patentkraven 1 - 4, kännetecknar! av, att den mekaniska tiltningen är reglerbar.
6. Metod enligt patentkrav 5, kännetecknad av, att den mekaniska tiltningen är fiärrstyrd. 10 15 20 25 30 5 Ü 9 1 7 5 13
7. Metod enligt något av patentkraven 1 - 4, kännetecknad av, att den mekaniska tiltningen är fixerad.
8. Metod enligt något av patentkraven 1 - 7, kännetecknad av, att den elektriska tiltningen är reglerbar.
9. Metod enligt patentkrav 8, kännetecknad av, att den elektriska tiltningen är fiärrstyrd.
10. Metod enligt något av patentkraven 1 - 7, kännetecknad av, att den elektriska tiltningen år fixerad.
ll. Antennanordning huvudsakligen omfattande strålningsorgan (19, 25, 28) för att stråla en stråle i en huvudsakligen förutbestämd riktning, vilket strålningsorgan (19, 25) år anordnat på en bärande konstruktion (16, l6'), kännetecknar! av, att antennanordningen innefattar åtminstone en anordning (21, 21') för mekaniskt tiltning av strålorganen i en första, huvudsakligen från den förutbestämda riktningen divergerande riktning och organ för att elektriskt tilta strålen i en andra huvudsakligen motsatt riktning.
12. Antennanordning enligt patentkrav ll, kännetecknad av, att organet för elektrisk tiltning av strålen i den andra riktningen riktar strålen med samma belopp som den mekaniska tiltningen i den första riktningen.
13. Antennanordning enligt ett av patentkraven ll eller 12, kännetecknad av, att anordningen (21, 21') for mekanisk tiltning riktar strålningselementen huvudsakligen nedåt och organet för elektrisk tiltning av strålen riktar strålen huvudsakligen uppåt. 10 15 20 25 30 509 175 14
14. Antennanordning enligt något av patentkraven 11 eller 12, kännetecknad av, att anordningen (21, 21') för mekanisk tiltning riktar strålningselementen huvudsakligen uppåt och organet för elektrisk tilming av stïålen riktar strålen huvudsakligen nedåt.
15. Antennanordning enligt något av patentkraven 11 - 14, kännetecknad av, att anordningen (21, 21') för mekanisk tiltning innefattar en stång, gångjärn, motor eller lilcriande.
16.Antennanordníng enligt något av patentkraven ll - 15, känneteclmad av, att den mekanisk tiltningen är reglerbar.
17. Antennanordning enligt patentkrav 16, kännetecknad av, att den mekaniska tiltningen är fiäirstyrd.
18. Antennanordning enligt något av patentkraven ll - 15 kännetecknad av, att den mekaniska tiltningen är fixerad.
19. Antennanordning enligt något av patentkraven 11 - 18 kännetecknad av, att den elektriska tiltningen är reglerbar.
20. Antennanordning enligt patentkrav 19, kännetecknad av, att den elektriska tiltningen är fiärrstyrd.
21. Antennanordning enligt något av patentkraven 11 - 18, kännetecknad av, att den elektrisk tiltningen är fixerad. 10 15 20 25 30 509 175 15
22. Antennanordning enligt något av patentkraven 11 - 21, kännetecknad av, att strålningselementen består av dipolelement (19) anordnade i grupper och matade genom ett fördelningsnätverk (18).
23. Antennanordning enligt patentkrav 22, kännetecknad av, att tördelningsnätverket (18) innefattar fiirdelníngsledrtingar (24) som har reglerbara längder och den elektriska tiltningen av strålen åstadkommes huvudsakligen genom reglering av längderna av fördelningsledningarna (24) av tördelningsnätverken (18), vilka resulterar i olika matningsfaslängder till dipolelementen (19) genererande en huvudsakligen progressiv fasfront över antennen och en elektrisk tiltning av strålen.
24. Antennanordning enligt något av patentkraven 1 l - 21, kännetecknar! av, att strålningselementen består av mikrostrippatchelement (25, 28) matade genom åtminstone ett fördelningsnâtverk (26, 29, 30).
25. Antennanordning enligt patentkrav 24, kännetecknar! av, att fördelningsnätverket (26, 29, 30) innefattar anslutningsledningar och för elektrisk tiltning av strålen är anslutningsledningarna av tördelningsnätverken mellan antennelementen utformade för att fiamstålla en progressiv fasfront som resulterar i en elektrisk tiltning av strålen.
26. En antenn omfattande en antennelementdel huvudsakligen omfattande: - ett första lager (41) utgörande strålníngsorgan riktbara i en huvudsakligen förutbestämd riktning och omfattande ledande lager (46) anordnade på ett isolerande substrat (47), - ett andra lager (43) av ett ledande material (48) anslutna till jord och med åtminstone en första slits (48) och en andra slits (49) huvudsakligen anordnade vinkelräta mot varandra, - första och andra fördelningsnätverk omfattande första och andra grupp av ledare (51, 52) förbundna med första och andra mamingsanslutriingar, 10 509 175 16 kämzetecknad av, att antennen dessutom omfattar en anordning för mekanisk tiltning av strålorganen i en första huvudsakligen från den förutbestämda riktningen divergerande riktning och organ för att elektriskt tilta strålen i en andra, huvudsakligen motsatt riktning.
27. Antenn enligt patentkrav 26, kännetecknad av, att den första slitsen (48) är huvudsakligen anordnad horisontellt och den andra slitsen (49) är anordnad huvudsakligen vertikalt för att polarisera den utstrålade strålen vertikalt respektive horisontalt.
28. En basstationsantenn i ett cellulärt kommunikationssystem omfattande antennanordning enligt något av patentkraven 11- 25.
SE9701475A 1997-04-18 1997-04-18 Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar SE509175C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701475A SE509175C2 (sv) 1997-04-18 1997-04-18 Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar
CA002286613A CA2286613A1 (en) 1997-04-18 1998-04-09 A method for improving antenna performance parameters and an antenna arrangement
AU70925/98A AU7092598A (en) 1997-04-18 1998-04-09 A method for improving antenna performance parameters and an antenna arrangement
EP98917876A EP0976171B1 (en) 1997-04-18 1998-04-09 A method for improving antenna performance parameters and an antenna arrangement
PCT/SE1998/000661 WO1998048472A1 (en) 1997-04-18 1998-04-09 A method for improving antenna performance parameters and an antenna arrangement
DE69816609T DE69816609T2 (de) 1997-04-18 1998-04-09 Verfahren zur verbesserung von antennenleistungsparametern und antennenanordnung
JP54558098A JP4107514B2 (ja) 1997-04-18 1998-04-09 アンテナ性能パラメータおよびアンテナ構成を改良するための方法
CN98806124.4A CN1260912A (zh) 1997-04-18 1998-04-09 改善天线性能参数的方法和天线装置
US09/061,962 US6067054A (en) 1997-04-18 1998-04-17 Method and arrangement relating to antennas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701475A SE509175C2 (sv) 1997-04-18 1997-04-18 Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9701475D0 SE9701475D0 (sv) 1997-04-18
SE9701475L SE9701475L (sv) 1998-10-19
SE509175C2 true SE509175C2 (sv) 1998-12-14

Family

ID=20406648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9701475A SE509175C2 (sv) 1997-04-18 1997-04-18 Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6067054A (sv)
EP (1) EP0976171B1 (sv)
JP (1) JP4107514B2 (sv)
CN (1) CN1260912A (sv)
AU (1) AU7092598A (sv)
CA (1) CA2286613A1 (sv)
DE (1) DE69816609T2 (sv)
SE (1) SE509175C2 (sv)
WO (1) WO1998048472A1 (sv)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1304083B1 (it) * 1998-12-22 2001-03-07 Italtel Spa Sistema e procedimento per il controllo delle antenne di una retedi telefonia radiomobile
FR2790142A1 (fr) * 1999-02-24 2000-08-25 France Telecom Antenne a tilt reglable
NL1012281C2 (nl) * 1999-06-09 2000-12-12 Libertel Netwerk Bv Antenne-inrichting voor mobiele telefonie.
WO2001031742A1 (en) * 1999-10-28 2001-05-03 Qualcomm Incorporated Non stationary sectorized antenna
GB2359195A (en) * 2000-02-14 2001-08-15 Orange Personal Comm Serv Ltd Mounting a shielded antenna unit inside a building
JP3721050B2 (ja) * 2000-05-25 2005-11-30 日本電信電話株式会社 ダイバーシチアンテナ
GB0125349D0 (en) * 2001-10-22 2001-12-12 Qinetiq Ltd Antenna system
FR2842653B1 (fr) * 2002-07-17 2009-10-30 Eurl Midi Pyrenees Antennes Mat support d'antenne
WO2005109920A2 (en) * 2004-05-05 2005-11-17 Nextg Networks Wireless networks frequency reuse distance reduction
US7030825B1 (en) * 2004-09-29 2006-04-18 Lucent Technologies Inc. Aperture antenna element
DE202005002845U1 (de) * 2005-02-21 2005-05-12 DataCollect Traffic Systems GmbH & Co.KG. Ausrichtungsvorrichtung für ein Radargerät
FR2897474B1 (fr) * 2006-02-10 2010-01-08 Athos Dev Dispositif de support et d'orientation d'au moins une antenne munie d'une tige de reglage, relais et reseau equipes d'un tel dispositif.
US8423028B2 (en) * 2009-12-29 2013-04-16 Ubidyne, Inc. Active antenna array with multiple amplifiers for a mobile communications network and method of providing DC voltage to at least one processing element
US9030363B2 (en) * 2009-12-29 2015-05-12 Kathrein-Werke Ag Method and apparatus for tilting beams in a mobile communications network
US8433242B2 (en) * 2009-12-29 2013-04-30 Ubidyne Inc. Active antenna array for a mobile communications network with multiple amplifiers using separate polarisations for transmission and a combination of polarisations for reception of separate protocol signals
US8731616B2 (en) * 2009-12-29 2014-05-20 Kathrein -Werke KG Active antenna array and method for relaying first and second protocol radio signals in a mobile communications network
US8963560B2 (en) * 2011-08-15 2015-02-24 Steppir Antenna Systems Antenna system for electromagnetic compatibility testing
US9537204B2 (en) * 2013-04-27 2017-01-03 Commsky Technologies, Inc. Multi-channel multi-sector smart antenna system
WO2015001425A2 (en) * 2013-07-01 2015-01-08 Powerwave Technologies S.A.R.I. Airborne antenna system with controllable null pattern
CN106654533A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 东莞市冠中信息技术有限公司 一种基于窄带宽频的uhf标签天线
US11201401B2 (en) * 2017-03-17 2021-12-14 Commscope Technologies Llc Current surge protection circuits for base station antennas having remote electronic tilt capability and related methods
KR102560762B1 (ko) * 2019-02-13 2023-07-28 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2020185318A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-17 Commscope Technologies Llc Base station antennas having arrays with both mechanical uptilt and electronic downtilt
US11398680B2 (en) * 2020-05-22 2022-07-26 Star Systems International Limited Directional curved antenna

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249181A (en) * 1979-03-08 1981-02-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Cellular mobile radiotelephone system using tilted antenna radiation patterns
JPS61172411A (ja) * 1985-01-28 1986-08-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多段リニアアレイアンテナのビームチルティング角制御方法
JPS61172411U (sv) * 1985-04-17 1986-10-27
NZ235010A (en) * 1990-08-22 1993-12-23 Deltec New Zealand Dipole panel antenna with electrically tiltable beam.
JPH0537222A (ja) * 1991-07-31 1993-02-12 Nec Corp チルト角可変型空中線
JPH0537222U (ja) * 1991-10-29 1993-05-21 和子 瀬下 生理用ナプキン
JPH0546108U (ja) * 1991-11-20 1993-06-18 凸版印刷株式会社 アンテナ支持具
JP3181124B2 (ja) * 1992-12-28 2001-07-03 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 指向性アンテナ
JPH07106833A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Kubota Corp 受信用面状アンテナ装置
JPH07263942A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Matsushita Electric Works Ltd 移動体無線の基地局アンテナ
EP1239538B1 (en) * 1994-11-04 2004-07-28 Andrew Corporation Cellular base station antenna system for adjusting a fixed beam elevation
WO1997002623A1 (en) * 1995-07-05 1997-01-23 California Institute Of Technology A dual polarized, heat spreading rectenna

Also Published As

Publication number Publication date
DE69816609D1 (de) 2003-08-28
JP4107514B2 (ja) 2008-06-25
WO1998048472A1 (en) 1998-10-29
JP2001521711A (ja) 2001-11-06
CA2286613A1 (en) 1998-10-29
US6067054A (en) 2000-05-23
EP0976171B1 (en) 2003-07-23
SE9701475L (sv) 1998-10-19
CN1260912A (zh) 2000-07-19
DE69816609T2 (de) 2004-06-09
EP0976171A1 (en) 2000-02-02
SE9701475D0 (sv) 1997-04-18
AU7092598A (en) 1998-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE509175C2 (sv) Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar
US5629713A (en) Horizontally polarized antenna array having extended E-plane beam width and method for accomplishing beam width extension
US7868842B2 (en) Base station antenna with beam shaping structures
CA2129041C (en) Antenna device
US4099184A (en) Directive antenna with reflectors and directors
US6188373B1 (en) System and method for per beam elevation scanning
US6963314B2 (en) Dynamically variable beamwidth and variable azimuth scanning antenna
US6924776B2 (en) Wideband dual polarized base station antenna offering optimized horizontal beam radiation patterns and variable vertical beam tilt
EP1636873B1 (en) Planar antenna for a wireless mesh network
US20110134008A1 (en) Circularly-Polarized Antenna
US20040246175A1 (en) Apparatus for steering an antenna system
US11962072B2 (en) Phased array antennas having switched elevation beamwidths and related methods
US6608591B2 (en) Dual-beam antenna aperture
JPS6028444B2 (ja) マイクロ波アンテナ
US8330668B2 (en) Dual stagger off settable azimuth beam width controlled antenna for wireless network
Ojefors et al. Electrically steerable single-layer microstrip traveling wave antenna with varactor diode based phase shifters
US10700420B2 (en) Compact multiband feed for small cell base station antennas
US7081858B2 (en) Radial constrained lens
Kijima et al. Development of a dual-frequency base station antenna for cellular mobile radios
US20020084945A1 (en) Low multipath interference microstrip array and method
CN107546478A (zh) 采用特殊方向图阵元的宽角扫描相控阵天线及设计方法
US20230037629A1 (en) Radio nodes having beam steering antenna arrays
US20030214438A1 (en) Broadband I-slot microstrip patch antenna
Collins TV and FM Broadcast Antennas
AU2002336188A1 (en) Apparatus for steering an antenna system