宽频带天线阵列的制作方法_2

文档序号:9650767阅读:来源:国知局
[002引图4示出对应于图2的示图连同还附加地标绘的滤波器,所述滤波器优选W带通 滤波器的形式,W用于仅在较高的子频带中对在每个天线列中设置的附加福射器馈电;
[0029] 图5示出按照本发明的包括用于发射和接收运行的分开的福射器的扩展的实施 例;
[0030] 图6示出相对于图5轻微改动的实施例;
[0031] 图7a示出用于两对天线列(四个天线列)的相对于图1至4扩展的实施例;
[0032] 图化示出相对于图7a改动的关于四列的天线阵列的实施例;
[0033] 图8a示出关于包括相应四个相叠设置的宽频带福射器和相应多个附加福射器的 四列天线阵列的改动的实施例;
[0034] 图8b示出相对于图8a改动的实施例,其中附加福射器只设置在所述两个中间的 天线列中;
[0035] 图8c示出相对于图8a改动的关于仅两列的天线阵列的实施例;
[0036] 图9示出一种改动的实施例,其中各个天线组的相互电连接相对于其他实施例不 同地设计;W及
[0037] 图10示出具有两列的天线阵列的另一个实施例,所述天线阵列包括在每个列中 分别设置各两个福射器、一个滤波装置和一个附加福射器的四个天线组,其中,运些福射器 此外还通过移相器在其下倾角度方面可不同地调整。
【具体实施方式】
[0038] 在图1中W示意性俯视图阐述本发明的第一实施例。在图1中示出的移动无线电 天线1W天线阵列1'的形式例如包括两个天线列5、5曰、56,所述天线列通常沿竖直方向或 主要沿竖直方向定向地延伸。在此移动无线电天线1例如可W也相对于竖直线或多或少轻 微倾斜地定向。附加地通常设置移相设备,W便不只在机械方面固定地预定下倾角度,而且 W便在需要地通过改变移相器元件可W不同并且借此可变地调整所述角度。在运里可W参 阅已知的解决方案。
[0039] 运样的天线阵列1'通常具有反射器7,所述反射器按照天线阵列的优选的竖直定 向于是竖直地或至少大致竖直地延伸。然后在该反射器7之前设置在图1中示出的福射器 或福射器组。
[0040] 在示出的实施例中,在左边的但也在右边的天线列5、即5a、5b中分别间隔开竖直 间距地相叠地设置福射器组9,所述福射器组由至少一个福射器11组成或具有至少一个福 射器11。在示出的实施例中,在两个天线列5中分别设置两个福射器组9,所述福射器组分 别包含一个福射器11,所述福射器例如可W构成为单偏振的或双偏振的福射器。优选使用 所谓的矢量福射器,所述矢量福射器可双偏振地运行。运样的矢量福射器例如由在先公开 WO00/39894Al或WO2004/190315Al已知。所述矢量福射器可W在俯视图中至少大致或 基本具有方形的形状,其中,在方形的形状中延伸的福射器元件或福射器面相对于反射器7 间隔开间距A地设置并且通过相应的天线底座和/或对称部13通常电流式或电容式地错 定在反射器上(图2)。反射器可W在此也由印刷电路板组成,所述印刷电路板可WW金属 锻层形式的相应的导电层来覆盖。
[0041] 图2在此可看出按照图1的天线阵列的示意性侧视图。在此也可得出,天线列或 反射器7可W由相对于反射器平面7'突出的板条15包围或界定,所述板条垂直于或倾斜 于反射器平面7'定向。运样的板条也可W构成为在所述两个示出的天线列5a和化之间 的分离板条15'。同样也可W设置处于上方W及处于下方的、水平界定天线列的板条17。
[0042] 此外由图1和2可看出,福射器组或福射器9、11在每个天线列5中沿竖直的安装 方向19间隔开预定的竖直间距彼此设置,尤其是亦即福射器组9的中屯、9'或福射器11的 中屯、11'。在此,中屯、9'、11'居中地定位在相应的天线列5中,但运优选不是强制的。
[0043] 由图1也看出,所述两个天线列的宽度B-样大。此外由图1可得出,在所述两 个天线列5曰、化之间的在中间的竖直平面中延伸的板条15'同时形成垂直于反射器平面 7'定向的对称平面SE,所述两个天线列5曰、化关于所述对称平面构成和设置,更确切地说 是包括宽频带的福射器11和/或宽频带的福射器组9并且还有接着还阐述的附加福射器 21。在此不过已经在此处说明,福射器组9和/或设置在福射器组中的一个或多个福射器 11 (但也如W下还讨论的附加福射器21)不总是可W强制地设置在共同的等高线上。在彼 此存在相应的间距的情况下,它们仍然可W沿竖直方向位错地定位在相应的天线列中。
[0044]W下参考图3,其中相应的福射器组和/或宽频带的福射器类似于前述的实施例 标绘(然而未示出各个天线列或其边界)。图3仅用于,更好地说明所述作用方式。由此可 看出,福射器组9或福射器11的中屯、9'、11'关于分别在相邻的天线列中设置的福射器间 隔开间距a地定化亦即在天线列的竖直定向的情况下间隔开水平的间距a彼此定化所述 间距优选处于0.25A至LOA之间,例如关于中间的工作波长在A/2附近。接着从所述 两个相邻的天线列5中的福射器组9或福射器11的中屯、之间的水平间距a出发,即使福射 器组或福射器的中屯、不是精确地定位在相同的等高线上、而是W不同的高度位置定位。
[0045] 如果从如下事实出发,即,提到的宽频带的福射器11例如应该在1710MHz至 2690MHz的频率范围内福射,则可W作为列间距、即作为两个相邻的天线列中的两个福射器 或福射器组之间的中屯、的间距而选择值
[0046] a= 85mm,
[0047] 其在图3中标绘。如普遍常见的,该值处于0.25 A至1.0 A的优选范围内。
[0048] 如果在此考察该通过移动无线电天线的机械设计而预定的列间距(在两个相邻 的天线列5之间的福射器组9或福射器11的中屯、之间的水平间距a),则得出后续的值:
[0049] 在不同的频率情况下的列间距85mm :
[0051] 由此可看出,在运样的宽频带的福射器11中不可W达到优化的列间距,因为其在 大的频率范围上强烈改变。换句话说,关于波长A的对于福射图表重要的相对列间距由于 天线的非常大的带宽而变化。
[0052] 在此,此外从如下事实出发,即,在图1或3中示出的设置在左边的天线列5a中的 福射器11被共同馈电,同样在右边的天线列化中设置的福射器11同样被共同馈电、更确 切地说是分别对于每个偏振被共同馈电(其中各个相叠地定位的福射器或福射器组也通 过相环节和能可变地调整的相环节、如移相器在其相位方面尽管存在共同的馈电还可W是 能不同地调整的,W便可W调整不同的下倾角)。
[0053] 现在为了减少不希望的旁瓣按照本发明规定,对应于同样单偏振、双偏振、圆偏振 或楠圆偏振的福射器11,为每个天线列5插入至少一个附加福射器21、即21a或2化,其同 样单偏振、双偏振、圆偏振或楠圆偏振。
[0054] 第一天线列5a中的附加福射器21a也与第一天线列5a中的其他的宽频带福射器 11被共同馈电,并且在第二天线列化中的其他的附加福射器2化与在那里设置在第二天 线列化中的宽频带福射器11被共同馈电。但运些附加福射器21a或2化应该仅在优选宽 频带的频率范围(频带)的较高的部分频率范围或部分频带中发射和/或接收,部分地也 称为宽频带的基础福射器11的福射器11也应该在所述宽频带的频率范围内发射和/或接 收。换句话说,运些附加福射器21、亦即所谓的附加福射器21应该在低频率时不被馈电。 运些附加福射器21分别彼此间间隔开较狭窄的间距、尤其是水平间距b(其中b给出相应 的附加福射器21a和2化的中屯、21'a和21'b之间的间距)设置,其中,其中一个附加福射 器21配置给左边的天线列5a或在那里定位而第二附加福射器21配置给右边的天线列化 或在那里定位。
[005引该间距b例如可W具有70mm至30mm的值。在示出的实施例中例如从值b= 50mm 出发。
[0056] 运些在每个列中与在那里设置的福射器11共同馈电的附加福射器21现在引起两 个列的相位中屯、朝附加福射器21的方向移动,即分别向内彼此靠犹。因此如其原则上借助 图4描绘的相应的情况又在按照图3的示图中给出,其中在图3中为了达到较好的明了性 而未示出各个天线列。造成的相位中屯、在所W阐述的实施例中于是处于在图3中虚线标绘 的线Res化上,其中,该间距在图3中WC表示。因此该间距C通过在分别相邻的天线列5 中的福射器11或福射器组9的中屯、之间的几何间距、相应的福射器11和附加福射器21的 数量W及相应的福射器11或附加福射器21的功率来确定。
[0057] 用于各个福射器的附加地可不同实施的或可不同预定的或可调整的功率对造成 的相位中屯、的影响例如由W下表得出:
[005引在最高的频率情况下包括附加福射器的相位中屯、的间距:
[0060] 因此由此可看出,关于附加福射器21相对于宽频带福射器11的馈电的不同功率 分配也同样有助于在示出的实施例中两列的天线阵列的电气半值宽度的变化。运样例如宽 频带的福射器11并且还有附加福射器21可WW相同的功率或相同的幅值馈电。例如也可 能的是,附加福射器相对于宽频带福射器W较高的功率或较高的幅值供电,例如W两倍那 样大的功率馈电。相对于宽频带福射器关于附加福射器W低的功率或低的幅值的馈电也是 可能的。不过运时关于减少天线列之间的有效电气列间距的希望效果同样较低,运通常是 不希望的。
[0061] 因此为了通过使用所阐述的附加福射器21引起旁瓣抑制,彼此独立地在相应的 天线列5a或化中将滤波器功能或滤波器F连接于运些附加福射器21的上游,如其原则上 在图4中所示出的。在此滤波器F分别作为高通滤波器或带通滤波器或作为用于较深的频 率的带阻滤波器起作用并且W希望的功率分配集成用于较高的频率的附加福射器。由
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