本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的偶极子状的辐射器布置系统。
背景技术:
偶极子辐射器例如由在先公布的DE 197 22 742 A和DE 196 27 015 A已知。这种偶极子辐射器可以具有简一的偶极子形式的常见偶极子结构,或者例如由十字形偶极子或方形偶极子等构成。
例如由在先公布的WO 00/39894已知所谓的矢量偶极子。所述矢量偶极子的结构看起来类似于方形偶极子。但由于根据该在先公布的文献的偶极子辐射器的特殊构型和特殊馈电,这种偶极子辐射器的作用类似于在两个相互垂直的极化平面中辐射的十字形偶板子。在结构方面,所述矢量偶极子由于其外轮廓设计更多地构成正方形。
由WO 2004/100315 A1已知上述矢量偶极子的另一种实施方式,在这种实施方式中,一个极化平面的各一个辐射器半部的表面可以大部分是整面闭合的。
通常这样对这种偶极子辐射器进行馈电,使得偶极子半部或者辐射器半部与外导体以直流方式(即电流地)连接,反之同轴连接电缆的内导体与第二个偶极子半部或辐射器半部以直流方式(即也是电流)连接。这里分别在各偶极子或辐射器半部的彼此相对的端部区域上进行馈电。
这里由WO 2005/060049 A1已知,利用电容式的外导体耦合进行外导体馈电。辐射器布置系统的支承装置或相应的支承装置半部也可以在其底脚区域或在其基座上与地线电容式地耦合或与反射器电流地相连,并且因此被置于接地端。
这种单极化或双极化的辐射器必要时也可以构造成具有很大的带宽,所述辐射器能够在不同频率范围或频带中发射和/或接收。
此外这种辐射器通常还可以在一个或多个天线列中相叠地隔开间距。例如在使用移相器、尤其是差分移相器的情况下,还可以利用不同的相位来操控这种天线阵列,使得可以形成不同的下倾角(Down-Tilt-angle)。例如由EP 2 406 851 B1已知一种布置系统,这种布置系统在使用多路移相器的情况下用于利用对双极化辐射器相应的馈电来调整不同的下倾角。这里在差分移相器的情况下,通过馈线(同轴馈线)关于极化平面将引起相位变化的带线的一个端部分别与相应的双极化辐射器相连,并且例如是与垂直指向天线列中处在中心下方的一个辐射器相连,相反,此时相同带线的另一个端部通过相应的馈线将与相同极化平面的布置在天线布置系统的上半部中的相应辐射器相连,这例如由以上提及的EP 2 406 851 B1可以获知。
另外,由US 2013/0307743 A1也已知偶极子形天线或十字形辐射器布置系统的不同实施方式,其中,例如通过不对称双线系统给一个极化平面中的每个发射天线布置系统馈电。
在所述的单极化或双极化辐射器中,通常使用同轴电缆进行不对称馈电,所述同轴电缆包括具有信号线和地线的电缆结构。
这里通常利用同轴导线给单极化偶极子辐射器馈电,这里同轴电缆的外导体大致在辐射器半部的高度上、尤其在偶极子半部的高度上焊接在其中一个辐射器半部的内侧端部上。内导体在越过该端部引出,并且朝向第二个辐射器半部,在当前的具体情况下就是第二个偶极子半部的相邻内侧端部分布,构成信号线的内导体焊接在这里。
对于十字形偶极子或具有十字形结构(也就是具有两个相互垂直的极化平面)的矢量偶极子的情况,则同样与以上所述的那样通过同轴到线对两个极化平面的每一个进行馈电。
技术实现要素:
本发明的任务在于基于这种现有技术提供一种改进的馈电结构。
按照本发明,根据在权利要求1中给出的特征来解决所述任务。本发明有利的实施方式在从属权利中给出。
在本发明的范围内,出人意料地提供了一种显著改进的馈电结构,该馈电结构不仅本身是有利的,而且还开辟了一系列有利的应用可能性。
就是说,根据本发明设定,在使用不对称馈电结构时,例如在使用同轴电缆的情况下,对于至少一个极化平面进行双重馈电。在双极化辐射器的情况下,可以对优选两个极化平面分别实现双重馈电。
换句话说,在本发明的范围内设定,不仅是电流地或必要时也电容地使接地线耦合在一个辐射器半部上以及使相应的信号线耦合在相对的辐射器半部上,而且除此之外还设有第二馈电结构。
第二辐射器结构原则上构造成相同或相似的,但第二馈电结构的接地线优选电流或电容地耦合在第一馈电结构的信号线或内导体所耦合的辐射器半部的内侧端部。反之,第二馈电结构的信号线或内导体越过接地线进一步朝属于相同极化平面的第二辐射器半部分布,并电流或电容地耦合在这里,即与第一馈电结构的接地线所耦合的辐射器半部耦合。
这里,如果偶极子状的辐射器的支承装置本来就设有屏蔽通道,内导体或信号线可以受屏蔽分布在该通道的内部,则也可以例如在辐射器半部或偶极子半部下方的区域内、例如在辐射器结构的支承装置的基座高度上实现在辐射器装置上的接地连接。
换句话说就是,对于一个或优选对于两个通常相互垂直的极化平面的每一个均存在双重馈电。
这种双重馈电使得例如对于两个不同的频率范围可以通过不同的前置移相器给物理上相同的辐射器馈电。这样物理上相同的辐射器就能以最简单的方式例如在两个不同的频带中工作,并且可以通过前置的移相器在其下倾角范围内对这些频带进行不同的调整,或者改变该下倾角。
这里可以在不附加地扩大这种辐射器布置系统或这种辐射器阵列的反射器背面上的结构空间的情况实现这种改进。因为新一代尤其是用于移动通信的天线装配在通常设有多个器件的反射器的背面上,所以这里几乎没有空闲的结构空间可供使用。
这里,根据本发明提出的馈电结构仅需要从反射器的背面出发经由相应的通道或孔将相应的不对称导线引向反射器的辐射器侧,也就是引向前面或正面,而且一直引导到相应的耦合点,在这些耦合点处将信号线和接地线耦合在相应的辐射器半部上。
此外本发明也开辟了这样的可能性,即,不仅在使用同轴电缆的情况下能够以简单方式实现所述不对称的辐射器结构,而且也可以在使用其他包括两个导线的馈电系统的情况下来实现,例如微带线、共面导线布置系统、使用单层或多层电路板的布置系统形式的馈电系统,所述电路板是偶极子结构的一部分,并且在优选与辐射器结构的支承装置导电的表面相对置的侧面上构成和/或辐射器或偶极子结构本身设有所述的微带线,该微带线既构成接地线也构成信号线。
附图说明
下面根据附图对本发明进行详细说明。
图1示出单列天线阵列的示意性俯视图,其中示出在本发明的范围内可以使用的不同偶极子辐射器;
图2示出单极化偶极子辐射器的局部简化的立体视图,如在本发明的范围内可以使用的偶极子辐射器;
图3a至3c用侧视图、立体视图以及俯视图示出关于根据本发明第一实施例的简化视图;
图4a至4c示出根据图3a至3c的实施例关于根据本发明的一个略微改进的实施例的另外三个视图;
图5a至5e示出根据本发明的十字形偶极子辐射器的两个立体视图、一个侧视图、一个俯视图和另一个立体视图,对于每个极化平面根据本发明分别设有两个馈电系统;
图6a至6d示出一个与上述实施例类似的实施例的不同视图,该实施例具有尺寸较大的对于每个极化平面分别用于两个馈电系统的支承板,用于安置其它功能件;
图7a至7c示出使用矢量偶极子的一个改进实施例的两个立体视图和一个侧视图,对于每个极化平面有两个馈电系统;以及
图8示出共同的支承板的两个矢量偶极子根据本发明的双重布置的立体图。
具体实施方式
在图1中示出天线布置系统的示意性俯视图,具体而言即示出单列天线布置系统1,所述天线布置系统通常沿垂直方向延伸地安装。
该天线布置系统1包括图1中以垂直俯视图示出的反射器3。
沿天线布置系统1的垂直方向或纵向方向V通常以相等的距离A安装辐射器5(两个辐射器沿V方向相邻的两个中心之间的距离A)。
在根据图1的图示中例如示出两个在V方向上相互隔开距离设置的单极化辐射器5a,所述辐射器的两个偶极子辐射器半部7.1a和7.1b横向于并且尤其是垂直于垂直方向或纵向方向V定向。由此限定了垂直于反射器平面RE延伸的相应极化平面P1,所述极化平面在图1中用虚线表示并且垂直于反射器平面RE,并因此垂直于图平面。
仅为了说明的目的,在俯视图中与上述两个单极化辐射器5a错开地示出偶板子状的十字形辐射器5b,并且也错开地示出两个相互垂直定向的极化平面P1和P2的矢量辐射器5c。为了实现更好概览起见,没有示出同样可以使用的方形偶极子,但这种偶极子也可以使用。
所述辐射器5a是单极化偶极子辐射器,而图1中所示的十字形偶极子5b和矢量偶极子5c可以在两个相互垂直的极化平面P1和P2中发射和/或接收,例如与在相应定向的方形偶极子中也是这样。
真正的辐射器元件,即单极化辐射器中的偶极子半部7.1a和7.1b以及双极化辐射器中的辐射器半部7.1a、7.1b和7.2a、7.2b,通常与反射器3隔开距离地以平行于反射器平面RE的定向延伸。
在图1中仅示例性示出了不同的辐射器,以说明可以在使用不同的辐射器5a、5b和/或5c的情况下构成天线阵列1,就是说在使用同类的辐射器或者也可以在使用具有不同结构形状的辐射器的情况下构成。这些结构可以是不同的,也可以使用在不同频带中辐射的不同地构成的辐射器。尤其当使用矢量辐射器5c时,矢量辐射器本身就设计成有很大的带宽,从而所述辐射器可以在至少两个或甚至在更多个相互错开的频带中发射和/或接收。
图2中示出图1中所示的天线阵列的相应立体视图,但仅以仅在一个极化平面P1中辐射的单极化偶极子辐射器5a的简化视图示出。
这种偶极子状的辐射器通常具有载体11,对于偶极子辐射器2,所述载体包括载体半部11.1a和11.1b,所述载体半部从反射器3的反射器平面RE一直延伸到侧向相互背离延伸的偶极子半部7.1a和7.1b的高度上,而且在所述载体半部之间形成缝隙13.1,对于一个偶极子,所述缝隙也可以称为对称缝隙13.1。
这里,偶极子半部7.1a和7.1b在辐射器的高度上通过所述缝隙13.1相互分开,并且因此具有彼此相邻的所谓内辐射器端部段107,即107.1a和107.1b,以及远离内辐射器端部段指向外侧的辐射器端部段117.1a和117.1b,下面也称为外辐射器端部段117.1a、117.1b。
这种偶极子或一般而言偶极子状的辐射器可以由导电金属制成,例如可以由铸件制成。与以后还将说明的那样,偶极子,例如十字形偶极子也可以由金属板件构成或由金属板件制成,所述金属板件可以通过斜弯、冲压、弯边和/或弯曲相应地成形。但是这种偶极子状的辐射器同样也可以在使用例如单层或多层电路板形式的电介质的情况想或者在使用至少在一侧,即在正面或背面镀覆有金属化层的相应电路板材料的情况下形成。整个表面优选进行相应的金属化处理。
如前所述,缝隙13.1几乎在偶极子的整个高度上延伸,或者可以不同于根据图2所示的实施例具有在下面与反射器3相邻的连接两个载体半部11.1a和11.1b的连接片15.1,从而共同形成载体11.1的总的基座17并且也是辐射器5的基座17。在图2中仅以虚线示出连接片15.1作为一种可能的变型方案,因为辐射器半部7.1a和7.1b也可以由缝隙13分开地一直延伸到反射器平面RE。
原则上如图2中所示,可以在有或没有附加的连接片15.1(一般来说即共同的或分开的基座17.1)的情况下优选利用与导电反射器3电流的接通实现载体11.1或载体半部11.1a、11.1b的下侧的连接。但是这里也可以形成电容式的连接。当在基座17,即基座17的下侧(有或者没有图2中所示的连接片15.1)与导电的反射器层之间设有绝缘的中间层时,可以由此建立相应辐射器在反射器3上的电容式耦合。换句话说,这里可以在载体11的基座17上设置与反射器的电容式连接,或者必要时也可以设置与反射器的电流式连接。
上述实施方式一般来说基本上也适用于其它双极化辐射器类型,例如适用于以上提及的十字形辐射器5b,并且主要也适用于矢量偶极子5c。
通常将图2中以虚线形式示出的馈电高度或馈电平面SpE设置在偶极子7.1a和7.1b的区域中,该平面平行于反射器平面RE延伸。在馈电高度或馈电平面中通常按以下详细解释的方式馈入发射信号或接收信号。这里完全也可以将馈电设置在形成偶极子半部或辐射器半部7.1a、7.1b的高度范围下方的确定区域中。
相对于反射器平面RE的辐射器高度H并且因此或多或少就是缝隙13.1的长度通常相当于约为λ/4的值,但辐射器高度和/或缝隙长度优选应不小于λ/10的值。原则上没有向上的限制,因此辐射器高度原则上可以是λ的任意多倍(尤其是辐射器即使在没有反射器的情况下也具有辐射方向图)。λ优选是要传输的频带中的波长,优选是要传输的频带的平均频率中的波长。如果涉及传输两个或多个频带的宽带辐射器,则λ的值优选为从不同频带的最低值到最高值的整个频带范围的平均值。
下面将详细讨论偶极子的馈电。
图3a中用示意性侧视图、图3b中用立体视图以及图3c中用俯视图示出了根据图1和2的偶极子辐射器7.1的局部,即连同其两个载体半部11.1a、11.1b和下面的连接片15,并且没有示出载体11.1的上端上彼此离开的偶极子半部或辐射器半部7.1a、7.1b,它们仅在图3a中示出。
这里通常不对称地对这种偶极子辐射器馈电,并且使用例如不对称同轴电缆121.1a形式的双线馈电21.1、21.1a进行馈电,所述同轴电缆从反射器3的下侧或背面经由反射器3中的缺口或孔通向辐射器侧,然后沿一个载体半部、例如载体半部11.1a朝载体11.1的上端方向延伸地分布。
对于同轴电缆125a为外导体125.1a形式的地线25.1的上端可以特别是通过焊接与邻接的载体半部11a的导电表面电容式地并且优选电流式地连接,即例如在接地馈电部位126.1a处连接。图3a至3c中所示的同轴电缆125.1的外导体通常由绝缘的外皮包围,所述外皮一直分布到馈电部位126.1a附近,然后在馈电部位处将裸露的外导体焊接在辐射器载体的上端上。为了简单起见,在图中没有示出所述绝缘外皮。
在载体11.1如前面所述构成为具有两个载体半部11.1a和11.1b以及将前面所述载体半部分开的缝隙13时,载体基座和反射器之间存在的短路在偶极子高度(相对于反射器平面约为λ/4的高度)处转变为空载(Leerlauf),由此建立希望的巴伦(Balun)效应。但是λ通常优选是要传输的频带的平均波长。
在同轴地线25.1中,即在外导体125.1a中分布信号线27.1,其形式这里是同轴电缆121.1a的内导体127.1a,所述内导体还越过缝隙13并且电容式或电流式地连接在另一个偶极子半部或辐射器半部7.1b的相对置的部段上。在所示实施例中,连接应例如通过焊接电流式地实现。换句话说,信号馈入这里通过内导体27.1a形式的信号线在第二载体半部11b上部和内部区域上的信号馈电部位128.1b处进行。
换句话说,与反射器3隔开间距并远离地,在缝隙13敞开的端部区域内或者附近,在两个相对指向的、即内辐射器端部段107.1a和107.1b的区域中,在这里构成的馈电部位或馈电点126.1a和128.1b处实施馈电,其方式是电流或电容式在一个馈电部位126.1a上连接地线25.1a,而在另一个馈电部位126.1b上连接信号线27.1a。
目前为止所解释的仅使用一个馈电系统21.1a的构造对应于现有技术。
但是从图3a至3c也可看出,在本发明的范围内在相同的辐射器或偶极子5上设有恰好与第一馈电系统相反地构成的第二馈电系统21.1b。
按照所解释的实施例,可以设置例如另一个同轴电缆121.1b形式的第二双线馈电系统21.1b,所述同轴电缆例如在第二载体半部11.1b上从反射器背面经由外反射器或内反射器中的孔朝载体11.1上端的方向延伸地构成。在这种情况下,外导体125.1b形式的相应地线25.1b也电容式或电流式地与上面的馈电部位126.1b区域中的相应载体11.1b相连,并且因此电容式或电流式地与相应的偶极子半部或辐射器半部7.1b相连。在这种情况下,这里内导体127.1b形式的信号线27.1b也越过缝隙13沿与第一双线馈电系统21.1a的内导体127.1a相反的方向朝载体半部11.1a相对置的部段并且因此朝相应的偶极子半部或辐射器半部7.1a的内辐射器端部段107.1a上的内部馈电部位128.1a延伸地构成,并且电流或电容式连接在这里。
通过这种构造相同的辐射器5例如可以在两个不同的频率范围内工作,其中一个频带可在发射和/或接收方向上可以通过同轴电缆121.1a形式的双线馈电系统21.1a实现,而例如用于第二频率范围的另一个双线馈电系统21.1b可以通过第二同轴电缆121.1b实现。现在,特别之处在于,可以在两个同轴电缆121.1a和121.1b前面接入例如移相器形式并且尤其是差分移相器形式的不同相位调整装置,从而可以以不同的且相互分开的下倾角毫无问题地设置通过相同辐射器5发射和接收的不同频率范围。
在根据图3a至3c的变型方案中,同轴电缆121.1a、121.1b以其地线或外导体以及以其内导体或信号线设置在相应的偶极子或辐射器5的相同侧面上,例如在图3a和3b中可见的第一侧面或正面31上。因此两个外导体125.1a和125.1b相对于反射器平面RE,即相对于基座17.1的下侧终止于略微不同的高度H1或H2,从而能够没有碰撞地设置导线。
在图4a至4c所示的实施例中,其中一个同轴双线馈电系统21.1a例如在优选垂直于反射器平面RE突起的辐射器或偶极子的第一侧面或者正面31上构成,而第二双线馈电装置21.1b在偶极子或辐射器5的相对置的第二侧面或背面32上构成,也就是在俯视图中以绕通过辐射器中心并且垂直于反射器平面RE的中轴线旋转180°的定向和布置构成。就是说,在这种情况下,用于两个同轴电缆121.1a和121.b的地线或外导体的馈电部位126.1a和126.1b以及用于内导体或信号线27.1a的馈电部位128.1b或128.1a通常处于在相同的高度水平H1上,尽管这里完全也可以有一定的高度差。
下面根据图5a至5e解释另一种实施例。
与根据前面说明的附图的实施例不同,该实施例是在两个相互垂直的极化平面P1和P2中发射和接收的十字形的偶极子辐射器5b。
与前面实施例的另一个区别在于,不是通过同轴电缆121、而是使用微带线221(带线)实现不对称的双线系统21.1和21.1b。
这里应指出,在具有根据图5a至5e的双极化辐射器的实施例中,也可以利用双线系统21.1或21.2对两个极化平面P1、P2的每一个进行馈电,而且如根据上述实施例所述的那样使用同轴电缆121进行馈电。同样,下面说明的用于一个或两个极化平面P1、P2的双线馈电系统21.1和21.2以及前面说明的实施例可以不是基于同轴电缆212,而是使用微带线221实施馈电,原则上完全可以使用不同的馈线系统,尤其是不对称的馈线系统。
这里由图5a至5e可以看出,十字形的辐射器5b包括两个相互垂直的偶极子7.1和7.2,它们分别具有两个位于相应极化平面P1、P2中的偶极子半部或辐射器半部7.1a、7.1b和7.2a、7.2b,所述极化平面P1、P2与第一实施例一样也是对应于辐射器的外形垂直于反射器平面RE定向。两个极化平面P1和P2在辐射器的中心相交,使得两个偶极子半部7.1a、7.1b处于第一极化平面P1中,而两个与其垂直的辐射器半部或偶极子半部7.2a、7.2b处于第二极化平面P2中。
每个具有相应的载体半部11.1a和11.1b或11.2a、11.2b的平行于极化平面P1、P2的载体11.1和11.2都可以由金属或金属板构成,尤其可以由一个或多个拼接的金属板件构成。这些载体同样可以例如由电路板材料构成,就是可以由电介质构成,其中至少一个侧面并且优选两个相对的侧面用导电层覆盖,所述导电层优选相互电流连接。
分别成对构成的关于两个极化平面P1、P2相互垂直的载体半部11.1a、11.1b或11.2a、11.2b可以安装和/或保持在共同的基座17上,载体半部优选与基座同样导电连接。此时通过例如居中地设置在基座17中的孔18,基座以及还有辐射器可以如所述那样电流式地或也可以电容式与导电的反射器连接,由此相应地电连接并且机械地保持反射器。
这两个馈电系统原则上与前面的实施例相似或相同地构成。
在根据图5a至5e的方案中,地线25(与已经根据图3a和3b一般性地说明的地线)的连接、在当前情况下即地线25.1a、25.1b或25.2a、25.2b的连接可以例如通过载体11,也就是相应的载体半部11.1a、11.1b或11.2a、11.2b的下端的导电连接不是直接地实现,而是例如也可以通过导电基座17与发射器3相连,和/或可以通过独立的接地连接线(图5a至5e中没有示出)进行连接。此外还可以通过相应的导线连接从反射器3的背面经由相应的孔在例如载体半部11.1a、11.1b和11.2a、11.2b的上部区域附近实现地线电流或电容式的连接,如根据图3a至4c说明的那样。
在根据图5a至5e的实施例中分别设置的两个信号线27.1a、27.1b和27.2a、27.2b(由于图示的原因分别只能看到位于载体半部的一个侧面上的信号线27.1a和27.2a)在该实施例中优选构造成微带线(也就是带状线)221.a、221b和221.2a、221.2b,即将其构造成例如电路板材料128形式的相应电介质128上的导体线路,所述电路板材料可用作基体或者载体,这里尤其是用作载板。
微带线221.1a、221.1b或221.2a、221.2b形式的相应地线25.1a、25.1b以及25.2a、25.2b的构型在侧面俯视图中按反L形或近似于L形的形式设计,相应的载体或基体128也可以但不是必须设计成具有相应的形状。
对于每个极化平面P1或P2,相对于板状载体11,也就是相对于相应的载体半部11.1或11.2平行放置地贴合地或隔开较小间距地设置带有微带馈线或信号线27.1、27.2的所述电路板材料128,对于每个极化平面所述载体半部的形式为载体半部11.1a、11.1b或11.2a、11.2b。载体11的导电表面用作用于由于基体128的厚度与其隔开间距的微带导体线路的接地面。换句话说,信号线27.1a、27.1b以及27.2a、27.2b优选分别指向外侧地位于载体11相应不导电的表面上。
备选和补充地,可以在基体128直接相对的背面上形成相应的接地面,以便构成微带导体线路,所述接地面优选在中间接入介电膜的情况下或在中间设置容纳空气的间隙的情况下与载体半部的接地面分开。
对于极化平面P1,所述构造例如是这样的,使得近似于倒L形的载体128形式的相应载体结构以位于其上的导体线路127.1a贴合在相应载体半部的一个侧面31上地定位,并且是在用于第一馈电系统21.1a的侧面上。优选将针对相同极化平面设置的第二馈电系统21.1b设置在相同载体半部的相对侧面上,从而对于每个极化平面分别反向地进行馈电,如根据图4a至4c针对同轴电缆馈电所解释的那样。
相应地以微带形式对第二极化平面P2进行馈电,从而对于第一极化平面P1存在两个馈电系统21.1a、21.1b和21.2a,21.2b,并且对于第二极化平面P2也存在两个馈电系统。
相应板状的介电载体(基体)128优选具有一个在下端上突出的舌片128a,设置在板状介电载体128上的信号线或导体线路27.1a、27.1b、27.2a、27.2b一直延伸到突出的舌片128a的区域中。相应的导体线路27优选在所述突出的舌片128a的区域内终止,所述舌片在装配状态下优选从辐射器侧或正面出发经由反射器3中的孔或缺口一直延伸到反射器背面,从而可以在这里将信号线27.1a、27.1b以及27.2a、27.2b的相应端部27’连接到相应的馈电网络上(通常通过焊接)。就是说导体线路形式的信号线平行于位于其后面的电介质128形式的导体线路载体部段从舌片128a一直延伸到上部的偶极子或辐射器部段7.1、7.1b以及7.2a、7.2b的高度处,以便之后过渡到其成直角分布的导线部段中,该导线部段以与其平行的定向在相对的偶极子半部或辐射器半部的区域内终止。例如这样在、用于两个极化平面的微带线221.1a、221.1b或221.2a、221.2b的越过缝隙13分布的部段之间分别形成电容式的耦合。此时,在这些区域内类似于存在用于一个极化平面P1的相应信号线馈电部位126.1a、128.1b、126.1b、128.1a和用于另一个极化平面P2的信号线馈电部位126.2a、128.2b或126.2b、128.2a。
用于第一和第二极化平面的第二馈电系统的相应连接在根据图5d的垂直于图平面的俯视图中(即平行于居中的中轴线Z)以相同的方式转过180°地实现(所述中轴线Z垂直于图5d中的图平面延伸)。就是说第二馈电系统的两个第二信号线在相应另一个载体部段上的分别相对的并且同样指向外侧的侧面上延伸,从其下部连接点延伸到上面的偶极子半部或辐射器半部的高度处。从这里出发所述信号线优选成直角地继续延伸到相对的偶极子辐射器部段和设置在那里的耦合面。
但是这里替代电容式的连接,也可以在信号线与相应的偶极子和辐射器半部之间实现电流式的连接。
如果载体11与馈线27相对的侧面为了形成所需的微带线通常全表面地金属化并因此是导电的,则该接地面可以已知延伸到舌片128a的区域内(那里也在背面上延伸到馈线21的端部27′),以便此时在反射器平面RE下方的相应部位上、也就是在反射器的背面上或者在发射器本身的区域中接地。
当尤其是在微带线与载体11.1、11.2的相应接地面或者偶极子或辐射器面之间还设有绝缘的中间层时,原则上微带线也可以在基体128朝向相应偶极子半部或辐射器半部的相应载体部段11.1或11.2的侧面上构成。
在所说明的实施例中,为每个极化平面P1和P2设置双重馈电系统。这里用于两个极化平面的两个馈线可以分别终止于大致相同的高度。
如由这些方案中可以看出的那样,例如用于一个极化平面P1的两个第一馈电系统在高度H1处,而与其垂直的用于与其垂直的极化平面的另外两个馈电系统以一定间距略低地以从一个偶极子辐射器半部朝对面的偶极子辐射器半部水平延伸的导线部段构成,使得这里两个上面的、通常平行于反射器平面延伸的导体线路能够隔开垂直距离地无接触地相互交叉。
但是对于十字形偶极子,也可以使用不对称的同轴电缆实现根据第一实施例所解释的双重馈电系统,如根据第二实施例针对微带线所述的那样。
只是为了完整起见,还要指出的是,尤其是在双重馈电系统构造成用于至少一个并且优选用于两个相互垂直的极化平面时,也可以通过微带信号线的不同设计和形状特别容易和简单地构成包括滤波器结构的匹配结构。相应的匹配和/或滤波器结构F在图中仅示意性示出。
在根据图6a至6e的原则上类似的第三实施例中还示出,相应的介电载体板,即其上构成用于一个极化平面P1的微带线221.1a、221.1b或用于第二极化平面P2的微带线221.2a、221.2b的基体128还可以也可以设计得更大,并且这里可以提供更多位置,以便实现更大尺寸的滤波器结构F和/或匹配电路F。
因此例如可以在辐射器区域中形成双工结构,以便将用于馈入发射信号的信号路径传输到偶极子半部和/或辐射器半部5a、5b中,而将由此接收的接收信号经频率选择地在与信号路径分开的传输路径上发送到下游的接收系统中。
在此应注意的是,也可以完全类似于前面所述的实施例由例如冲压件形式的一个或多个金属板件制造根据本发明设计的矢量偶极子。就此而言例如可参考在前公布的DE 20 2005 015 708 U1,其中在原理上已知地公开了这种构造。这里所述信号线或馈线同样能够以双重构型实现。
根据图7a至7c用分解图示出另一个实施例,并且是基本上具有十字形辐射器结构的矢量偶极子5的实施例。
所述矢量偶极子基本上具有如在WO 2008/022703 A1、WO 2005/060049 A1或者之前所述和提及的在先公布专利仅示例性并原则上讨论的形式。
由此已知的是,矢量偶极子同样在两个相互垂直的极化平面P1和P2中发射和接收,所述相互垂直的极化平面分别延伸通过矢量偶极子的对角线。这里为每个极化平面设置的两个辐射器半部本身在俯视图中呈正方形,或者从基本结构来看近似于正方形。
载体11在这里由四个在俯视图中绕中央的中轴线Z分别错开90°设置的四分之一载体11.1a、11.1b、11.2a、11.2b构成。这里每两个相邻的四分之一载体通过从基座向上并且因此几乎在辐射器的整个高度上延伸的缝隙13相互分开。换句话说,这些四分之一载体仅通过位于其下的并且仅在很小的部分高度上延伸的基座17相互连接。各四分之一载体也可以相互分开地直接电流或电容式电连接并机械固定在导电的反射器上。
从中心Z向外延伸的U形壁段43分别沿对角线方向延伸地,即与两个相互垂直的极化平面P1、P2重合地形成,其U形的连接片指向外侧,使得四个这样形成的在俯视图中错开90°的U形的袋状容纳区域45在中心汇合成共同的中央空间46或由此连接。下面详细描述的信号线或馈线27一并安置在所述容纳区域45中。
从图中还可以看出,每个在俯视图中为U形的袋状部(对外封闭并且在中央的中间区域汇合成共同空间46)还通过中间的分隔壁47相互分开。在所示的实施例中,分隔壁外侧与U形容纳区域45的底板式连接片相连。分隔壁47向内指向中心的边界棱边相互隔开距离地终止,从而在那里也形成所述的共同中央内腔46。
通过分隔壁47划分的各个腔室中的所述空间的尺寸设计成,使得可以导入图中所示的分别用于两个极化平面的每一个的两个馈电系统,其方式是,对于每个极化平面可以嵌入一个上面带有馈线的电介质128。
如根据前面的两个实施例所说明的那样,用于两个极化平面P1和P2的各两个馈电系统优选构造成板状的,信号线构造成在相应的介电载体或基体128上延伸的微带线。
例如这样就能将用于一个极化平面P1的载体板或基体板128.1装入所划分的一个U形袋状部中,而属于相同极化平面的第二载体板或基体板128.2可以旋转180°嵌入关于中心Z相对的、在分隔壁47的另一侧上形成的腔室中。
相同的情况也适用于具有用于第二极化平面的信号线的另外两个载体板或基体板128。换句话说,每两个在相同平行位置中相互对齐的载体板或基体板128分别与两个反向延伸的(即旋转180°)通过中轴线Z旋转的支座共同作用,从而不仅为一个极化平面P1而且也为第二极化平面P2各自提供了两个不对称馈电系统。
此外,终止于相应的耦合段中的用于一个极化平面的相应水平导线部段设置在与用于另一个极化平面的另外两个馈电系统相关的两个水平耦合导线部段略微不同的高度上,从而原则上形成与根据前面两个实施例所述一样的结构上的构造。
例如在按照图7a至7c的方案中同样示出,在载体的下侧上,优选相对于为每个极化平面P1、P2设置的两个载体半部的每一个,在基座的下侧上优选与其垂直地从导电载体11上突出一个用于接地的接线柱525。可以通过该接线柱与优选在反射器下侧上在图中没有详细示出的地线或接地端子实现同轴的、优选电流的连接,为此可通过穿过反射器相应的孔插入用于接地端子的接线柱525。在图中同样示出,可以对于四个信号线的每一个都可以使用信号连接耦合器701,在适当构成时可以将信号连接耦合器直接套插在与辐射器的辐射方向相反地向下延伸的端部裸露的信号线上。
这里按照根据图8的方案基本上也示出一种双重系统。例如在两个极化平面P1和P2中辐射的两个偶极子状的矢量辐射器5c相互隔开距离地设置排列在共同的载体板63上。
矢量偶极子在内部具有从中心Z出发分别对角线形地朝向矢量辐射器近似于正方形的外轮廓延伸的相应容纳袋状部45,在其中可以分别针对每个极化平面P1和P2例如将相应的板状载体(板状基体或电介质)装入两个通过分隔壁47分开的腔室之中。在这四个板状基体128的每一个上分别在一侧形成微带线221形式的信号线27.1a、27.1b、27.2a、27.2b,从而为每个极化平面P1和P2分别设置两个馈电系统21.1和21.2。
就这种方案来说应指出的是,也只能为每个极化平面提供唯一一个基体,在其一侧上构成用于一个馈电系统的微带线227,并且在其相对的第二侧面上构成用于以相同的极化平面利用相应的信号线进行相应另外的馈电的微带线。为了实现电容的馈电,只需要保证微带线227与邻接的袋状容纳区域45的壁段电隔离,例如通过相应的绝缘中间层等进行电隔离。
这里各个基体,也就是用于两个极化平面的板状载体128构造成,使得其上部的越过相应缝隙13延伸的耦合部段在不同的高度位置A1或A2中设定为用于两个极化平面,从而使得与两个极化平面相关的相应的微带线段能够交叉。