专利名称：用于操作相位控制的多振子天线的方法和相移器组件以及相应的相位控制的多振子天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于操作相位控制的多振子天线的方法和按权利要求10前序部分所述的相移器组件以及按权利要求17前序部分所述的相应的相位控制的多振子天线。
背景技术：
相位控制的多振子天线例如从移动通信技术中是已知的。对于基站通常使用移动电话天线，移动通信天线由一个或更多个并排设置的列组成，在其中分别设置多个重叠布置的辐射器或者辐射器分组。在此，辐射器可以是单极化或双极化的辐射器。天线可以设计为包括辐射器的单频带天线、双频带天线或者也可以设计为多频带天线，这些辐射器可以以多个频率或频率范围(频带)进行发射和接收。就此而言，在这种多振子天线以及辐射器和辐射器装置的结构方面请参阅已知的解决方案，例如初步公开文本 WO 00/39894A1, DE197 22 742 Al, DE 198 23 749 Al, DE 101 50 150 Al,或者例如US5, 710, 569。因为在移动通信系统中可供使用的信道的数量是有限的，因此在一定的距离中重复使用相同的频率。从而基站的作用范围也是有限的，由此限定所谓的移动通信单元，借此移动通信系统的各个单元不会彼此干扰，亦即由此不发生互扰。由此已知，用于这样的基站的多振子天线按照需要安置有不同的下倾角(Down-Tilt-Winkel)。在移动通信技术起初中经常通过机械措施可调节该下倾角，而当今优选采用这样的系统，在该系统中根据需要例如可远程控制低调节不同的下倾角，和也可以持续地改变通信密度。在此背景下优选使用相移器，而且是相移系统，以便用不同的相位来控制各个辐射器，由此在电路线上可调定不同的下倾角。这样已知使用例如差分的相移器，如其由EP 1208614B1基本已知的那样。在此，可以经由一个这样的单重相移器或多重相移器来控制奇数个辐射器或辐射器子组，其中，优选中间的辐射器或中间的辐射器组无相移地直接被供给，例如通过差分的相移器进行，在其输出端两个辐射器或辐射器组可以通过不同的相移加以控制。分别两个另外的辐射器或辐射器子组要通过还更强的传播时间变化和由此通过不同的相位加以控制，相应需要一个另外的单重相移器，但或者使用一个多重相移器，如其按照EP 1208614B1所建议的那样。代替包括无相移地操作的至少一个辐射器或辐射器组的多振子天线，基本也考虑这样的多振子天线，其包括偶数个辐射器或辐射器组和/或没有辐射器组，其无相移地操作。例如由US 5917455A已知，使用单重相移器来控制辐射器子组。
WO 03/019723 Al描述一种带有相移装置的可调节的天线馈给网络，其构造为，使得通过可移动的电介质在通向辐射器的接头可产生相同的相差。WO 02/35651 Al同样描述了使用相移器，在其中电介质在带状导体中移动。在此，移动位移总是相同。但是因为有效的介电系数是不同的，在辐射器接头上可实现相移，其分别具有彼此相同的相差。由此能够产生带有不同的下倾角的基本直的波正面。在此由WO 96/37922A1同样已知与上述同样目的而使用的相应相移器。最后，由US 2005/0219133 Al也已知一种天线装置，用于降低下倾角或者也用于调节方位角方向的主瓣的反射方向。在该初步公开文本中在前言中描述了一种使用差分相移器的带有相移器组件的天线装置，其中，第一相移器装置的输出端与相应的第二相移器装置的输出端连接，以便由此控制辐射器元件。此外，由该初步公开文献还描述了一种按现有技术的相移器网络的另一种可能性，其包括相移器组件，它包括两个部分圆形的相移器导线段，该导线段同心地设置并且由一个共同的馈电臂馈电，该馈电臂可以指针式围绕一个共同的中心点转动。与此相反，上述初步公开文本作为改进的方案而建议使用这样的相移器，其两个输出端分别与辐射元件直接连接。换句话说，也就是使用一种单级的结构，其对于相应两个辐射元件多重设置。对于一种带有要用不同的相位进行馈电的多个辐射器的天线装置，由此使用相应不同的移相器，其借助转换传动机构控制成，使得对于各个辐射元件或辐射器组可以调节不同的相位滞后。在此，要按照所使用的相移器或辐射器装置的数量来保持用于得到相应固定给定的相位滞后值的相移器的偏转之间的确定的比例，即例如1 3，1 3 5,1 3 5 7等等。在此，可以采用+/-5%的公差。为了优化例如副瓣形式的辐射图案而设计，该辐射图案按照期望按可选择的实施形式，可以改变上述的比例。相应不同地调节下倾角以改变相应移动通信单元的大小但是并不总是达到所期望的结果，因为通过降低主辐射瓣的下倾角同样也使副瓣发生移动。在此，可能出现这样的情况，使得例如第一副瓣在主射束方向逐渐降低到水平面的附近(或设置位于其下面)时到达主射束方向上方，结果是，然后来自其他覆盖区域内的移动通信装置以及基站作为干扰器起作用。由此只能期望低副瓣电平。此外，天线增益也要尽可能的高，以便将可供使用的发射功率有效地引导到所期望的覆盖区域上。高的天线增益意味着高的能量集束。当然，有关多振子天线馈电从专业文献中已知，经常通过提高副瓣电平来优化天线增益。
发明内容
本发明的目的是，由此出发提供一种用于操作相位控制的多振子天线的改进的方法以及一种改进的相位控制的多振子天线，其中，位于主瓣上方或与其相邻的第一副瓣尤其是在较大的射束降低(大的下倾角)或在较大的射束摆动时具有尽可能低的电平(以便抑制干扰)，和/或在较小的射束降低时(即在较大的单元延伸和照射时)或在较低的射束摆动时一般具有尽可能高的天线增益。按照本发明该目的在方法方面按照权利要求1中所述的特征和在本发明的相移器足见方面按照权利要求10或11中所述的特征以及在相位控制的多振子天线方面按照权利要求17中所述的特征来实现。本发明有利的扩展结构是在从属权利要求中给出。
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另人惊讶的是，在本发明的范围内可以通过比较简单的装置实现上述的目的，其几乎相互排除。因为位于主瓣上方的第一副瓣在下倾角降低较大时的电平降低经常导致，在较不强烈地调节降低角度时没有所期望的大小，或者相反，在优化天线增益时在天线辐射曲线的主瓣降低的情况下(下倾角降低)，位于主瓣上方的第一副瓣的电平证明是过大的。在用电子器件进行射束整形时，现在射束曲线可以比较灵活地加以改变。特别是对于用于移动通信系统的激战天线，有效度和价格是决定性的因素。由此原因，通常对于这种天线系统经常采用机械式相移器来不同地调节下倾角。这种机械式相移器可以直接地延长馈电导线的导线长度(所谓的“长号(Posaunen)”原理，其中通过调节导线路径可以减小或加大总的导线路径)。同样也可以改变电池波在导线路径上的传播速度，其中，例如把介电材料插入导线路径的区域内，并由此改变电条件，或者可以采用可移动的或可滑动的连接部位，连接部位沿着固定的导线可以移动，以便使分接点发生偏移。用于共同改变各个信号的可能方法在此是受很大限制的。在本发明的范围内建议这样一种途径，其用最小的费用同样开启了这样的可能性，在所提出目的的实现的意义上达到明显改善的结果。本发明的原理是基于在多振子天线中位于最远处的(在一个多振子天线中例如是设置在最上面或最下面的辐射器或辐射器子组)或者以最大的相差被控制的辐射器或者辐射器组得到附加的相移的部分，换句话说，也就是与传统的系统相比以过度强的相移进行控制。按照本发明这点尤其不是利用用于产生附加相移的附加装置来实现的，而是用同一相移器来产生带有附加相移部分的相应过量相移，该同一相移器原则上否则也负责射束摆动。可选择和补充地同样也可以的是，与传统的系统相反，在调节下倾角或改变的辐射角中用欠比例的相依来操作在一个多振子天线中中间区域内彼此最紧密地布置的辐射器或辐射器组(其用可不同地调节的相位加以控制)，使得特别是在用最大相移进行操作的辐射器与用最小相位改变进行操作的辐射器之间的相位比例的特征为过度大的值。这点在采用多差相移器(其基本上例如由EP1208614B1已知)时由此达到，即位于最外面的通常圆弧形设计的用于对最远辐射器或辐射器子组馈电的带状导线位于离可相应偏转的指针形分接元件的中心较远处，和/或，离馈电导线中心、即馈电导线臂转动轴线最近的弧形的带状导线则离该转动轴线较近。这种原理对于包括偶数个或者也包括奇数个辐射器和/或辐射器子组的天线系统是基本适用的。对于包括奇数个辐射器或辐射器子组的天线系统要说明的是，当设有至少一个辐射器或至少一个辐射器组时，其绕开可不同调节的相移器系统而无需可改变的详细地加以馈电(通常设置在多振子天线的中间区域内)，使得在主射束方向偏转时(下倾角的不同调节)在该辐射器或辐射器组上没有发生相位改变。对于偶数的辐射器系统要说明的是，当多振子天线设有偶数个辐射器或辐射器子组时(或者在这里自然也有其混合系统)，其通过相移器系统加以馈电，特别是在没有无相移的中间系统时尤其如此。在一种补充的或者可选的本发明实施形式中同样可能的是，通常指针形的、可偏转的相移器调节元件的转动轴线靠通常部分圆形或部分弧形设计的带状导线较近，从而该转动轴线比部分圆形的带状导线的中心点离带状导线更近。由此也通过最远的部分圆形的带状导线段在对置的连接部位上产生过度强的传播时间改变，或者说，在最靠内的部分圆形的带状导线段上产生相位改变，和由此按比例减小传播时间改变，由此建立本发明的结
也就是说，本发明特别是基于至少一个辐射器或者至少两对经由一个差分相移器被馈电的辐射器或辐射器子组相对于其他的辐射器或辐射器子组关于发射或接收信号以附加的相移加以操作，这在本发明的意义上对附加的射束整形具有积极的影响。在此，附加相移的量取决于射束摆动的调节。通过最简单地取得的附加射束整形而保证，在多振子天线主瓣逐渐增强的同时，位于其上的副瓣的大小与非本发明系统相比较在降低的状态下是较小的(由此也更加避免了与相邻单元的干扰)，和/或在主瓣更加沿水平方向定向时(亦即在没有如此强烈的降低角或偏转角时)，与传动的天线系统相比，该主瓣的天线增益降低得更大。
下面要结合实施例更详细地解释本发明。各个附图示出图1示出包括例如六个延伸竖直方向彼此重叠设置的辐射器或辐射器子组的多振子天线的示意正视图；图加示出用于控制如图1所示的多振子天线的、原理已知的相移器组件；图2b为用于表示如图1和图加的多振子天线的被馈电的辐射器或辐射器装置的接头上在两种不同相移器调节情况下的相位的曲线图；图2c示出由图2b导出的用于表示相移的曲线图，各个辐射器的相移本身是由图2b的相移器的两个调节值得出的；图3a示出用于控制具有偶数个包括辐射器和/或辐射器子组的辐射器装置的多振子天线的按本发明的相移器组件的第一实施例，尤其是这样的多振子天线，其中，在下倾角发生改变时没有辐射器或者没有辐射器子组无相移地被调节；图北示出按图3a的本发明相移器组件的与图2b对应的曲线图；图3c示出按图3a的本发明相移器组件的与图2c对应的曲线图；图4a_4d示出具有包括两个部分圆形的带状导线弧的相移器组件的四个实施例，其中，图如示出按现有技术的相移器组件，图4b-4d示出本发明的相移器组件；图5a_5d示出具有包括三个部分圆形的带状导线弧的相移器组件的四个实施例，其中，图fe示出按现有技术的相移器组件，45示出本发明的相移器组件；图6a_6d示出具有包括四个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图6a示出按现有技术的相移器组件，图6b-6d示出本发明的相移器组件；图7a示出属于现有技术的已知的用于控制相应多振子天线的相移器组件的与图2a对应的例子，该相移器组件具有沿竖直方向彼此重叠设置的七个辐射器装置，该辐射器装置分别由辐射器和/或辐射器组构成，其中，中间的辐射器装置在多振子天线的中心相位中性地被控制，也就是，在相应调节相移器组件时没有经受相位改变；图7b示出关于如图7a中所示的按现有技术已知的例子的与图2b对应的曲线图；图7c示出关于如图7a中所示的按现有技术已知的例子的与图2c对应的曲线图8a_8d示出具有包括两个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图8a示出按现有技术的相移器组件，图8b_8d示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；图9a_9d示出具有包括三个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图9a示出按现有技术的相移器组件，图9b-9d示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；图IOa-IOd示出具有包括四个部分圆形的带状导线弧段的相移器组件的四个实施例，其中，图IOa示出按现有技术的相移器组件，图IOb-IOd示出本发明的相移器组件；其中，所示的相移器组件用于对具有奇数个如图7a的辐射器装置的天线进行馈电；图Ila示出关于如其在图Ila中所示的本发明相移器组件的与图3c对应的曲线图；图lib示出关于如其在图lib中给出的本发明相移器组件的与图3c对应的曲线图；图12a_12d示出四个辐射曲线图，表示在第一实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例相应降低和按本发明改变时，位于主瓣上方的无降低的第一副瓣的电平；图13a_13d示出四个辐射曲线图，表示在第二实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例相应降低和按本发明改变时，位于主瓣上方的无降低的第一副瓣的电平；图Ha-14d示出两个辐射曲线图，表示在第三实施例的相移器组件的各带状导线段的半径比例按本发明改变时，位于主瓣上方的第一副瓣的电平；图15示出附加采用电介质层的相移器组件的横截面视图。
具体实施例方式在图1中以示意正视图示出多振子天线，其具有在反射器3前面的多个辐射器1。在所示的实施例中，多振子天线包括六个双极化的辐射器或辐射器装置Ia-If。在此，辐射器可以由不同的辐射器或辐射器形式组成，包括偶极子辐射器、十字偶极子、所谓的矢量偶极子(例如由WO 00/39894A1已知)、补块辐射器等等。在这里可以是单频带天线、双频带天线或多频带天线，其以三个或更多个频带进行发射和/或接收。同样可以是单极化或双极化的天线。就此而言可以参见已知的解决方案。按图1示意示出的天线可以例如在无线通信设备的基站中使用。为了在一般情况下相对于水平面可以不同地调节偏转角或者在特殊情况下相对于水平面可以调节降低角、即所谓的下倾角，按照所解释的实施例采用机械操作的差分相移器，如其由EP 1208614B1基本已知的那样。就此而言，在详细结构方面请参见该公开文献。借助图加示出这样一种由EP1208614B1已知的相移器组件，通过该相移器组件可以以不同的降低角操作例如在图1中所示的天线，该天线具有六个沿着竖直方向彼此重叠设置的辐射器或辐射器子组1。在此涉及一种这样的多振子天线，在该多振子天线中，可以控制偶数个辐射器或辐射器组。换句话说，涉及这样的多振子天线，其没有包括被无相位改变地操作的辐射器或辐射器组(通常在中心)。借助图加也示出一种已知的相移器装置或相移器组件7，其包括三个围绕中心点9同心地设置的部分圆形的导线段11，通常是所谓的带状导线段11a。馈电导线13导引到分接元件15的中心的馈电部位9，其中，馈电部位9设置在分接元件15的转动轴线17的区域内。指针形的分接元件15可以围绕其偏转轴线17调节，超出部分圆形的同心设置的导线段11。然后经由在分接元件15与导线段11之间的电容耦联传输信号，其中，在导线段11末端上的相应对置的接头19各有一个连接导线21通道导引到辐射器或辐射器组1。根据例如经由可遥控的电动得装置能自动地偏转的分接元件的位置，从在分接元件15与部分圆形的带状导线Ila的与之联接的区域之间的相应分接点或耦联点23(即相应的分接区域或耦联区域23)和相对于带状导线段IlUla对置的接头19得到不同长的路段，由此在调节分接元件15时，在分接元件15 —侧被馈电的辐射器经历传播时间缩短，和在另一侧连接的辐射器经历相应于路程长度的传播时间延长或延迟。当分接元件15位于其中性的中间位置时(在图加中为水平方向)，则相应带状导线形的圆弧IlUla的相对置的各接头19具有相同的相位。与此相反，在所示的实施例中，分接元件15调节直到最大的竖直的上面的位置或者最大的沿竖直方向延伸的下面的位置，其中，在这两个端部位置或极端位置之间通过相移器装置可以产生最大的相移。如上所述，在图加中还示出，在部分圆形的带状导线段11的相对置的连接端上的接头19与相应的辐射器或辐射器组1之间有一个相应的连接导线21，它用来对相应的适用于极化平面的辐射器1进行馈电，例如用于例如十字形的或偶极子正方形类似的或矢量偶极子类似的偶极子辐射器1的按-45度取向的偶极子形的或偶极子类似的辐射器1’。由此必须设置一个相应的例如+45度的第二极化平面，即用于对辐射器1”进行馈电，该辐射器在一个相应的转过90度的极化平面内操作。处于简化的原因，这在图加中没有一起示出。基本上在此可以采用所有合适的辐射器或辐射器类型，例如可以是补片辐射器、缝隙式辐射器等等。就此而言没有限制。一般而言，在图1或图加中示出的辐射器1、1，或1”是沿如箭头沈所示的安装方向按相同的间距D设置的，也即是彼此等距地设置。但是在沿安装方向沈并列或重叠布置的辐射器中的几个之间的该间距D在需要时也可以变化，也就是说不必强制总是具有固定的相同的间距D。此外在图加中相应标注出，相位中性的中间位置Z (即天线的中心Z)和离其最远的上面的辐射器If、离其最远的下面的辐射器Ia的距离SN，以及距离S1,即从该相位中性的中间位置(中心)Z直到在中性的中间位置Z的上方或下方离该中心Z最近的辐射器的距离。由此这种多振子天线一般通过按图加的相移器组件进行操作，该相移器组件包括彼此同心地设置的部分圆形的导线段11，特别是带状导线11a，其半径& R2 R1的比例设置为5 3 1，并且是关于部分圆形的带状导线Ila的中心17，该比例与相移的偏转轴线17同时案固定的比例，例如Φ、3Φ、5Φ等等，从而能够达到例如如图2b中所示的相位+5 θ、+3 θ、+1 θ、-1 θ、-3 θ、-5 θ，其中θ表示通过分接元件的位置和通过与之关联德传播时间延长或传播时间延迟得到的相位角。在此相移器以及整个天线装置的结构和工作原理是这样的，例如馈电信号被导向分接元件15的中心的馈电部位，并且从那里经由分接元件15和分接区域或耦联区域23、然后经由弧形的带状导线段继续沿径向传播。在此，一部分被耦出到最内部的圆弧上，另一部分被耦出到第二圆弧上，等等。因为该传播同样需要时间，如在一个弧形的带状导线上传播那样，这些圆弧也以不同的相位被馈电。当分接元件15处于中间位置时，在圆弧的两个导线段上的传播时间是相同的。但尽管如此，圆弧IlUla也对应其半径具有不同的传播时间，也就是说，内部的圆弧具有也与此有关又具有最短的传播时间。总的来说，在中间位置上，不同圆弧的接头上确定例如200度的相位差。然后，多振子天线在相移器的该位置上应具有0度的射束偏转，那么必须把辐射器上的相位置于相同的数值。这是通过丛相移器接头19到辐射器Ia-If的不同长的导线来实现的。但在移动通信系统中一般只需要向下的射束降低，亦即调节范围不应为例如+5度...-5度，而是为例如0度...-10度。在此情况下，至辐射器Ia-If的导线长度21也要选择为，使得多振子天线在相移器的中间位置时(即在分接元件15的中间位置时)具有5度的射束降低。同样在辐射器上具有相同的相位，当相移器处于极端位置“最小射束降低”。因为，一段导线自然总是意味着相位滞后，所以最后一栏标准化为最大值，亦即，所有其他的辐射器需要相应较长的输入导线。
权利要求
1.一种用于操作相位控制的多振子天线的方法，该多振子天线包括多个沿安装方向(26)设置的辐射器装置(1)，这些辐射器装置分别具有至少一个辐射器(1’)或者至少一个包括多个单辐射器的辐射器组，其中两个相邻辐射器装置(1)之间的距离(D)是相等的或彼此的偏差小于15%，并且全部或一部分辐射器装置(1)通过一个或多个用于射束摆动的相移器(7)加以控制，其特征在于有以下的特征-至少一个在所述辐射器装置(1)的安装方向06)上离所述多振子天线的中心(Z)最远的最外面的辐射器装置(1)根据射束摆动的调节以相对过度更大的相移被馈电和/或至少一个离所述多振子天线的中心(Z)最近的相位控制的辐射器装置(1)以相对过度小的相移被馈电，使得满足以下的不等式PhN Ph1 ^ Sn Si+O, 2其中，Ph1是由两个不同的相移器调节引起的相移，PhN是在所述至少一个离所述多振子天线的中心(Z)最远的辐射器装置(1)上的依赖于所述相移器调节的相移，Ph1是在所述离所述多振子天线的中心(Z)最近的辐射器装置(1)上的相移，、是在所述至少一个离所述多振子天线的中心(Z)最远的辐射器装置(1)与所述多振子天线的中心(Z)之间的距离，S1是在所述至少一个离所述多振子天线的中心(Z)最近的辐射器装置(1)与所述多振子天线的中心(Z)之间的距离，并且所述多振子天线的中心(Z)对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，尤其是在包括偶数个辐射器装置(1)和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的天线阵列的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 彡 Sn Si+O, 4ο
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，尤其是在奇数个辐射器装置(1)和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 ^ Sn S^k其中，k为0. 25，或者优选为0. 30，尤其为0. 40。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，尤其是在偶数个辐射器装置(1)和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 ^ Sn S^k其中，k为0. 5，或者优选为0. 6，尤其为0. 8。
5.如权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，尤其是在奇数个辐射器装置(1)和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 彡 n+m其中，η为自然数2、3、4... N，等于设置在天线阵列的中心(Z)上方或下方的天线阵列半体上的辐射器装置(1)数量的数量，m等于2.0，或特别是1.5或1.0。
6.如权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，尤其是在偶数个辐射器装置(1)和/或没有中心附近的辐射器装置(Ix)的相位中性的中间馈电的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 彡 2n+m其中，η为自然数2、3、4... N，等于设置在天线阵列的中心(Z)上方或下方的天线阵列半体上的辐射器装置(1)数量的数量，m等于3. 0，或优选为2. 5或优选为2. 0。
7.如权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，采用具有部分圆形的带状导线段(IUlla)的相移器组件(7)，特别是在具有奇数个辐射器装置(1)和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的多振子天线的情况下，该带状导线段(IlUla)的半径( 至R1)满足以下条件Rn R1 ^ n+k其中，η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 2，并且尤其是0. 25,0. 30或优选为0. 40。
8.如权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，采用具有部分圆形的带状导线段(IUlla)的相移器组件(7)，特别是在具有偶数个辐射器装置(1)和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的多振子天线的情况下，该带状导线段(IlUla)的半径(Rn至礼)满足以下条件Rn R1 ^ 2n-k其中，η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 6，尤其是0. 5,0. 4或优选为0. 2。
9.如权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，采用以下相移器组件(7)，即在该相移器组件中，至少最大半径( )的带状导线段(IlUla)在带状导线段(IlUla)的整个长度上或至少在部分长度上在至少一侧上或者优选在相对置的两侧上设有不同于空气的电介质(5 ，其中，所述电介质在长度上或在部分长度上具有相同或不同的厚度和/或具有相同的介电常数。
10.一种相移器组件，具有多个同心地围绕中心点(9)设置的部分圆形的印制导线(11)，该印制导线尤其为带状导线段(Ila)的形式，其中至少一个分接元件(15)能移动超过导线段(11)，由此在导线段(11)处相对置的接头(19)上能产生相位不同的信号，其特征在于，相移器组件在与具有奇数个包括至少一个辐射器(1’)或至少一个辐射器组(1”)的辐射器装置(1)或相位中性地受控制的辐射器装置(Ix)的多振子天线一起使用的情况下满足以下两个条件中至少一个Rn R1 ^ n+k或者PhN Ph1 彡 n+k其中&是导线段(11)关于相移器组件(7)的最大半径，R1是导线段(11)关于相移器组件(7)的最小半径；η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 2，并且尤其为0. 25,0. 30或优选为0. 40 ；Wi1是由最大半径&和最小半径R1的导线段(11)实现的由两个不同相移器调节引起的相移。
11.一种相移器组件，具有多个同心地围绕中心点(9)设置的部分圆形的印制导线(11)，该印制导线尤其为带状导线段(Ila)的形式，其中至少一个分接元件(15)能移动超过导线段(11)，由此在导线段(11)处相对置的接头(19)上能产生相位不同的信号，其特征在于，相移器组件在使用具有偶数个辐射器装置(1)或没有相位中性的中间馈电的多振子天线的情况下满足以下两个条件中至少一个Rn R1 ^ 2n-k或者PhN Ph1 彡 2n-k其中&是导线段(11)关于相移器组件(7)的最大半径，R1是导线段(11)关于相移器组件(7)的最小半径；η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 6，尤其是0.5,0.4或优选是0. 20 ；Wi1是由最大半径&和最小半径R1的导线段(11)实现的由两个不同相移器调节引起的相移。
12.如权利要求10或11所述的相移器组件，其特征在于，特别是在除了相移器组件(7)外还设有用于多振子天线的相位中性的中间馈电的情况下，相移器组件(7)满足以下的条件PhN Ph1 彡 n+m其中，η是自然数2、3、4... N，等于部分圆形的导线段(11)的数量，m等于2. 0或尤其是1. 5或优选为1. 0。
13.如权利要求10至12之一所述的相移器组件，其特征在于，尤其是在没有用于多振子天线的相位中性的中间馈电的情况下，相移器组件(7)满足以下的条件PhN Ph1 彡 2n+m其中，η是自然数2、3、4... N，等于部分圆形的导线段(11)的数量，m等于3. 0或尤其是2. 5或优选为2. 0。
14.如权利要求10至13之一所述的相移器组件，其特征在于，部分圆形的导线段(11)的半径(&至礼)尤其是在通过相位中性的中间馈电对多振子天线进行馈电的情况下满足以下的条件Rn R1 ^ n+k其中η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 2，尤其是0. 25,0. 30或优选为0. 40。
15.如权利要求10至16之一所述的相移器组件，其特征在于，部分圆形的导线段(11)的半径(&至礼)尤其是在多振子天线没有相位中性的中间馈电的情况下满足以下的条件Rn R1 ^ 2n-k其中η为2、3、4... N，并且等于所采用的相移器组件(7)所包括的导线段(11)数量的数量，k等于0. 6，尤其是0. 5,0. 4或优选为0. 2。
16.如权利要求10至15之一所述的相移器组件，其特征在于，最大半径(Rn)的带状导线段(IlUla)在带状导线段(IlUla)的整个长度或在部分长度上在一侧上或者优选在相对置的两侧上设有不同于空气的电介质，所述电介质优选具有相同或不同的厚度和/或具有相同或不同的介电常数。
17.—种相位控制的多振子天线，具有如下的特征-该多振子天线包括多个沿安装方向06)优选按相同间距(D)设置的辐射器装置(1)，该辐射器装置由至少一个辐射器(1’ )或辐射器组(1”)组成或者该辐射器装置包括至少一个辐射器(1’ )或辐射器组(1”)；-该多振子天线包含一个或多个用于射束摆动的相移器(7)；-至少一个在所述辐射器装置(1)的安装方向06)上离多振子天线的中心(Z)最远的最外面的辐射器装置(1)根据射束摆动的调节得到相对过度更大的相移，和/或至少一个离多振子天线的中心(Z)最近的相位控制的辐射器装置(1)得到相对过度小的相移，使得满足以下的不等式PhN Ph1 > Sn Si+O, 2其中PhN和Ph1是由两个不同相移器调节引起的相移，或者表示最大相移，PhN是在所述至少一个离多振子天线的中心(Z)最远的辐射器装置(1)处的相移，Ph1是在所述离多振子天线的中心(Z)最近的辐射器装置(1)处的相移，、是所述至少一个离多振子天线的中心(Z)最远的辐射器装置(1)与所述多振子天线的中心(Z)之间的距离，S1是所述至少一个离多振子天线的中心(Z)最近的辐射器装置(1)与所述多振子天线的中心(Z)之间的距离，所述多振子天线的中心(Z)对应于相位中性的中间位置，该中间位置即使在不同调节的相位时也保持不变。
18.如权利要求17所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，特别是在包括偶数个辐射器装置(1)和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的天线阵列的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 > Sn Si+O, 4
19.如权利要求17或18所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，多振子天线由偶数个辐射器装置(1)构成，和/或不包括设置在多振子天线的中心(Z)区域内的相位中性地受控制的辐射器装置(IX)。
20.如权利要求17或18所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，多振子天线、尤其是奇数个辐射器装置(1)配备有多振子天线中心附近或位于多振子天线的中心(Z)的相位中性地受控制的辐射器装置(IX)。
21.如权利要求17至20之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，特别是在奇数个辐射器装置(1)和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 > Sn S^k其中，k为0. 25，或者优选为0. 30，尤其是0. 40。
22.如权利要求17至20之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，特别是在偶数个辐射器装置(1)和/或没有相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 > Sn S^k其中，k为0. 5，或者优选为0. 6并且尤其是0. 8。
23.如权利要求17至22之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，特别是在奇数个辐射器装置(1)和/或相位中性地受控制的中间辐射器装置(Ix)的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 < n+m其中，η为自然数2、3、4... N，等于设置在天线阵列的中心(Z)上方或下方的天线阵列半体上的辐射器装置(1)数量的数量，m等于2. 0或尤其是1. 5或1. 0。
24.如权利要求17至23之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，特别是在偶数个辐射器装置(1)和/或没有中心附近的辐射器装置(Ix)的相位中性的中间馈电的情况下，满足以下的不等式PhN Ph1 < 2n+m其中，η为自然数2、3、4... N，等于设置在天线阵列的中心(Z)上方或下方的天线阵列半体上的辐射器装置(1)数量的数量，m等于3. 0或尤其为2. 5或优选为2. 0。
25.如权利要求17至M之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，至少最大半径( )的带状导线段(IlUla)在一侧上或者优选在两侧上设有不同于空气的电介质，该电介质在带状导线段的整个长度上或在一个部分长度或在多个部分长度上具有相同或不同或变化的厚度。
26.如权利要求17至M之一所述的相位控制的多振子天线，其特征在于，设有如权利要求10至16之一所述的相移器组件。
全文摘要
本发明涉及一种用于操作相位控制的多振子天线的改进的方法以及一种相应的相移器组件和多振子天线，其特征在于以下的特征相移器组件构造成，满足以下的两个条件中至少之一RN∶R1＞＝n+k或PhN∶Ph1＞＝n+k，其中，RN是关于相移器组件(7)的导线段的最大半径和R1是最小半径，k等于0.2和特别是0.25、0.30或优选0.40。
文档编号H01Q21/22GK102388501SQ201080016124
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月8日 优先权日2009年4月30日
发明者M·博斯, M·格特尔 申请人:凯瑟雷恩工厂两合公司