專利名稱：用于多振子天線的饋電網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)權(quán)利要求1前敘部分的多振子天線的饋電網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
多振子天線公知地被理解為這樣一種天線，在該種天線中，至少在一列(或一行) 中，多個(gè)輻射器或輻射器模塊相互錯(cuò)開(Versatz)地設(shè)置。然而，這種多振子天線(也通常 稱為天線陣列)還可包括多個(gè)在水平方向和垂直方向錯(cuò)開設(shè)置的輻射器，即輻射器元件或 輻射器裝置或輻射器模塊。在移動無線通信區(qū)域中，例如常常設(shè)置單列、雙列或多列的天線 陣列。其中，所使用的各個(gè)輻射器例如可以是偶振子和貼片天線(Patchantermen)。也可使 用單極化輻射器或雙極化輻射器，其可以只在一個(gè)頻帶或共同在多個(gè)頻帶中輻射和/或接 收?，F(xiàn)有的多振子天線(天線陣列)優(yōu)選涉及一種用于固定的移動無線通信天線的基 站的天線。在多振子天線中，眾所周知地，所有輻射器必須以確定的相關(guān)相位被饋電。在為所 有輻射器同相地饋電的情況，一個(gè)線性(linear)組的輻射器元件垂直于裝置輻射，即通常 垂直于反射器裝置輻射，其中在該反射器裝置處以相應(yīng)的偏移設(shè)置各個(gè)輻射器。而兩個(gè)相 鄰輻射器的不斷上升的相位差導(dǎo)致輻射擺動(Strahlschwenkimg)。在使用可調(diào)節(jié)的移相器 的情況下，可以為例如在垂直方向重疊設(shè)置的各個(gè)輻射器饋送具有相互偏移的相位差的相 應(yīng)信號，從而根據(jù)能不同地預(yù)給定的相位差，不同強(qiáng)度的輻射降低(Strahlabsenkimg)(下 傾(Dwontilt)或下傾角)是能調(diào)節(jié)的。這個(gè)原理首先在移動無線通信天線中以輻射器的 垂直設(shè)置而被使用。為了以相同相對輻射器饋電，存在不同的方式?！せ旧弦恢币詠恚瑸榱送嗟貙Χ鄠€(gè)輻射器饋電，使用從中心饋電點(diǎn)(分支點(diǎn)) 到所有輻射器具有相同導(dǎo)線長度(同軸電纜長度)的導(dǎo)線、尤其是同軸電纜。換言之，分支 點(diǎn)的相同長度的饋電導(dǎo)線(同軸導(dǎo)線)部分地設(shè)置在回線(Schlaufe)中，從而盡管分支點(diǎn) 和相關(guān)輻射器之間距離不同，在輻射器上始終對應(yīng)于所調(diào)節(jié)的下傾角出現(xiàn)具有相同相位或 相同相對相位的信號?！と绻鼗鼐€路(Umwegleitimg)是必需的，那么也可使用具有360°相的多倍的 導(dǎo)線長度。由此，同樣又可保證絕對的同相或取決于例如通過移相器調(diào)節(jié)的相位差的相對 相位差，以調(diào)節(jié)各個(gè)輻射器的相關(guān)供電位置處的確定的下傾角。然而，這只在一個(gè)頻率中 是可能的，從而在存在頻率偏差時(shí)產(chǎn)生相位誤差，該相位誤差又導(dǎo)致不期望的方向圖變形 (Diagrammverformung)。其中，這一原理對于寬帶天線而言不能使用或只能非常受限地使 用。·如果迂回線路是必需的，并且輻射器可以例如通過饋電方向的反轉(zhuǎn)而發(fā)射反相 (invertiert)的信號，則可以將其用于將導(dǎo)線長度縮短180° +η * 360°，其中η = 0、1、 2.......在只縮短180°時(shí)，產(chǎn)生最小的與頻率相關(guān)的方向圖變形。
·除此之外還有這樣的天線，尤其還用于移動無線通信區(qū)域中，其由所謂的縱列 (kolinear)天線構(gòu)成(例如Kathrein天線K751 637型)。對于這樣的縱列天線，多個(gè)輻 射器由實(shí)體的(starr)、經(jīng)伸展的饋電導(dǎo)線的一端串行地被饋電。其中，輻射器處于這樣一 個(gè)位置，即在那里，相沿著饋電導(dǎo)線分別相差360°。由此也可以以相同的相位為所有相互 錯(cuò)開地設(shè)置的輻射器饋電。如果使用具有由空氣構(gòu)成的電介質(zhì)的饋電導(dǎo)線，則這個(gè)位置位 于(要傳輸?shù)念l帶的，優(yōu)選為在要傳輸?shù)念l帶的中心頻率的)波長的距離處。然而，這樣的 輻射器距離在可能的情況下對于對輻射方向圖的要求來說太大。由此，經(jīng)伸展的、固定的饋 電導(dǎo)體部分地或完全地被填充以電介質(zhì)。這導(dǎo)致這樣的結(jié)果，即相同相位的間隔開的位置 (它們分別相差360°或360°的倍數(shù))因此更近地靠近，從而相鄰輻射器位置的距離也相 應(yīng)地減小。此外，通過添加或取出電介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)輻射擺動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是對于多振子天線(天線陣列)，輻射器和/或輻射器組以確定的 相被饋電，并且其具有相對于現(xiàn)有技術(shù)改善了的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)根據(jù)在權(quán)利要求1中所給出的特征而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí) 施方式在從屬權(quán)利要求中給出。從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，根據(jù)本發(fā)明提出，用于包括至少兩個(gè)輻射器的多振子天線的饋 電網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)不同類型的允許具有不同相速度的信號傳播的同軸電纜，其中在現(xiàn)有 技術(shù)中，從分配位置(Verteilstelle)直至相關(guān)輻射器或輻射器元件或輻射器組的饋電點(diǎn) 或分支點(diǎn)的各個(gè)導(dǎo)線-特別是同軸電纜形式的導(dǎo)線-與分配位置和輻射器元件之間的實(shí)際 距離無關(guān)地由相同長度的同軸電纜構(gòu)成(從而，迂回回線(Umweg-Schlaufe)必須被設(shè)置在 相應(yīng)的天線上)。這提供了這樣的主要優(yōu)點(diǎn)，即為了縮短迂回回線，并且在可能的情況下甚至為了 避免迂回回線，在相應(yīng)輻射器或輻射器子組的引線(Zuleitimg)中設(shè)置至少一個(gè)具有同軸 電纜的段，其實(shí)現(xiàn)具有較低相速度的信號傳播。從而，通過使用不同長度的同軸電纜，所期望的相位即使在其上饋電的輻射器的 情況下也相應(yīng)地被保持。這同樣適用于同相地對一組或子組進(jìn)行饋電，或者還適用于這樣 的情況，即在該情況下，各個(gè)輻射器或輻射器組應(yīng)當(dāng)以確定的相位或以確定的相位差被饋 電，并且在此，通常在現(xiàn)有技術(shù)中必須使用不同長度的電纜回線。在此還可以通過以下方式 縮短或避免不同長度的電纜回線，即使用具有不同相速度的相應(yīng)的不同同軸電纜。波導(dǎo)技術(shù)中具有相應(yīng)分支網(wǎng)絡(luò)的介電陣列天線基本上由DE 4035 793 Al公開了。 根據(jù)這種公開的天線，具有特別小的天線組的天線在單元件數(shù)量最小化的情況下在陣列中 實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這種對于通常天線技術(shù)完全不同的方案，波導(dǎo)饋電位置的饋電信號應(yīng)當(dāng)經(jīng)由分 支的波導(dǎo)管截面引導(dǎo)到各個(gè)波導(dǎo)出口開口，在該開口處于是可以連接輻射器元件。其中，金屬-例如黃銅、黃銅/金合金或塑料作為波導(dǎo)材料，其中波導(dǎo)壁被金屬化。 在實(shí)踐中，這種波導(dǎo)塊由兩個(gè)對稱的金屬塊組成，這兩個(gè)金屬塊具有集成構(gòu)造的不同長度 的波導(dǎo)通道。該文獻(xiàn)中所描述的五個(gè)單輻射器的同相控制通過在E平面中饋電波導(dǎo) (Speisehohlleiter)的劃分而進(jìn)行。其中，不同波長通過改變波導(dǎo)寬度而被補(bǔ)償，從而在輻射器的位置處同相性又占主導(dǎo)地位。通過改變波導(dǎo)寬度，波導(dǎo)中的相速度改變，并且因此， 所使用的波導(dǎo)的電作用的長度改變。然而，這涉及完全不同的專用解決方案。因?yàn)椴▽?dǎo)-饋電網(wǎng)絡(luò)通常不用于天線裝 置或移動無線通信裝置，特別是波導(dǎo)在所討論的頻率區(qū)域中太大，以至于不能實(shí)現(xiàn)還合理 的技術(shù)轉(zhuǎn)換。此外，與同軸導(dǎo)線相比，具有饋電網(wǎng)絡(luò)的波導(dǎo)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要求特別的專門知 識，所以天線領(lǐng)域中的專業(yè)人員在使用同軸電纜時(shí)不期望對波導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域的建議。
此外，在使用金屬塊和在其中特殊構(gòu)造的波導(dǎo)通道時(shí)涉及單獨(dú)的解決方案，其與 設(shè)置同軸電纜不是基本上相當(dāng)?shù)?。同軸電纜可以沒有問題地在天線裝置中通過曲線和回線 通常在任意長度上和在不同平面上被引導(dǎo)，而這不會改變天線特性或根本不會使天線特性 變差。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在以下位置使用具有低相速度的同軸電纜在 該位置處，分支點(diǎn)和饋電位置(在相關(guān)輻射器處或在其上饋電的輻射器組處)之間的實(shí)際 距離比分支點(diǎn)和與其相鄰的輻射器組或相鄰的輻射器之間的距離更短。尤其是在使用至少 三個(gè)、沿構(gòu)造方向互相錯(cuò)開的輻射器或輻射器組的情況下，具有低相速度的同軸電纜尤其 用于設(shè)置在輻射器裝置的中心區(qū)域中的輻射器或輻射器組。概念“饋電點(diǎn)”可以是指同軸 電纜處輻射器的每個(gè)合適的接頭，即輻射器和同軸饋電電纜之間的任意連接點(diǎn)和/或連接 位置。換言之，這種連接點(diǎn)或連接位置、還有所謂的饋電輸入端或饋電位置可以直接設(shè)置在 偶極臂處。然而，通常還使用匹配元件，如電容、電感、具有不同特性阻抗和波長的導(dǎo)線段以 及環(huán)線。在這種情況中，連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置可設(shè)置在上述匹配元件前，即真 正的輻射器元件前一定距離處。即使在分配器_電路中，同軸導(dǎo)線也可用于阻抗變換和環(huán) 線。此外，在其他饋送過程中還有同軸電纜，其例如連接到濾波器。從而，在雙帶天線中，各 自其他帶的信號被衰減。換言之，至少一個(gè)或多個(gè)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的同軸電纜(具有不同 速度的用于網(wǎng)絡(luò)的其他同軸電纜的波的相沿著其傳播)被設(shè)置在整個(gè)連接線段或饋電線 段上或者只被設(shè)置在一部分的連接線段或饋供線段上，其中從分配器電路和/或總電路出 發(fā)經(jīng)由該連接線段或饋電線段為輻射器饋電，即發(fā)射信號被輻射或接收信號被接收。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，使用至少三個(gè)具有三個(gè)不同相速度的不同同軸電 纜，特別是當(dāng)至少三個(gè)互相錯(cuò)開設(shè)置、并且共同饋電的輻射器或輻射器組相互偏移地被設(shè) 置時(shí)。在使用以能預(yù)給定或能預(yù)先選擇的相位差被饋電或者包括應(yīng)當(dāng)以能預(yù)先選擇或 能預(yù)給定的相位差饋電的三個(gè)或多個(gè)輻射器或輻射器組時(shí)，例如可通過使用多個(gè)具有不同 相速度(即波的相以其進(jìn)行傳播的不同的速度)實(shí)現(xiàn)電纜回線的相應(yīng)縮短或甚至避免電纜 回線。在實(shí)踐中，多個(gè)天線相對于中心輻射器或中心輻射器組對稱地被構(gòu)造，使得在使用三 個(gè)輻射器(或三個(gè)輻射器組)時(shí)，只有第二類型的同軸電纜是必需的。在具有五個(gè)輻射器 或五個(gè)輻射器組的網(wǎng)絡(luò)的情況下，于是可以用三個(gè)不同的同軸電纜(具有不同相速度)而 實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明意義上優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案。此外，在這種根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的多振子天線的情況下還可設(shè)置用于相位調(diào)節(jié)和/ 或功率劃分的裝置。特別地，在根據(jù)本發(fā)明的多振子天線中不僅可以設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)中的用于 可調(diào)節(jié)的輻射器擺動的相移動器，而且還可設(shè)置用于可調(diào)節(jié)的功率劃分的裝置。當(dāng)然，在所有情況下還可能的是，電纜長度可被縮短360°相的倍數(shù)，因?yàn)橛纱瞬粚?dǎo)致相位改變。然而，使用具有η * 360°的電纜長度只是精確地對于一個(gè)頻率是完全正 確的。在偏離的頻率的情況下，產(chǎn)生相位的改變。相改變與頻率偏離成比例，并且與所缺少 的導(dǎo)線長度成比例?？紤]對于許多天線，現(xiàn)在都要求越來越大的帶寬，這可能導(dǎo)致這樣的 結(jié)果，即存在明確的頻率偏離，其還包括相位誤差。根據(jù)所有的相位誤差是否在相同的方向 上，其還導(dǎo)致輻射擺動和/或例如導(dǎo)致更高的旁瓣電平。從而，對輻射方向圖的要求與上述 要求的帶寬一起確定是否可以使用其中相允許附加的或多個(gè)附加的360°相位改變的饋電 電纜。最后，所發(fā)射信號的反相與將電纜長度縮短180° +η* 360°相的組合也是可能 的，其中η = 0、1、2、...。信號的“反相”(即反相后的信號的發(fā)射)意味著與頻率無關(guān)的 相旋轉(zhuǎn)180°。反相后的信號的發(fā)射在偶極子的情況下可以例如通過饋電點(diǎn)的互換或通過 將偶極子總共旋轉(zhuǎn)180°而實(shí)現(xiàn)。具有不同相速度的同軸電纜可通過所有合適的措施而實(shí)現(xiàn)。例如，可以使用這樣 的同軸電纜，其為此具有內(nèi)導(dǎo)體的特殊結(jié)構(gòu)，由此改變相速度?？梢允褂寐菪卧O(shè)置的內(nèi)導(dǎo) 體、卷曲行進(jìn)的內(nèi)導(dǎo)體等。同軸電纜中的不同相速度基本上也可通過外導(dǎo)體的特殊結(jié)構(gòu)而改變，外導(dǎo)體例如 可卷曲地、螺旋形卷曲地等構(gòu)成。


以下借助附圖來解釋本發(fā)明，部分地還通過參照實(shí)現(xiàn)方案，如其迄今根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)是必需的那樣。在此具體的附圖示出圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有三個(gè)例如優(yōu)選以相同距離在垂直方向上互相錯(cuò)開 設(shè)置的輻射器的多振子天線的示意性側(cè)面示意圖；圖2示出根據(jù)圖1的可比較的多振子天線，然而在該天線中通過具有更低相速度 的同軸電纜實(shí)現(xiàn)輻射器的根據(jù)本發(fā)明的饋電，從而電纜回線相對于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的根據(jù)圖 1的已知實(shí)現(xiàn)方案被縮短；圖3示出另一個(gè)相對于圖2的變形方案，其中在同軸電纜的情況下用于對中心輻 射器饋電的電纜回線完全不需要了 ；圖4示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有兩個(gè)互相錯(cuò)開設(shè)置的輻射器或輻射器組的多振子 天線的示意性側(cè)面示意圖，其中所有輻射器以相同的同軸電纜長度被饋電；圖5示出不同于圖4的根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)實(shí)現(xiàn)方案，其中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置的輻 射器的電纜回線完全不需要了 ；圖6示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有構(gòu)成子組的分配網(wǎng)絡(luò)的多振子天線，其通過使用分 配點(diǎn)和饋電位置之間不同長度的同軸電纜以不同相位為輻射器饋電；圖7示出與根據(jù)圖6的天線可比較的根據(jù)本發(fā)明的多振子天線，然而使用具有不 同相速度的不同同軸電纜；圖8示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在構(gòu)成子組的情況下具有分配網(wǎng)絡(luò)的多振子天線，其中在子組內(nèi)串行地為輻射器饋電，和也即是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的；和圖9示出與根據(jù)圖8的天線可比較的根據(jù)本發(fā)明的多振子天線，其中在圖8中根 據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)置的電纜回線不僅被減少，而且甚至被去除。
具體實(shí)施例方式在圖1中以示意性的側(cè)視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多振子天線(天線陣列)。這種 多振子天線例如可用于移動無線通信天線的基站中。在所示出的實(shí)施例中，多振子天線包括三個(gè)互相錯(cuò)開的輻射器3或輻射器裝置 (也可以是輻射器模塊等)。通常，在移動無線通信天線中，這些輻射器3在垂直方向中相 互錯(cuò)開以相同的距離地設(shè)置，通常設(shè)置在反射器的前面。在此，輻射器3可以是偶極子輻射 器、貼片輻射器(Patchstrahler)或其他輻射器。可使用單極化輻射器或雙極化輻射器。原 理上，天線可被構(gòu)造為使得其在一個(gè)或多個(gè)頻帶中輻射或接收。
在所示出的實(shí)施例中只描述了基本變化方案，例如對于極化(對于另一極化，相 應(yīng)的饋電通過并行的第二電路實(shí)現(xiàn)，其中這兩個(gè)極化可通過組合器被組合。對于另一頻帶 的輻射器，同樣，單獨(dú)的輻射器也可配備有通常單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò))。在所示出的實(shí)施例中，設(shè)置用于網(wǎng)絡(luò)7的連接點(diǎn)或饋電位置5，其中網(wǎng)絡(luò)7包括經(jīng) 由導(dǎo)線6與連接點(diǎn)或饋電位置5相連接的分配器電路和/或總電路9，三個(gè)導(dǎo)線11’，尤其 是三個(gè)同軸導(dǎo)線11被設(shè)置在分配器電路和/或總電路9與輻射器3處相應(yīng)的饋電輸入端 13之間。為了保證所有輻射器3的同相饋電，這三個(gè)導(dǎo)線11’，也就是在所示出的實(shí)施例中 的這三個(gè)同軸導(dǎo)線11由相同的同軸電纜11. 1、11. 2和11. 3構(gòu)成，這些同軸電纜具有相同 的長度。對于根據(jù)圖2的對于可比較的多振子天線1的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，雖然引向上 部和下部輻射器3. 1和3. 3的同軸電纜11. 1和11. 3是同樣長度的并且由相同相速度的同 軸電纜11構(gòu)成，但是在分配器點(diǎn)和/或總點(diǎn)9與中間輻射器3饋電輸入端13之間使用與 其不同的同軸電纜11. 2，該同軸電纜11. 2允許更低的相速度(即電磁波的相在同軸電纜中 以其進(jìn)行傳播的更低的速度)。從而，在圖1中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)置的用于中間同軸電纜 11.2的電纜回線111顯著地縮短了，例如縮短了 10%至90%、20%至80%、30%至70%或 例如縮短了 40%至60%。在所示出的實(shí)施例中，縮短大約50%是可能的。對于現(xiàn)在經(jīng)常具 有高電纜接頭密度的天線裝置，尤其是移動無線通信天線裝置，尤其實(shí)現(xiàn)了明顯的優(yōu)點(diǎn)，特 別是結(jié)構(gòu)空間減少和成本減少。在根據(jù)圖2所示出的實(shí)施例中，涉及饋電輸入端或饋電位置13，其理論上在偶極 子輻射器的情況下可直接位于兩個(gè)偶極子臂的位于內(nèi)部的端處。然而，輻射器還可包括“內(nèi) 部同軸電纜長度”，特別是當(dāng)所設(shè)置的匹配元件，如電容器和電感器，現(xiàn)在是導(dǎo)線段-即使在 考慮到可能還設(shè)置的環(huán)線的情況下_具有不同的特性阻抗和波長時(shí)。換言之，連接點(diǎn)和/ 或連接位置和/或饋電位置相對于真正的輻射器元件還錯(cuò)開。因此，輻射器的不以任何方 式受限制的連接位置被認(rèn)為是饋電位置、連接點(diǎn)和/或連接位置。此外，由這個(gè)連接帶點(diǎn)、 連接位置和/或饋電位置13和分配器電路和/或總電路9，所涉及的同軸電纜必須不在整 個(gè)路段上具有減小的相速度。當(dāng)這種電纜在可能的情況下只在部分長度上實(shí)現(xiàn)并且與其他 允許相以與其不同的相速度傳播的同軸電纜段共同作用就足夠了。換言之，根據(jù)本發(fā)明的原理在于在從分配器電路和/或總電路9 (也就是分配器 點(diǎn)和/或總點(diǎn)9)和至少兩個(gè)連接點(diǎn)、連接位置和/或供電位置13 (其也可按照到后面的輻射器的分支電路、分配器電路和/或總電路的類型被構(gòu)造)出發(fā)的分支導(dǎo)線上，在一個(gè)和/ 或至少其他的同軸分支導(dǎo)線中使用不同類型和/或長度的同軸電纜，在可能的情況下是以 不同相速度為特征的不同長度。相對于另一同軸電纜類型具有相關(guān)不同相速度的相關(guān)同軸 電纜類型的使用以及相應(yīng)的長度總是被確定為使得在連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置13 處為一個(gè)和多個(gè)后續(xù)輻射器生成所期望的確定的(限定的)相位置，并且其優(yōu)選在盡可能 短的電纜長度的情況下以避免電纜回線。由此，優(yōu)選地，在同軸電纜分支導(dǎo)線中至少在部分 路段上使用具有所確定的相速度的同軸電纜類型，并且在至少一個(gè)其他同軸分支導(dǎo)線的其 他路段上至少在部分路段上使用具有與此不同的相速度的同軸電纜類型。特別是在這樣的 地方，即在分配器電路和/或總電路9和輻射器或輻射器組的連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電 位置13之間的空間距離比到輻射器或經(jīng)由其他同軸分支導(dǎo)線被饋電的輻射器組的到連接 點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置13的距離短的地方，可以通過選擇具有慢相速度的同軸電纜 類型來保證整個(gè)電纜長度可被選擇為更短，以避免在現(xiàn)有技術(shù)中所必需的電纜回線。
在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，對于同軸電纜11. 2使用一實(shí)施方案，在該實(shí)施方案中，同 軸電纜11. 2允許還要更低的相速度，使得在此可使用導(dǎo)線和饋電電纜11. 2，其在沒有每個(gè) 電纜回線的情況下也可以。雖然在這個(gè)實(shí)施例中中間同軸電纜11. 2與其他兩個(gè)同軸電纜11. 1和11. 3相比 明顯被縮短，但是所有三個(gè)輻射器3. 1至3. 3以相同相位被饋電。在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，在分配器電路和/或總電路9處還設(shè)置功率分配器109。 由此，只應(yīng)當(dāng)表明，在此，例如用于各個(gè)輻射器3的功率分量在可能的情況下也可以被不同 地調(diào)節(jié)，假如這是必需的或有意義的。然而，與所示出的實(shí)施例不同，功率分配器109也可 設(shè)置在其他位置處。此外，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中還可以在不同的位置處設(shè)置多個(gè)功率分配器。在 這方面不存在限制。根據(jù)圖4的實(shí)施例與根據(jù)圖1的實(shí)施例的區(qū)別僅僅在于下部的第三輻射器3. 3 被省略了。但是，在此還為了第二輻射器3. 2的饋電必需同軸電纜11. 2，其被設(shè)置為具有電 纜回線111，從而該同軸電纜11. 2與同軸電纜11. 1具有相同長度(因?yàn)檫@二個(gè)電纜以相同 的相速度傳輸)。對于與此相對的根據(jù)圖5的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，使用與同軸電纜11. 1不同的 同軸電纜11. 2，其具有明顯更低的相速度。由此可避免電纜回線111，如在根據(jù)圖4根據(jù)現(xiàn) 有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案中的電纜回線111。對于根據(jù)圖6的實(shí)施例，涉及具有構(gòu)成子組33. 1,33. 2和33. 3的分配網(wǎng)絡(luò)7的實(shí) 施方案，其中子組33. 1和33. 2例如包括兩個(gè)輻射器3. 1或3. 2，第三子組33. 3只包括一 個(gè)輻射器3. 3。與所示出的根據(jù)圖6的示意圖不同，天線組33. 1和33. 2可以包括不止兩 個(gè)輻射器。從上述的分配器電路和/或總電路9，又有三個(gè)上述的同軸電纜11. 1,U1. 2和 11. 3到這兩個(gè)子組33. 1和33. 2，其在組點(diǎn)99. 1和99. 2處再次相應(yīng)于屬于一子組的輻射 器的數(shù)量而分支。通過相應(yīng)的電纜長度產(chǎn)生在分配器電路和/或總電路9和第一組33. 1的兩個(gè)輻 射器3. 1的饋電輸入端13. 1-如在第三組33. 3的唯一輻射器3. 3的輸入端13. 2或13. 3-之 間的相位。在此使用具有相同相速度的相同電纜。與此相反，在根據(jù)圖7的根據(jù)本發(fā)明的天線組中，在分配器電路和/或總電路9和分配給單個(gè)天線組的后續(xù)分配器電路和/或總電路99. 1和99. 2之間使用具有不同相速度 的同軸電纜，其中同軸電纜11. 2是以更低相速度為特征的同軸電纜。在所示出的實(shí)施例 中，同軸電纜11. 2被選擇為使得電磁波(信號)的相在同軸電纜11. 2中以這樣的速度傳 播，可完全不需要電纜回線111 (圖6)。為此，以下實(shí)施方案也是可能的并且有時(shí)是有意義 的，即至少可以縮短、并因此減小根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所必需的電纜回線。同軸電纜11. 3在從分配器電路和/或總電路9直至饋電輸入端13. 3 的整個(gè)長度 上無例外地持續(xù)使用，并且在此具有優(yōu)選再次比同軸電纜11. 2更低的相速度。在此也要注 意的是，在分支點(diǎn)9和第二組輻射器3. 2的饋電位置13. 2之間因此連續(xù)連接兩個(gè)不同類型 的同軸電纜，即具有較低相速度的同軸電纜11. 2，其然后在分支點(diǎn)99. 2處過渡到具有與此 相比更大的相速度的后接的同軸電纜11. 2’，同軸電纜11. 2’例如相應(yīng)于引向輻射器3. 1的 那種類型的同軸電纜11. 1。如上所述，具有例如較小相速度的同軸電纜也可以只設(shè)置在分 配器電路和/或總電路9和任意連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置13之間的部分路段中， 使得允許相以不同相速度傳播的同軸電纜以各自合適的長度被串行(前后連續(xù)地)連接， 即電連接。如上所述，連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置13也可相對于各個(gè)輻射器13錯(cuò)開。 因此，例如其他的分支點(diǎn)或分支電路99. 9也可被理解為用于后續(xù)輻射器13. 2的連接點(diǎn)、連 接位置和/或饋電位置13。在根據(jù)圖7的實(shí)施例中，具有不同相速度的同軸電纜與其他具 有通常更高相速度的同軸電纜相比以加粗的線被標(biāo)記。在根據(jù)圖7的實(shí)施例中，具有不同 相速度的同軸電纜同樣只設(shè)置在部分路段上例如在分配器點(diǎn)和/或總點(diǎn)9和連接點(diǎn)、連接 位置和/或饋電位置13或后面的分配器電路和/或總電路99. 2之間，因?yàn)樵撈渌种c(diǎn) 99. 2最后又是用于該一個(gè)或多個(gè)后面的輻射器13的連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置13。 在上述的路段或部分路段11. 2和11. 3上，例如同軸電纜或不同同軸電纜類型多次互相交 替地連接到公共的傳輸路徑。在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，又示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多振子天線，其中在這個(gè)實(shí)施例 中，在所有子組(然而這不必在所有子組中都是這樣)中，至少一個(gè)其他輻射器被串行地饋 電。子組內(nèi)部的連接導(dǎo)線可以是任意類型的，而與其余饋電網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。例如拉伸的導(dǎo)線是 可能的，其中360°相差對應(yīng)于空氣中0.7波長的距離。在此，在這個(gè)實(shí)施例中還設(shè)置移相 器部件201 (也即相差分移相器部件)，其中位于最外處的(也即處于最遠(yuǎn)處的)輻射器組 33. 1和33. 5以最大的相對相移被饋電，并且在此相互相鄰接近的組33. 2和33. 4經(jīng)由兩個(gè) 其他輸出端在具有更小相對相偏移的二相偏移器部件中被饋電(關(guān)于這種二相偏移器部 件的構(gòu)造和功能方式的使用在公開文獻(xiàn)EP 1 208 614 Bl上給出，并作為本發(fā)明的內(nèi)容)。中間的輻射器組33. 3通常在沒有相偏移的情況秒下經(jīng)由饋電位置6和后面的饋 電導(dǎo)線5被饋電。換言之，最后，二相偏移器部件(Doppelphasenschieberbaugruppe)201 同時(shí)也是對應(yīng)于其他實(shí)施例的分配器電路和/或總電路9。與此不同的根據(jù)圖9的根據(jù)本發(fā)明的天線組包括相同的輻射器、輻射器組和用于 生成相當(dāng)?shù)妮椛淦鞣较驁D的基本上相當(dāng)?shù)臉?gòu)造，其中，然而在此在這個(gè)實(shí)施方案中，為了縮 短按照根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)圖8的實(shí)施方案設(shè)置的中間回線111，中間的輻射器組33. 3包括 具有較低相速度的同軸電纜11. 3，并且上部和下部與其鄰接的以二相偏移器部件的兩個(gè)輸 出端經(jīng)由同軸電纜11. 2和11. 4饋電的第二和第四組的輻射器同樣經(jīng)由另一具有再次偏離的相速度的同軸電纜被饋電，使得不需要根據(jù)圖8的為該部件設(shè)置的電纜回線111’。于是，對于各個(gè)同軸電纜11. 2和11. 4，同軸電纜類型被選擇為使得同軸電纜可以盡可能地在避免電纜回線的情況下或只是盡可能小型化的電纜回線的情況下被設(shè)置。換言 之，相關(guān)的同軸電纜類型被選擇為使得其相對于能預(yù)給定的最佳長度具有相應(yīng)地與其一致 的相速度，以保證以相應(yīng)的確定的相位對后續(xù)輻射器饋電。為了提供具有不同相速度的同軸電纜，可使用所有對此合適的原則上可能的措 施。因此，例如同軸電纜可具有不同介電常數(shù)，以據(jù)此允許不同的相速度。然而，同軸電纜 也可替換地或補(bǔ)充地具有不同的內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，例如具有按照螺旋線形式的內(nèi)導(dǎo)體和/或包 括被卷曲的內(nèi)導(dǎo)體。最后，可替換地或補(bǔ)充地，同軸電纜還可具有不同的外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中 外導(dǎo)體優(yōu)選地也可以被卷曲和/或螺旋形卷曲。其他的用于改變相速度的技術(shù)措施也是可能的。最后要注意的是，上述的具有不同相偏移(Phasenversatz)的同軸電纜11可被伸 長或縮短，例如伸長或縮短η * 360°，其中η = 1，2，.......如果同軸電纜可發(fā)射反相的信號，則相轉(zhuǎn)動180°是可能的。這種電纜可被伸長或 縮短以相應(yīng)的相偏移，也即伸長或縮短180° +η * 360°，其中η = 1，2，........
權(quán)利要求
一種多振子天線，具有至少兩個(gè)互相錯(cuò)開設(shè)置的輻射器(3)，并且具有用于為輻射器(3)饋電的網(wǎng)絡(luò)(7)，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括在分配器電路和/或總電路(9)和相關(guān)輻射器(3)的連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置(13)之間的同軸電纜(11.1，11.2，....)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)(7)包括至少兩個(gè)不同類型的以不同相速度為特征的同軸電纜(11.1，11.2，....)，。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多振子天線，其特征在于，至少一個(gè)相對于至少一個(gè)其他同軸電 纜(11. 1)具有低相速度的同軸電纜(11. 1,11.2,....)在整個(gè)長度上被設(shè)置在分配器電路 和/或總電路(9)和相應(yīng)輻射器(3)或相應(yīng)輻射器組(3. 1,3. 2,3. 3....)的連接點(diǎn)、連接 位置和/或饋電位置(13)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多振子天線，其特征在于，至少一個(gè)相對于至少一個(gè)其他同軸電 纜(11. 1)具有低相速度的同軸電纜(11. 1,11.2,....)只在部分長度上被設(shè)置在分配器電 路和/或總電路(9)和相應(yīng)輻射器(3)或相應(yīng)輻射器組(3. 1,3. 2,3. 3....)的連接點(diǎn)、連 接位置和/或饋電位置(13)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的多振子天線，其特征在于，至少一個(gè)輻射器(3.2，3. 3， 3.4，....)的連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置(13 ；13.2,13.3,13.4,....)和/或至少一 個(gè)輻射器組(33.2,33.3,33.4,....)的分配器電路和/或總電路(99. 1,99. 2)與饋電導(dǎo)體 側(cè)相應(yīng)的分配器電路和/或總電路(9)相距很小的距離，并且與至少一個(gè)其他輻射器(3. 1， 3.5,……)或其他分配器電路和/或總電路(99. 1,99. 2)的至少一個(gè)其他的相對于饋電 導(dǎo)體遠(yuǎn)離的連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置(13)相比，該連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位 置(13 ；13. 2，13. 3,13.4,....)以具有更低相速度的同軸電纜(11)至少在分段線路上與饋 電導(dǎo)體(5)連接，。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的多振子天線，其特征在于，同軸電纜(11)具有更低相速 度的其他同軸電纜(11)，使得經(jīng)由其饋電的輻射器(3)和/或輻射器組(33)在避免電纜回 線(111，111，)的情況下被饋電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的多振子天線，其特征在于，至少兩個(gè)、并且優(yōu)選為至少三 個(gè)輻射器(3)或輻射器組(33)以不同相位被饋電，并且為了縮短在分配器電路和/或總電 路(9)和連接點(diǎn)、連接位置和/或饋電位置(13)之間的總電纜長度，用于為至少一個(gè)其他 輻射器(3. 2)或至少一個(gè)其他輻射器組(33. 2)饋電的至少一個(gè)、并且優(yōu)選為兩個(gè)同軸電纜 (11. 2，11. 3)至少在部分長度上包括具有低相速度的同軸電纜(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的多振子天線，其特征在于，具有不同相速度的同軸電纜 (11)具有不同的介電常數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的多振子天線，其特征在于，具有不同相速度的同軸電纜 (11)具有不同的內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，尤其是按照螺旋線形式形成和/或卷曲的內(nèi)導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的多振子天線，其特征在于，具有不同相速度的同軸電纜 (11)包括不同的外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中外導(dǎo)體優(yōu)選被卷曲和/或被螺旋形卷曲。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的多振子天線，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)還包括用于可調(diào)節(jié) 的輻射擺動的移相器(302)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一的多振子天線，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)還包括用于可調(diào)節(jié) 的功率劃分(109)的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的多振子天線，其特征在于，具有不同相速度的同軸電纜 (11)被延長或縮短，尤其是延長或縮短η女360°，其中η = 1、2....。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的多振子天線，其特征在于，同軸電纜(11)尤其是在接 收和/或發(fā)射反相后的信號時(shí)以不同相速度以相旋轉(zhuǎn)180°被延長或縮短，尤其是延長或 縮短為 180° +η * 360°，其中 η = 1,2,.......
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一的多振子天線，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)(7)包括分配器電 路和/或總電路(9，99)形式的多個(gè)分支點(diǎn)(9，99)，其中另一分支電路(99)構(gòu)成連接點(diǎn)、連 接位置和/或供電位置(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有至少兩個(gè)互相設(shè)置了的輻射器(3)，和具有用于輻射器(3)的供電所具有電路(7)的多振子天線，其包括同軸電纜(11.1，11.2，....)，其在分配器-和/或總電路(9)和連接-、連接-和/或供電位置(13)之間運(yùn)行涉及的輻射器(3)，其由此顯得突出，即電路(7)包括至少兩個(gè)不同類型的同軸電纜(11.1，11.2，.....)，其通過不同的相速度為特征的。
文檔編號H01Q3/32GK101816101SQ200880109846
公開日2010年8月25日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者M·博斯, M·格特爾 申請人:凱瑟雷恩工廠兩合公司