DE102015002441A1

DE102015002441A1 - Radom sowie zugehörige Mobilfunkantenne und Verfahren zur Herstellung des Radoms oder der Mobilfunkantenne

Info

Publication number: DE102015002441A1
Application number: DE102015002441.8A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Göttl; Robert Kinker; Philipp Gentner
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-01
Also published as: US20180040948A1; EP3262709B1; CN107408753B; CN107408753A; WO2016135080A1; US10879602B2; EP3262709A1

Abstract

Ein verbessertes Radom sowie ein zugehöriges verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Radoms zeichnet sich unter anderem durch folgende Merkmale aus – die Strahlungs-Struktur besteht aus einer passiven Strahlungs-Struktur (157, 157'; FSS) vorzugsweise in Form von frequenzselektiven Oberflächen (FSS), wobei a) die passive Strahlungs-Struktur (157, FSS) durch strukturierte Metallflächen erzeugt sind, die von metallfreien Bereichen umgeben sind, oder b) die Strahlungs-Strukturen (157', FSS) durch Ausnehmungen (158) in einer Metallfolie oder Metallschicht (57) gebildet sind, – die passiven Strahlungs-Strukturen (157) bestehen aus einer Verbundfolie (41), – die Verbundfolie (41) umfasst zumindest eine Kunststoffträgerschicht (55, 59) und eine darauf aufgebrachte Metallfolie oder -schicht (57), und – die Verbundfolie (41) ist auf der Außenfläche oder Außenhaut (19') des Radoms (5) aufgebracht oder aufgeklebt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radom sowie eine zugehörige Mobilfunkantenne mit einem Radom und ein Verfahren zur Herstellung des Radoms bzw. der Mobilfunkantenne.
Mobilfunkantennen für Basisstationen weisen üblicherweise einen vertikal verlaufenden leitenden Reflektor auf, der gegebenenfalls noch mit in Längs- oder Vertikalrichtung verlaufenden und von der Mitte nach aussen versetzt liegenden Stegen, Randbegrenzungen etc. versehen sein kann, die winkelig oder senkrecht zur Reflektorebene ausgerichtet sind. Vor dem Reflektor sind in der Regel mehrere in Vertikalrichtung versetzt liegende Strahler, Strahlerelemente oder Strahlergruppen angeordnet, die beispielsweise in einer Polarisationsebene oder auch in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen senden und/oder empfangen können.
Häufig sind die dualpolarisierten Strahler in einem Winkel von +45 deg. bzw. –45 deg. gegenüber der Vertikalen (bzw. Horizontalen) ausgerichtet, weshalb auch von X-Polarisations-Strahlern gesprochen wird.
Die Strahler, Strahlerelemente und Strahlergruppen können in einer oder in mehreren Spalten nebeneinander angeordnet sein. Derartige, mehrere Spalten nebeneinander umfassende Antennenarrays weisen in der Regel aber ebenfalls einen gemeinsamen Reflektor bzw. ein gemeinsames Reflektorblech auf.
Als Strahlerelemente kommen alle erdenklichen Strahler in Betracht, beispielsweise einfachpolarisierte oder dualpolarisierte Strahler, Dipolstrahler oder dipolartige Strahler, Patch-Strahler etc. Bezüglich der verschiedenen zum Einsatz kommenden Strahlertypen wird nur beispielhaft auf die folgende Vorveröffentlichungen verwiesen, nämlich DE 197 22 742 A1 , DE 196 27 015 A1 , US 5,710,569 , WO 00/39894 oder DE 101 50 150 A1 .
Derartige Antennenanordnungen sind üblicherweise in einem Radom untergebracht, welches dem Schutz der Strahler vor Witterungseinflüssen dient. Das Radom selbst ist für elektromagnetische Wellen durchlässig und besteht in der Regel aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff.
Bei weit verbreiteten Mobilfunkantennen ist das Radom in der Regel in Umfangsrichtung als geschlossenes Gesamtgehäuse gestaltet, auf dessen oben- und untenliegender Stirnseite entsprechende Abdeckkappen aufgesetzt werden können. Entsprechende Kabelanschlüsse für die HF-Signale und/oder zur Steuerung von Antennenkomponenten (beispielsweise eines Downtilt-Winkels) können an der Unterseite der Antenne und/oder auch an der Rückseite der Antenne angeschlossen werden.
Es ist bekannt, dass Mobilfunkantennen in der Regel zur Abstrahlung lediglich in einem bestimmten Sektor ausgebildet sind, beispielsweise für einen Sektor von 120 deg., 30 deg. oder 180 deg. 30 deg. etc. Von daher wird häufig auch eine hohe Rückdämpfung gewünscht, die grösser als 20 dB, häufig sogar grösser als 25 dB oder sogar grösser als 30 dB sein soll.
Um eine bessere Rückdämpfung zu erzielen, ist bereits bei einer vorbekannten und in einem Radom untergebrachten Mobilfunktantenne (wobei in dem in Umfangsrichtung geschlossenen Radom die gesamte Antenneneinrichtung einschliesslich des Reflektors sowie den darauf aufbauenden Strahler, Strahlerelementen oder Strahlergruppen untergebracht sind) im Abstand hinter der Rückseite des Radoms ein zusätzliches Metallblech montiert worden. Dadurch wird quasi ein ”doppelter Reflektor” gebildet, wodurch die Rückdämpfung verbessert wird.
Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise aus der DE 102 17 330 B4 bekanntgeworden. Um eine Verbesserung der Antennenrückdämpfung (FTBR, d. h. front-to-back-ratio) und der Seitendämpfung (FTSR, d. h. front-to-side-ratio) und damit eine verbesserte Unterdrückung von Seitenkeulen zu erzielen und die Strahler besser zu schirmen, ist auf der Rückseite eines Reflektors im Abstand dazu ein zweiter Reflektor und in einem weiteren Ausführungsbeispiel nochmals im Abstand zum zweiten Reflektor hinter diesem ein dritter Reflektor vorgesehen. Alle Reflektoren weisen Seitenstege auf, die sich von der jeweiligen Reflektorebene in Strahlrichtung nach vorne erheben. Dadurch ergibt sich ein Schalen-Aufbau, wobei der äußerste Reflektor mit seinen Seitenstegen den mittleren Reflektor und dieser den eigentlichen, die Strahler tragenden Reflektor nicht nur auf der Rückseite, sondern auch seitlich umgreift und schirmt.
In der JP 2005-033404 A1 ist ein Radom für eine Antenne gezeigt, und zwar mit Reflektor-Seitenstegen, die sich von der Radom-Rückseite in Strahlrichtung erheben. Die Reflektor-Seitenstege sind als plattenförmige Streifen an der Außenhaut des Radoms vorgesehen. Diese Platten können auch gegenüber der Rückseite des Radoms in einem gewissen Abstand dazu an den Seitenwandbereichen des Radoms angeordnet sein. Möglich ist sogar, dass diese streifenförmigen Platten am Übergangsbereich von den Seitenflächen des Radoms zum Frontbereich angebracht werden, wozu sie im Querschnitt leicht bogenförmig gestaltet sein müssen, da hier das Radom üblicherweise über einen Bogenabschnitt vom Seitenwandabschnitt zum Frontabschnitt übergeht.
Schließlich ist in der DE 10 2005 005 781 A1 bzw. in der EP 1 689 022 A1 vorgeschlagen worden, bei einer Mobilfunkantenne mit einem in einem Radom integriert untergebrachten Reflektor zusätzlich noch einen weiteren Reflektor in Form einer leitenden Flächenstruktur vorzusehen, die in der Rückwand des Radoms eingearbeitet ist und/oder sich in der Rückwand des Radoms befindet. Dadurch, dass die leitende Flächenstruktur gemäß der DE 10 2005 005 781 A1 oder der EP 1 689 022 A1 in das Material des Radoms eingearbeitet ist, soll das Radom leichter werden (verglichen mit jenem Stand der Technik, bei dem zusätzlich Reflektorbleche im Abstand zum Radom separat montiert sind). Zudem soll der in dem Radommaterial eingearbeitete Reflektor besser geschützt sein. Insbesondere soll verglichen mit vorbekannten Lösungen, bei denen beispielsweise Reflektoreinrichtungen auf dem Radommaterial angeklebt würden, der Gefahr entgegengewirkt werden, dass sich diese Reflektoren bei großer Hitzeeinwirkung wieder vom Radommaterial lösen.
Dabei ist in der DE 10 2005 005 781 A1 auch vorgeschlagen worden, die erwähnten leitenden Flächenstrukturen im Radommaterial nicht nur auf der Rückseite und/oder in den Seitenwandabschnitten des Radoms, sondern ergänzend oder alternativ auch in der Frontseite des Radoms eingearbeitet vorzusehen.
Gemäß dem vorbekannten Stand der Technik soll die in dem Radommaterial eingearbeitete leitende Flächenstruktur beispielsweise aus einer leitenden Gewebestruktur, insbesondere ein Form einer Drahtgewebestruktur, einer Lochstruktur, einer Gitterstruktur, einer Liniengitterstruktur oder einer Metallfolie bestehen, die zumindest einseitig und vorzugsweise beidseitig mit einer aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Schicht kaschiert ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nochmals verbessertes Radom sowie eine zugehörige Mobilfunkantenne mit einem derartigen Radom und ein Verfahren zur Herstellung des Radoms bzw. der Mobilfunkantenne zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Radoms entsprechend den im Anspruch 1, bezüglich der Mobilfunkantenne entsprechend den im Anspruch 17 und bezüglich des Verfahrens entsprechend den im Anspruch 18 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Rahmen der Erfindung werden also auf der Oberfläche, also der Außenhaut des Radoms ausgebildete passive Strahlungs-Strukturen realisiert, insbesondere in Form von frequenzselektiven Oberflächen.
Diese sind bevorzugt periodisch auf dem Radom angeordnet, d. h. vor allem in Längsrichtung des Radoms periodisch positioniert. Dabei können diese frequenzselektiven Oberflächen als bevorzugte passive Strahlungsstrukturen vorzugsweise in Form von periodisch angeordneten Dipolen oder periodisch angeordneten Schlitzen (die dann magnetische Dipole bilden) realisiert werden. Der Unterschied besteht in der reflektierten bzw. transmittierten Welle. Betrachtet man nur die Transmission, lässt sich mit den elektrischen Dipolen ein Bandstoppfilter realisieren. Betrachtet man nur die Reflexion, dann lässt sich mit den magnetischen Dipolen ein Bandpassfilter erzeugen.
Für die passiven Strahlungs-Strukturen insbesondere in Form der sogenannten frequenzselektiven Oberflächen lassen sich unterschiedlichste Formgestaltungen, d. h. unterschiedlichste Strukturformen wählen. Bevorzugt sind Formen beispielsweise in Form des sog. Jerusalem-Kreuzes oder einer Hexagon-Schleife.
Diese passiven Strahlungs-Strukturen können in geeigneter Weise auf der Außenhaut des Radoms aufgebracht sein. Bevorzugt wird eine Variante, bei der die passiven Strahlungsstrukturen auf oder im Rahmen einer Verbundfolie ausgebildet sind, die also neben zumindest eine Trägerschicht eine Metallfolie oder Metallschicht umfasst.
Im Rahmen der Erfindung lässt sich durch die optimal anzubringende und eine optimale Schirmung aufweisende erfindungsgemäße Verbundfolie eine verbesserte Intermodulationsunterdrückung erzielen, beispielsweise auch bezüglich eines zur Antenne führenden Stromkabels (power cables). Das gleiche gilt grundsätzlich auch bezüglich eines nicht intermodulationsfähigen Kabels, welches hinter der Antenne verläuft oder bezüglich eines so genannten Remote-Radio-Heads (RRH), der üblicherweise hinter der Antenne an einem Mast montiert ist. Im Rahmen der Erfindung lassen sich aber auch die negativen Einflüsse auf die Antenne allgemein reduzieren und verhindern, die beispielsweise durch einen die Antenne tragenden Mast, durch ein zur Antenne führendes Kabel, durch die Antenne mechanisch fixierende Stahlseile etc. ausgeübt werden. Mit anderen Worten lässt sich also die Intermodulationsunterdrückung und damit die passive Intermodulations-Festigkeit (= Verringerung oder Unterdrückung von passiven Intermodulationen) deutlich verbessern.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung lässt sich zudem mit deutlich einfacheren und vor allem kostengünstigeren Mitteln nicht nur eine Verbesserung der Strahlungseigenschaft einer Mobilfunkantenne beispielsweise durch die verbesserte Antennenrückdämpfung oder verbesserte Seitendämpfung realisieren, sondern es ist auch eine Intermodulationsunterdrückung festzustellen, die im Stand der Technik beispielsweise durch zur Antenne führende Stromkabel (power cable) verursacht werden.
Genauso kann durch Einarbeitung entsprechender Strahlungs- oder Schlitzstrukturen oder dergleichen beispielsweise in den Seitenwandabschnitten des Radoms und oder in dem Frontseitenbereich des Radoms gezielt auf das Strahlungsdiagramm eingewirkt werden.
Gegenüber den vorgekannten Lösungen, bei denen beispielsweise ein zweiter oder dritter Reflektor (Subreflektor) hinter dem Antennenradom montiert wurde, wird im Rahmen der Erfindung ein bei weitem geringerer Bauraum benötigt.
Auch bei der Lösung gemäß der DE 10 2005 005 781 A1 oder der EP 1 689 022 A1 wird nur ein geringer Bauraum benötigt, da die leitende Flächenstruktur insbesondere in Form einer Gitter- und/oder Lochstruktur in das Radommaterial selbst eingearbeitet wird. Es hat sich allerdings gezeigt, dass eine derartige Konstruktion aufwendig und damit kostenintensiv ist, vor allem sehr arbeits- und zeitintensiv bezüglich der Herstellung und zudem unflexibel in der individuellen Gestaltung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird also lediglich eine vergleichsweise dünne Verbundfolie mit einer Metallfolie oder -schicht auf der Außenhaut des Radoms aufgeklebt, bevorzugt vollflächig aufgeklebt. Dieser Vorgang ist leicht und kostengünstig durchzuführen. Durch das Aufkleben einer derartigen Verbundfolie auf der Außenseite des Radoms, d. h. auf der Außenhaut des Radoms kann auf einfache Weise ein zweiter, die Schirmung verbessernder rückseitiger Reflektor gebildet werden, ebenso wie entsprechende zweite Reflektor-Seitenstege, wenn die Metallfolie im Seitenbereich oder auch im Seitenbereich des Radoms vorgesehen ist. Dabei erweist sich als besonders positiv im Rahmen der Erfindung, dass der Seitenbereich zudem auch individuell angepasst werde kann, was auch für die Dimensionierung gilt. Mit anderen Worten kann an dem Radom die entsprechende Verbundfolie in der gewünschten Breite entsprechend angepasst vorgesehen sein.
Werden also zusätzliche der Strahlformung dienende, insbesondere passive Strahlungsstrukturen realisiert, können diese z. B. als einzelne leitende Flächenstrukturen auf einer als Trägerschicht dienenden Kunststofffolie ausgebildet sein. Möglich ist aber genauso, dass auf einer Verbundfolie eine entsprechende Metallschicht oder Metallfolie vorgesehen ist, die zur Erzeugung von passiven Strahlungsstrukturen bestimmte Ausnehmungen, beispielsweise Schlitzausnehmungen in der Metallfolie oder Metallschicht aufweist, wobei zumindest eine vorgesehene Kunststoffträgerschicht für die Metallfolie bevorzugt vollflächig durchläuft, also keine Ausnehmungen im Kunststoffolienmaterial aufweist. Mit anderen Worten wird eine in der Regel zumindest zwei oder mehrlagige Folie mit einer entsprechenden Metallschicht oder Metallfolie möglichst vollflächig auf der Außenhaut des Radoms aufgeklebt, wobei Metallflächenbereiche dann zur Herstellung der entsprechenden Strahlformungs-Strukturen nur an bestimmten Stellen vorgesehen oder an bestimmten Stellen nicht vorgesehen sind, solche metallfreien Strukturen dann also von entsprechenden leitenden Metallflächen umgeben und dadurch gebildet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei eine selbstklebende Verbundfolie verwendet, obgleich auch die Haftschicht separat auf der Außenseite des Radoms und/oder auf der aufzuklebenden Seite der Metallfolie oder des Folien-Verbundes vor dem Aufkleben separat aufgebracht werden kann.
Die die Materialfolie oder Materialschicht umfassende Verbundfolie kann dabei geringste Materialdicken aufweisen, beispielsweise unter 1 mm, gegebenenfalls sogar unter 0,5 mm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die aufgeklebte Verbundfolie mehrschichtig aufgebaut und umfasst zumindest eine Trägerschicht neben der eigentlichen Metallschicht. Bevorzugt kann auf jeder Seite der Metallschicht eine Trägerschicht vorgesehen sein, so dass diese zumindest drei Schichten umfassende Verbundfolie dann mittels einer Haftkleberschicht auf der Außenhaut des Radoms aufgeklebt werden kann.
Die Trägerschicht besteht bevorzugt aus Polyethylenterephthalat (PET). Es handelt sich also um einen durch Polykondensation hergestellten thermoplastischen Kunststoff aus der Familie Polyester. Die Trägerfolie kann aber auch aus Polyethylen (PE) bestehen, beispielsweise aus PE-LD (LDPE), also stark verzweigten Polymerketten unter Ausbildung einer vergleichsweise geringeren Dichte.
Als besonders vorteilhaft erweist sich, dass bei der Herstellung des Radoms nicht nur das Radom selbst im Sinne eines Strangpress- oder Gussverfahrens hergestellt werden kann, sondern dass auch die Verbundfolien-Herstellung und/oder Anbringung in einem Pultrusionsprozess, also in einem Strangziehverfahren kontinuierlich auf dem Radom aufgebracht werden kann.
Zusammenfassend kann also festgehalten werden, dass im Rahmen der Erfindung mit einfachsten Mitteln beste Ergebnisse bezüglich einer verbesserten Schirmung und/oder bezüglich der Herstellung von Strahlerstrukturen, insbesondere passiven Strahlerstrukturen erzeugbar sind. Dabei wird eine extrem raumsparende Lösung vorgeschlagen, wobei das vorhandene Radom die Isolier- und Positionsfunktion für die die Metallschicht oder Metallfolie umfassende Verbundfolie übernimmt. Dabei entfallen alle bisher benötigten Zusatzteile bzw. es entsteht ein zusätzlicher Raumgewinn innerhalb der Antenne, sofern im Stand der Technik bisher separate zusätzliche raumgreifende Schirmungsteile verwendet worden sind. Im Gegensatz zu den in dem Radommaterial selbst eingearbeiteten leitenden Flächenstrukturen lässt sich die erfindungsgemäße Lösung sehr viel einfacher und wirkungsvoller realisieren. Vor allem dadurch, dass die Folie problemlos an allen gewünschten Bereichen beispielsweise über die gesamte Länge des Radoms und auch in den Seitenbereichen beliebig weit aufgeklebt oder allgemein aufgebracht werden kann, lässt sich gegenüber herkömmlichen Lösungen, auch gegenüber der im Radommaterial eingearbeiteten leitenden Flächenstruktur sehr viel problemloser vor allem eine optimale Schirmung im rückwärtigen und/oder Seitenbereich des Radoms erzielen, wodurch sich nicht nur allgemein eine verbesserte Antennenrückdämpfung, eine Verbesserung der Seitendämpfung, eine leichtere Strahlungsdiagrammform, sondern vor allem auch eine optimale Schirmung, beispielsweise zu einem sogenannten Remote Radio Head (RRH) realisieren lässt, wie er heutzutage häufig zwischen der Rückseite des Radoms und beispielsweise einem Antennenmast separat vorgesehen ist.
Als positiv hat sich auch herausgestellt, dass für verschiedene Anwendungen oder Antennenausführungen die Verbundfolie beliebig zugeschnitten und platziert werden kann. Zudem ist es möglich aus einer Auswahl von unterschiedlichen Folien auszuwählen, die jeweils für die spezifischen Anwendungsfälle hin optimiert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
1: eine schematische perspektivische Darstellung einer Mobilfunkantenne mit einem Radom, die an einem Mast befestigt ist;
2: eine schematische perspektivische Schnittdarstellung durch eine Antenne mit einem erfindungsgemäßen Radom mit einer auf der Außenhaut der rückwärtigen Seite und einem Teilbereich der Seitenwandabschnitte des Radoms aufgeklebten Verbundfolie, die eine Metallschicht umfasst;
3: einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radom, wie es Teil einer Mobilfunkantenne ist;
4: eine auszugsweise Querschnittsdarstellung durch die auf der Rückseite eines Radoms aufgeklebte und eine Metallschicht umfassende Verbundfolie;
5: ein zu 3 abgewandeltes Ausführungsbeispiel;
6: eine weitere Querschnittsdarstellung durch ein Radom vergleichbar zu der Schnittdarstellung gemäß 3;
7a und 7b: auszugsweise Darstellungen auf die auf die Außenhaut eines Radoms aufgeklebte Verbundfolie, die metallfreie Abschnitte umfasst, wodurch elektrisch leitfähige Strukturen zurückbleiben;
8a und 8b: entsprechende Darstellungen zu 7a und 7b, wobei jedoch die entsprechenden vorzugsweise passiven Strahlungsstrukturen durch Ausschnitte in dem Metallfolienbereich gebildet sind, der metallfrei gestaltet ist;
9a: eine Darstellung von passiven Strahlungsstrukturen auf dem Radom unter Verwendung von periodisch elektrischen Dipolen;
9b: eine Darstellung von passiven Strahlungsstrukturen auf dem Radom unter Verwendung von periodisch magnetischen Dipolen;
10a bis 10c: eine erste Gruppe A von rotationssymmetrischen passiven Strahlungsstrukturen;
11a bis 11c: eine zweite Gruppe B von passiven Strahlungsstrukturen in Schlaufenform unter Umgrenzung eines Innenraums;
12a bis 12c: eine dritte Gruppe C von passiven Strahlungsstrukturen mit vollflächigem Innenraum;
13: eine Darstellung von periodisch angeordneten passiven Strahlungsstrukturen, die im Seitenwandbereich des Radoms beginnen und über den Krümmungsbereich bis in den daran angrenzenden Randbereich der Frontseite reichen;
13a: eine vergrößerte Detaildarstellung eines sog. Jerusalem-Kreuzes als ein Beispiel für die passive Strahlungsstruktur;
14: ein zu 14 abgewandeltes Ausführungsbeispiel unter Verwendung von periodisch angeordneten Hexagon-Schleifenstrukturen (Sechseck);
14a: eine vergrößerte Detaildarstellung der sechseckförmigen passiven Leitungsstruktur, wie sie in 15 verwendet wird; und
15a und 15b: zwei weitere vereinfache Abbildungen von grundsätzlich möglichen passiven Strahlungsstrukturen.
In 1 ist in schematischer Darstellung eine Mobilfunkantenne 1 gezeigt, die beispielsweise zu einer Basisstation gehört. Die Mobilfunkantenne 1 ist z. B. über einen Mast 2 gehalten und justiert. Die Mobilfunkantenne 1 umfasst im Inneren einen in 1 noch nicht sichtbaren Reflektor 3, vor welchem in der Regel eine Vielzahl von Strahlern beispielsweise Dipolstrahlern, Patchstrahler etc. in Vertikalrichtung im Versatz zueinander angeordnet sind.
Bei den Strahlern kann es sich um jedwede geeignete Strahler, Strahlerelemente oder Strahlergruppen handeln, wie diese grundsätzlich beispielsweise aus den Vorveröffentlichungen DE 197 22 742 A1 , DE 196 27 015 A1 , US 5,710,569 , WO 00/39894 oder DE 101 50 150 A1 bekannt sind.
Die Strahler, Strahlerelemente oder Strahlergruppen sind unterhalb eines Radoms 5 geschützt untergebracht, wobei das Radom 5 in der Regel als einteiliger Körper hergestellt ist, der in Umfangsrichtung geschlossen ist und eine eher bauchig gewölbte Frontseite 7, Seitenwandabschnitte 10 und eine in der Regel eher flache Rückseite 9 umfasst. An der Oberseite ist eine obere Abdeckkappe 11 aufsetz- und befestigbar und an der Unterseite eine entsprechende untere Abschlusskappe 13 (1). Die untere Abschlusskappe 13 besteht häufig aber auch aus einem Metallflansch, an welchem die elektrischen Anschlüsse für die in der Antenne befindlichen Strahler oder sonstige Steuerungseinrichtungen vorgesehen sind, um beispielsweise einen Downtilt-Winkel etc. unterschiedlich einzustellen. In 1 sind Kabel 8 eingezeichnet, die zu den Anschlüssen an der Unterseite der Antennenabdeckung führen. Es wird insoweit auf bekannte Lösungen verwiesen.
In 2 ist ferner eine perspektivische auszugsweise Schnittdarstellung der Mobilfunkantenne zu ersehen, und zwar mit einem in Umfangsrichtung geschlossenen Radom, innerhalb dessen ein leitender Reflektor 3 untergebracht ist. Dieser besteht in der Regel aus Metall bzw. Metallblech. Der Reflektor 3 kann dabei ferner zwei Reflektor-Seitenwandabschnitte oder Seitenwandstege 5a (Reflektor-Seitenwandstege) umfassen, die in Längsrichtung und damit üblicherweise bei entsprechender Ausrichtung der Antenne in Vertikalrichtung verlaufen und dabei senkrecht oder in einem davon abweichenden Winkel gegenüber der Reflektorebene RE aufgestellt sein können.
In der Längsrichtung des Reflektors sind dabei beabstandet zueinander die für den Mobilfunkbereich geeigneten oder gewünschten Strahler 15 angeordnet, die in einer Polarisationsebene oder in zwei Polarisationsebenen strahlen können, d. h. senden und empfangen. Die Strahler können z. B. in einem einzelnen Band oder in einem Dual- oder Multi-Band-Betrieb senden und/oder empfangen.
In 2 ist teilweise in perspektivischer Darstellung ein einzelner dualpolarisierter Strahler 15 ersichtlich, der aus einem Dipolquadrat 15' besteht und über einen zugehörigen Träger 17 auf dem Reflektor 3 montiert ist.
Wie insbesondere aus der Querschnittsdarstellung gemäß 3 zu ersehen ist, kann auf der Außenseite 19 des Radoms, d. h. der Außenhaut 19' nunmehr vollflächig oder in Teilflächenbereichen die erwähnte leitende Flächenstruktur 39 in Form einer Verbundfolie 41 aufgebracht werden, die eine Metallschicht oder -folie umfasst. Die entsprechende Verbundfolie 41 ist bei der Querschnittsdarstellung in 3 strichliert angedeutet.
Wie in der Querschnittsdarstellung gemäß 3 auch angedeutet ist, kann die erwähnte Verbundfolie 41 mit der umfassten Metallschicht oder Metallfolie beispielsweise vollflächig auf der Rückseite 9 und/oder an den Seitenwandabschnitten 10 des Radoms 5 zumindest in einem Teilhöhenbereich H1 bezogen auf die Gesamthöhe oder Gesamtdicke H (ausgehend von der Rückseite 9 des Radoms) ausgebildet sein, wie dies in der Querschnittsdarstellung gemäß 3 strichliert angedeutet ist. Aufgrund der Anbringung der Verbundfolie auf der Außenseite 19 auf dem Radom bildet sich hier kein Verzug. Zudem werden die Metallstrukturen in der Verbundfolie optimal platziert. da die Verbundfolie ferner bezüglich ihrer farblichen Gestaltung beliebig ausgestaltet sein kann, ergibt sich zudem der Vorteil, dass der optische Eindruck der Antenne gezielt durch ein gewünschtes Design und/oder durch einen bevorzugten Zuschnitt der Folie verändert werden kann.
Anhand von 4 ist dabei ein möglicher Aufbau des in 3 gezeigten Ausschnitts X in vergrößertem auszugsweisen Querschnitt wiedergegeben, der ausschnittsweise die Verbundfolie 41 wiedergibt, wie sie auf der Rückseite 51 des Radoms 5 aufgeklebt ist.
Dabei ist im auszugsweisen Querschnitt das Profil 5' des Radoms 5 beispielsweise zu sehen, wie es z. B. auf der rückwärtigen Seite 9 des Radoms 5 ausgebildet ist. Darauf aufgeklebt ist die erwähnte Verbundfolie 41, die außenliegend, also gegenüberliegend zum Radom 5 eine Kunststoffträgerschicht 55, danach folgend die elektrisch leitfähige Metallschicht 57 und daran anschließend eine Klebeschicht 61 umfasst, worüber die so gebildete Verbundfolie 41 an dem Material bzw. dem Profil 5' des Radoms 5 aufgeklebt ist.
Anhand der Querschnittsdarstellung gemäß 5 (die den Ausschnitt Y in 3 vergrößert wiedergibt) ist gezeigt, dass der Aufbau auch derart sein kann, dass von außen kommend in Richtung Außenhaut 19 oder Oberfläche 19' des Radoms 5 die Verbundfolie 41 so aufgebaut ist, dass zunächst eine außenliegende Kunststoffträgerschicht 55 vorgesehen ist, auf die der dem Radom 5 zugewandt liegenden Seite eine Metallschicht 57 folgt, auf die wiederum eine weitere Kunststoffträgerschicht 59 folgend vorgesehen ist, die dann über die erwähnte Klebeschicht 61 auf der Außenfläche 19' des Radoms 5 aufgeklebt ist.
Die leitende Metallschicht 57 kann beispielsweise aus einer Kupferschicht, einer Messingschicht, einer Aluminiumschicht oder einer Zinn- oder Zinkschicht bestehen. Bevorzugt besteht die Metallschicht oder Metallfolie 57 aus einem Material, das kein Stahl oder Eisen aufweist, also aus einem rostfreien Material besteht.
Die Kunststoffträgerschicht 55, 57, insbesondere die außenliegende Kunststoffträgerschicht 55, kann beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET, PETP) bestehen, also aus einem durch Polykondensation hergestellten thermoplastischen Kunststoff vorzugsweise aus der Familie der Polyester.

Die dem Radommaterial näher liegende, gegebenenfalls vorgesehene zweite Kunststoffträgerschicht kann beispielsweise aus Polyethylien (PE) bestehen, also aus einem durch Kettenpolymerisation von Ethen hergestellten thermoplastischen Kunststoff. Dabei werden bevorzugt PE-Typen wie beispielsweise PE-LD (LDPE) eingesetzt, wobei aber auch andere PE-Typen in Betracht kommen, beispielsweise

PE-LD (LDPE):	stark verzweigte Polymerketten mit geringer Dichte (”LD” steht für ”low density”);
PE-HD (HDPE):	schwach verzweigte Polymerketten (”HD” steht für ”high density”);
PE-LLD (LLDPE):	lineares Polyethylen niederer Dichte, dessen Polymermolekül nur kurze Verzweigungen aufweist (”LLD” steht für ”linear low density”)
PE-HMW:	hochmolekulares Polyethylen (”HMW” steht für high molecular weight”);
PE-UHMW:	ultrahochmolekulares HDPE mit einer mittleren Molmasse (”UHMW” steht für ”ultra high molecular weight”).

Daraus ist also zu ersehen, dass es sich bei der Verbundfolie grundsätzlich um eine zwei- oder dreilagige Folie handelt, die aber von Hause bevorzugt mit einer weiteren Schicht, nämlich der Klebeschicht 61 versehen ist. Insoweit kann auch von einer selbstklebenden Verbundfolie 41 gesprochen werden.
Herstellungsbedingt kann zwischen der jeweils erwähnten Kunststoffträgerschicht und der Metallschicht noch eine Haftvermittlerschicht vorgesehen sein, die aber im Verhältnis zu der einzelnen Kunststoffträgerschicht oder Metallschicht nochmals deutlich dünner ist.
Der gesamte Aufbau der so gebildeten Verbundfolie 41 kann derart sein, dass deren Dicke kleiner als 1 mm, insbesondere kleiner als 0,9 mm, 0,8 mm, 0,7 mm, 0,6 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm oder 0,2 mm beträgt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die erwähnte, die Metallschicht 57 umfassende Verbundfolie 41 bis in den Seitenwandbereich 10 des Radoms 5 verlaufend auf der Außenhaut 19' des Radoms aufgeklebt. Die Klebeschicht endet hier z. B. etwa in einer Höhe bezogen auf die Reflektorebene RE eines innerhalb des Radoms 5 montierten Reflektors 3, die beispielsweise der Lage der freien Stegkanten 3'a der Reflektor-Seitenstege 3a zu liegen kommt. Die Verbundfolie kann aber in noch größerem oder geringerem Abstand zur Reflektorebene RE enden, also abweichend zur Höhe der frei endenden Stegkanten 3'a der Seitenstege 3a des Reflektors 3.
Möglich ist also auch, wie beispielsweise anhand der Querschnittsdarstellung gemäß 6 dargestellt ist, dass die die Metallfolie oder Metallschicht 57 umfassende Verbundfolie 41 noch größere Bereiche der Seitenwandabschnitte 10 des Radoms an der Außenhaut überdeckt oder sogar umlaufend um das gesamte Radom herum verklebt ist.
Zudem soll hervorgehoben werden, dass im Rahmen der Erfindung ein gezieltes Aufbringen der Verbundfolie möglich ist, d. h. eine genaue Platzierung und Ausrichtung, also in vorwählbarer Relativlage zu den Strahlerelementen in der Antenne. Mit anderen Worten können die entsprechenden Strukturen in der Folie genau an den Stellen platziert werden, wo sie in optimaler Weise mit den unterhalb des Radoms sitzenden Strahlern zusammenwirken können.
Ferner können die Strahlerelemente und/oder die Verbundfolie 41 mit oder ohne nachfolgend noch umfassender erörterten Strahlungs-Strukturen asymmetrisch und/oder nur auf einer Seite des Radoms angeordnet oder in der Regel symmetrisch auf beiden Seiten des Radoms vorgesehen sein.
Die erläuterte Verbundfolie 41 kann vorzugsweise während eines Pultrusionsprozesses (Strangziehprozesses) bei der entsprechenden Herstellung des Radoms mit integriert aufgeklebt werden. Der Vorteil eines derartigen Pultrusionsprozesses ist, dass dadurch ein Radom mit aufgeklebter Verbundfolie 41 quasi in einem Endlosprozess hergestellt werden kann. Es werden auch Nachbearbeitungsschritte oder zusätzliche weitere Arbeitsschritte vermieden.
Allerdings soll angemerkt werden, dass die Folienaufbringung auch in einem weiteren Prozessschritt erfolgen kann. In diesem Fall würde die aufzuklebende Verbundfolie 41 in bestimmten Abschnitten in geeigneter Weise zugeschnitten und beispielsweise über eine Rollmechanik auf das Radom aufgebracht, d. h. aufgeklebt. Bevorzugt handelt es sich dabei wiederum um eine selbstklebende oder selbsthaftende Verbundfolie 41. Möglich ist aber auch, dass die Außenhaut oder Außenfläche 19' des Radoms 5 zunächst mit einer Klebeschicht versehen wird (beispielsweise auf die Außenhaut 19' des Radoms eine Klebeschicht aufgespritzt wird), bevor dann die Kunstoff-Metallfolie 41 aufgeklebt wird. Ergänzend oder alternativ kann eine Klebe- oder Haftschicht auch auf der Seite der Verbundfolie 41 zunächst aufgetragen werden, mit der die Verbundfolie 41 dann auf der Außenhaut 19' des Radoms 5 aufgeklebt werden soll.
Ein weiterer Vorteil eines so ausgebildeten Kunststoff-Metallfolien-Verbundes 41 ist, dass die vor allem außenliegende Kunststoffträgerschicht 55 nicht nur transparent, sondern zudem auch farbig ausgestaltet sein kann. Möglich wäre sogar die Aufbringung von gewissen Druckbildern. Dadurch könnte die Außengestaltung eines Radoms zusätzlich mit geringstem Aufwand z. B. unterschiedlich farbig gestaltet oder mit beliebigen Mustern, Druckkonturen etc. versehen werden. Dabei könnten auch Werbemittel aufgedruckt sein. Zudem könnten die einzelnen Mobilfunkantennen auch entsprechend dem Auftritt der einzelnen Mobilfunkbetreiber mit deren Logos oder typischerweise verwendeten Herkunftsfunktion auslösenden Farben versehen werden.
Es ist bereits erläutert worden, und zwar unter Bezugnahme auf 6, dass die erwähnte Verbundfolie beispielsweise das gesamte Radom in Umfangsrichtung umgeben kann, also überdeckt.
Insbesondere in diesem zuletzt genannten Fall, wenn die Verbundfolie 41 um das gesamte Radom 5 herum verklebt ist oder beispielsweise nur auf der Frontseite 7 und/oder auf den Seitenwandabschnitten 10 vorgesehen ist, könnte die Verbundfolie mit der zumindest einen Kunststoffträgerschicht 55 oder beispielsweise den zumindest beiden Kunststoffträgerschichten 55 und 57 zusätzlich keine vollflächig geschlossene Metallschicht oder Metallfolie 57 umfassen, sondern nur Metallschicht-Abschnitte oder -Strukturen 157. Diese Metallschicht-Abschnitte oder -Strukturen 157 könnten, wie anhand von 7a und 7b wiedergegeben, beispielsweise rechteckförmige oder kreuzförmige Metallstrukturen 157 aufweisen, die von einem metallflächenfreien Bereich 158 umgeben sind. Dadurch lassen sich also schlitzförmige oder kreuzschlitzförmige Strahlerstrukturen, insbesondere passive Strahlerstrukturen vor allem frontseitig am Radom realisieren. Aber auch in den Seitenwandabschnitten 10 könnten bevorzugt schlitzförmige Strahlerstrukturen dadurch ausgebildet werden, die einer gezielten Strahlformung dienen.
Bei der ausschnittsweise anhand von 8a und 8b gezeigten Variante ist die Verbundfolie 41 so aufgebaut, dass die Metallschicht 57 bevorzugt quasi fast vollflächig ausgebildet ist, dass aber dann in dieser vollflächigen Metallschicht Ausnehmungen 157' ausgebildet sind, beispielsweise wiederum schlitzförmige oder kreuzschlitzförmige Ausnehmungsstrukturen 157', worüber ebenfalls bestimmte passive Strahlerstrukturen erzeugt werden können. Derartige passive Strahlerstrukturen eignen sich vor allem für die Verwendung im Seitenwandbereich 10 des Radoms 5.
Während also die Metallfolie oder Metallschicht 57 der Verbundfolie 41 vor allem auf der Rückseite 9 und/oder in Seitenwandbereichen 10 des Radoms 5 vorgesehen ist, um hier eine optimale Schirmung zu erzielen, können die vorstehend erwähnten elektrisch leitfähigen Flächenstrukturen 157, die verhältnismäßig kleinflächig sind bezogen auf die metallfrei zurückbelassenen Abschnitte 158 der Verbundfolie, bevorzugt auf der Ober- oder Frontseite 7 des Radoms 5 vorgesehen sein. Schlitzförmige Strukturen vorzugsweise auch in Form von Ausnehmungen 157' (die zumindest nur in der metallischen Schicht ausgebildet sind, die aber auch in der gesamten Verbundfolie ausgebildet sein können, also alle Schichten der Verbundfolie durchsetzen) können bevorzugt in den Seitenwandabschnitten 10 des Radoms umgesetzt werden.
Nachfolgend soll erläutert werden, wie im Rahmen der erfindungsgemäßen Gestaltung der Modulfunkantenne bzw. der erfindungsgemäßen Gestaltung des Radoms noch weitere oder alternativ noch andere Strukturen vorgesehen sein können, die letztlich der Strahlformung dienen.
In diesem Zusammenhang sind bereits anhand der vorausgegangenen 7a bis 8b Beispiele gezeigt worden, wie die erwähnte Verbundfolie 41 verwendet kann, um frequenzselektive Strukturen und/oder Oberflächen (FSS) zu bilden, wodurch Antennenparameter beispielsweise einer Basisstations-Antenne verbessert werden können. Dabei werden bevorzugt leitende periodische Strukturen bereitgestellt. Anhand der 7a bis 8b sind nur einzelne Strukturen gezeigt worden, die üblicherweise in Längsrichtung des Radoms periodisch wiederholend angeordnet werden, insbesondere im Seitenwandbereich 10, benachbart dazu am seitlichen Rand der Frontseite 7 oder beispielsweise auch ergänzend oder alternativ in dem unmittelbaren Übergangsbereich vom Seitenwandbereich 10 zur Frontseite 7, also in jedem Bereich, wo das Radom üblicherweise eine stärkere Krümmung aufweist.
Bei der Realisierung von insbesondere frequenzselektiven Strukturen und/oder Oberflächen (FSS) sind – was bereits anhand der 7a, 7b im Gegensatz zu 8a, 8b erläutert wurde – prinzipiell zwei unterschiedliche Konfigurationen zu unterscheiden. Möglich ist nämlich der Aufbau und die Verwendung von

• periodisch angeordneten Dipolen, und
• periodisch angeordneten Schlitzen (magnetische Dipole).

Der Unterschied zwischen den beiden Varianten besteht in der reflektierten Welle und der transmittierten Welle.
Betrachtet man die Transmission, lässt sich mit den elektrischen Dipolen ein Bandstoppfilter und mit den magnetischen Dipolen ein Bandpassfilter erzeugen. Dazu wird nur prinzipiell auf die beigefügten 9a und 9b verwiesen, wobei die 9a schematisch die Verwendung von periodischen elektrischen Dipolen (also leitenden Strukturen 157) und die 9b die Verwendung von periodischen magnetischen Dipolen (also von Schlitzen 157') zeigt.
Die optimale Größe der einzusetzenden Strukturen ist zum einen abhängig von der Frequenz (Betriebsfrequenz der entsprechenden Mobilfunkantenne) und der Form der verwendeten Strukturen.
Nachfolgend werden anhand der 10a bis 12c unterschiedliche Beispiele für mögliche passive Strahlungsstrukturen erläutert. Durch die Auswahl der Struktur kann eine bestimmte schmal- oder breitbandige Strahlerformung erreicht werden.
Anhand der 10a bis 10c ist grundsätzlich eine erste Gruppe von frequenzselektiven Strukturen gezeigt, die allesamt ein gemeinsames Zentrum Z aufweisen, insoweit auch als zentrum-verbundene Strukturenform A bezeichnet werden.
Anhand der 11a bis 11c ist eine zweite Gruppe von frequenzselektiven Strukturenform B gezeigt, die als Schleifen-Strukturen bezeichnet werden, da sie einen Innenraum 45 umgrenzen. Diese sog. Schleifen-Strukturen (”Loop Types”) sind generell kleiner als die vorstehend erläuterten Strukturformen A (”center connected types”) und haben den weiteren Vorteil, dass sie als Gruppe zueinander angebracht werden können. Diese Strukturformen B haben typischerweise Abmessungen, derart, dass der Umfang dieser Strukturform bevorzugt in bestimmter Relation zur Wellenlänge, vorzugsweise zur mittleren Betriebswellenlänge des zu übertragenden Frequenzbandes liegt, beispielsweise ein Vielfaches von λ/2 bezüglich der Betriebswellenlänge oder der mittleren Betriebswellenlänge ist.
Anhand der 12a bis 12c sind flächige Strukturformen C wiedergegeben, und zwar nach Art eines regelmäßigen n-Polygonals oder beispielsweise in Kreis- oder Scheibenform, bei denen also die gesamte Innenfläche vollflächig geschlossen ist.
Weiterhin sind Varianten möglich, die Kombinationen aus den vorstehend genannten Strukturformen A, B und/oder C betreffen, mit weiteren Abwandlungen und Gestaltungen, die also teilweise oder ganz umschlossen sein können, die teilweise doppelwandig ausgebildet sind etc.. Ferner ist es möglich, dass die erwähnten Mischformen der unterschiedlichen Strukturformen auch ineinander angeordnet oder verschachtelt zueinander angeordnet sein können, so dass für unterschiedliche Frequenzbereiche eine jeweils gewünschte verschiedene Strahlformung erzielt werden kann.
Aus den erläuterten Strukturformen ist zu entnehmen, dass viele dieser erwähnten und gezeigten Strukturformen für die Ausbildung von frequenzselektiven Oberflächen FSS einen punktsymmetrischen Aufbau aufweisen, also bezüglich einer die Strukturform mittig durchsetzenden Zentralachse Z1. Dabei ist die erste Gruppe A der frequenzselektiven Oberflächenstruktur rotationssymmetrisch aufgebaut, und zwar mit einer 90°- oder 120°-Wiederholungsperiode.
Die sechseckigen Strukturen weisen nicht nur eine 120°-Rotationssymmetrie, sondern eine 60°-Rotationssymmetrie auf. Die kreisförmigen oder scheibenförmigen Strukturen sind punktsymmetrisch, also insgesamt rotationssymmetrisch gestaltet.
Anhand von 13 soll der Aufbau eines Radoms im größeren Detail erläutert werden, wobei bei der Darstellung gemäß 13 im Übergangsbereich vom Seitenwandbereich 10 in den angrenzenden frontseitigen Bereich 7 des Radoms 5 als frequenzselektive Oberflächenstruktur FSS beispielsweise ein sog. Jerusalem-Kreuz verwendet wird, das mit einem periodischen Abstand in Längsrichtung des Radoms versetzt zueinander angeordnet ist. Es handelt sich also dabei um jene Darstellung, die der 10c entspricht und anhand von 13a in Einzeldarstellungen vergrößert wiedergegeben ist.
Daraus ist zu ersehen, dass jeweils die eine Achse 46 des Jerusalem-Kreuzes in Längsrichtung des Radoms und die um 90° quer dazu verlaufende Achse 47 exakt quer und damit senkrecht zur Längsrichtung des Radoms verläuft. An den jeweiligen Enden dieser kreuzförmigen Struktur ist jeweils ein kurzer Querbalken 48 ausgebildet.
Anhand von 14 ist ein abweichendes Beispiel gezeigt, und zwar unter Verwendung einer Hexagon-Schleifenstruktur, wie sie anhand von 11c zum einen und in vergrößerter Darstellung anhand von 14a wiedergegeben ist (der unten liegende Abschnitt der Hexagon-Schleifenstruktur könnte auf die Seitenfläche beschränkt sei oder ein Stück auf die Rückseite des Radoms umgelegt sein).
Diese sechseckförmige Struktur (Hexagon) ist in Längsrichtung ebenfalls wieder am Übergangsbereich von der Seitenwand 10 zur angrenzenden Frontseite 9 über den dazwischen gebildeten kantenähnlichen Krümmungsbereich 12 in Längsrichtung des Radoms 5 ausgebildet, wobei die Anordnung dieser wabenförmigen Hexagon-Schleifenstruktur so vorgenommen worden ist, dass die einzelnen periodisch angeordneten frequenzselektiven Oberflächenstrukturen FFS nicht nur in Längsrichtung L des Radoms versetzt angeordnet sind, sondern jeweils aufeinanderfolgend mit leichtem Seitenversatz, wie aus 15 zu ersehen ist. Mit anderen Worten ist jeweils ein vorlaufendes und ein nachlaufendes Hexagon zu einem dazwischen angeordneten Hexagon so angeordnet, dass die vorlaufende und die nachlaufende Hexagon-Struktur einen 120° Winkel zueinander bilden.
Die entsprechenden Strukturen 157 können als leitfähige Strukturen ausgebildet sein, die in der Verbundfolie 41, d. h. auf der zumindest einen Kunststoffträgerschicht 55, 59 ausgebildet sind. Diese leitfähigen Strukturen befinden sich also in einem umgebenden Bereich auf der zumindest einen Kunststoffträgerschicht 55, 59, der ansonsten ganz oder weitgehend metallschichtfrei ausgebildet ist.
Möglich wäre auch, dass die Struktur 157' wie erwähnt nicht als elektrisch leitfähige und damit periodisch elektrische Dipole ausgebildet ist, sondern als schlitzförmige Ausnehmungen 157' und damit als periodisch magnetische Dipole. In diesem Falle würde die Metallschicht 57 auch in dem gezeigten Übergangsbereich vom Seitenwandbereich zum angrenzenden Frontbereich des Radoms vorhanden sein, wobei dann in dieser metallisch leitenden Schicht die entsprechenden geschilderten Strukturen gemäß 13 oder 14 als Schlitzausnehmungen 157' vorgesehen sind.
Ferner können die erwähnten Strukturen auch verhältnismäßig dicht gepackt sein, um die Filterwirkung zu erhöhen. So können beispielsweise die erwähnten Kreuzstrukturen auch in sehr angenäherter Position zueinander positioniert werden, ohne sich zu berühren. Insbesondere auch bei Verwendung des so genannten Jerusalem-Kreuzes als Struktur können die entsprechenden Strukturen durch Versatz so angeordnet werden, dass die vorstehend erwähnte höhere Anordnungsdichte erreicht wird.
Die Größe der Strukturen einschließlich der Leitungsbreite kann in weiten Bereichen variiert werden, vor allem in Anpassung an den verwendeten Frequenzbereich der Mobilfunkantenne.
Bezüglich des Jerusalem-Kreuzes gemäß 14a sind Werte für die einzelnen Metallflächenabschnitte nachfolgend wiedergegeben, die beispielsweise zwischen folgenden Werten variieren können:
JK1: 10 mm bis 100 mm, insbesondere 20 mm bis 80 mm oder 30 mm bis 60 mm, insbesondere um 40 mm.
JK2: 10 mm bis 100 mm, insbesondere 20 mm bis 80 mm oder 30 mm bis 60 mm, insbesondere um 40 mm.
JK3: 0,5 mm bis 40 mm, insbesondere 5 mm bis 30 mm, insbesondere 8 mm bis 20 mm, insbesondere 10 mm bis 14 mm.
Mit anderen Worten kann die Untergrenze bezüglich dieses Maßes so gelegt werden, dass das entsprechende Maß zumindest 0,5 mm und vorzugsweise mehr als 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12,5 mm, 15 mm, 17,5 mm, 20 mm, 22,5 mm, 25 mm, 27,5 mm, 30 mm beträgt. Umgekehrt ergeben sich günstige Anwendungen, wenn das entsprechende Maß kleiner als 40 mm ist, insbesondere kleiner als 37,5 mm, 35 mm, 32,5 mm, 30 mm, 27,5 mm, 25 mm, 22,5 mm, 20 mm, 17,5 mm, 15 mm, 12,5 mm, 10 mm.
Bezüglich der Hexagon-Schleifenstruktur entsprechend der Darstellung nach 15a kann eine Hexagon-frequenzselektive Oberflächenstruktur FSS zum Einsatz kommen, die einen Durchmesser zwischen zwei parallelen gegenüberliegenden Seiten mit folgenden Werten aufweist:
HS1: 10 mm bis 200 mm, 70 mm bis 120 mm, insbesondere 80 mm bis 100 mm. Mit andern Worten kann das Maß vorzugsweise mehr als 10 mm, insbesondere mehr als 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 55 mm, 60 mm, 65 mm, 70 mm, 75 mm, 80 mm betragen. Andererseits sollen bevorzugte Maße kleiner sein als 80 mm, 75 mm, 70 mm, 65 mm, 60 mm, 55 mm, 50 mm, 45 mm, 40 mm, 35 mm, 30 mm, 25 mm, 20 mm.
HS2: 1 mm bis 40 mm, insbesondere 5 mm bis 30 mm. Mit anderen Worten soll das entsprechende Maß für HS2 vorzugsweise mehr als 2 mm, insbesondere mehr als 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12,5 mm, 15 mm, 17,5 mm, 20 mm, 22,5 mm, 25 mm, 27,5 mm, 30 mm betragen. Umgekehrt hat es sich als günstig erwiesen, wenn das entsprechende Maß vorzugsweise kleiner ist als 35 mm, 32,5 mm, 30 mm, 27,5 mm, 25 mm, 22,5 mm, 20 mm, 17,5 mm, 15 mm, 12,5 mm, 10 mm, 7,5 mm, 5 mm, 2,5 mm.
HS3: 0,5 mm bis 20 mm, insbesondere 0,8 mm bis 15 mm oder 1 mm bis 1,6 mm. Mit anderen Worten soll das Maß für HS3 bevorzugt größer als 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12,5 mm, 15 mm, 17,5 mm sein. Dann ist es vorteilhaft, wenn das entsprechende Maß kleiner ist als 17, 5 mm, 15 mm, 12,5 mm, 10 mm, 9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm.
HS4: der Lückenabstand HS4 zu einer benachbarten Hexagon-Schleifenstruktur kann vorzugsweise zwischen 3 mm und 20 mm, insbesondere 8 mm und 15 mm, vorzugsweise 10 mm bis 14 mm variieren.
Die erläuterten Strukturen sind wie erwähnt in der Verbundfolie 41 ausgebildet, so dass die Verbundfolie, wie bereits anhand der anderen Ausführungsbeispielen erläutert, in einem Pultrusionsprozess (Strangziehprozess) oder separat nachträglich beispielsweise vorzugsweise unter Einsatz einer Rollmechanik auf der Oberfläche oder Außenseite des Radoms angeklebt werden, zielgerichtet in bestimmten auswahlmäßig festlegbaren Bereichen der Außenseite des Radoms oder das Radom vollflächig umgebend.
Anhand von 15a und 15b ist nur beispielhaft noch eine weitere vereinfachte Variante einer passiven Strahlungsstruktur wiedergegeben, die anhand von 15a in Form eines einfachen Streifens (rechteckförmigen Streifens) und anhand von 15b in Form eines derartigen rechteckförmigen Streifens, an dessen gegenüberliegenden Enden jeweils ein Querbalken vorgesehen ist. Aus zwei derartigen, anhand von 15b gezeigten und um 90° zueinander verdreht angeordneten Strukturen ist letztlich das sog., anhand von 13a gezeigte Jerusalem-Kreuz gebildet.
Abschließend soll auch darauf hingewiesen werden, dass die erwähnte Verbundfolie nicht nur eine Metallschicht oder Metallfolie sondern mehrere Metallschichten, also mehrere Metallfolien umfassen und aufweisen kann, die gegebenenfalls mit den erläuterten Strukturen, auch mit unterschiedlichen Strukturen versehen sein können. Diese Verbundfolie mit den zumindest zwei oder mehreren Metallschichten oder -folien mit den gegebenenfalls daran vorgesehenen oder auch unterschiedlich vorgesehenen Strukturen können beispielsweise zueinander versetzt angeordnet sein.
Schließlich ist die Anbringung der Verbundfolie auch derart an dem Radom möglich, dass beispielsweise auf der Rückseite und/oder einem Teil der Seitenwandbereiche die Verbundfolie mit der zumindest einen Metallfolie oder Metallschicht mehr oder weniger vollflächig aufgebracht wird, und hier als Subreflektor wirkt, und dass andere Teile der Verbundfolie mit den erwähnten Strukturen ausgebildet sind, um die Strahlform entsprechend zu beeinflussen. Mit anderen Worten sind also Mischformen möglich, die an einem Radom realisiert werden. Beispielsweise kann eine gemeinsame Verbundfolie vorgesehen sein, die vor allem im rückwärtigen Bereich des Radoms und in Teilen des Seitenbereichs vollflächig ausgebildet ist und/oder in gewissen Seitenwandbereichen oder frontseitig mit entsprechenden Strukturen versehen ist. Jedwede beliebige Mischformen sind hierbei denkbar.
Die erwähnte Erfindung ist anhand einer Verbundfolie erläutert worden, die bevorzugt immer zumindest eine Kunststoffträgerschicht aufweist. Es soll allerdings auch erwähnt werden, dass es durchaus auch möglich ist, anstelle der erwähnten Verbundfolie immer eine reine Metallfolie zu verwenden, die auf der Außenfläche, d. h. der Außenhaut des Radoms aufgebracht, insbesondere aufgeklebt wird. Diese Metallfolie kann dabei auch mit einer selbstklebenden Haftschicht versehen sein. Insoweit sind alle erläuterten Vorteile und Ausführungsbeispiele auch so zu verstehen, dass anstelle der eine oder mehrere Kunststoffträgerschichten umfassenden Verbundfolie 41 stets nur eine Metallfolie ohne zusätzliche Kunststoffträgerschichten und -folien verwendet wird bzw. vorgesehen ist.
Anstelle der verwendeten Klebeschicht kann auch allgemein eine Haftschicht derart verwendet werden, die auch in sonstiger Weise erlaubt, die Verbundfolie oder die Metallfolie auf der Außenfläche des Radoms aufzubringen, zu verankern und darauf fest zu fixieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19722742 A1 [0005, 0055]
DE 19627015 A1 [0005, 0055]
US 5710569 [0005, 0055]
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JP 2005-033404 A1 [0011]
DE 102005005781 A1 [0012, 0012, 0013, 0025]
EP 1689022 A1 [0012, 0012, 0025]

Claims

Radom, mit den folgenden Merkmalen – das Radom (5) weist eine Frontseite (7), zwei Seitenwandabschnitte (10) und eine Rückseite (9) auf, – mit einer Strahlungs-Struktur, die im Bereich der Rückwand (9) und/oder der einen oder der beiden Seitenwandabschnitte (10) und/oder der Frontseite (7) des Radoms (5) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale – die Strahlungs-Struktur besteht aus einer passiven Strahlungs-Struktur (157, 157'; FSS) vorzugsweise in Form von frequenzselektiven Oberflächen (FSS), wobei a) die passive Strahlungs-Struktur (157, FSS) durch strukturierte Metallflächen erzeugt sind, die von metallfreien Bereichen umgeben sind, oder b) die Strahlungs-Strukturen (157', FSS) durch Ausnehmungen (158) in einer Metallfolie oder Metallschicht (57) gebildet sind, – die passiven Strahlungs-Strukturen (157) bestehen aus einer Verbundfolie (41), – die Verbundfolie (41) umfasst zumindest eine Kunststoffträgerschicht (55, 59) und eine darauf aufgebrachte Metallfolie oder -schicht (57), und – die Verbundfolie (41) ist auf der Außenfläche oder Außenhaut (19') des Radoms (5) aufgebracht oder aufgeklebt.
Radom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Strahlungs-Strukturen (157, 157'; FSS) in Form von Dipolen oder in Form von magnetischen Dipolen gebildet sind.
Radom nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Strahlungs-Strukturen (157, 175', FSS) vorzugsweise in Längsrichtung (L) des Radoms (5) periodisch wiederholend auf dem Radom (5) angeordnet sind, und zwar im Seitenwandbereich (10) und/oder, auf der Frontseite (7), vorzugsweise im Seitenwandbereich und zumindest in einem daran angrenzenden Teil der Frontseite (7) des Radoms (5).
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Strahlungsstrukturen (157, 157', FFS) rotationssymmetrisch ausgebildet sind oder eine 90°-, 120°- oder 180°-Rotationssymmetrie aufweisen.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Strahlungsstrukturen (157, 157', FSS) Strukturformen (A, B, C, D) umfassen, nämlich nach Art einer Zentral-Strukturform (A), bei der einzelne Abschnitte in einem Zentrum (Z) der passiven Strahlungsstruktur (157, 157', FSS) zusammenlaufen oder nach Art einer Schleifenstruktur (B) mit einer Umgrenzung einer Innenfläche (45) oder nach Art einer vollflächigen Strahlungsstruktur (C) und/oder als Misch-Strukturform (D), die aus den vorangegangenen Strukturformen (A, B, C) gebildet ist.
Mobilfunkantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die passive Strahlungsstruktur (157, 157') kreuzförmig ausgestaltet ist, vorzugsweise nach Art eines Jerusalem-Kreuzes, oder nach Art eines n-Polygonals oder regelmäßigen n-Polygonals mit umgrenzter Innenfläche (45), vorzugsweise in Form eines Sechseckes.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) als selbstklebende Verbundfolie (41) mit einer zugehörigen Klebeschicht (61) ausgebildet ist.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) so aufgebaut und an der Außenfläche (19') des Radoms (5) aufgeklebt ist, dass die Kunststoffträgerschicht (55) außenliegend angeordnet ist, auf die dem Radom (3) zugewandt liegend die Metallfolie oder -schicht (57) und darauf die Klebeschicht (61) folgt.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) so aufgebaut und an der Außenfläche (19') des Radoms (5) aufgeklebt ist, dass die Kunststoffträgerschicht (55) außenliegend angeordnet ist, auf die dem Radom (3) zugewandt liegend die Metallschicht (57) eine weitere Kunststoffträgerschicht (59) und darauf die Klebeschicht (61) folgt.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Schichten, d. h. der Kunststoffträgerschicht (55, 61) und der Metallschicht (57) eine Haftvermittlerschicht ausgebildet ist.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die außenliegende Kunststoffträgerschicht (55) bedruckt ist, insbesondere mit Druckbildern in schwarz/weiß oder farbig bedruckt ist.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die außenliegende Kunststoffträgerschicht (55) aus Polyetheylenterephthalat (PET, PETP) besteht oder dieses Material umfasst.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine oder die zweite Kunststoffträgerschicht (55, 57) aus Polyehtylen (PE) besteht oder Polyethylen (PE) umfasst, vorzugsweise in Form von stark verzweigten Polymerketten (PE-LD; LDPE).
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie oder -schicht (57) in der Verbundfolie (41) aus einem rostfreien Material besteht, und insbesondere Messing, Kupfer, Aluminium, Zinn oder Zink umfasst oder daraus besteht.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) in gesamter Umfangsrichtung das Radom (5) vollflächig bedekend aufgeklebt ist, oder nur auf der Rückseite (9) und/oder nur auf den Seitenwandabschnitten (10) und/oder nur auf der Frontseite (7) des Radoms (5) aufgeklebt ist.
Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) über die gesamte Länge des Radoms (5), oder vorzugsweise zumindest in einem Bereich von mehr als 50%, 60%, 70%, 80% oder 90% der Gesamtlänge des Radoms (3) aufgeklebt ist.
Mobilfunkantenne mit folgenden Merkmalen – mit einem Radom (5) mit den Merkmalen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 16, – mit einem Reflektor (3), vor welchem ein oder mehrere Strahler (15) angeordnet sind, und – der Reflektor (3) mit den darauf sitzenden Strahlern (15) ist in dem Radom (5) untergebracht.
Verfahren zur Herstellung eines Radoms nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder einer Mobilfunkantenne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einzelnen Bereichen der Außenfläche (19') des Radoms (5) eine Verbundfolie (41) aufgeklebt wird, wobei eine Verbundfolie (41) verwendet wird, die zumindest eine außenliegende Kunststoffträgerschicht (55) umfasst, auf der der dem Radom (5) zugewandt liegenden Seite vollflächig oder in zumindest einem Teilflächenbereich ausgebildet eine Metallfolie oder -schicht (57) vorgesehen ist, die direkt oder mittelbar über eine Klebeschicht (61) auf der Außenfläche (19') des Radoms (5) aufgebracht oder aufgeklebt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine selbstklebende Verbundfolie (41) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche (19') des Radoms (5) und/oder auf der aufzuklebenden Seite der Verbundfolie (41) zunächst eine Klebeschicht (61) aufgebracht und dann die Verbundfolie (41) auf der Außenfläche (19') des Radoms (5) aufgeklebt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) in einem Pultrusionsprozess separat oder gemeinsam mit dem Radom (5) hergestellt oder in einem weiteren Prozess vorzugsweise unter Verwendung einer Rollenmechanik auf der Außenfläche (19') des Radoms (5) aufgeklebt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbundfolie (41) mit einer Kunststoffträgerschicht (55) verwendet wird, die aus Polyetheylenterephthalat (PET, PETP) besteht oder dieses Material umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbundfolie (41) mit einer oder mit zwei Kunststoffträgerschichten (55, 57) verwendet wird, wobei die zumindest eine Kunststoffträgerschicht (55, 57) die aus Polyehtylen (PE) besteht oder Polyethylen (PE) umfasst, vorzugsweise in Form von stark verzweigten Polymerketten (PE-LD; LDPE).
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallfolie oder -schicht (57) in der Verbundfolie (41) rostfreies Material verwendet wird, insbesondere Messing, Kupfer, Aluminium, Zinn oder Zink.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (41) in gesamter Umfangsrichtung des Radoms (5) vollflächig bedekend aufgeklebt wird, oder nur auf der Rückseite (9) und/oder nur auf den Seitenwandabschnitten (10) und/oder nur auf der Frontseite (7) des Radoms (5) aufgeklebt wird.