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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne für eine Basisstation, die im
Mobilfunk verwendet wird.
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Eine
Dipolantenne mit der Bezeichnung "Hülsenantenne
bzw. Antenne mit Sperrtopf" wird
als Antenne für
eine Basisstation im Mobilfunk verwendet. In 5 ist ein
Beispiel für
eine Hülsenantenne des
Standes der Technik dargestellt (siehe z.B. die offengelegte japanische
Patentanmeldung Nr. (Tokkai hei) 8-139521. Wie in 5 dargestellt
ist, ist außerhalb
eines Außenleiters 50a einer
koaxialen Zuleitung 50 ein hülsenartiges ¼-Wellenlängen-Metallrohr 51 angeordnet,
wobei ein Ende mit dem oberen Ende des Außenleiters 50a verbunden
ist. Ein Innenleiter 50b der koaxialen Zuleitung 50 steht
ebenfalls von dem oberen Ende des äußeren Ende des Leiters 50a hervor,
und ein ¼-Wellenlängen-Antennenelement 52 ist
mit dem hervorstehenden Innenleiter 50b verbunden. Dadurch
wird eine ½-Wellenlängen-Dipolantenne 53 ausgebildet.
Außerdem
ist ein weiteres Beispiel einer Hülsenantenne in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. (Tokkai hei) 4-329097 beschrieben,
und diese weist einen wie in 6 dargestellten
Aufbau auf. In 6 umfasst eine Dipolantenne 57 ein
Antennenelement 55, das durch Erweitern eines anderen Leiters 55 einer
koaxialen Zuleitung 54 nach oben von dem oberen Ende eines
Außenleiters
um eine Länge
ausgebildet ist, die ungefähr
einer ¼-Wellenlänge entspricht,
und ein hülsenartiges ¼-Wellenlängen-Metallrohr 56 ist
außerhalb
der koaxialen Zuleitung 54 angeordnet, wobei ein Ende mit
dem oberen Ende des Außenleiters verbunden
ist. Ein passives Element 59 ist durch ein Stützmittel 58 gestützt, das
an dem Metallrohr 56 befestigt ist.
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Außerdem wurde
eine "kolineare
Array-Antenne",
eine vertikal polarisierte omnidirektionale Ebene-Welle-Antenne,
die einen großen
Antennengewinn aufweist, als eine Antenne für eine Basisstation im Mobilfunk
verwendet. Eine kolineare Array-Antenne des Standes der Technik
ist in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr.
(Tokkai hei) 2-147916 beschrieben und weist einen in 7 dargestellten
Aufbau auf. In 7 ist in einem Außenleiter 60a einer
koaxialen Zuleitung 60 ein ringförmiger Schlitz 61 in
einer bestimmten Beabstandung bereitgestellt. Außerhalb des Außenleiters 60a der
koaxialen Zuleitung ist ein Paar von hülsenartigen ¼-Wellenlängen-Metallrohren 62 an
beiden Seiten des ringförmigen
Schlitzes 61 angeordnet. Dadurch wird eine Mehrzahl von
Dipolantennen-Elementen 63 ausgebildet. Zwischen dem untersten
Dipolantennen-Element 63 und einem Eingabeendgerät 64 ist
ein mehrstufiger ¼-Wellenlängen-Impedanz-Umwandlungsschaltkreis 65 zum
Anpassen der Impedanz bereitgestellt. Außerdem bezeichnet das Bezugszeichen 60b in 7 einen
Innenleiter der koaxialen Zuleitung 60.
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In
der in 5 dargestellten Hülsenantenne beeinflusst die
koaxiale Zuleitung die Antenneneigenschaften nicht, wenn die Antenne
als eine vertikal polarisierte Ebene-Welle-Antenne verwendet wird. Das hülsenartige
Metallrohr bildet jedoch eine Symmetrie-Übertrager aus, und daher ist
die Antenne eine Schmalbandantenne. Daher muss die Antenne im Hinblick
auf einen Unterschied in der Resonanzfrequenz der Antenne, der aus
einer Änderung
der Größe einer
Komponente und einer Variation der Endgröße in dem Fertigungsprozess
hervorgehen kann, dazu ausgestaltet werden, ein Band aufzuweisen,
das genügend
breiter als ein gewünschtes
Band ist. In diesem Fall ist ein Vergrößern des Durchmessers eines
hülsenartigen
Metallrohrs eine Art, Breitband zu implementieren. Falls der Durchmesser
des hülsenartigen
Metallrohrs jedoch groß ist,
wird die Antenne schwerer und dadurch werden die stützenden
Metallbeschläge
größer, die
in der Basisstation bereitgestellt sind.
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Bei
der in 6 dargestellten Hülsenantenne kann ein gerichtetes
Muster in jede Richtung durch das passive Element eingestellt werden.
Daher ist die Antenne eine Antenne für eine Basisstation, die lediglich
zum Abdecken eines Bereichs einer bestimmten Richtung effektiv ist,
z.B. in einem Innenraum. In dem voranstehenden Aufbau sind die Dipolantenne
und das passive Element jedoch freigelegt und daher ist der Aufbau
nicht genügend
wetterresistent und mechanisch fest in einer Außenumgebung. Des weiteren benötigt diese
Struktur ein Stützmittel für das passive
Element und daher ist die Herstellung schwierig.
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Im
allgemeinen ist bei einer kolinearen Array-Antenne, die einen großen Antennengewinn
aufweist und in einer Basisstation verwendet wird, ein Stehwellenverhältnis (SWR)
in einem verwendeten Frequenzband gefordert, das 1,5 oder weniger
ist. Um dieses zu implementieren, ist ein mehrstufiger ¼-Wellenlängen-Impedanzumwandlungsschaltkreis bereitgestellt,
um die Impedanzanpassung in dem herkömmlichen Aufbau wie voranstehend
beschrieben (7) durchzuführen. Daher ist der Aufbau kompliziert
und die Gesamtlänge
der Antenne lang. Diese Probleme sind Faktoren, die eine geringe
Größe und niedrige
Kosten für
eine Basisstation verhindern, während
Basisstationen zunehmend installiert werden, um die Anzahl von Kanälen für Mobilfunk
zu sichern.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
versucht, eine schmale und leichte mobile Funkantenne bereitzustellen,
die in einer Basisstation vorgesehene zweckmäßige Stützmetallbeschläge bereitstellt.
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Außerdem versucht
die bevorzugte Ausführungsform,
eine mobile Funkantenne bereitzustellen, die für eine Außenumgebung geeignet ist, eine
einfache Struktur aufweist, und leicht herzustellen ist.
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Des
weiteren versucht die bevorzugte Ausführungsform, eine kolineare
Array-Antenne für
Mobilfunk bereitzustellen, bei der Breitbandanpassungseigenschaften
erreicht werden können,
ohne einen Impedanzumwandlungsschaltkreis zu verwenden, und die
eine kleine und einfache Struktur aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine mobile Funkantenne nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Der
Stand der Technik wird durch den Artikel von Cho K et al. "Bidirectional Collinear
Antenna with Arc Parasitic Plates", IEEE Antennas and Propagation Society
International Symposium Digest, Newport Beach, June 18-23, 1995,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dargestellt. Die
Erfindung ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch
1 gekennzeichnet.
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Gemäß dieser
Struktur der mobilen Funkantenne können die Dipolantenne und das
passive Element geschützt
werden und es kann ein einfacher Aufbau hergestellt werden, der
kein spezialisiertes Stützmittel
zum Stützen
der Dipolantenne und des passiven Elements benötigt. Daher kann eine mobile Funkantenne,
die für
eine Außenumgebung
geeignet ist und einfach hergestellt werden kann, implementiert
werden.
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Bei
diesem Aufbau der Mobilfunkantenne deckt die Antennenkuppel das
passive Element ab, wobei das passive Element durch die Antennenkuppel
gestützt
ist, und eine Bodenwand der Antennenkuppel an einem unteren Endteil
der koaxialen Zuleitung befestigt ist und ein Spitzen-Endteil der
Dipolantenne in eine Ausnehmung eingefügt ist, die an einer Oberwand
der Antennenkuppel vorgesehen ist. Demgemäß kann die Dipolantenne durch
die Antennenkuppel gestützt
werden. Daher ändern
sich die Eigenschaften aufgrund des Abstands der Dipolantenne und
das passive Element kann vermieden werden.
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Bei
diesem Aufbau der Dipolantenne ist es bevorzugt, dass die Dipolantenne
ein Antennenelement umfasst, das durch Erweitern des Innenleiters der
koaxialen Zuleitung nach oben um eine Länge, die ungefähr einem
Viertel einer Wellenlänge
entspricht, von einem oberen Ende des Außenleiters gebildet ist und
einen hülsenartigen ¼-Wellenlängenleiter,
der außerhalb
der koaxialen Zuleitung angeordnet ist, wobei ein Ende des hülsenartigen
Leiters mit dem oberen Ende des Außenleiters verbunden ist.
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Bei
diesem Aufbau der Mobilfunkantenne ist es bevorzugt, dass die Dipolantenne
einen ringförmigen
Schlitz, der in einer vorbestimmten Position des Außenleiters
der koaxialen Zuleitung als ein Zuleitungspunkt vorgesehen ist und
ein Paar von hülsenartigen ¼-Wellenleitern
umfasst, die jeweils ein erstes und ein zweites Ende aufweisen,
wobei ihre zweiten Enden geschlossen sind und dem Außenleiter gegenüberliegen
und mit diesem auf beiden Seiten des ringförmigen Schlitzes verbunden
sind.
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Bei
diesem Aufbau der mobilen Funkantenne kann das passive Element ein
Metallkörper,
der an einer Wandinnenfläche
der Antennenkuppel angeheftet bzw. angeklebt ist.
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Bei
diesem Aufbau der mobilen Funkantenne kann das passive Element ein
in die Antennenkuppel eingebetteter Metallkörper sein.
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Bei
diesem Aufbau der mobilen Funkantenne kann das passive Element ein
Metallkörper
sein, der an einer Wandinnenfläche
der Antennenkuppel durch Drucken oder Galvanisieren gebildet ist.
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Bei
diesem Aufbau der Mobilfunkantenne kann das passive Element durch
Befestigen eines Harzfilms, auf dem ein Metallkörper durch Drucken oder Galvanisieren
ausgebildet ist, an einer Wandinnenfläche der Antennenkuppel gebildet
sein. Anhand dieses bevorzugten Beispiels kann eine Mehrzahl von
passiven Elementen ausgebildet sein und dadurch die Größengenauigkeit
verbessert.
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Verschiedene
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich als Beispiel und mit
Bezug auf die anliegenden Zeichnung beschrieben.
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1(a) zeigt eine transversale Querschnittsansicht
einer ersten Ausführungsform
einer mobilen Funkantenne gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1(b) zeigt ihre vertikale Querschnittsansicht.
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2 zeigt
die Richtungseigenschaften der Antenne, wenn die Länge, Breite
und Dicke eines Kupferblatts, d.h. eines passiven Elements, entsprechend
80 33, 2 mm und 0,2 mm betragen, in der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine vertikale Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
einer mobilen Funkantenne gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 zeigt
die Richtungseigenschaften der Antenne, wenn der Abstand zwischen
den Zuleitungspunkten der ersten, der zweiten und der dritten Dipolantenne
91 mm beträgt,
in der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Perspektivansicht eines Beispiels einer Hülsenantenne bzw. einer Antenne mit
Sperrtopf des Standes der Technik.
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6 zeigt
eine Perspektivansicht eines weiteren Beispiels einer Hülsenantenne
des Standes der Technik.
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht einer kolinearen Array-Antenne des Standes
der Technik.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert anhand von Ausführungsformen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1(a) zeigt eine transversale Querschnittsansicht
einer ersten Ausführungsform
der mobilen Funkantenne. 1(b) zeigt
ihre vertikale Querschnittsansicht. Wie in 1 dargestellt
ist, umfasst eine koaxiale Zuleitung 15 einen Außenleiter
und einen Innenleiter, die konzentrisch mit ei nem Dielektrikum zwischen
sich angeordnet sind, und der Innenleiter erstreckt sich nach oben
um eine Länge,
die ungefähr
einer ¼-Wellenlänge entspricht,
von einem unteren Ende 15a des Außenleiters. Dieser erweiterte
Innenleiter bildet ein Antennenelement 16 aus. Außerhalb
einer koaxialen Zuleitung 15 ist ein ¼-Wellenlängen-Metallrohr 18,
das aus Messing hergestellt ist, angeordnet, wobei ein Ende 17a mit
dem oberen Ende des Außenleiters
verbunden ist. In einem offenen Ende 18b des Metallrohrs 18 ist
ein Beabstandungselement 16a zwischen seiner Innenwand
und der koaxialen Zuleitung 15 eingefügt, das aus einem fluorhaltigen
Harz (z.B. Polytetrafluorethylen) hergesellt ist und dadurch wird
das andere Ende 18b des Metallrohrs 18 gestützt. An
einem unteren Ende 15b der koaxialen Zuleitung 15 ist
ein koaxiales Verbindungselement 19 zur Verwendung mit
einem externen Schaltkreis bereitgestellt. Dadurch wird eine Dipolantenne 20 gebildet.
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Der
zentrale Teil einer scheibenartigen Antennenkuppel-Bodenabdeckung 21b,
die aus FRP (faserverstärktem
Kunststoff) hergestellt ist, ist mittels eines Klebstoffs an einer
Verbindungshülle 19a des
koaxialen Verbindungselements 19 befestigt. An einer Antennenkuppelbodenabdeckung
ist der untere Endteil einer zylindrischen Antennenkuppel-Seitenwand 21b,
die aus FLP hergestellt ist, befestigt und daher ist die Antennenkuppel-Seitenwand 21c um die
Dipolantenne 20 herum angeordnet. An der oberen Oberfläche der
Antennenkuppel-Bodenabdeckung 21b ist entlang ihres Umfangs
ein Nutteil bereitgestellt und in dieses Nutteil ist das untere
Endteil der Antennenkuppel-Seitenwand 21c angepasst und eingefügt. Dadurch
kann die Abdichtung zwischen der Antennenkuppel-Bodenabdeckung 21b und
der Antennenkuppel-Seitenwand 21c verbessert
werden. An dem oberen Endteil der Antennenkuppel-Seitenwand 21c ist
eine scheibenartige Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 21a befestigt,
die aus FLP hergestellt ist. An der unteren Oberfläche der Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 21a ist
ein Nutteil entlang ihres Umfangs bereitgestellt und in dieses Nutteil
ist der obere Anteil der Antennenkuppel-Seitenwand 21c angepasst
und eingefügt.
Dadurch kann die Abdichtung zwischen der Antennenkuppel-Seitenwand 21c und
der Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 21a verbessert
werden. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist die Dipolantenne 20 mit
einer zylindrischen Antennenkuppel 21 abgedeckt. An der
Innenwandoberfläche
der Antennenkuppel-Seitenwand 21c ist mittels eines Klebstoffs ein
Kupferblatt 23 aufgeklebt. Dieses Kupferblatt 23 dient
als passives Element und bestimmt die Richtungseigenschaften der
Dipolantenne 20. Außerdem ist
auf der unteren Oberfläche
der Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 21a in ihrem Zentrum
ein hervorstehendes Teil 22 bereitgestellt und an der unteren
Endoberfläche
dieses hervorstehenden Teils 22 ist eine Ausnehmung ausgebildet.
In diese Ausnehmung ist das obere Ende eines Antennenelements 16 zur
Stützung
eingefügt.
Dadurch ändert
sich der Abstand des Kupferblatts 23, d.h. des passiven
Elements, und der Dipolantenne 20 nicht aufgrund eines äußeren Stoßes oder
der Erdanziehungskraft.
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Wie
voranstehend erwähnt
wurde, sind die Dipolantenne 20 und das Kupferblatt 23,
d.h. das passive Element, durch einen einfachen Aufbau geschützt, der
keine Stützstruktur
für das
passive Element benötigt.
Dadurch kann eine mobile Funkantenne implementiert werden, die für eine Außenumgebung
geeignet ist und einfach hergestellt werden kann.
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In
diesem Beispiel ist der Durchmesser des Antennenelements 16 mm,
der Durchmesser des Metallrohrs 18 ist 8 mm und die Länge von
beiden beträgt
8 mm. Beide bilden eine ½-Wellenlängen-Dipolantenne 20 bei
einer Frequenz von 1,9 Ghz aus, d.h. eine mobile Funkantenne. Die
Länge des
Kupfer blatts 23, d.h. eines passiven Elements, ist ein
Faktor zum Steuern der Richtungseigenschaften in der Horizontalebene
(xy-Ebene). Wenn die Länge
des Kupferblatts 23 länger
als eine halbe Wellenlänge
ist, wirkt sie als Reflektor. Wenn die Länge des Kupferblatts 23 kürzer als
eine halbe Wellenlänge
ist, wirkt sie als Wellenrichter. Außerdem ist der Mitte-zu-Mitte-Abstand
zwischen dem Kupferblatt 21 und der Dipolantenne 20 ein
Faktor zum Bestimmen der Eingangsimpedanz. Wenn der Abstand kürzer ist,
ist die Eingangsimpedanz kleiner. Wenn der Abstand größer ist,
ist die Eingangsimpedanz höher.
In dieser Ausführungsform
ist der Innendurchmesser der Antennenkuppel auf 30 mm gesetzt und
der Mitte-zu-Mitte-Abstand
zwischen dem Kupferblatt 23 und der Dipolantenne 20 ist
auf 15 mm gesetzt. Außerdem weist die an der Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 21a vorgesehene
Ausnehmung eine Tiefe von 6 mm und einen Durchmesser von 2 mm auf.
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2 zeigt
die Richtungseigenschaften der Antenne, wobei das Kupferblatt 23 eine
Länge von
80 mm, eine Breite von 2 mm und eine Dicke von 0,2 mm aufweist.
Die x, y, z-Achsen entsprechend denen in 1.
Wie in 2 dargestellt ist, sind die Richtungseigenschaften
in der Horizontalebene (xy-Ebene) ein Muster, das in –x Richtung
verteilt ist. Mit anderen Worten dient das Kupferblatt 23 als
passives Element und die Richtungseigenschaften in der Horizontalebene
werden durch seine Länge
gesteuert. In dieser Ausführungsform
ist die Länge
des passiven Element (des Kupferblatts 23) länger als
eine halbe Wellenlänge
und dadurch dient das passive Element als Reflektor. Wenn die Länge des
passiven Elements (des Kupferblatts 23) kürzer als
eine halbe Wellenlänge
ist, dient das passive Element als Wellenrichter und es wird ein
Muster ausgebildet, das in +x Richtung verteilt ist, was in Richtung
des passiven Elements (des Kupferblatts 23) ist. Diese
Merkmale können
gemäß der Anwen dung
eingesetzt werden, in der die Antenne verwendet werden soll.
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Zweite Ausführungsform
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3 zeigt
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine mobile Funkantenne
in einer zweiten Ausführungsform
darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, ist unter
der ersten Dipolantenne 24 eine zweite Dipolantenne 25 angeschlossen,
unter der eine dritte Dipolantenne 26 angeschlossen ist.
Dadurch wird eine kolineare Array-Antenne gebildet.
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In 3 weist
die erste Dipolantenne 24 denselben Aufbau wie in der ersten
Ausführungsform auf
und die Beschreibung wird weggelassen. Die zweite und die dritte
Dipolantenne 25 und 26 sind wie nachfolgend beschrieben
ausgebildet. In einer vorbestimmten Position des Außenleiters
einer koaxialen Zuleitung 31 ist ein Zuleitungspunkt durch
Bereitstellen eines ringförmigen
Schlitzes 31x ausgebildet, der in diesem Beispiel eine
Breite von 3 mm aufweist. Außerhalb
des Außenleiters
der koaxialen Zuleitung 31 ist ein Paar von ¼-Wellenlängen-Metallrohren
auf beiden Seiten des ringförmigen
Schlitzes 31x angeordnet. In diesem Beispiel sind die Metallrohre 27 mit ihren
weg von dem ringförmigen
Schlitz 31x zeigenden Enden verbunden. Außerdem ist
in das offene Ende jedes Metallrohrs 27 ein aus fluorhaltigem
Harz (z.B. Polytetrafluorethylen) hergestelltes Beabstandungselement 28 zwischen
seine Innenwand und die koaxiale Zuleitung 31 eingefügt und stützt das
offene Ende des Metallrohrs 27. Diese Metallrohre sind ähnlich zu
dem Metallrohr 18 zu der voranstehenden ersten Ausführungsform
(1). An dem unteren Ende der koaxialen
Zuleitung 31 ist ein koaxiales Verbindungselement 29 zur
Verbindung mit einem externen Schaltkreis vorgesehen.
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An
einer Verbindungshülle 29a eines
koaxialen Verbindungselements 29 ist der Mittelteil einer scheibenartigen
Antennenkuppel-Bodenabdeckung 30b, die aus FLP hergestellt
ist, mittels eines Klebstoffs befestigt. An dem Antennenkuppelbodenabdeckungselement 30b ist
der untere Endteil einer zylindrischen Antennenkuppel-Seitenwand 30c befestigt, die
aus FLP hergestellt ist, und daher ist die Antennenkuppel-Seitenwand 30c um
die kolineare Array-Antenne herum angeordnet. Die oberen Oberfläche der
Antennenkuppel-Bodenabdeckung 30b weist ein
Nutteil entlang ihres Umfangs auf und in dieses Nutteil ist das
untere Endteil der Antennenkuppel-Seitenwand 30c angepasst
und eingefügt.
Dadurch kann die Abdichtung zwischen der Antennenkuppel-Bodenabdeckung 30b und
der Antennenkuppel-Seitenwand 30c verbessert werden. An
dem oberen Endteil der Antennenkuppel-Seitenwand 30c ist eine
scheibenartige Antennenkuppe-Spitzenabdeckung 30a,
die aus FLP hergestellt ist, befestigt. Die untere Oberfläche der
Antennenkuppelspitzenabdeckung 30a weist ein Nutteil entlang
ihres Umfangs auf und in dieses Nutteil ist das obere Endteil der
Antennenkuppel-Seitenwandabdeckung 30c angepasst und
eingefügt.
Dadurch kann die Abdichtung zwischen der Antennenkuppel-Seitenwand 30c und
der Antennenkuppelspitzenabdeckung 30a verbessert werden.
Wie voranstehend erwähnt
wurde, ist die kolineare Array-Antenne mit einer zylindrischen Antennenkuppel 30 abgedeckt.
An der Innenwandoberfläche
der Antennenkuppel-Seitenwand 30c sind
drei Kupferblätter 34 mittels
eines Klebstoffs angeklebt, entsprechend der ersten, der zweiten
und der dritten Dipolantenne 24, 25, 26.
Diese Kupferblätter 34 dienen
als passive Elemente und bestimmen die Richtungseigenschaften der
ersten, der zweiten und der dritten Dipolantenne 22, 24 und 26.
Außerdem
ist auf der unteren Oberfläche
der Antennenkuppel-Spitzenabdeckung 30a in ihrer Mitte
ein hervorstehendes Teil 33 bereitgestellt und an der unteren
Endoberfläche
dieses hervorstehenden Teils 33 ist eine Ausnehmung ausgebildet.
In diese Ausnehmung ist das obere Ende des Antennenelements 32 eingefügt, um die kolineare
Array-Antenne zu stützen.
Daher ändert sich
der Abstand zwischen den drei Kupferblättern 34, d.h. den
passiven Elementen, und der ersten, der zweiten und der dritten
Dipolantenne 24, 25 und 26 nicht aufgrund
eines externen Stoßes
oder der Erdanziehungskraft.
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Wie
voranstehend erwähnt
wurde, können gemäß dieser
Ausführungsform
die erste, die zweite und die dritte Dipolantenne 24, 25 und 26 und
die drei Kupferblätter 34,
d.h. die passiven Elemente, unter Verwendung eines einfachen Aufbaus
geschützt
werden, der kein Stützmittel
zum Stützen
eines passiven Elements benötigt.
Daher kann eine mobile Funkantenne implementiert werden, die für Außenumgebungen
geeignet und einfach herzustellen ist.
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4 zeigt
die Richtungseigenschaften der Antenne, wenn zwischen den Zuleitungspunkten
der ersten, der zweiten und der dritten Dipolantenne 24, 25 und 26 der
Abstand 91 mm beträgt.
Die x, y und z-Achsen entsprechen denen in 3. Außerdem sind
die Länge,
die Breite und die Dicke des Kupferblatts 34, d.h. eines
passiven Elements, auf 80 mm, 2 mm bzw. 0,2 mm gesetzt. Wie in 4 dargestellt ist,
ist die Richtung des Spitzengewinnes in der vertikalen Ebene (yz-Ebene
und zx-Ebene) nach unten geneigt und der Neigungswinkel beträgt ungefähr 15°. Dieser
Abstand zwischen den Zuleitungspunkten ist kleiner als eine Wellenlänge und
die Richtung des Spitzengewinnes in der vertikalen Ebene ist daher
nach unten geneigt, wie in 4 dargestellt
ist. Außerdem
ist die Richtung des Spitzengewinnes in der vertikalen Ebene nach
oben geneigt, wenn der Abstand zwischen den Zuleitungspunkten größer als eine
Wellenlänge
ist. Wenn der Abstand zwischen den Zuleitungspunkten unge fähr genau
eine Wellenlänge
ist, ist die Richtung des Spitzengewinnes in der vertikalen Ebene
horizontal. Mit andere Worten kann die Richtung des Spitzengewinnes
in den vertikalen Ebenen (yz-Ebene und zx-Ebene) durch den Abstand
zwischen den Zuleitungspunkten gesteuert werden. Dies kommt daher,
dass die Phase der Funkwellen, die von der entsprechenden Dipolantenne
erzeugt ist, durch das Verhältnis
zwischen den Abständen
zwischen den Zuleitungspunkten und der Wellenlänge der Funkwelle in der koaxialen
Zuleitung geändert
wird. Dieses sind nützliche
Merkmale der kolinearen Array-Antenne und sollten gemäß der Anwendung
eingesetzt werden. Außerdem
dient das Kupferblatt 34 als passives Element, ähnlich zu
der ersten Ausführungsform,
und die Richtungseigenschaften in der horizontalen Ebene (xy-Ebene)
ist ein Muster, das sich in -x-Richtung verteilt.
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Außerdem werden
in dieser Ausführungsform
drei Dipolantennen dazu verwendet, die kolineare Array-Antenne auszubilden.
Jedoch muss der Aufbau nicht auf diesen Aufbau begrenzt sein und
die Anzahl der Dipolantennen kann zwei, vier oder mehr betragen.
Falls die Anzahl der Dipolantennen erhöht wird, kann der Spitzengewinn
der kolineare Array-Antenne
erhöht
werden.
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In
der voranstehenden ersten und der voranstehenden zweiten Ausführungsform
wird das Kupferblatt 23 (oder 34), das an die
Innenwandoberfläche
der Antennenkuppel 21 (oder 30) geklebt ist, als passives
Element verwendet. Jedoch muss der Aufbau nicht auf diesen Aufbau
beschränkt
sein und ein Teilkörper,
der in die Antennenkuppel eingebettet oder integral mit ihr ausgebildet
ist, kann als passives Element verwendet werden. Außerdem kann
ein Metallkörper,
in den eine leitende Tinte an der Innenwandoberfläche der
Antennenkuppel durch ein Abziehbild gemustert ist, oder ein Metallkörper, in
den die Oberfläche
des gedruckten Musters mit einem Metall plattiert ist, als passives
Element verwendet werden. Wenn das passive Element durch Befestigen
eines Harzfilms, auf dem ein Metallkörper durch Drucken oder Plattieren
ausgebildet ist, an der inneren Wandoberfläche der Antennenkuppel ausgebildet
ist, kann eine ähnliche
Funktion zu der im Falle eines direkten Druckens auf der inneren
Wandoberfläche
der Antennenkuppel erreichten Funktion erlangt werden. In diesem
letzten Fall besteht ein Vorteil darin, dass ein kostengünstiges
Verfahren verwendet werden kann, wie etwa Siebdrucken. In diesem
Fall liegt außerdem
ein weiterer Vorteil darin, dass eine Mehrzahl von passiven Elementen
zusammen ausgebildet werden können
und dass die Größengenauigkeit
verbessert werden kann.
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Außerdem ist
in der ersten und der zweiten Ausführungsform ein passives Element
für jede
Dipolantenne bereitgestellt, es kann jedoch eine Mehrzahl von passiven
Elementen für
jede Dipolantenne bereitgestellt werden. In solch einem Fall ist
es möglich,
ein genaueres Richtungsmuster zu implementieren.