EP1327287B1 - Dual-polarization antenna array - Google Patents

Abstract

An improved antenna array, having at least two groups of individual antenna elements comprising a dipole square and/or patch antenna elements with a square antenna element structure. Individual antenna element arranged at least horizontally offset with respect to one another are provided for each of the two polarizations which are at right angles to one another. At least two additional antenna elements are horizontally offset with respect to one another, and/or at least two pairs of vertically aligned individual antenna elements, which are arranged with a horizontal offset with respect to one another, are provided for each of the two orthogonal polarizations. The individual antenna elements which are in each case arranged with a horizontal offset with respect to one another and are aligned parallel to one another are fed with different phase angles as a function of the depression angle.

Description

Die Erfindung betrifft ein dualpolarisiertes Antennenarray nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a dual-polarized antenna array according to the preamble of claim 1.

Dualpolarisierte Antennen werden bevorzugt im Mobilfunkbereich bei 800 MHz bis 1.000 MHz sowie im Bereich von 1.700 MHz bis 2.200 MHz verwendet. Die Antennen senden bzw. empfangen jeweils zwei orthogonale Polarisationen. Insbesondere der Einsatz von zwei linearen Polarisationen mit einer Ausrichtung von +45° und -45° gegenüber der Vertikalen oder Horizontalen haben sich in der Praxis sehr bewährt. Derartig ausgerichtete dual polarisierte Antennen werden häufig auch als X-polarisierte Antennen bezeichnet. Um die Ausleuchtung des Versorgungsbereiches zu optimieren, ohne die Antenne mechanisch absenken zu müssen, wird eine elektrische Absenkung des Strahlungsdiagrammes durch die Veränderung der Phasenlage der einzelnen Strahler des Antennenarrays vorgenommen. Hierzu werden Phasenschieber eingesetzt, welche wegen der hohen Intermodulations-Anforderungen und den hohen Sendeleistungen bevorzugt als mechanisch bewegliche Strukturen mit veränderbaren Leitungslängen ausgeführt sind. Derartige Phasenschieber sind beispielsweise aus der DE 199 38 862 C1 bekannt.Dual polarized antennas are preferably used in the mobile radio range at 800 MHz to 1,000 MHz and in the range from 1,700 MHz to 2,200 MHz. The antennas each transmit and receive two orthogonal polarizations. In particular, the use of two linear polarizations with an orientation of + 45 ° and -45 ° with respect to the vertical or horizontal have proven very useful in practice. Such oriented dual polarized antennas are often referred to as X-polarized antennas. In order to optimize the illumination of the coverage area, without having to mechanically lower the antenna, an electrical reduction of the radiation pattern is performed by changing the phase position of the individual radiator of the antenna array. For this purpose, phase shifters are used, which, because of the high intermodulation requirements and the high transmission powers, are preferred as mechanically movable structures with variable cable lengths are executed. Such phase shifters are known for example from DE 199 38 862 C1.

Obgleich die Möglichkeit, die Antenne durch Veränderung der Phasenlage der einzelnen Strahler unterschiedlich stark abzusenken, an sich für die Anpassung der Ausleuchtung vor Ort höchst vorteilhaft ist, erweist sich allerdings bei Antennen mit einer Polarisation von +/-45° als nachteilig, dass bei der Veränderung der Absenkung des Vertikaldiagrammes, d.h. bei der Veränderung der Phasenlage der einzelnen Strahler, sich die horizontalen Strahlungsdiagramme für die jeweilige Polarisation im Azimutwinkel verschieben. -Although the ability to lower the antenna by changing the phase position of the individual emitters different degrees, is highly advantageous for the adjustment of the illumination in the field, but proves to be disadvantageous in antennas with a polarization of +/- 45 °, that in the Change in the lowering of the vertical diagram, ie When changing the phase position of the individual emitters, the horizontal radiation patterns for the respective polarization shift in the azimuth angle. -

Als besonders nachteilig stellt sich dabei heraus, dass sich bei der veränderten Absenkung des Vertikaldiagrammes die horizontalen Strahlungsdiagramme für die jeweilige Polarisation nicht nur verschieben, sondern dass vor allem beim Absenken des vertikalen Strahlungsdiagrammes sich die horizontalen Strahlungsdiagramme für die +45° Polarisation wie für die -45° Polarisation entgegengesetzt zueinander im Azimutwinkel verschieben. Dieses entgegengesetzte Auseinanderdriften für die +45° Polarisation in die -45° Polarisation kann u.a. daraus erklärt werden, dass die Strahlungscharakteristik der Einzelstrahler nicht rotationssymmetrisch zur Hauptstrahlrichtung liegt. Mit anderen Worten weist das Strahlungsdiagramm der Einzelstrahler durch die spezielle Ausführung der Polarisation von +45° zum einen und -45° zum anderen in den meisten Fällen keine exakte Symmetrie bezüglich der vertikalen Achse mehr auf. Soweit eine Symmetrieachse überhaupt vorhanden ist, würde diese an sich bevorzugt um +/-45° bezogen auf einzelne Gruppen von Strahlern ausgerichtet verlaufen. Dies hat aber nunmehr bei einer elektrischen Absenkung der Hauptstrahlrichtung des Antennenarrays eine Verschiebung der Hauptstrahlrichtung zur Folge, das auch als sog. "Tracking" bezeichnet wird. Somit ergibt sich eine unerwünschte Abhängigkeit der Strahlungsdiagrammes von jeweils eingestellten Absenkwinkeln.Particularly disadvantageous turns out that the horizontal radiation patterns for the respective polarization not only move in the changed lowering of the vertical diagram, but that especially when lowering the vertical radiation pattern, the horizontal radiation patterns for the + 45 ° polarization as for the 45 ° polarization opposite to each other in the azimuth angle. This opposite divergence for the + 45 ° polarization in the -45 ° polarization can be explained, inter alia, that the radiation characteristic of the individual radiator is not rotationally symmetric to the main beam direction. In other words, the radiation pattern of the individual radiators due to the special design of the polarization of + 45 ° to one and -45 ° to the other in most cases no longer has exact symmetry with respect to the vertical axis. As far as an axis of symmetry is present at all, this would per se preferably extend by +/- 45 ° relative to individual groups of radiators. this has but now with an electrical lowering of the main beam direction of the antenna array, a shift of the main beam direction result, which is also referred to as so-called. "Tracking". This results in an undesirable dependence of the radiation pattern of each set Absenkwinkeln.

Das erläuterte Problem tritt ausschließlich bei schiefwinklig ausgerichteten Polarisationen auf, also vor allem bei Polarisationen, die beispielsweise mit +45° und -45° gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen ausgerichtet sind.The problem explained occurs only in obliquely oriented polarizations, so especially in polarizations, which are aligned for example with + 45 ° and -45 ° relative to the horizontal or vertical.

Aus der WO 01/69714 A 1 ist eine dualpolarisierte Dipolantenne bzw. ein Antennenarray aus mehreren vertikal übereinander angeordneten dualpolarisierten Dipolantennen in Form eines Dipolquadrates bekannt, bei denen bei vergleichsweise starker Absenkung des sogenannten Downtilt-Winkels die Horizontaldiagramme nur wenig auseinanderdriften oder zumindest das Auseinanderdriften gegenüber dem Stand der Technik minimiert sind. Dies wird gemäß dieser Vorveröffentlichung dadurch realisiert, dass jeweils bei einem aus Dipolstrahlern aufgebauten Dipolquadrat die jeweils paarweise parallel zueinander angeordneten Dipole so gespeist werden, dass ein Speisekabel jeweils nur zu einer Einspeisestelle an dem Dipol geführt wird, und dass von dieser Einspeisestelle ausgehend dann ein Verbindungskabel zu der Einspeisestelle an dem jeweils gegenüber parallelen Dipol des Dipolquadrates verlegt und angeschlossen wird. Die Verbindungsleitung zwischen den jeweils beiden parallelen Dipolen eines Dipolquadrates soll dabei zumindest näherungsweise λ oder ein ganzzahliges Vielfaches des zu übertragenden Frequenzbandbereiches, insbesondere bezogen auf die Mittenfrequenz, betragen.From WO 01/69714 A 1, a dual-polarized dipole antenna or an antenna array of several vertically stacked dual-polarized dipole antennas in the form of a dipole square is known in which at comparatively strong reduction of the so-called downtilt angle, the horizontal diagrams drift apart only slightly or at least the drifting apart are minimized in the prior art. This is realized according to this prior publication, that in each case in a dipole antenna constructed from Dipolquaradir each pairwise parallel dipoles are fed so that a feed cable is guided in each case only to a feed point to the dipole, and that starting from this feed point then a connection cable is routed to the feed point to the respective opposite parallel dipole of the dipole square and connected. The connecting line between the respective two parallel dipoles of a dipole square should thereby be at least approximately λ or an integral multiple of the frequency band range to be transmitted, in particular based on the center frequency.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein dualpolarisiertes Singleband-, Dualband- und/oder Multiband-Antennenarray so zu verbessern, dass bei veränderlich einstellbaren Absenkwinkel ein Auseinanderdriften der polarisationsabhängigen Strahlungsdiagramme besser kompensierbar oder sogar unterdrückbar ist.Starting from this prior art, the present invention has the object to improve a dual-polarized single-band, dual-band and / or multi-band antenna array so that at variably adjustable Absenkwinkel divergence of the polarization-dependent radiation patterns is better compensated or even suppressed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Es muss als durchaus überraschend bezeichnet werden, dass gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem dualpolarisierten Antennenarray, dessen Absenkwinkel unterschiedlich eingestellt werden kann, nunmehr in Abhängigkeit des unterschiedlich vorwählbaren Absenkwinkels sicherzustellen, dass bei unterschiedlichem Einstellen des Absenkwinkels ein Auseinanderdriften der einzelnen Strahlungscharakteristiken für die +45° Polarisation und die -45° Polarisation verringert oder gar völlig vermieden wird.It must be described as quite surprising that according to the present invention in a dual polarized antenna array, the Absenkwinkel can be adjusted differently, now depending on the different preselectable Absenkwinkels ensure that with different setting of the Absenkwinkels a drifting apart of the individual radiation characteristics for the + 45 ° Polarization and the -45 ° polarization is reduced or even completely avoided.

Erfindungsgemäß lässt sich dies dadurch realisieren, dass neben den einzelnen, beispielsweise mit Vertikalversatz übereinander angeordneten Strahleranordnungen, die in zwei orthogonal aufeinander stehenden Polarisationen von etwa +45° und etwa -45° strahlen und empfangen, zusätzlich eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist. Diese Kompensationseinrichtung ist erfindungsgemäß so aufgebaut, dass sie Strahler oder Strahleranordnungen und gegebenenfalls zusätzliche Strahler oder Strahleranordnungen umfasst, deren Strahlungsdiagramme beim Absenken des vertikalen Strahlungsdiagrammes des Antennenarrays insgesamt in Azimutrichtung nicht auseinander driften, sondern umgekehrt gegensinnig dazu relativ verschoben werden. Dadurch wird also ein Gesamt-Strahlungsdiagramm erzeugt, bei welchem trotz zunehmender Absenkung des Down-Tilt-Winkels, also trotz zunehmend stärkerer Absenkung des vertikalen Strahlungsdiagrammes ein Auseinanderdriften der horizontalen Anteile des Strahlungsdiagrammes in Azimutwinkelrichtung minimiert oder sogar verhindert wird. Bei Bedarf könnte sogar eine -Überkompensation vorgesehen sein, bei welcher sogar eine geringfügige gegensinnige Lageveränderung der horizontalen Strahlungsdiagramme für die +45° in die -45° Polarisation realisierbar ist.According to the invention this can be realized in that in addition to the individual, for example with vertical offset superimposed radiator arrays radiating and receiving in two orthogonal polarizations of about + 45 ° and about -45 °, in addition a compensation device is provided. This compensation device according to the invention is constructed so that it comprises radiators or radiator arrangements and, if appropriate, additional radiators or radiator arrangements, the radiation patterns of which do not drift apart when lowering the vertical radiation pattern of the antenna array as a whole in the azimuth direction, but are reversely moved in the opposite direction relative thereto. As a result, an overall radiation pattern is generated, in which despite increasing lowering of the down-tilt angle, ie despite increasingly greater reduction of the vertical radiation pattern, drifting apart of the horizontal components of the radiation pattern in azimuth angle direction is minimized or even prevented. If necessary, even an overcompensation could be provided, in which even a slight opposing change in position of the horizontal radiation patterns for the + 45 ° in the -45 ° polarization can be realized.

Diese Kompensationseinrichtung ist erfindungsgemäß so aufgebaut, dass zumindest für eine Polarisation und vorzugsweise für zwei senkrecht zueinander stehende Polarisationen jeweils ein mit Horizontalversatz angeordnetes Dipolpaar eines Dipolquadrates in Abhängigkeit des Absenkwinkels mit einer entsprechenden Phasendifferenz gespeist wird. Im Falle eines Patch-Strahlers wird für die zumindest eine Polarisation ein Patch-Strahler mit zwei Speisepunkten (und für zwei senkrecht zueinander stehende Polarisationen dann ein Patch-Strahler mit zwei Paaren von Einspeisepunkten) verwendet, wobei jeweils die Speisepunkte für eine Polarisation mit Horizontalversatz angeordnet sind und ebenfalls in Abhängigkeit des Absenkwinkels mit einer entsprechenden Phasendifferenz gespeist werden.According to the invention, this compensating device is constructed in such a way that in each case at least one polarization, and preferably two polarizations perpendicular to one another, a dipole pair of a dipole square arranged with horizontal offset is fed with a corresponding phase difference as a function of the dropping angle. In the case of a patch radiator, a patch radiator with two feed points (and for two mutually perpendicular polarizations then a patch radiator with two pairs of feed points) is used for the at least one polarization, wherein each of the feed points arranged for a polarization with horizontal offset are and are also fed in dependence of the Absenkwinkels with a corresponding phase difference.

Ferner können neben der Kompensationseinrichtung auch noch zusätzliche Strahler vorgesehen sein. Diese zusätzlichen Strahler können mit Horizontalversatz parallel ausgerichtete Dipolstrahler und/oder beispielsweise zumindest ein Paar von Patch-Strahlern umfassen, die ebenfalls mit Horizontalversatz angeordnet sind. Diese parallelen Dipolstrahler oder Patch-Strahler werden ebenfalls wieder in Abhängigkeit des Absenkwinkels mit einer Phasendifferenz gespeist.Furthermore, in addition to the compensation device also additional radiators can be provided. These additional radiators may include horizontally offset parallel aligned dipole radiators and / or, for example, at least one pair of patch radiators, which are also arranged with horizontal offset. These parallel dipole radiators or patch radiators are also fed again in dependence of the Absenkwinkels with a phase difference.

Als besonders günstig muss angemerkt werden, dass es in einer Weiterbildung der Erfindung zudem möglich ist, auch den Kompensationsgrad zur Vermeidung eines Trackings zu steuern. Die Steuerung kann dabei über eine Leistungsteilung bezüglich der Speisung der einzelnen Strahler vorgenommen werden.It should be noted as particularly favorable that in a development of the invention it is also possible to control the degree of compensation to avoid tracking. The control can be made via a power division with respect to the supply of the individual radiator.

Die Erfindung kann unter Verwendung der unterschiedlichsten Strahlertypen realisiert werden. Dabei können ferner von einem erfindungsgemäßen Antennenarray nicht nur entsprechende Einzelstrahler, sondern auch Gruppenstrahler zum Einsatz kommen.The invention can be realized using a variety of radiator types. Furthermore, not only corresponding individual radiators, but also group radiators can be used by an antenna array according to the invention.

So kann das Antennenarray im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform nach dem Unteranspruch beispielsweise mehrere vertikal übereinander angeordnete Kreuzdipole oder kreuzähnliche Dipolstrukturen umfassen. Ebenso können die einzelnen vertikal übereinander angeordneten Strahleranordnungen insgesamt oder teilweise aus Dipolquadraten oder dipolquadratähnlichen Dipolstrukturen bestehen. Genauso ist es möglich, dass die Erfindung ganz oder teilweise unter Verwendung von Patchstrahlern umgesetzt wird, die beispielsweise mit einer vier Anspeisepunkte umfassenden Anspeisestruktur versehen sind, worüber im +45° und -45° Winkel die betreffenden Polarisationen empfangen oder gesendet werden können.Thus, the antenna array in a preferred embodiment according to the dependent claim, for example, comprise a plurality of vertically stacked cross dipoles or cross-like dipole structures. Likewise, the individual radiator arrangements arranged vertically one above the other may consist wholly or partly of dipole squares or dipole-square-like dipole structures. Likewise, it is possible that the invention may be implemented in whole or in part using patch emitters having, for example, a four feed point Whose supply at + 45 ° and -45 ° angle, the respective polarizations can be received or sent.

Mit anderen Worten können also beispielsweise horizontal versetzt liegende Einzelstrahler oder horizontal versetzt liegende Strahlergruppen des Antennenarrays beim Absenken ihres Abstrahlwinkels zur Vermeidung eines Trackings dadurch gegenkompensiert werden, dass die Phasenlage von zumindest zwei horizontal versetzt liegenden Strahlern abhängig vom Einstell- oder Absenkwinkel unterschiedlich gewählt wird.In other words, for example, horizontally offset single radiator or horizontally offset radiator groups of the antenna array can be counter-compensated when lowering their radiation angle to avoid tracking that the phase angle of at least two radiators horizontally offset depending on the setting or lowering angle is chosen differently.

Werden beispielsweise quadratische Strahlerstrukturen, d.h. insbesondere quadratische Dipolstrukturen in Form eines Dipolquadrates verwendet, so umfasst diese Strahleranordnung bei einer Ausrichtung zum Empfangen und zum Senden von Polarisationen im +45° Winkel und im -45° Winkel pro Polarisation zwei Einzelstrahler, die einen Horizontalversatz zueinander aufweisen. In diesem Falle können die paarweise zueinander ausgerichteten Dipolstrahler eines Dipolquadrates mit vom Absenkwinkel des Antennenarrays abhängiger Phasendifferenz angesteuert werden, um die gewünschte Kompensationswirkung zu realisieren. Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass das Antennenarray nur ein derartiges, der Kompensation dienendes Dipolquadrat oder mehrere derartige Dipolquadrate aufweist. Besonders günstig kann dies dadurch umgesetzt werden, dass ein erfindungsgemäßes Antennenarray beispielsweise zwei vertikal übereinander angeordnete Dipolquadrate umfasst, wobei die jeweils parallelen benachbart liegenden Dipole der beiden vertikal übereinander angeordneten Dipolquadrate phasengleich zusammen geschaltet sind, zumindest also in fester Phasenzuordnung zueinander zusammen geschaltet sind, und die jeweils dazu parallelen weiteren Dipole des betreffenden Dipolquadrates mit vom Absenkwinkel abhängiger unterschiedlicher Phasenlage gespeist werden.If, for example, square radiator structures, ie in particular square dipole structures in the form of a dipole square, are used, this radiator arrangement comprises two individual radiators which have a horizontal offset from one another when aligned for receiving and transmitting polarizations at + 45 ° and -45 ° angles per polarization , In this case, the pairwise aligned dipole radiators of a dipole square can be driven with the phase difference dependent on the lowering angle of the antenna array in order to realize the desired compensation effect. This can be done, for example, such that the antenna array has only one such compensation dipole square or several such dipole squares. This can be implemented particularly advantageously in that an antenna array according to the invention comprises, for example, two dipole squares arranged vertically one above the other, wherein the respective adjacent dipoles of the two dipole squares arranged vertically one above the other are connected in phase, ie at least are connected together in fixed phase assignment to each other, and each parallel thereto further dipoles of the respective dipole square are fed with dependent on the Absenkwinkel different phase position.

Eine insoweit vergleichbare Lösung kann auch unter Verwendung von Patchstrahlern erfolgen, die beispielsweise jeweils für jede der beiden Polarisationen paarweise zusammen wirkende Anspeisepunkte umfassen.A solution that is comparable to that extent can also be carried out using patch radiators, which comprise, for example, feed points acting in pairs for each of the two polarizations.

Aber auch bei anderen Antennenstrukturen, beispielsweise unter Verwendung von kreuzförmigen Strahlern (Dipolkreuze oder Patchstrahler mit kreuzförmigen Strahlerstrukturen) kann die Erfindung angewendet werden. Dort sind zwar die jeweils parallelen Einzelstrahler nur in Vertikalrichtung und gegebenenfalls nicht in Horizontalrichtung mit unterschiedlichen Komponenten versetzt vorgesehen. Zumindest aber in diesem Fall (aber natürlich auch in den anderen o.g. Fällen) können neben der erfindungsgemäß vorgesehenen Kompensationseinrichtung auch zusätzliche Strahlerelemente eingesetzt werden, die mit horizontalem Seitenversatz angeordnet sind. Von daher ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass neben der erfindungsgemäß vorgesehenen Kompensationseinrichtung und den sonstigen übereinander angeordneten Strahlern eines Antennenarrays zusätzliche Strahlerelemente vorgesehen sind, die zumindest horizontal und dabei vorzugsweise symmetrisch zu einer vertikalen Symmetrieachse oder Symmetrieebene versetzt liegen, wobei für jede Polarisation die betreffenden Strahlerelemente mit dem zugehörigen Ausgang einer Phasenschieberbaugruppe elektrisch verbunden sind. Auch hierdurch wird eine Kompensation weiter unterstützt, die ein Auseinanderdriften des Ausleuchtbereiches beim elektrischen Absenken des Vertikaldiagrammes ermöglicht.However, the invention can also be applied to other antenna structures, for example using cross-shaped radiators (dipole crosses or patch radiators with cross-shaped radiator structures). Although the respective parallel individual radiators are provided only offset in the vertical direction and optionally not in the horizontal direction with different components. At least in this case (but of course also in the other abovementioned cases), in addition to the compensation device provided according to the invention, additional radiator elements which are arranged with horizontal lateral offset can also be used. It is therefore provided in a further embodiment of the invention that in addition to the compensation device provided according to the invention and the other superimposed radiators of an antenna array additional radiator elements are provided which are at least horizontally and preferably symmetrically offset to a vertical axis of symmetry or plane of symmetry, wherein for each polarization the respective radiator elements are electrically connected to the associated output of a phase shifter assembly. This also further compensates for a compensation that drifts apart the illumination area in the electrical Lowering the vertical diagram allows.

Die der Kompensation mit dienenden zusätzlichen Strahlerelemente können also aus mit Horizontalversatz angeordneten Dipolstrukturen, insbesondere Einzeldipolen beispielsweise in Form einer kreuzförmigen oder quadratischen Dipolstruktur oder aus einem Patchstrahler mit zumindest zwei Anspeisepunkten oder zwei Paaren von Anspeisepunkten für jede der beiden Polarisationen erzeugt werden. Darüber hinaus können aber sogar vertikal ausgerichtete Einzelstrahler verwendet werden, die paarweise mit Horizontalversatz vorzugsweise zu einer vertikalen Mittelsymmetrieebene angeordnet sind, wobei jedes Paar vertikal-ausgerichteter Einzelstrahler oder eines entsprechenden Paares von Patchstrahlern für jede der entsprechend zu kompensierenden Polarisationen vorgesehen ist.The compensation with serving additional radiator elements can thus be generated from arranged with horizontal offset dipole structures, in particular single dipoles, for example in the form of a cross-shaped or square dipole structure or a patch radiator with at least two feed points or two pairs of feed points for each of the two polarizations. In addition, however, even vertically aligned single emitters may be used which are arranged in pairs with horizontal offset, preferably to a vertical mid-symmetry plane, each pair of vertically-aligned single emitters or a corresponding pair of patch emitters being provided for each of the corresponding polarizations to be compensated.

Zusammengefasst kann also festgehalten werden, dass das Antennenarray die unterschiedlichsten Strahler und Strahleranordnungen umfassen kann, deren Strahlungsdiagramm normalerweise bei zunehmend stärkerem Absenken des Strahlungsdiagramms in Horizontal- und damit in Azimutrichtung auseinanderdriften, und dass erfindungsgemäß eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, deren Einzelstrahler oder Anspeisepunkte eines Patchstrahlers mit unterschiedlicher Phasenlage so ansteuerbar sind, dass dem Auseinanderdriften des Strahlungsdiagrammes entgegengewirkt wird, ein derartiges Auseinanderdriften verringert oder sogar unterbunden wird und bei Bedarf sogar überkompensiert wird. Durch die Anzahl der zur Kompensationseinrichtung gehörenden Strahler und vor allem durch eine entsprechend vorzunehmende Leistungsteilung kann der Kompensationsgrad entsprechend eingestellt oder vorgewählt werden.In summary, it can thus be stated that the antenna array can comprise a wide variety of radiators and radiator arrangements, whose radiation pattern normally drifts apart with increasingly greater lowering of the radiation pattern in horizontal and thus in azimuth direction, and that according to the invention a compensation device is provided whose single radiator or feed points of a patch radiator different phase position are controlled so that the drifting apart of the radiation pattern is counteracted, such divergence is reduced or even prevented and is even overcompensated if necessary. Due to the number of radiators belonging to the compensation device and, above all, by a corresponding division of power, the degree of compensation can be set or preselected accordingly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen unter Vergleich eines nach dem Stand der Technik bekannten dualpolarisierten Antennenarrays näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Figur 1 :

ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antennenarrays mit quadratischer Strahlerstruktur;

Figur 2 :

ein zu Figur 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel zur Erläuterung eines nach dem Stand der Technik bekannten Antennenarrays zur Verdeutlichung der Unterschiede zu einem erfindungsgemäßen Antennenarray;

Figur 3 :

ein vom Prinzip her Figur 1 entsprechendes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei welchem anstelle von Strahler in Form von Dipolquadraten Strahlern in Form von Patchstrahlern mit quadratischer Strahlerstruktur eingesetzt werden;

Figur 4 :

ein weiteres Beispiel eines Antennenarrays mit zusätzlichen Strahlern zur Vermeidung eines Trackings;

Figur 5 :

ein Antennenarray mit kreuzförmiger Strahlerstruktur mit Zusatzstrahlern mit Horizontalversatz zur Vermeidung eines Trackings;

Figur 6 :

ein weiteres Beispiel mit Zusatzstrahlern in Form von Vertikalstrahlern zur Vermei- dung eines Trackings; und

Figur 7 :

ein zu Figur 1 nochmals abgewandeltes vereinfachtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel.

The invention will be explained in more detail below with reference to drawings comparing a dual-polarized antenna array known from the prior art. Show in detail:

FIG. 1:

a first embodiment of an antenna array according to the invention with a square radiator structure;

FIG. 2:

an embodiment of Figure 1 modified for explaining an antenna array known in the prior art to illustrate the differences from an antenna array according to the invention;

FIG. 3:

an embodiment according to the invention corresponding in principle to FIG. 1, in which, instead of radiators in the form of dipole squares, radiators in the form of patch radiators with a square radiator structure are used;

FIG. 4:

another example of an antenna array with additional radiators to avoid tracking;

FIG. 5:

an antenna array with a cross-shaped radiator structure with additional radiators with horizontal offset to avoid tracking;

FIG. 6:

another example with additional radiators in the form of vertical radiators to avoid tracking; and

FIG. 7:

a to Figure 1 again modified simplified embodiment of the invention.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes dualpolarisiertes Antennenarray gezeigt. Es umfasst vor einem vertikal ausgerichteten Reflektor 11 eine Vielzahl von Einzelstrahlern 13, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils vier Einzelstrahler 13 ein Dipolquadrat 15 bilden. Gemäß Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind vier Dipolquadrate 15 vor dem Reflektor 11 in vertikaler Anbaurichtung übereinander liegend angeordnet. Die Einzelstrahler 13 bestehen dabei aus Dipolstrahlern, die jeweils in einem +45° Winkel bzw. in einem -45° Winkel gegenüber der Vertikalen oder Horizontalen angeordnet sind, so dass insoweit auch von einem kurz x-polarisierten Antennenarray gesprochen werden kann.FIG. 1 shows a dual-polarized antenna array according to the invention. It comprises in front of a vertically oriented reflector 11 a plurality of individual radiators 13, wherein in the embodiment shown four individual radiators 13 form a dipole square 15. According to the exemplary embodiment according to FIG. 1, four dipole squares 15 are arranged one above the other in front of the reflector 11 in the vertical mounting direction. The individual radiators 13 consist of dipole radiators, which are each arranged at a + 45 ° angle or at a -45 ° angle to the vertical or horizontal, so that in this respect can also be spoken by a short x-polarized antenna array.

In Figur 1 ist gezeigt, dass beispielsweise der in einem +45°-Winkel gegenüber der Horizontalen ausgerichtete Einzelstrahler 3a des von oben her gezählten zweiten Dipolquadrates 15 über eine Leitung 19 und über einen Summierpunkt 21 und eine Speiseleitung 23 mit einem zugeordneten Eingang 24 einer Phasenschieberbaugruppe 27 verbunden ist. Der entsprechende Dipol 3b des darunter befindlichen Dipolquadrates 15, welcher zu dem Dipol 3a des darüber befindlichen Dipolquadrates parallel (im +45°-Winkel gegenüber der Horizontalen) ausgerichtet ist, ist zu diesem Dipol 3a in horizontaler Richtung betrachtet versetzt liegend angeordnet. Auch dieser Dipol 3b wird über eine entsprechende Leitung 19, den Verbindungspunkt 21 und die nachfolgende Leitung 23 mit dem Eingang 24 der Phasenschieberbaugruppe 27 verbunden, steht also in Verbindung mit der gemeinsamen Speisenetzleitung 31.FIG. 1 shows that, for example, the individual radiator 3a, which is aligned at a + 45 ° angle relative to the horizontal, of the second dipole square 15 counted from above via a line 19 and via a summing junction 21 and a feed line 23 with an associated input 24 of a phase shifter module 27 is connected. The corresponding dipole 3b of the dipole square 15 located underneath, which is aligned parallel to the dipole 3a of the dipole square above it (at + 45 ° to the horizontal), is arranged offset in relation to this dipole 3a in the horizontal direction. This dipole 3b is also connected via a corresponding line 19, the connection point 21 and the Subsequent line 23 is connected to the input 24 of the phase shifter assembly 27, so is in communication with the common feed line 31st

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den beiden erläuterten parallelen Dipolstrahlern 3a und 3b um jene, die bezüglich der beiden mittleren Dipolquadrate 15 näher zueinander liegen als die verbleibenden, ebenfalls zu ihnen parallelen Einzelstrahler 3'a bzw. 3'b der beiden mittleren Dipolquadrate 15.In the exemplary embodiment shown, the two illustrated parallel dipole radiators 3 a and 3 b are those which are closer to one another with respect to the two middle dipole squares 15 than the remaining individual radiators 3 'a and 3' b of the two middle dipole squares 15 which are also parallel to them ,

Die Phasenschieberbaugruppe 27 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei integrierte Phasenschieber 27' und 27", so dass über eine gemeinsame Speisenetzleitung 31 und einem zeigerförmig verdrehbaren Phasenschieber-Einstellelement 33 entsprechende Phasenverschiebungen vorgenommen werden können, wodurch unterschiedlich starke Absenkwinkel beispielsweise zwischen 2° bis 8° eingestellt werden können. Dazu sind dem Ausgang 27"a über eine Leitung 43 sowie eine Summierungsstelle 25 die beiden ersten im +45°-Winkel gegenüber der Horizontalen ausgerichteten parallelen Dipole zugeordnet, wohingegen der andere Ausgang 27"b über eine nachfolgende Leitung 43' und einem nachfolgenden Summierungspunkt 25' und nachfolgenden Leitungen ebenfalls mit den beiden im +45°-Winkel gegenüber der Horizontalen ausgerichteten Dipolen 13 des untersten Dipolquadrates 15 elektrisch verbunden ist. Durch Verstellung einer derartigen Phasenschieberbaugruppe, die als Differenzphasenschieber aufgebaut ist, wird die Weglänge von dem jeweiligen Eingang 24 bzw. 124 über das verdrehbare Phasenschieber-Einstellelement 33 auf die verzweigten Ausgänge 27'a, 27'b bzw. 27"a und 27"b unterschiedlich lang, wodurch an den Ausgängen unterschiedliche Phasenlagen anstehen. Ein entsprechender Aufbau und eine entsprechende Wirkungsweise ist beispielweise im weiteren Detail aus der DE 199 38 862 C2 grundsätzlich bekannt.The phase shifter assembly 27 includes in the embodiment shown, two integrated phase shifter 27 'and 27 ", so that via a common feed line 31 and a pointer rotatable phase shifter adjustment 33 corresponding phase shifts can be made, thereby setting different degrees Absenkwinkel example, between 2 ° to 8 ° For this purpose, the output 27 "a via a line 43 and a summation point 25 are associated with the first two aligned at + 45 ° to the horizontal parallel dipoles, whereas the other output 27" b via a subsequent line 43 'and a subsequent summation point 25 'and subsequent lines is also electrically connected to the two dipoles 13 of the lowest dipole square 15 oriented at + 45 ° with respect to the horizontal, by adjusting such a phase shifter assembly constructed as a differential phase shifter t is, the path length from the respective input 24 or 124 via the rotatable phase shifter adjustment member 33 to the branched outputs 27'a, 27'b and 27 "a and 27" b is different lengths, whereby at the outputs different Phasing are pending. A corresponding structure and a corresponding mode of operation is known in principle in detail from DE 199 38 862 C2.

Der zu dem Dipol 3a parallele Dipol 3'a ist mit dem einen Ausgang 27'a und der zum dritten Dipolquadrat gehörende und zum Dipol 3b parallele Dipol 3'b ist über eine entsprechende Leitung mit dem zweiten Eingang 27'b verbunden.The dipole 3'a parallel to the dipole 3a is connected to the one output 27'a and the dipole 3'b belonging to the third dipole square and parallel to the dipole 3b is connected to the second input 27'b via a corresponding line.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner die Speiseleitung 31 nicht nur mit dem Phasenschieber-Einstellelement 33, sondern von dort abzweigend über einen Summierungs- oder Teilungspunkt 21-und zwei von dort ausgehende Zweigleitungen 19 zum einen mit dem im 45° Winkel ausgerichteten Dipol 3a des zweiten Dipolquadrates 15 und zum anderen mit dem dazu parallelen Dipol 3b des dritten Dipolquadrates von oben an gezählt verbunden.In the illustrated embodiment, further, the feed line 31 is not only with the phase shifter adjustment 33, but from there branching over a summation or division point 21 and two outgoing there branch lines 19 on the one with the 45 ° angle oriented dipole 3a of the second dipole square 15 and on the other hand with the parallel thereto dipole 3b of the third dipole square connected from above to counted.

Soll nunmehr das Strahlungsdiagramm abgesenkt werden, so wird das Phasenschieber-Einstellelement 33 entsprechend verstellt. Dadurch werden die beiden parallelen im +45° Winkel ausgerichteten Dipole 13 des obersten Dipolquadrates 15 und des untersten Dipolquadrates 15 über die beiden zugeordneten Ausgänge des Phasenschiebers 27" mit unterschiedlicher Phase gespeist. Durch den weiteren Phasenschieber 27' wird auch der Dipol 3'a des zweiten Dipolquadrates und der dazu parallele und horizontal versetzte Dipol 3'b des dritten Dipolquadrates mit unterschiedlicher Phasenlage gespeist. Die über die gemeinsamen Zweigleitungen 19 mit der Speiseleitung 31 verbundenen parallelen Dipole 3a und 3b des zweiten und dritten Dipolquadrates werden unverändert mit gleicher Phasenlage gespeist. Dadurch wird also die Dipolstrahlergruppe zwei und drei, d.h. also die jeweils parallelen Dipole des zweiten und dritten Dipolquadrates (also die beiden mittleren Dipolquadrate in Figur 1) in Abhängigkeit des Absenkwinkels des Antennenarrays nunmehr mit unterschiedlicher Phasenlage zueinander gespeist, wodurch die gewünschte Kompensation realisiert wird. Denn über das zweite und dritte Dipolquadrat wird nunmehr ein Strahlungsdiagramm erzeugt, welches bei zunehmend größerer Absenkung des Strahlungsdiagrammes des Antennenarrays insgesamt nicht in Azimutrichtung voneinander weg driftet, sondern in umgekehrter Richtung verstellt wird, dadurch also die gewünschte Kompensation bewerkstelligt. Durch eine entsprechende Leistungsaufteilung in der Phasenschieberbaugruppe 27 kann zudem der gewünschte Kompensationsgrad eingestellt werden.If now the radiation pattern are lowered, the phase shifter adjustment element 33 is adjusted accordingly. As a result, the two parallel dipoles 13 of the uppermost dipole square 15 and of the lowest dipole square 15 oriented at + 45 ° are fed with different phases via the two associated outputs of the phase shifter 27 " The parallel dipoles 3'b of the third dipole square which are parallel and offset horizontally are fed with different phase angles .The parallel dipoles 3a and 3b of the second and third dipole square connected to the feed line 31 via the common branch lines 19 are fed with the same phase angle so the dipole radiator group becomes two and three, ie the respective parallel dipoles of the second and third dipole squares (ie the two middle dipole squares in FIG. 1) are now fed to one another with different phase angles as a function of the lowering angle of the antenna array, whereby the desired compensation is realized. Because on the second and third dipole square now a radiation pattern is generated, which drifts in an increasingly larger reduction of the radiation pattern of the antenna array in total not azimuth away from each other, but is adjusted in the opposite direction, thus accomplished the desired compensation. By a corresponding power distribution in the phase shifter assembly 27 also the desired degree of compensation can be adjusted.

Durch die erläuterte Kompensationseinrichtung bzw. Kompensationsanordnung kann dem unerwünschten Auseinanderdriften beim Absenken der Hauptkeule des Antennenarrays entgegengewirkt werden. Ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung würde ansonsten wie ausgeführt beim Absenken der Hauptkeule des Antennenarrays das Horizontaldiagramm bzw. das Azimutaldiagramm für die eine Polarisation und die andere Polarisation in Horizontal- oder Azimutrichtung auseinanderdriften. Dabei wird ferner noch angemerkt, dass üblicherweise das Horizontaldiagramm im Schnitt der Hauptkeule, d.h. in der Hauptstrahlrichtung gemessen wird. Dadurch ergibt sich bei elektrischer Absenkung der Hauptkeule ein Kegelschnitt.By the explained compensation device or compensation arrangement can be counteracted the undesired drift apart when lowering the main lobe of the antenna array. Otherwise, without application of the solution according to the invention, the horizontal diagram or the azimuth diagram for the one polarization and the other polarization in the horizontal or azimuth direction would otherwise drift apart when the main lobe of the antenna array is lowered. It should also be noted that usually the horizontal diagram in the section of the main lobe, i. is measured in the main beam direction. This results in electrical reduction of the main lobe a conic.

Anhand des bisher erläuterten Ausführungsbeispieles ergibt sich ferner, dass die erläuterte Kompensationseinrichtung oder Kompensationsanordnung erfindungsgemäß teilweise auch alleine dadurch umgesetzt werden kann, dass entsprechende Strahlerelemente des Antennenarrays in völlig neuartiger Weise verschaltet werden, um dem Auseinanderdriften entgegenzuwirken.On the basis of the previously explained embodiment also results that the illustrated compensation device or compensation arrangement according to the invention can also be implemented partially alone that corresponding Radiator elements of the antenna array are connected in a completely new way to counteract drifting apart.

Der entsprechende Aufbau und die entsprechende Funktionsweise ist für die im +45° Winkel ausgerichteten Dipole erläutert worden. Für alle im -45° Winkel ausgerichteten weiteren Dipole der einzelnen Dipolquadrate ist der Aufbau entsprechend symmetrisch bezüglich einer in Figur 1 ferner wiedergegebenen links liegenden Phasenschieberbaugruppe 127 mit einem inneren Phasenschieber 127' und einem äußeren Phasenschieber 127" sowie einer gemeinsamen Speisenetzleitung 131. Somit sind also die beiden -45°-Winkel ausgerichteten Dipolstrahler 3c und 3d über eine gemeinsame Verbindungsleitung 119 und von einem gemeinsamen Summierungspunkt über eine nachfolgende Leitung 123 mit dem Eingang 124 der weiteren Phasenschieberbaugruppe 127 verbunden, zu der die gemeinsame Speisenetzleitung 131 führt. Die zu den erwähnten weiteren benachbart zueinander liegenden Einzelstrahlern 3c und 3d jeweils parallelen weiteren Einzelstrahler 3'c sowie 3'd sind vergleichbar den Einzelstrahlern 3'a bzw. 3'b mit der Phasenschieberbaugruppe 127 verbunden. Auch dadurch werden die jeweils beiden parallelen Paare von Einzel-Dipolen des zweiten und dritten Dipolquadrates in -45° Ausrichtung mit einer vom Absenkwinkel der Antenne abhängigen Phasendifferenz gespeist, die von der in der Antenne befindlichen Phasenschieberbaugruppe erzeugt wird. Somit bildet die zweite und dritte Phasenschieberbaugruppe die gewünschte Kompensationseinrichtung zur Veränderung eines Auseinanderdriftens der Strahlungsdiagramme bei Absenkung des Strahlungsdiagrammes. Umgekehrt wird natürlich beim Anheben des Strahlungsdiagrammes auch hier die gewünschte Halbwärtsbreite aufrechterhalten und nicht verändert.The corresponding structure and the corresponding mode of operation has been explained for the + 45 ° angle oriented dipoles. For all further dipoles of the individual dipole squares oriented at -45 °, the structure is correspondingly symmetrical with respect to a left-handed phase shifter assembly 127 shown in FIG. 1 with an inner phase shifter 127 'and an outer phase shifter 127 "and a common feed line 131 the two -45 ° angle aligned dipole radiators 3c and 3d are connected via a common connection line 119 and from a common summation point via a subsequent line 123 to the input 124 of the further phase shifter assembly 127, to which the common feed line 131 leads adjacent single emitters 3c and 3d respectively parallel further individual emitters 3'c and 3'd are comparable to the individual emitters 3'a and 3'b connected to the phase shifter assembly 127. Also, the respective two parallel pairs of single dipoles of the second n and third dipole square in -45 ° orientation fed with a dependent of the lowering angle of the antenna phase difference, which is generated by the located in the antenna phase shifter assembly. Thus, the second and third phase shifter assembly forms the desired compensation means for varying a drift apart of the radiation patterns in lowering the radiation pattern. Conversely, of course, when raising the radiation pattern, here too, the desired half width maintained and not changed.

Anhand von Figur 2 ist nunmehr ein nach dem Stand der Technik bekanntes dualpolarisiertes Antennenarray gezeigt, um nochmals die Unterschiede zum erfindungsgemäßen Antennenarray zu erläutern.With reference to FIG. 2, a dual-polarized antenna array known from the prior art is shown, in order to explain again the differences to the antenna array according to the invention.

Das Antennenarray gemäß Figur 2 betrifft nunmehr eines, welches nach dem Stand der Technik bekannt ist. Es unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Antennenarray nach Figur 1 dadurch, dass nicht nur die beiden äußeren Dipolquadrate gemäß Figur 1 gemeinsam verschaltet bleiben und werden, bei denen also jeweils zwei parallele Dipole 13 für die +45° Polarisation ebenso, wie für die -45° Polarisation fest miteinander verschaltet sind, sondern dass nunmehr auch bei den mittleren Dipolquadraten die jeweils beiden Paare von parallelen Dipolen über eine gemeinsame Speiseleitung gespeist werden, also mit gleicher Phasenlage oder mit zwar unterschiedlicher aber fest vorgegebener und während des Absenkens des Strahlungsdiagrammes nicht veränderbarer Phasenlage zueinander gespeist werden.The antenna array according to Figure 2 now relates to one which is known in the prior art. It differs from the antenna array according to the invention according to FIG. 1 in that not only the two outer dipole squares according to FIG. 1 remain interconnected and thus, in each case two parallel dipoles 13 for the + 45 ° polarization as well as for the -45 ° Polarization are permanently connected to each other, but that now also in the middle dipole squares, the two pairs of parallel dipoles are fed via a common feed line, ie fed with the same phase or with different but fixed and not lowered during the lowering of the radiation pattern phase relationship to each other become.

Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind also die beiden parallelen Dipole 3a und 3'a gemeinsam an den einen Eingang 27'a der Phasenschieberbaugruppe angeschlossen. Auch die beiden ebenfalls parallel zueinander ausgerichteten Dipole 3b und 3'b der nächsten darunter liegenden Strahlergruppe, d.h. des nächsten darunter liegenden Strahlerquadrates sind über die Leitung 23" zusammen geschaltet und mit dem anderen Ausgang der gleichen Phasenschiebergruppe 27' leitend verbunden. Somit kann bei diesem Antennenarray nach dem Stand der Technik jede der vier gezeigten Strahleranordnungen, d.h. jede der vier übereinander angeordneten, aus einem Dipolquadrat gebildeten Strahlergruppen nur untereinander, d.h. zu einer nächsten Strahlergruppe mit unterschiedlichem Phasenwinkel über die Phasenschieberbaugruppe eingestellt werden, so dass dadurch nur der Abstellwinkel insgesamt elektrisch verändert werden kann. Dabei kommt es aber zu dem unerwünschten Auseinanderdriften der Strahlungsdiagramme in Horizontal- oder Azimutrichtung. Diese Nachteile sind auch dann gegeben, wenn die jeweils paarweise gemeinsam gespeisten Dipole nicht mehr mit identischer Phasenlage, sondern gegebenenfalls mit zwar unterschiedlicher aber fest zueinander voreingestellter Phasenlage gespeist werden.In this embodiment according to FIG. 2, therefore, the two parallel dipoles 3a and 3'a are connected in common to the one input 27'a of the phase shifter module. The two similarly parallel dipoles 3b and 3'b of the next underlying emitter group, ie of the next underlying emitter square, are connected together via the line 23 "and are conductively connected to the other output of the same phase shifter group 27 ' Antenna array according to the prior art each of the four emitter assemblies shown, ie each of the four superimposed arranged, formed from a dipole square radiator groups only with each other, ie, be set to a next radiator group with different phase angle on the phase shifter assembly, so that thereby only the setting angle can be electrically changed altogether. However, it comes to the undesirable drift apart of the radiation patterns in the horizontal or azimuth direction. These disadvantages are also given when the pairwise jointly fed dipoles are no longer fed with identical phase position, but possibly with different but fixed to each other preset phase position.

Nur der besseren Übersicht halber ist in Figur 2 die für die zweite Polarisation notwendige Phasenschieberbaugruppe 27 und die zugehörigen Speiseleitungen für die andere Polarisation nicht eingezeichnet worden. Der Aufbau ist insoweit aber identisch.For better clarity, the phase shifter assembly 27 necessary for the second polarization and the associated feed lines for the other polarization have not been drawn in FIG. The structure is identical in this respect.

Nachfolgend wird auf das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 Bezug genommen, welches weitgehend jenem nach Figur 1 entspricht, jedoch mit dem Unterschied, dass als Strahler nicht in Form von Dipolquadraten zusammengestellte Dipole 13, sondern Einzelstrahler in Form von Patchstrahlern 15' verwendet werden. Die Einzel- oder Patchstrahler 15' sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 so aufgebaut, dass sie jeweils zwei Paare von Anspeisepunkten 13' aufweisen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel an entsprechenden paarweise parallel zueinander ausgerichteten Schlitzen vorgesehen sind. Der Aufbau der Einzel- oder Patchstrahler 15' ist dabei so vorgesehen, dass diese in einem +45° und in einem -45° Winkel gegenüber der Vertikalen senden oder empfangen, insoweit von der Funktion her vergleichbar den Dipolquadraten nach Figur 2 sind.3, which largely corresponds to that according to FIG. 1, but with the difference that dipoles 13 are used as emitters not in the form of dipole squares, but individual emitters in the form of patch emitters 15 'are used. The individual or patch radiators 15 'are constructed in the illustrated embodiment according to Figure 3 so that they each have two pairs of feed points 13', which are provided in the embodiment shown at corresponding pairs in parallel aligned slots. The structure of the single or patch radiator 15 'is provided so that they send or receive in a + 45 ° and at a -45 ° angle to the vertical, insofar are functionally similar to the dipole squares of Figure 2.

Bezüglich der beiden mittleren Patchstrahler 15' mit quadratischem Strukturaufbau sind die entsprechend positionierten Anspeisepunkte 13' ebenfalls wieder so verschaltet, dass bezüglich der beiden mittleren Patchstrahler 15' (die in einem Winkel von +45° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet sind) der Anspeisepunkt 3'a mit dem ersten Ausgang 27'a und der dazu in der Vertikalen und Horizontalen versetzt liegende Anspeisepunkt 3'b des dritten Patchstrahlers 15' mit dem dazu zweiten Ausgang 27'b des Phasenschiebers 27' elektrisch verbunden ist, wobei die-in der gleichen Polarisation strahlenden oder empfangenden Anspeisepunkte 3b und 3a wiederum über eine gemeinsame Verbindungsleitung 19 elektrisch zusammen geschaltet sind und von einem gemeinsamen Verbindungspunkt 21 über eine nachfolgende Leitung 23 mit dem entsprechenden Eingang der Phasenschieberbaugruppe 27 und damit mit der Speisenetzleitung 31 elektrisch in Verbindung stehen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Phasenschieberbaugruppe 127 vorgesehen, die für die für die anderen Polarisationen vorgesehenen Anspeisepunkte benötigt wird. Der Aufbau ist insoweit wiederum entsprechend.With regard to the two central patch radiators 15 'with a square structure structure, the correspondingly positioned feed points 13' are likewise connected again so that with respect to the two central patch radiators 15 '(which are oriented at an angle of + 45 ° relative to the horizontal) the feed point 3'a with the first output 27'a and the offset thereto in the vertical and horizontal feed point 3'b of the third patch radiator 15 'to the second output 27'b of the phase shifter 27' is electrically connected, wherein the radiant in the same polarization or receiving Anspeisepunkte 3b and 3a are in turn electrically connected together via a common connection line 19 and from a common connection point 21 via a subsequent line 23 to the corresponding input of the phase shifter assembly 27 and thus electrically connected to the feed line 31. Also in this embodiment, another phase shifter assembly 127 is provided which is needed for the feed points provided for the other polarizations. The structure is in turn correspondingly.

Auch hier dienen die beiden mittleren Einzel- oder Patchstrahler 15' als Kompensationsanordnung, bei der die jeweils paarweise zusammenwirkenden Anspeisepunkte 3'a und 3a bzw. 3b und 3'b mit einer vom Absenkwinkel der Antenne abhängigen Phasendifferenz gespeist werden, welche von der in der Antenne befindlichen Phasenschieberbaugruppe erzeugt wird. Zudem kann der Kompensationsgrad wiederum durch die über die Phasenschieberbaugruppe 27 mögliche Leistungsaufteilung eingestellt und feinjustiert werden.Here too, the two middle individual or patch radiators 15 'serve as a compensation arrangement, in which the respectively pairwise co-acting feed points 3'a and 3a or 3b and 3'b are fed with a phase difference dependent on the lowering angle of the antenna, which differs from that in FIG Antenna located phase shifter assembly is generated. In addition, the degree of compensation can in turn by the possible via the phase shifter assembly 27 Power distribution can be adjusted and fine-tuned.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 basiert grundsätzlich auf dem gleichen Prinzip wie das nach Figur 1 oder 3. Jedoch werden zur Kompensation des Trackings bei diesem Ausführungsbeispiel zusätzliche Strahlerelemente 215 bzw 215' eingesetzt, welche in Abhängigkeit des Absenkwinkels ein horizontales Schwenken des Strahlungsdiagrammes bewirken. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 werden vier Patchstrahler 15' eingesetzt, die jeweils paarweise zusammenwirkende Anspeisepunkte 13' für die eine der beiden orthogonalen Polarisationen aufweisen. Jeweils die paarweise gegenüberliegenden Anspeisepunkte 13' sind wie in den Figuren 1 und 3 bei den dort gezeigten zuäußerst liegenden Patchstrahlern 15' fest zusammen geschaltet. Dabei sind jeweils die in Figur 4 gezeigten Anspeisepunkte 13' des obersten und untersten Patchstrahlers 15' über entsprechende Leitungen 43 bzw. 43' mit den Eingängen 27"a bzw. 27"b der einen Phasenschieberbaugruppe 27" und die parallelen Anspeisepunkte 13' der beiden mittleren benachbart zueinander liegenden Patchstrahler 15' jeweils über getrennte Leitungen 143 bzw. 143' mit den beiden Eingängen 27'a bzw. 27'b der weiteren Phasenschieberbaugruppe 27' elektrisch verbunden. Dieses erläuterte Ausführungsbeispiel entspricht insoweit einem anhand von Figur 2 erläuterten und nach dem Stand der Technik bekannten Antennenarray, welches in Abweichung zu Figur 2 aber nicht mit Dipolstrukturen, sondern unter Verwendung von Patchstrahlern aufgebaut ist.The embodiment according to FIG. 4 is fundamentally based on the same principle as that of FIG. 1 or 3. However, to compensate for the tracking in this exemplary embodiment, additional radiator elements 215 and 215 'are used, which effect a horizontal pivoting of the radiation diagram as a function of the lowering angle. In the embodiment according to FIG. 4, four patch radiators 15 'are used which each have pairwise cooperating feed points 13' for the one of the two orthogonal polarizations. In each case, the pairs of opposite feed points 13 'are fixedly connected together as shown in FIGS. 1 and 3 in the case of the outermost patch emitters 15' shown there. In each case, the feed points 13 'of the uppermost and lowermost patch radiators 15' shown in FIG. 4 are connected via respective lines 43 and 43 'to the inputs 27 "a and 27" b of a phase shifter assembly 27 "and the parallel feed points 13' of the two middle adjacent patch emitter 15 'each electrically connected via separate lines 143 and 143' to the two inputs 27'a and 27'b the other phase shifter assembly 27 'electrically This explained embodiment corresponds to a so far explained with reference to Figure 2 and after the Prior art known antenna array, which is constructed in deviation to Figure 2 but not with Dipolstrukturen, but using patch radiators.

In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist aber nunmehr mit dem jeweiligen Eingang 27"a oder 27"b des Phasenschiebers 27" über eine Zusatzleitung 47.1 bzw. 47.2 eine Speisung für einen zusätzlich vorgesehenen Kreuzdipol 215 bzw. einen Schlitzstrahler oder Patchstrahler 215' geschaltet. Somit umfassen diese beiden zusätzlichen Strahler 215 - wenn sie als Dipolkreuz ausgebildet sind - zwei im +45°-Winkel ausgerichtete und zwei im -45°-Winkel gegenüber der Horizontalen ausgerichteten Dipolstrahler 13. Anstelle von Dipolkreuzen 215 können aber auch z.B. Patchstrahler 215' verwendet werden, die Anspeisepunkte 13' umfassen, um mit einer +45° und einer -45° Polarisation zu strahlen und zu empfangen. In beiden Fällen ist dadurch sichergestellt, dass das Antennenarray horizontal versetzt liegende Einzelstrahler 13 bzw. horizontal versetzt liegende Anspeisepunkte 13' umfasst(und zwar bezüglich der +45° Polarisation sowie der-45° Polarisation), wodurch sich der erwünschte Kompensationseffekt wie bei den anderen erläuterten Ausführungsbeispielen realisieren lässt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die zusätzlichen Strahler 215 bzw. 215' wieder symmetrisch zu der vertikalen Symmetrieachse 245 angeordnet.In this embodiment according to Figure 4 but now with the respective input 27 "a or 27" b of the phase shifter 27 "via an additional line 47.1 and 47.2 a Supply for an additionally provided Kreuzdipol 215 or a slot radiator or patch radiator 215 'connected. Thus, these two additional radiators 215 - if they are formed as a dipole cross - two aligned at + 45 ° and two at -45 ° angle to the horizontal aligned dipole radiator 13. Instead of Dipolkreuzen 215 but also patch radiator 215 'can be used which include feed points 13 'to radiate and receive at + 45 ° and -45 ° polarization. In both cases, this ensures that the antenna array horizontally offset single radiator 13 and horizontally offset feed points 13 'comprises (and with respect to the + 45 ° polarization and the -45 ° polarization), resulting in the desired compensation effect as in the other can realize realized embodiments. Also in this embodiment, the additional radiators 215 and 215 'are again arranged symmetrically to the vertical axis of symmetry 245.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die weitere Phasenschieberbaugruppe 127 mit den beiden Phasenschiebern 127' und 127" sowie die zugehörigen Anschlussleitungen zu den weiteren Einzelstrahlern 15' und den Strahleranordnungen für die Kompensationseinrichtung bezüglich der -45° Polarisation zur Vermeidung einer unübersichtlichen Darstellung weggelassen, wobei insoweit auf den vergleichbaren Aufbau verwiesen wird, wie dies anhand von Figur 1 erläutert wurde.Also in this embodiment, the further phase shifter assembly 127 with the two phase shifters 127 'and 127 "and the associated connection lines to the other individual emitters 15' and the radiator assemblies for the compensation device with respect to the -45 ° polarization to avoid a confusing presentation is omitted, in this respect reference is made to the comparable construction, as has been explained with reference to FIG.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 umfasst also die Kompensationseinrichtung zusätzliche in Horizontalrichtung versetzt liegende Strahleranordnungen, die beispielsweise aus kreuzförmigen Dipolstrukturen 215, quadratischen Dipolstrukturen, aber auch aus Patchstrahlern 215' mit jeweils einem Anspeisepunkt für beide Polarisationen oder jeweils einem Paar von Anspeisepunkten für jede Polarisation gebildet sein können. Auch Schlitzstrahler sind dabei prinzipiell geeignet.In the embodiment according to FIG. 4, the compensation device thus comprises additional radiator arrangements which are offset in the horizontal direction and which, for example, are arranged in the horizontal direction can be formed from cross-shaped dipole structures 215, square dipole structures, but also from patch radiators 215 'each having a feed point for both polarizations or a respective pair of feed points for each polarization. Slot radiators are also suitable in principle.

Die entsprechende Anspeisung erfolgt über Leitungen 47.1 und 47.2, so dass hier ebenfalls wiederum diese Einzelstrahler oder Anspeisepunkte mit einer vom Absenkwinkel der Antenne abhängigen Phasendifferenz gespeist werden. Auch hier kann die Phasendifferenz von der in der Antenne befindlichen Phasenschieberbaugruppe erzeugt werden.The corresponding supply via lines 47.1 and 47.2, so that again these individual radiators or feed points are fed with a dependent of the Absenkwinkel the antenna phase difference. Again, the phase difference can be generated by the located in the antenna phase shifter assembly.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist unter Verwendung der zusätzlichen Strahlerelemente 215 bzw. 215' erläutert worden, die eine Kompensationsanordnung bilden, mit der bei Veränderung des Absenkwinkels ein Auseinanderdriften der polarisationsabhängigen Strahlungsdiagramme kompensierbar, unterdrückbar oder sogar überkompensierbar ist. Die erwähnten beiden mit Horizontalversatz vorgesehenen Dipolkreuze 215, 215' stellen quasi ein "entartetes Dipolquadrat" dar, bei dem jeweils die beiden parallelen und mit horizontalen Versatz angeordneten Dipole mit einer entsprechenden Phasendifferenz gespeist werden. Die der Kompensation dienenden Dipolkreuze 215, 215' gemäß Figur 4 können im Rahmen der Erfindung zusätzlich zu der Kompensationseinrichtung, beispielsweise gemäß Figur 1, gemäß Figur 3 oder gemäß Figur 7 eingesetzt werden.The exemplary embodiment according to FIG. 4 has been explained using the additional radiator elements 215 or 215 ', which form a compensation arrangement with which a drifting apart of the polarization-dependent radiation diagrams can be compensated, suppressed or even overcompensated when the lowering angle is changed. The two dipole crosses 215, 215 'provided with horizontal offset represent, as it were, a "degenerate dipole square" in which the two parallel dipoles arranged with horizontal offset are fed with a corresponding phase difference. The dipole crosses 215, 215 'according to FIG. 4 serving for the compensation can be used within the scope of the invention in addition to the compensation device, for example according to FIG. 1, according to FIG. 3 or according to FIG.

Anhand von Figur 5 wird gezeigt, wie das erläuterte Prinzip grundsätzlich nicht nur bei Strahlern mit quadratischer Strahlerstruktur (also z.B. Dipolquadrat entsprechend Figur 1 oder Patchstrahlern mit jeweils paarweise zusammen wirkenden Anspeisepunkten 13' gemäß Figur 4)zum Tragen kommt, sondern auch bei kreuzförmigen Dipolstrahlern 115 (z.B. Dipolkreuzen) oder Patchstrahlern 115' mit kreuzförmiger Strahlerstruktur (in Form von jeweils einem Anspeisepunkt für jede Polarisation), die von Hause aus beispielsweise nur in Vertikalrichtung und nicht mit Horizontalversatz zueinander angeordnet sein können.With reference to FIG. 5, it is shown how the principle explained is fundamentally not only applied to radiators with a square radiator structure (ie, for example, a dipole square corresponding to FIG. 1 or patch radiators having pairs) 4), but also in the case of cross-shaped dipole radiators 115 (eg dipole crosses) or patch radiators 115 'with a cross-shaped radiator structure (in the form of a respective feed point for each polarization), which, of course, only works in the vertical direction and can not be arranged with horizontal offset to each other.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 lässt sich durch die zusätzlichen Strahler 215, 215' die gewünschte Kompensation beim Absenken des Strahlungsdiagrammes realisieren, damit ein Auseinanderdriften entsprechend dem erläuterten Tracking vermieden wird.Also in this embodiment according to FIG. 5, the additional compensation 215, 215 'makes it possible to realize the desired compensation when the radiation pattern is lowered so that divergence according to the explained tracking is avoided.

Dazu ist bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 im Gegensatz zu einem nach dem Stand der Technik bekannten Antennenarray mit nur in Vertikalausrichtung übereinander angeordneten kreuzförmigen Dipolstrukturen 115 oder Patchstrahlern 115' (die nachfolgend auch kurz als Kreuzstrahler bezeichnet werden) vorgesehen, dass z. B. anstelle zweier vertikal übereinander angeordneter Kreuzstrahler in der Mitte des Antennenarrays nunmehr eine Kompensations-Einrichtung mit zwei mit Horizontalversatz nebeneinander angeordneten Kompensationsstrahlern 215 oder 215' vorgesehen ist. Dabei sind die beiden in einem Winkel von +45° gegenüber der Horizontalen parallel ausgerichteten Dipolstrahler 203a und 203b über Leitungen 223a bzw. 223b mit dem Ausgang 27'a bzw. 27'b der inneren Phasenschieberbaugruppe 27' verbunden. Die jeweils parallelen, im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Winkel von -45° ausgerichteten Dipole der Dipolkreuze 215 bzw. der entsprechenden Patchstrahler 215' der Kompensationsstrahler sind jeweils paarweise (also bezüglich der beiden oberen und beiden unteren Strahlerstrukturen in Figur 5) mit einer hierfür separat vorgesehenen Phasenschieberbaugruppe verbunden. Das Gleiche gilt für die -45°-Ausrichtung der Einzelstrahler der beiden zusätzlichen Strahleranordnungen 215 bzw. 215', die ebenfalls mit einer separaten Phasenschieberbaugruppe verbunden sind. Der Aufbau erfolgt dabei insoweit wiederum symmetrisch zu dem in Figur 5 nur teilweise wiedergegebenen Ausführungsbeispiel, wie dies ansonsten anhand von Figur 1 erläutert ist. Die Variante gemäß Figur 5 kann dabei in Ergänzung zur Kompensationseinrichtung gemäß Figur 1, 3 oder 7 eingesetzt werden.For this purpose, in contrast to an antenna array known from the prior art with only vertically aligned cross-shaped dipole structures 115 or patch radiators 115 '(which are also referred to below as cross radiators) in this exemplary embodiment according to FIG. B. instead of two vertically stacked cross radiator in the middle of the antenna array now a compensation device with two horizontally offset juxtaposed compensation radiators 215 or 215 'is provided. In this case, the two dipole radiators 203a and 203b oriented parallel to each other at an angle of + 45 ° relative to the horizontal are connected via lines 223a or 223b to the output 27'a or 27'b of the inner phase shifter assembly 27 '. The respective parallel, in the embodiment shown at an angle of -45 ° aligned dipoles of the dipole crosses 215 and the corresponding patch radiator 215 'of the compensation radiators are in pairs (ie with respect to the two upper and 2 lower radiator structures in Figure 5) connected to a separately provided for this purpose phase shifter assembly. The same applies to the -45 ° orientation of the individual radiators of the two additional radiator arrangements 215 and 215 ', which are also connected to a separate phase shifter assembly. The structure is in this case again symmetrical to the in Fig. 5 only partially reproduced embodiment, as otherwise explained with reference to FIG. The variant according to FIG. 5 can be used in addition to the compensation device according to FIG. 1, 3 or 7.

Eine entsprechende elektrische Verbindung ist über eine in Figur 5 nicht wiedergegebene, aber dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 entsprechende links liegende weitere Phasenschieberbaugruppe für die jeweils mit anderer Polarisation ausgerichteten Dipolen vorgesehen. Über diese Phasenschieberbaugruppe werden in entsprechender symmetrischer Weise auch die beiden mittleren mit Horizontalversatz vorgesehenen, im -45° Winkel ausgerichteten Dipole 203c und 203d elektrisch gespeist.A corresponding electrical connection is provided via a not shown in Figure 5, but corresponding to the embodiment of Figure 1 left further phase shifter assembly for each aligned with different polarization dipoles. About this phase shifter assembly also the two middle provided with horizontal offset, at -45 ° angle aligned dipoles 203c and 203d are electrically powered in a corresponding symmetrical manner.

Auch hier könnten also anstelle der kreuzförmigen Dipolstrukturen 115 Patchstrahler 115' verwendet werden, wie dies anhand von Figur 3 erläutert ist (in Figur 3 mit Bezugszeichen 15' gekennzeichnet). Dabei können bei einem Antennenarray gemäß Figur 5 die zusätzlichen, mit Horizontalversatz vorgesehenen Kompensationsstrahler 215, 215' in Abweichung zu Figur 5 nicht nur mit kreuzförmiger Strahlerstruktur (kreuzförmige oder quadratische Dipolstruktur) ausgebildet sein, sondern es könnten als Kompensationsstrahler auch Patchstrahler mit jeweils zwei Paaren von Anspeisepunkten wie in Figur 3 oder 4 gezeigt eingesetzt werden. Die in Figur 5 gezeigte Kompensationseinrichtung mit den beiden in Horizontalrichtung versetzt angeordneten Strahleranordnungen 215 bzw. 215' ist insoweit also vergleichbar zu der Kompensationseinrichtung gemäß Figur 4 aufgebaut.In this case as well, instead of the cross-shaped dipole structures 115, patch radiators 115 'could be used, as explained with reference to FIG. 3 (labeled with reference symbol 15' in FIG. 3). It can at a Antenna array according to Figure 5, the additional, provided with horizontal offset compensation emitters 215, 215 'in contrast to Figure 5 not only with cross-shaped radiator structure (cross-shaped or square dipole structure) may be formed, but it could also be patch radiators with two pairs of feed points as in FIG 3 or 4 shown. The compensation device shown in Figure 5 with the two offset in the horizontal direction radiator assemblies 215 and 215 'is so far so comparable to the compensation device constructed in accordance with Figure 4.

Abweichend von den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen wird angemerkt, dass die zusätzlichen mit Horizontalversatz vorgesehenen Strahlerelemente nicht zwangsläufig die gleiche Polarisation wie die Einzelstrahler 13 aufweisen müssen. D.h. es ist auch denkbar hierfür vertikal polarisierte Strahler zu verwenden. Dabei sind dann beispielsweise getrennte zusätzliche Strahler zur Kompensation für die +45° Polarisation und die -45° Polarisation vorzusehen und vorzugsweise durch eine geeignete Konstellation oder andere Koppelelemente wie beispielsweise Richtkoppler an einem phaseneinstellbaren Speisezweig anzuschalten bzw. zu koppeln.Deviating from the preceding exemplary embodiments, it is noted that the additional radiator elements provided with horizontal offset need not necessarily have the same polarization as the individual radiators 13. That It is also conceivable to use this vertically polarized radiator. In this case, for example, to provide separate additional radiator to compensate for the + 45 ° polarization and the -45 ° polarization and preferably turn on by a suitable constellation or other coupling elements such as directional couplers to a phase adjustable feed branch or to couple.

Figur 6 zeigt insoweit ein entsprechendes Ausführungsbeispiel, bei welchem das Antennenarray grundsätzlich nur Kreuzstrahler 115 umfasst, die mit Vertikalversatz übereinander angeordnet sind, wobei also die einzelnen parallel zueinander ausgerichteten Dipolstrahler 13 keinen horizontalen Seitenversatz zueinander aufweisen. Anstelle der Dipol-Kreuze 13 bzw. der kreuzförmigen Dipolstrukturen können aber auch quadratische Dipolstrukturen (Dipolquadrate) oder entsprechende Patchstrahler 13' verwendet werden. Bei all diesen Beispielen kann die Erfindung ebenso realisiert werden, wenn wiederum ebenfalls zu den vertikal übereinander angeordneten Strahlern, Strahleranordnungen oder Strahlergruppen zusätzlich noch mit Horizontalversatz angeordnete Kompensations- oder Zusatzstrahler 415 vorgesehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um Vertikalstrahler 415, wobei jeweils Vertikalstrahler 415 paarweise vorgesehen sind und dabei mit Vertikalausrichtung jeweils ein Vertikalstrahler 415 bei frontseitiger Betrachtung des Antennenarrays gemäß Figur 6 einmal links und ein weiterer Vertikalstrahler 415 einmal rechts zur vertikalen Symmetrieebene 245 angeordnet ist und dabei diese beiden Strahler mit den beiden Eingängen einer zugehörigen Phasenschieberbaugruppe 27' verbunden sind. Es ist ferner ein zweites Paar von Vertikalstrahlern 416 vorgesehen, wobei die beiden zugehörigen einzelnen Vertikalstrahler in Vertikalausrichtung und symmetrisch zur mittleren Vertikalachse oder -ebene 245 angeordnet sind, und zwar in Vertikalausrichtung betrachtet unterhalb des ersten Strahlerpaares 415. Auch diese zweiten Vertikalstrahler 415 sind dann über entsprechende Leitungen mit einer zugehörigen Phasenschieberbaugruppe 127' verbunden, d.h. mit den beiden zugeordneten Ausgängen dieser Phasenschieberbaugruppe 127', worüber die Einzelstrahler oder Dipolstrahler mit -45°-Ausrichtung gespeist werden. Auch dieses Ausführungsbeispiel kann wiederum für Patchstrahler 415' und 416' entsprechend umgesetzt werden. Die Kompensationsstrahler gemäß Figur 6 können im Rahmen der Erfindung zusätzlich zu der Kompensationseinrichtung eingesetzt werden, wie sie beispielsweise anhand der Figur 1 oder 3 erläutert wurde und anhand von Figur 7 nachfolgend noch beschrieben wurde.In this respect, FIG. 6 shows a corresponding exemplary embodiment in which the antenna array basically comprises only cross radiators 115 which are arranged one above the other with vertical offset, that is, the individual dipole radiators 13 oriented parallel to one another have no horizontal lateral offset from one another. Instead of the dipole crosses 13 and the cross-shaped dipole structures however, square dipole structures (dipole squares) or corresponding patch radiators 13 'can also be used. In all these examples, the invention can also be realized, when in turn also to the vertically stacked emitters, radiator arrangements or groups of emitters additionally arranged with horizontal offset compensating or auxiliary radiator 415 are provided. In this embodiment, these are vertical radiator 415, wherein each vertical radiator 415 are provided in pairs and with vertical alignment in each case a vertical radiator 415 at front view of the antenna array according to Figure 6 once left and another vertical radiator 415 once right to the vertical plane of symmetry 245 is arranged and while these two radiators are connected to the two inputs of an associated phase shifter assembly 27 '. There is further provided a second pair of vertical radiators 416, wherein the two associated individual vertical radiators are arranged in vertical alignment and symmetrical to the central vertical axis or plane 245, viewed in vertical alignment below the first radiator pair 415. These second vertical radiator 415 are then over corresponding lines are connected to an associated phase shifter assembly 127 ', ie the two associated outputs of this phase shifter assembly 127', via which the single radiators or dipole radiators are fed with -45 ° orientation. Again, this embodiment can be implemented accordingly for patch radiators 415 'and 416'. The compensating radiators according to FIG. 6 can be used in the context of the invention in addition to the compensation device, as has been explained, for example, with reference to FIG. 1 or 3, and with reference to FIG. 7 below was described.

Anhand von Figur 7 ist noch erläutert, dass grundsätzlich eine Kompensationseinrichtung auch nur mit einem Kompensationsstrahler ausreichend sein kann. Figur 7 entspricht vom Prinzip her dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1, jedoch lediglich mit dem Unterschied, dass anstelle zweier zur Kompensationseinrichtung gehörender mittlerer Dipolquadrate nur ein Dipolquadrat 15 vorgesehen ist. Gemäß Figur 7 werden die beiden jeweils parallelen Dipole 13, d.h. die Dipole 3a und 3'a vom Absenkwinkel des Strahlungsdiagrammes abhängig mit unterschiedlicher Phase gespeist, wozu diese beiden parallelen Dipole mit den beiden Eingängen 27'a und 27'b verbunden sind. Die beiden um 90° versetzt dazu angeordneten Dipole sind dann entsprechend, wie in Figur 1 vom Prinzip her erläutert, für die zweite Polarisation mit einer weiteren Phasenschieberbaugruppe 127 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird allerdings die Phasenschieberbaugruppe nicht ebenso optimal eingesetzt wie bei Figur 1. Denn bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 kann die eine Phasenschieberanordnung 27' zur Kompensation für zwei Dipolquadrate eingesetzt werden, wohingegen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 dieser Phasenschieber 27' nur zur entsprechenden Ansteuerung eines Dipolquadrates verwendet werden kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann natürlich anstelle des erläuterten Dipolquadrates ein entsprechend aufgebauter Patchstrahler verwendet werden, worüber die jeweils beiden Paare eines Anspeisepunktes für die eine und die andere Polarisation gespeist werden.It is explained with reference to FIG. 7 that in principle a compensation device can also be sufficient only with a compensation emitter. Figure 7 corresponds in principle to the embodiment of Figure 1, but only with the difference that instead of two belonging to the compensation means middle dipole squares only a dipole square 15 is provided. According to Figure 7, the two respective parallel dipoles 13, i. the dipoles 3a and 3'a depending on the Absenkwinkel the radiation pattern fed with different phase, what these two parallel dipoles with the two inputs 27'a and 27'b are connected. The two dipoles arranged offset by 90 ° thereto are then connected to a further phase shifter assembly 127 for the second polarization, as explained in principle in FIG. In this embodiment, however, the phase shifter assembly is not optimally used as in Figure 1. For the embodiment of Figure 1, the one phase shifter 27 'can be used to compensate for two dipole squares, whereas in the embodiment of Figure 7, this phase shifter 27' only for corresponding control of a dipole square can be used. In this embodiment, of course, instead of the explained Dipolquadrates a suitably constructed Patchstrahler be used, about which the two pairs of a feed point for the one and the other polarization are fed.

Claims (14)

1. Dual-polarized antenna array having a main lobe which can be depressed, with the following features:

   - having a plurality of antenna element arrangements (15, 15', 115, 115'), at least some of which are arranged in front of a reflector (11) on different height lines when seen in the vertical direction

   - the antenna element arrangements (15, 15', 115, 115') are constructed and arranged such that two polarizations which are at right angles to one another can be received and/or transmitted via them, with the polarizations being aligned at an angle, inclined to the vertical, of approximately +45° on the one hand and -45° on the other hand,

   - the antenna element arrangements (15, 15', 115, 115') for this purpose comprise

   (a) dipole structures, in particular in the form of cruciform or cruciform-like dipole structures (115) or in the form of square dipole structures (15), and/or

   (b) patch antenna elements (15', 115') having at least two or four feed points (13' , 113'),

   - having at least one phase shifter or one phase shifter assembly (27, 127; 27", 127', 127"), by means of which a variable depression angle can be set,

   characterized by the following further features:

   - a compensation device for minimizing, for preventing or for overcompensation for movement drift, as a function of the depression angle, of the horizontal overall polar diagram in the horizontal or azimuth direction is provided for at least one or preferably both polarizations,

   - the compensation device for this purpose, comprises, for at least one polarization:

   (a) at least one pair of dipole antenna elements (13; 3a, 3'a, 3b, 3'b, 3c, 3'c, 3d), which are aligned parallel to one another and have a horizontal offset, of a dipole square (15), and/or

   (b) at least one pair of feed points (13'; 3a, 3'a, 3b, 3'b), which are arranged with a horizontal offset with respect to one another, of a patch antenna element (15'),

   which are fed with a phase difference which is dependent on the variably adjustable depression angle.
2. Dual-polarized antenna array according to Claim 1, characterized by the following further features:

   - a compensation arrangement comprises, for at least one polarization, additional antenna elements as well as the antenna elements which are provided on a vertical antenna-element array, specifically

   (a) at least one pair of dipole antenna elements (215; 415, 416) which are arranged with a horizontal offset,
   and/or

   (b) at least two feed points (13'), which are arranged with a horizontal offset with respect to one another, of at least two patch antenna elements (215'; 415', 416'), which are arranged with a horizontal offset,

   which are fed with a phase difference which is dependent on the variably adjustable depression angle.
3. Dual-polarized antenna array according to Claim 2, characterized in that the dipole antenna elements (3a, 3'a; 3b, 3'b; 3c, 3'c; 3d, 3'd; 215; 415) of the compensation arrangement, which are driven by a phase difference which is dependent on the depression angle, are part of a square dipole structure, preferably in the form of a dipole square.
4. Dual-polarized antenna array according to Claim 2, characterized in that the dipole antenna elements (203a, 203b, 203c, 203d; 215) of the compensation arrangement, which are driven by a phase difference which is dependent on the depression angle, form a cruciform dipole structure, preferably in the form of two cruciform dipoles which are arranged at least with the horizontal components offset with respect to one another.
5. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the at least one pair of dipole antenna elements (15, 13, 3a, 3'a, 3b, 3'b, 3c, 3'c, 3d, 3'd; 215; 415; 416) which are aligned parallel to one another, or at least the one pair of patch antenna elements (15', 13'; 215'; 415'; 416') which are provided, or the at least one patch antenna element (15) is or are arranged with at least two feed points (13') symmetrically with respect to a vertical centre plane of symmetry (245).
6. Dual-polarized antenna array according to at least one of Claims 1 to 5, characterized in that the dipole antenna elements (3a - 3'd; 203a - 203d; 215; 415) and/or the associated feed points of the patch antenna elements (15', 115', 215', 415', 416') are fed with phases which can be set differently via phase shifters (27; 127) preferably in the form of phase shifter assemblies.
7. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 1 to 6, characterized in that power splitting can be carried out in particular in the form of the phase shifter assemblies (27; 127) which are used, by which means the dipole and/or patch antenna elements (3a, 3'a; 3b, 3'b; 3c, 3'c; 3d, 3'd) which are part of the compensation device can be fed with a different power to that of the remaining antenna-element arrangements of the antenna array.
8. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 2 to 7, characterized in that power splitting can be carried out in particular in the form of the phase shifter assemblies (27; 127) which are used, by which means the dipole and/or patch antenna elements (215, 215'; 415, 415') which are part of the compensation arrangement can be fed with a different power to that of the remaining antenna-element arrangements of the antenna array.
9. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 1 to 6, characterized in that, in the case of an antenna array having a compensation device with at least two dipole squares (15), the respectively parallel dipoles (3a, 3b) which are located closer together of the two dipole squares (15) are connected to one another via a common connecting line (19, 119), and are preferably interconnected via an addition point (21, 121), by means of an associated feed line (31, 131).
10. Dual-polarized antenna array according to Claim 9, characterized in that, in the case of an antenna array having at least two dipole squares (15), the dipole (3'a, 3'b; 3'c, 3'd) which is in each case in parallel with the interconnected dipoles (3a, 3b; 3c, 3d) is connected to a separate input (27'a, 27'b, 127'a, 127'b) of a phase shifter (27', 127').
11. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 1 to 10, characterized in that, in the case of an antenna array having a compensation device having at least two patch antenna elements (15') which each have two pairs of feed points (13'), the feed points (3a, 3b; 3c, 3d) which are in each case closer for the relevant polarization are in each case connected to one another via a connecting line (19, 119), and are preferably interconnected via an addition point (21, 121) by means of an associated feed line (31, 331).
12. Dual-polarized antenna array according to Claim 11, characterized in that, in the case of an antenna array having at least two patch antenna elements (15') which each have two feed points (13'), the feed point (3'a, 3'b; 3'c, 3'd), which is in each case the further feed point with respect to the interconnected feed points (3a, 3b; 3c, 3d), of the relevant patch antenna element (15') is connected to a separate input (27'a, 27'b, 127'a, 127'b) of a phase shifter (27', 127').
13. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the compensation antenna element device comprises a dipole square (15) or a patch antenna element (15') having two pairs of feed points (13') for each polarization, with the mutually parallel dipoles (13) of the dipole square (15) or the two feed points (13'), which are provided for one polarization, of the patch antenna element (15') of the compensation antenna element device being connected to the two inputs of a phase shifter (27', 127').
14. Dual-polarized antenna array according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the further antenna element arrangements which are provided in addition to the compensation antenna element device are constructed as group antenna elements, which comprise at least two dipoles for each polarization or, in the case of a patch antenna element, at least two feed points (13') for each polarization, which are fed with the same phase angle or with a fixed predetermined phase angle with respect to one another.

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