移动无线电天线制造技术

本发明专利技术涉及一种移动无线电天线，尤其是涉及用于移动无线电基站的移动无线电天线，其具有至少一个偶极发射器和设置在所述偶极发射器上的介电体，其特征在于，所述介电体在主发射方向上的高度H为介电体在垂直于主发射方向上的横截面中的最大厚度D的至少30％。

Mobile radio antenna

The invention relates to a mobile radio antenna, especially relates to a mobile radio antenna for mobile radio base station, which has at least one dipole transmitter and set the dielectric body in the dipole transmitter, which is characterized in that at least 30% H height of the dielectric body in the main emission direction for the dielectric body the maximum thickness of D in the cross section perpendicular to the main direction of the launch.

【技术实现步骤摘要】
移动无线电天线
本专利技术涉及一种移动无线电天线，该移动无线电天线具有偶极发射器和设置在偶极发射器上的介电体。此外，本专利技术涉及一种移动无线电天线装置，该移动无线电天线装置具有多个天线、第一天线构成的第一子组和第二天线构成的第二子组。优选地，在此分别涉及移动无线电天线，以应用在移动无线电基站上。
技术介绍
介电棒形天线的使用目前仅在雷达技术的领域中是已知的。这样，在公开内容“Compact,dualpolarizedUWBantenna,embeddedinadielectric”(GrzegorzAdamiuk等人，IEEEtransactionsonantennasandpropagation，第56卷，2010年2月2日)中公开了一种UWB天线，其中双极化的由两个狭缝形发射器组成的发射器设置在呈圆锥形式的介电体中。公开内容“Anultra-widebanddielectricrodantennafedbyaplanarcircularslot”(MarioLeib等人，IEEEtransactionsonmicrowavetheoryandtechniques，第59卷，第4期，第1082-1089页，2011年4月)同样示出了一种UWB天线，该UWB天线具有介电棒形发射器，该介电棒形发射器通过狭缝形天线来馈电。公开内容“WidebandDual-Circularly-PolarizedDielectricRodAntennaforApplicationsinV-bandFrequencies”(M.W.Rousstia等人，ProceedingsofICT.OPEN2013,27-2811月，2013年，Eindhoven，TechnischeEindhoven，2013年)、“Highperformance60-GHzdielectricrodantennawithdualcircularpolarization”(M.W.Rousstia等人，Proceedingsofthe10thEuropeanRadarConference，(EuRAD)，2013年10月9-11日，纽伦堡，IEEE，第359至362页)以及“NEWMETHODFORULTRAWIDEBANDANDHIGHGAINRECTANGULARDIELECTRICRODANTENNADESIGN”(JingpingLiu等人，ProgressInElectromagneticsResearchC，第36卷，第131-143页，2013年)同样描述了棒形介电体在雷达
中的应用。在移动无线电领域中，仅已知在由多个偶极发射器构成的阵列天线中，具有低相对介电常数的薄介电板设置在各个偶极发射器上。此外，在移动无线电领域中已知介电谐振天线，其中介电体本身用作发射器，该发射器通常经由狭缝来馈电。
技术实现思路
本专利技术的任务是改进移动无线电天线的特性，并且尤其是改进了无线电天线在具有高单发射器密度的移动无线电天线装置中的可应用性。该任务根据本专利技术通过根据权利要求1所述的移动无线电天线以及通过根据权利要求7所述的移动无线电天线装置来解决。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。在第一方面，本专利技术示出了一种移动无线电天线，尤其是用于移动无线电基站的移动无线电天线，该移动无线电天线具有至少一个偶极发射器和设置在偶极发射器上的介电体。本专利技术的特征在于，介电体在主发射方向上的高度H为介电体在垂直于主发射方向上的横截面中的最大厚度D的至少30％。通过根据本专利技术的设计，介电体作为用于由偶极发射器发射的移动无线电信号的波导起作用，并且偶极发射器的发射平面由此移动。发射平面的移动尤其指的是有效的发射器孔径的改变和/或移动和/或辐射的相中心在主发射方向上的移动。这能够实现由偶极发射器和介电体构成的组合尤其在具有多个天线的移动无线电天线装置的领域中的许多新的应用领域。优选地，介电体的高度H在此为介电体的最大厚度D的至少50％，还优选的是，介电体的高度H在此为介电体的最大厚度D的至少70％。由此，提供了发射平面的相应大的移动。在可能的实施形式中，介电体的高度H大于介电体的最大厚度D的85％，或设置大于介电体的最大厚度的150％。介电体的高度H向上至少原理上不受限。但，在所想要的应用方面优选H<6*D，进一步优选H<3*D。优选适用于具有在55°到100°之间的水平半值宽度的天线，尤其是适用于65°+-10°或90°+-10°的水平半值宽度的天线。可替选地或附加地，适用于具有在23°到43°之间的水平半值宽度的天线，在此H<6*D和/或H>2*D。由此，考虑介电体的随高度变大而升高的聚束作用。此外，可考虑的是，在多个天线可灵活连接在一起和/或单独运行的波束形成和/或波束赋形应用中针对各个天线使用具有不同高度的介电体。根据本专利技术，在偶极发射器的主发射方向上测量介电体的高度H。厚度D在介电体的横截面上即在垂直于偶极发射器的主发射方向的平面中被测量。介电体在此不必具有对称的构型。介电体在偶极发射器的主发射方向上的最长的延伸视为介电体的高度，在横截面上即在垂直于主发射方向的平面中的最长的延伸视为介电体在高度平面上的厚度。介电体的最大厚度D由此是在介电体的横截面上在整个高度平面上所看的最大厚度。根据本专利技术的移动无线电天线优选可以经由信号线路与移动无线电基站连接，以便接收和/或发射移动无线电信号。在此，根据本专利技术的移动无线电天线优选可以使用在如下频带中，该频带在100MHz与10GHz之间、优选在500MHz到6GHz之间的范围中。可替选地或附加地，天线可以具有谐振频率范围，该谐振频率范围在100MHz到10GHz之间、优选在500MHz到6GHz之间。原则上，也可以考虑更高的频率，尤其是在偶极发射器为电路板偶极的情况下。根据本专利技术的介电体首先可以由任意介电材料来制造。例如，该介电体在此可以由均匀的介电材料制造。例如，介电体在此可以是实心塑料本体。但可替选地，介电体也可以由具有较高的相对介电常数的第一材料和具有较低的相对介电常数的第二材料构成。例如，在此第一材料可以作为颗粒嵌入在第二材料中，反之亦然。可替选地，第二材料可以是气态的并且气泡形地嵌入在第一材料中。尤其是，在此空气气泡可以设置在第一材料中。与所使用的材料无关地，介电体优选具有大于2的有效相对介电常数、还优选地大于2.5的有效相对介电常数。有效介电常数εr在此例如可以在2到4之间、还优选在2.5到3.5之间。例如，在此可以使用相对介电常数在该范围中的实心材料，或使用具有高相对介电常数和嵌入的空气气泡的材料。此外，例如可以将具有较高的相对介电常数的的材料作为颗粒嵌入在具有较低的相对介电常数的材料中。介电体的材料在此可以具有近似恒定的介电常数，或具有介电常数的梯度。优选地，介电体具有沿着主发射方向上指向的对称轴线。由此得到特别均匀的远场图。特别优选地，对称性在此是轴向对称性和/或旋转对称性。特别优选地，介电体在此关于在介电体的主发射方向上定向的对称轴线旋转对称，即其具有圆形的横截面。在此情况下，最大厚度D对应于介电体的横截面的最大直径。可替选地，介电体可以关于沿偶极发射器的主发射方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动无线电天线，尤其是用于移动无线电基站的移动无线电天线，所述移动无线电天线具有至少一个偶极发射器和设置在偶极发射器上的介电体，其特征在于,所述介电体在主发射方向上的高度H为介电体在垂直于主发射方向上的横截面中的最大厚度D的至少30％。

【技术特征摘要】
2016.03.03 DE 102016002588.31.一种移动无线电天线，尤其是用于移动无线电基站的移动无线电天线，所述移动无线电天线具有至少一个偶极发射器和设置在偶极发射器上的介电体，其特征在于,所述介电体在主发射方向上的高度H为介电体在垂直于主发射方向上的横截面中的最大厚度D的至少30％。2.根据上述权利要求中任一项所述的移动无线电天线，其中所述介电体的高度为所述介电体的最大厚度D的至少50％，优选为所述介电体的最大厚度D的最少70％，和/或其中所述介电体具有εr>2的有效相对介电常数，并且优选具有εr>2.5的有效相对介电常数。3.根据权利要求1所述的移动无线电天线，其中所述偶极发射器是双极化的偶极发射器，和/或其中所述介电体具有在主发射方向上指向的对称轴线，其中所述对称轴线优选是轴向对称性和/或旋转对称性，和/或其中所述介电常数具有棒形区域和/或透镜区域，其中所述棒形区域的高度优选为所述介电常数的高度H的50％至100％之间，进一步优选在65％与100％之间，和/或其中所述透镜区域优选设置在所述棒形区域的背离于偶极发射器的侧上，和/或其中优选地所述透镜区域的高度为在所述介电体的高度H的5％到50％之间、更优选地在10％到35％之间。4.根据上述权利要求中任一项所述的移动无线电天线，其中对于所述介电常数的最大厚度D，存在对天线的最低谐振频率范围的中频的波长λ和所述介电体的有效相对介电常数的如下关系：和/或优选地，和/或或5.根据上述权利要求中任一项所述的移动无线电天线，其中在所述介电体中和/或在所述介电体上设置导电的和/或金属的元件，其中所述导电的和/或金属的元件优选是所述介电体的内表面或外表面的涂层，和/或是设置在所述介电体中或设置在所述介电体上的导电的和/或金属的片，和/或其中所述导电的和/或金属的元件包围所述介电体的外环周或在垂直于主发射方向的平面中延伸，其中优选地，所述导电的和/或金属的元件具有聚束作用，所述聚束作用对于频率fmet而言是最大的，和其中所述介电体具有聚束作用，所述聚束作用对于频率fdiel而言是最大的，其中fmet≠fdiel，其中还优选的是fmet<fdiel，和/或其中优选地对于天线的最低谐振频率范围的中频fres存在如下关系：fmet<fres<fdiel，和/或其中还优选│fdiel-fmet│/fdiel>0.1*fdiel，更优选的是│fdiel-fmet│/fdiel>0.2*fdiel。6.根据上述权利要求中任一项所述的移动无线电天线，其具有反射器，在所述反射器上设置所述偶极发射器，其中所述天线具有子反射器，所述子反射器优选构成为反射器框架，其中所述反射器框架的棱边长度等于或大于所述介电体的最大厚度D，和/或其中在所述反射器与偶极发射器之间的间距在0.05λ到0.5λ之间、优选在0.1λ到0.4λ之间，其中λ为所述天线的最低谐振频率范围的中频的波长，和/或其中所述反射器具有聚束作用，所述聚束作用对于频率fref而言是最大的，和其中所述介电体具有聚束作用，所述聚束作用对于频率fdiel而言是最大的，其中fref≠fdiel，其中还优选的是fref<fdiel，和/或其中优选地对于天线的最低谐振频率范围的中频fref存在如下关系：fref<fres<fdiel，和/或其中还优选：│fdiel-fref│/fdiel>0.1*fdiel，更优选的是│fdiel-fref│/fdiel>0.2*fdiel。7.一种移动无线电天线装置，其具有：多个天线，尤其是用于移动无线电基站；具有一个或多个第一天线构成的第一子组和由一个或多个第二天线构成的第二子组，其特征在于,所述第一天线分别包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·福尔默，M·戈特尔，
申请(专利权)人：凯瑟林沃克两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE