ES2294526T3

ES2294526T3 - Disposicion de antena.

Info

Publication number: ES2294526T3
Application number: ES04763839T
Authority: ES
Inventors: Roland Gabriel; Jurgen Rumold; Jorg Langenberg
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2008-04-01
Anticipated expiration: 2024-08-05
Also published as: BRPI0413320A; DE10336072B4; EP1652267B1; DE10336072A1; WO2005018043A1; EP1652267A1; CN2691083Y

Abstract

Disposición de antena con las siguientes características: - están previstos al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores que comprenden en cada caso varios emisores (3), - los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores están dispuestos con desplazamiento uno respecto a otro en la dirección horizontal y/o vertical, preferiblemente delante de un reflector (1), - los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores emiten al menos en un plano de polarización, - los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores están dispuestos y/o alimentados de tal manera que el lóbulo (7.1) principal del primer sistema (3.1) de emisores y el lóbulo (7.2) principal del segundo sistema (3.2) de emisores encierran un ángulo (alfa) entre sí, - está prevista una red (13) mediante la que al primer sistema (3.1) de emisores y al segundo sistema (3.2) de emisores puede suministrarse una señal con intensidad ajustable de manera diferente una con respecto a otra, de manera que mediante un solapamiento correspondiente de los lóbulos principales de los emisores (3) de los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores se genera una dirección (alfa) de radiación angular diferente de la disposición de antena, y - ambos sistemas (3.1, 3.2) de emisores comprenden emisores (3) que emiten y/o reciben con la misma polarización, caracterizada por las siguientes características adicionales: - los emisores (3) del primer sistema (3.1) de emisores están dispuestos de manera alterna con los emisores (3) del segundo sistema (3.2) de emisores con un desplazamiento vertical y/o un desplazamiento horizontal, y - la distancia de los emisores (3) dispuestos conectados con desplazamiento vertical y/o desplazamiento horizontal se sitúa en la zona de media longitud de onda de la frecuencia operativa.

Description

Disposición de antena.

La invención se refiere a una disposición de antena según el preámbulo de la reivindicación 1.

Especialmente las antenas de radiotelefonía móvil previstas para una estación base comprenden normalmente una disposición de antena con un reflector, delante del cual situados desplazados unos respectos a otros en dirección vertical está prevista una pluralidad de elementos emisores y que forman por tanto un conjunto ("array"). Estos pueden emitir y recibir por ejemplo en una o dos polarizaciones perpendiculares entre sí. Los elementos emisores pueden a este respecto estar configurados para la recepción únicamente en una banda de frecuencia. La disposición de antena también puede estar configurada, no obstante, como antena multibanda, por ejemplo para enviar y recibir dos bandas de frecuencia situadas desplazadas una respecto a otra. Las denominadas antenas tribanda también se conocen fundamentalmente.

De manera conocida, la red de radiotelefonía móvil está configurada de manera celular, estando asociada cada célula a una estación base correspondiente con al menos una antena de radiotelefonía móvil para enviar y recibir. Las antenas están construidas a este respecto de tal manera que, por regla general, emiten en un ángulo determinado con respecto a la horizontal con un lóbulo principal orientado hacia abajo, con lo cual se establece un tamaño de célula determinado. Este ángulo de descenso se denomina de manera conocida también como ángulo de inclinación descendente ("downtilt").

A partir del documento WO 01/13459 A1 se ha propuesto ya por tanto una disposición de desplazador de fase, en la que, en caso de un conjunto de antenas de una sola columna con varios emisores dispuestos unos sobre otros, el ángulo de inclinación descendente puede ajustarse de manera diferente continuamente. Según esta publicación anterior se emplean para ello desplazadores de fase diferenciales, que provocan en caso de un ajuste diferente que la longitud del tiempo de propagación y, con ello, el desplazamiento de fase, se reajusten en las dos salidas de un desplazador de fase respectivo en dirección diferente, con lo cual puede ajustarse el ángulo de descenso.

A este respecto, el ajuste y reajuste del ángulo del desplazador de fase puede realizarse manualmente o mediante una unidad de reajuste controlable a distancia, tal como se conoce por ejemplo según el documento DE 101 04 564 C1.

Una disposición de antena que constituye el tipo genérico se ha dado a conocer por el documento US 4.667.201. Esta antena anteriormente conocida comprende fundamentalmente dos sistemas de emisores dispuestos desplazados uno respecto a otro en la dirección vertical, que comprenden en cada caso una pluralidad de emisores. Los emisores pertenecientes en cada caso a un sistema de emisores están orientados y preajustados a este respecto en un ángulo diferente con respecto a la horizontal. Para poder ajustar la dirección de barrido angularmente de manera diferente, está previsto además un sistema electrónico con el que puede ajustarse de manera diferente la fuente principal mediante diferente intensidad y distribución, en referencia a los emisores de ambos sistemas de emisores.

El hecho de que, básicamente, las antenas puedan estar dispuestas conectadas unas respecto a otras en una dirección de montaje, por ejemplo en el caso de una orientación vertical de un reflector, se conoce por ejemplo por el documento US 5.923.296. Se trata a este respecto de elementos de antena que comprenden a una distancia regular un emisor polarizado horizontalmente y, seguidamente, un emisor polarizado verticalmente. Se trata a este respecto de una disposición habitual de emisores delante de un reflector, que emiten y/o reciben en dos polarizaciones
diferentes.

Una disposición de antena de polarización dual se conoce, finalmente, también por el documento EP 1 156 549 A2. En esta publicación anterior se describe un conjunto de antenas en el que están previstos varios emisores de polarización dual, concretamente emisores de polarización dual de un primer grupo emisor y emisores de polarización dual de un segundo grupo emisor. Los emisores de los grupos emisores individuales están previstos para diferentes bandas de frecuencia.

Como es habitual para este tipo de antenas, la distancia entre dos emisores de una dirección de polarización así como la distancia entre dos emisores de la otra dirección de polarización se sitúan en el orden de magnitud de una longitud de onda de la frecuencia operativa. Esto corresponde a las condiciones generales, conocidas por el experto en la técnica, ya que en la técnica de antenas se conoce que para lograr los diagramas vectoriales adecuados una distancia vertical de los emisores individuales debe situarse en el orden de magnitud de una longitud de onda. Con esta condición pueden lograrse entonces los diagramas de emisión adecuados con anchos medios deseados y amortiguación del lóbulo lateral.

Aunque se ha demostrado básicamente el ajuste de diferentes ángulos de inclinación descendente mediante la variación de la posición de fase que se suministra a los elementos emisores individuales, es objetivo de la presente invención crear en cambio una solución de otro tipo y además simplificada para el ajuste de diferentes ángulos de radiación, especialmente del ángulo de inclinación descendente y/o abrir nuevas posibilidades para el ajuste del ángulo de radiación.

El objetivo se soluciona según la invención según las características indicadas en la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Según la presente invención puede realizarse sin problemas también de manera continua un ajuste de fase entre dos valores límite. Esto es posible en el marco de la invención únicamente mediante una distribución de potencia correspondiente. Sin embargo, si además de una distribución de potencia se realiza además también un desplazamiento temporal de las señales que se suministran a los emisores individuales, entonces es posible incluso un giro más allá de la zona de los lóbulos del sistema.

Según la invención, se parte a este respecto de una antena que comprende al menos dos sistemas de emisores denominados en lo sucesivo también como grupos emisores, estando compuesto cada grupo emisor por varios emisores. Los emisores del primer sistema de emisores están dispuestos con respecto a los emisores del segundo sistema de emisores de manera alterna con desplazamiento vertical y/o con desplazamiento horizontal. A este respecto además la distancia de los emisores dispuestos conectados con desplazamiento vertical y/u horizontal está seleccionada de manera que se sitúa en la zona de media longitud de onda de la frecuencia operativa y no en la zona de una longitud de onda completa, tal como se conoce por las disposiciones de antena habituales. Mediante esta reducción de la distancia de colocación de la antena "aproximadamente por un factor de 2" pueden lograrse diagramas individuales especialmente útiles con lóbulos laterales lo más pequeños posible.

Si por ejemplo un elemento emisor de un grupo emisor está ajustado con un ángulo de inclinación descendente de 0º y un segundo elemento emisor del segundo grupo emisor con un ángulo de inclinación descendente de 10º con respecto a la horizontal hacia abajo, entonces con la disposición de antena según la invención puede ajustarse de manera continua cualquier ángulo, es decir por tanto cualquier ángulo de inclinación descendente intermedio. Teniendo en cuenta adicionalmente un desplazamiento temporal de las señales que se suministran a los emisores puede realizarse un giro más allá de la zona de los dos lóbulos del sistema.

De manera detallada esto se consigue según la invención porque una señal de entrada se distribuye en los diversos elementos emisores, es decir en los al menos dos elementos emisores previstos desplazados uno respecto a otro, suministrándose las partes individuales de las señales (correlacionadas) a los elementos emisores con amplitud diferente. Si la energía total se suministra por ejemplo sólo al elemento emisor superior que irradia con 0º con respecto a la horizontal, entonces toda la radiación del lóbulo principal se realiza en la dirección horizontal. Si toda la intensidad se suministra al dispositivo emisor inferior, que está preajustado por ejemplo con un ángulo de inclinación descendente de 10º, entonces se realiza una radiación del lóbulo principal en este ángulo de 10º inclinado hacia abajo. Si ahora la energía se desvía de manera continua desde uno cada vez más al otro emisor y por tanto se suministra a ambos grupos emisores o al menos a ambos elementos emisores en partes diferentes, entonces la distribución de la intensidad de la energía suministrada a al menos los dos elementos emisores provoca una variación continua de la orientación del lóbulo principal, que en el ejemplo explicado por tanto puede ajustarse entre 0º y como máximo 10º con diferentes ángulos de radiación con respecto al plano horizontal. Sin embargo si no sólo se realiza una distribución de potencia de las dos señales individuales, sino que se realiza adicionalmente también un desplazamiento lateral de las señales, entonces puede realizarse, lo que ya se indicó, un giro más allá de la zona de los dos lóbulos del sistema.

El conjunto de antenas presenta con respecto a antenas convencionales una ocupación de los emisores esencialmente más estrecha, preferiblemente por un factor de 2. Preferiblemente, los emisores dispuestos verticalmente se asocian de manera alterna a los dos grupos emisores, es decir, por ejemplo el emisor más inferior se asocia mediante alimentación al primer grupo emisor, el emisor situado por encima al segundo grupo emisor, el tercer emisor desde abajo a su vez al primer grupo emisor, etc. Los dos grupos emisores se denominan también como subconjuntos.

Si los elementos emisores correspondientes o sus direcciones de polarización están orientados verticalmente, entonces puede realizarse de este modo un ajuste diferente del ángulo de inclinación descendente. Si los elementos emisores están orientados desplazados unos junto a otros en dirección horizontal o su plano de polarización o de emisión está orientado en dirección horizontal, entonces puede realizarse mediante el continuo suministro de intensidad diferente de la señal un ajuste de ángulo diferente en la dirección del azimut y no en la dirección de elevación. También en este caso es posible a su vez, teniendo en cuenta un desplazamiento temporal adicional además de una mera distribución de potencia, un giro más allá de la zona de los dos lóbulos del sistema.

Sin embargo, si se emplea por ejemplo un conjunto de antenas con al menos dos columnas y con al menos dos elementos emisores en cada columna, entonces puede realizarse un ajuste solapado tanto en dirección vertical como en horizontal, para realizar una orientación correspondiente del lóbulo principal en el espacio y todo ello sólo mediante suministro de intensidad diferente, es decir, mediante alimentación de la señal con intensidad diferente para los elementos emisores individuales. También son concebibles diferentes posiciones de fase.

Naturalmente, la solución según la invención es posible básicamente también empleando elementos emisores que emiten en dos polarizaciones perpendiculares una respecto a otra y, a este respecto, están orientados preferiblemente en un ángulo de +45º o -45º con respecto a la horizontal (o a la vertical). Igualmente el principio puede efectuarse no sólo en una antena de una única banda, sino en una antena multibanda, que presenta emisores correspondientes para dos, tres, etc. bandas de frecuencia.

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A este respecto también es posible además que, por ejemplo, el valor límite establecido por el ajuste básico de los elementos emisores se modifique por ejemplo mediante reajuste mecánico, dado el caso también mediante ajuste angular diferente controlable a distancia mecánicamente. Además, puede ajustarse también de manera diferente mediante ajuste de fase diferente adicionalmente un valor límite superior o inferior de la disposición de antena de tal manera, que mediante el suministro de intensidad diferente puede realizarse a su vez cualquier valor intermedio de la orientación del lóbulo principal entre los valores límites así preestablecidos.

En una forma de realización especialmente preferida, la alimentación de una disposición de antena correspondiente se realiza mediante una red, que realiza una distribución de potencia hacia los elementos emisores previstos. Esto puede realizarse por ejemplo en combinación con un desplazador de fase, que consiste en el caso más sencillo a su vez en un desplazador de fase diferencial, que coopera por ejemplo con un híbrido de 90º de 3 dB. En la entrada del híbrido se encuentran las señales con la misma amplitud pero con diferente fase. Esto hace que, en la salida de la red, las señales estén presentes allí con la misma fase, aunque con diferentes amplitudes. Por tanto puede realizarse, mediante un ajuste diferente del desplazador de fase situado aguas arriba de la red, mediante el control de fases diferente, una alimentación con la misma fase y diferentes amplitudes.

Sin embargo, no sólo es posible una disposición vertical de los emisores individuales y la agrupación en grupos emisores con una distribución alterna, sino también una disposición de los emisores o grupos emisores que no están dispuestos unos sobre otros sino unos al lado de otros. Básicamente pueden concebirse también otras disposiciones, que se diferencian de una disposición desplazada sólo de manera vertical u horizontal. Por tanto la utilidad de la invención no se limita sólo a una modificación variable o fija de la orientación vertical del diagrama de emisión, sino que puede realizarse básicamente también una disposición para el control de la orientación horizontal del lóbulo de emisión. Así, pueden concebirse por ejemplo antenas y sistemas de antena que generan en función del modo de conexión de una red dos diagramas horizontales. Mediante una red adicional adecuada se ha comprobado que, al igual que para el caso vertical, mediante una distribución de potencia, también para una disposición horizontal de los emisores, todas las orientaciones entre las direcciones de los dos lóbulos individuales son ajustables progresivamente. Si además de una mera distribución de potencia se genera también un desplazamiento de fase, es decir un desplazamiento temporal de las señales, entonces puede realizarse tanto en dirección horizontal como vertical, un giro más allá de los dos lóbulos del sistema. Con una combinación correspondiente de control vertical y horizontal es posible a este respecto también realizar una orientación modificada progresivamente en el espacio.

Otras ventajas, detalles y características de la invención se deducen a continuación de los ejemplos de realización representados mediante dibujos. A este respecto muestran, cada uno:

la figura 1, una vista frontal esquemática de una disposición de antena con dos elementos emisores dispuestos uno sobre otro (emisores de dipolo);

la figura 2, una representación lateral esquemática de la disposición de antena según la figura 1 con una red conectada aguas arriba con un híbrido de 90º y un desplazador de fase diferencial para el control de amplitud;

la figura 3, una vista esquemática de los lóbulos preajustados de manera diferente de la disposición de antena y del lóbulo del sistema global resultante mediante superposición, que puede ajustarse de cualquier forma entremedias;

la figura 4, un ejemplo modificado con respecto a la figura 1;

la figura 5, un ejemplo correspondiente para el ajuste de un ángulo de azimut diferente para el lóbulo principal;

la figura 6, un ejemplo de un ajuste diferente correspondiente de un lóbulo que aparece mediante superposición, que puede ajustarse de manera diferente en la dirección del azimut y de elevación;

la figura 7, un primer ejemplo de realización según la invención en vista esquemática; y

la figura 8, un ejemplo de realización esquemático adicional para un sistema de antena según la invención con emisores dispuestos unos sobre otros de manera alterna, estando previstos los dos grupos emisores en cada caso con emisores individuales o grupos emisores sucesivos de manera alterna, y estando orientados los reflectores correspondientes al menos de un grupo emisor en otro ángulo con respecto a los reflectores del otro grupo emisor.

Mediante las figuras 1 a 6 descritas a continuación se explica en primer lugar una estructura básica de un sistema de antena mediante ejemplos diferentes, describiéndose después de ello disposiciones de antena según la invención mediante las figuras 7 y 8.

En la figura 1 está representada en una vista frontal esquemática una disposición de antena con un reflector 1 orientado verticalmente, delante del cual están dispuestos dos dispositivos 3 emisores uno sobre otro verticalmente, que en lo sucesivo se denominan también de manera abreviada como emisores 3. En el ejemplo de realización mostrado, cada uno de los dos emisores 3 consiste en un grupo 3.1 ó 3.2 emisor que comprende, en el ejemplo de realización mostrado, en cada caso un emisor 3.1 ó 3.2 de dipolo con orientación vertical. La disposición de antena emite por tanto en un plano de polarización vertical en una banda de frecuencia.

En la figura 2 está reproducida ahora igualmente, sólo de manera meramente esquemática con fines de ilustración del principio según la invención, la disposición de antena según la figura 1 en representación lateral. Los dos emisores 3 están preajustados a este respecto, en el caso del ejemplo de realización explicado, básicamente (por ejemplo, de manera fija) de tal manara, que (por ejemplo mediante orientación mecánica) el dispositivo 3.1 emisor superior emite en dirección horizontal y el dispositivo 3.2 emisor inferior, por ejemplo, de manera inclinada exactamente con un ángulo \alpha de inclinación descendente de 10º con respecto al plano horizontal hacia abajo. Este preajuste puede estar ajustado igualmente de manera fija mediante preajuste mecánico de manera correspondiente. Los lóbulos 7.1 y 7.2 principales de los dos dispositivos 3.1 y 3.2 emisores, que en lo sucesivo se denominan en parte también como sistemas 3.1 y 3.2 de emisores, están dibujados en la figura 2, al igual que el plano 11 horizontal asociado en cada caso.

En el ejemplo de realización mostrado se alimenta la disposición de antena así formada a través de una red 13 que, en el ejemplo de realización mostrado, comprende un circuito 15 híbrido, por ejemplo un híbrido de 90º de 3 db, aguas arriba del cual está situado un desplazador 17 de fase, en el ejemplo de realización mostrado, un desplazador 17 de fase diferencial.

A continuación se explicará el control en el ejemplo de realización mostrado, partiéndose de la posición básica, en la que el desplazador 17 de fase se encuentra en su posición central neutral, situándose en la entrada 15a o 15b del circuito 15 híbrido las señales que proceden del desplazador de fase con la misma amplitud. Si el desplazador 17 de fase se encuentra en su posición neutral o de salida central, entonces en las dos entradas 15a y 15b del circuito 15 híbrido las señales se sitúan también con la misma posición de fase.

Si ahora el desplazador de fase se desplaza sin embargo, por ejemplo, según las representaciones 19 de flecha desde la posición neutral central hacia la izquierda o hacia la derecha, entonces la posición de fase se diferencia en la entrada 15a de la de la entrada 15b únicamente porque la señal procedente del desplazador de fase llega antes a la bifurcación 19a de introducción, en caso de un acortamiento de la línea eléctrica, y a la segunda bifurcación 19b más tarde debido a un mayor trayecto y a un retardo del tiempo de propagación provocado por el mismo. Esto tiene como consecuencia que, en la salida de la red, es decir en la salida 15'a, 15'b, las señales correspondientes existen ahora a su vez con la misma fase, sin embargo con diferentes amplitudes. Si estas señales se dan ahora con la misma fase con amplitudes correspondientes diferentes a los dos grupos emisores, es decir, los dispositivos emisores o elementos 3.1 y 3.2 emisores, entonces en función de la posición del desplazador de fase, el grupo 3.1 emisor superior o el grupo 3.2 emisor inferior, es decir en el presente caso el sistema 3.1 de emisores superior o el dispositivo emisor inferior o el sistema 3.2 de emisores inferior, obtienen una parte de la intensidad mayor o menor de manera diferente de la señal alimentada.

Si la señal con su intensidad total se suministrara exclusivamente sólo al dispositivo 3.1 emisor superior, entonces la disposición de antena explicada emitiría en dirección exactamente horizontal (puesto que no se suministraría al sistema 3.2 de emisores inferior absolutamente nada de energía). Si la señal alimentada total se suministrara exclusivamente al sistema 3.2 de emisores inferior, entonces el conjunto de antena total irradiaría exactamente con el ángulo \alpha de inclinación descendente del ejemplo de realización mostrado, por ejemplo, 10º. Sin embargo si ahora la señal con intensidad diferente se suministra tanto al sistema 3.1 de emisores superior como al 3.2 inferior, entonces en función de la posición del desplazador de fase y por tanto dependiendo de la distribución de la intensidad diferente, ahora puede ajustarse arbitrariamente un descenso del diagrama de emisión y con ello un descenso del lóbulo de emisión principal en el intervalo límite de 0º y \alpha = 10º. En la figura 3 está representado a este respecto esquemáticamente en cada caso el lóbulo 18.1 y 18.2 principal, que reproducen los dos ángulos de radiación ajustados básicamente de manera fija para el elemento 3.1 emisor superior y el elemento 3.2 emisor inferior. Mediante la distribución de intensidad correspondiente al sistema 3.1, 3.2 de emisores superior e inferior puede ahora ajustarse, teniendo en cuenta el campo lejano, mediante superposición de las intensidades ajustables de manera diferente del lóbulo 18.1 y 18.2 principal, un lóbulo 18.3 principal en diferentes ángulos de radiación situados entremedias.

Si por ejemplo se emplea un aparato de control en la estación base y/o un accesorio controlable por ejemplo en forma de un motor paso a paso, entonces puede activarse mediante esto el desplazador 17 de fase de manera correspondiente y, con respecto a la antena, puede ajustarse de la manera más sencilla un descenso deseado del lóbulo de emisión resultante.

Mediante el ejemplo de realización explicado según las figuras 1 a 3 es posible por tanto un ajuste diferente del lóbulo principal, que aparece mediante solapamiento, de la disposición de antena en dirección de elevación.

Igualmente puede realizarse sin embargo también un ajuste del ángulo de radiación diferente en dirección horizontal, es decir en la dirección del azimut. Para ello se remite al ejemplo de realización según la figura 4, en el que está descrita una disposición de antena correspondiente con dos sistemas 3.1 y 3.2 de emisores, que se sitúan sin embargo ahora desplazados uno respecto a otro en dirección horizontal. El hecho de que el plano de polarización deba estar dispuesto a este respecto no en la dirección longitudinal del reflector, sino que pueda discurrir también en otra dirección, por ejemplo transversalmente a la dirección de extensión longitudinal del reflector, se ilustra también mediante la figura 4, al estar orientados allí los dos sistemas 3.1 y 3.2 de emisores dispuestos con desplazamiento lateral en dirección horizontal también de nuevo verticalmente, es decir, emitiendo en un plano de polarización vertical.

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La alimentación se produce según la figura 5 también de nuevo a través de una red 13 explicada mediante la figura 2. También en este caso, mediante desplazamiento correspondiente del desplazador de fase desde su posición neutral central, puede suministrarse una señal al circuito 15 híbrido en las dos entradas 15a y 15b con la misma intensidad, pero con diferente posición de fase, lo que en la salida 15'a y 15'b del circuito 15 híbrido significa que la señal que existe allí se suministra ahora con la misma posición de fase, pero con diferente intensidad a los dos dispositivos 3.1 y 3.2 emisores. Si por ejemplo en este ejemplo de realización (la figura 5 reproduce a este respecto esquemáticamente la disposición de antena con dos sistemas 3.1 y 3.2 de emisores (grupos emisores), que están dispuestos en un plano horizontal uno al lado de otro) está previsto que los dos emisores 3 de los sistemas 3.1 y 3.2 de emisores emitan en cada caso en un ángulo de -\alpha y +\alpha, por ejemplo de -15º y +15º con respecto a un plano vertical central hacia fuera, entonces puede ahora ajustarse de manera diferente, mediante distribución de la intensidad diferente, la dirección de emisión del lóbulo principal entre estos dos valores extremos de -15º hasta +15º.

Mediante la figura 6 se muestra ahora un conjunto de antena con dos columnas 23a y 23b, en las que en cada caso están previstos dos sistemas 3.11 y 3.21 de emisores o emisores dispuestos uno sobre otro en una columna o 3.12 y 3.22 en la segunda columna. En principio se trata en este caso, en última instancia, de cuatro grupos 3.11 a 3.22 o sistemas de emisores.

Una señal de entrada se suministra ahora a la entrada 17a del primer desplazador 17 de fase, que genera, de manera correspondiente a su dirección de desplazamiento a través del circuito 15 híbrido dispuesto aguas abajo, en la salida del circuito 15 híbrido, una señal con la misma posición de fase, pero con diferente intensidad. Además el ángulo de inclinación descendente del conjunto de antena vuelve a ajustarse por ejemplo según la figura 6. Las dos señales correspondientes se ven influidas ahora sin embargo, a través de un circuito correspondiente con un desplazador 117a o 117b de fase y un circuito 115a o 115b híbrido situado aguas abajo en cada caso, de nuevo a través del desplazador 117a, 117b de fase de tal manera que, en la salida, en función de la posición del desplazador de fase, se suministra una intensidad mayor o menor de la señal o bien al emisor 3.11 de dipolo superior o 3.12 y también una intensidad mayor o menor o bien al emisor 3.21 de dipolo inferior o 3.22. En este ejemplo de realización según la figura 6 a este respecto están acoplados entre sí preferiblemente los dos desplazadores 117a y 117b de fase en el segundo nivel, de manera que la distribución de la intensidad para los elementos emisores se distribuye mutuamente con la misma proporción en la columna 23a izquierda o 23b derecha.

Mediante esta disposición puede realizarse mediante ajuste o desplazamiento correspondiente del desplazador 17 de fase en el primer nivel de la red, en cooperación con el híbrido 15 conectado aguas abajo del primer nivel, el ángulo de inclinación descendente y, mediante accionamiento o ajuste correspondiente del desplazador 117a y 117b de fase con los circuitos 115a, 115b híbridos asociados en cada caso en el segundo nivel, un ajuste angular correspondiente en la dirección del azimut, para ajustar arbitrariamente el lóbulo principal situado entremedias entre los ángulos de radiación predeterminados de manera condicionada por el sistema como valor límite. Los valores límite o de referencia para el ángulo de inclinación descendente ajustable diferente están predeterminados básicamente debido a los dos lóbulos del sistema. Estos valores límite pueden superarse sin embargo si, adicionalmente, para uno o varios elementos emisores se realiza además un desplazamiento de fase separado y la señal se suministra con un desplazamiento de fase correspondiente.

Mediante la figura 7 se muestra ahora una disposición de antena según la invención con varios emisores 3 individuales (es decir dispositivos emisores), y concretamente, a modo de ejemplo, para dos grupos emisores, es decir dos sistemas 3.1 y 3.2 de emisores. A través de un circuito 27.1 de suma o bifurcación se suministra una señal en cada caso a un grupo perteneciente al primer sistema 3.1 de emisores y a través de un segundo circuito 27.2 de suma o bifurcación, una señal correspondiente a un grupo 3 de emisores perteneciente a un segundo sistema 3.2 de emisores, que están dispuestos en cada caso de manera alterna verticalmente unos sobre otros. Por ejemplo puede tratarse en este caso de emisores de dipolo, pero también de otros emisores o dispositivos emisores, por ejemplo emisores de parche, etc. Mediante un circuito híbrido correspondiente y una disposición de desplazadores de fase comparable a la figura 2 puede realizarse a este respecto un ajuste angular, pudiendo estar ajustado el primer grupo emisor básicamente con un ángulo de inclinación descendente de por ejemplo \alpha=0º, 2º, 4º, etc. y el segundo grupo emisor con el segundo dispositivo 3.2 emisor por ejemplo en un ángulo de inclinación descendente fijo de 10º, 12º, 16º, etc. Entre los valores límite así predeterminados puede ajustarse entonces únicamente, sólo mediante la distribución de la intensidad, un ángulo de inclinación descendente. Una disposición igual puede emplearse naturalmente también, de nuevo de manera correspondiente al ejemplo de realización según las figuras 4 y 5, para la orientación diferente del lóbulo principal en la dirección del azimut.

En la disposición según la figura 7 es esencial que, con respecto a antenas convencionales, se realice una ocupación esencialmente más estrecha de los emisores, preferiblemente la distancia de colocación es inferior por un factor de 2 que en el caso de las disposiciones de antena conocidas. La diferencia esencial con respecto a la disposición de anta existente se encuentra ahora por tanto en que la distancia de los emisores individuales debe situarse preferiblemente en la zona de media longitud de onda de la frecuencia operativa, en lugar de en la zona de una longitud de onda completa, tal como se conoce por las disposiciones de antena habituales. Mediante esta reducción de la distancia de colocación de antena "aproximadamente por un factor de 2" pueden generarse diagramas individuales especialmente útiles con lóbulos laterales lo más reducidos posible. La distancia de los emisores individuales debe ser a este respecto preferiblemente inferior al 90% con respecto a la longitud de onda completa, especialmente inferior al 80%, inferior al 70% o inferior al 60% de una longitud de onda completa de la longitud de onda operativa de una frecuencia operativa (de una banda de frecuencia, es decir, de un valor dentro de la banda de frecuencia). De este modo se obtiene en última instancia para las antenas, en conjunto, una disposición en la que los centros de fase de los al menos dos grupos de antenas se sitúan de manera relativamente densa unos respecto a otros.

Mediante la estructura descrita con ayuda de la Figura 7 y con ayuda de la figura 8 explicada a continuación de una antena se obtiene ante todo la ventaja fundamental de que los centros de fase de los grupos emisores, en el ejemplo de realización mostrado los centros de fase de los dos grupos emisores, se sitúan en el caso ideal en un punto. A este respecto no existe una dependencia directa de la longitud de onda. Mediante la estructura explicada de la antena se obtiene sin embargo que los centros de fase, por ejemplo de los dos grupos emisores mencionados, se sitúan con una distancia uno respecto a otro que es inferior a la mitad de la longitud de onda de la banda de frecuencia que debe transmitirse, habitualmente en referencia a la frecuencia media de esta banda de frecuencia. Sobre todo, en el caso de una antena construida de este modo (según la figura 7 y según la figura 8 explicada a continuación), los centros de fase de los (dos) grupos emisores (sistemas de emisores) se sitúan con una distancia claramente inferior a la mitad de la longitud de onda, especialmente con una distancia inferior al 80%, especialmente inferior al 60%, inferior al 40%, inferior al 20% o incluso inferior al 10%, con respecto a la mitad de la longitud de onda que está predeterminada por la frecuencia media de la banda de frecuencia utilizada.

A continuación se hará referencia también a un ejemplo de realización según la invención adicional según la figura 8.

Según la figura 8 se obtienen diagramas mejorados con lóbulos laterales reducidos cuando los emisores individuales del grupo emisor con lóbulo principal descendido presentan ya diagramas individuales con un ángulo de inclinación descendente en la zona de la inclinación descendente deseada de todo el grupo emisor.

Una inclinación descendente de este tipo para los emisores individuales puede lograrse por ejemplo porque la zona del reflector correspondiente, tal como está representada en el ejemplo de realización según la figura 8, presenta la inclinación deseada. En el ejemplo de realización según la figura 8 no se emplea por tanto un plano de reflector común, sino que están previstos reflectores asociados por separado a los emisores individuales. A este respecto, la disposición se construye de nuevo de manera alterna de tal manera que, por ejemplo, el primer, el tercer, el quinto, el séptimo, etc. emisor 3.1', 3.3', 3.5' y 3.7' se alimentan a través de un sistema 51 de líneas con bifurcación 53 de líneas correspondiente, y los emisores 2, 4, 6, 8, etc. dispuestos unos sobre otros (es decir los emisores 3.2', 3.4', 3.6' y 3.8') del primer sistema de emisores se alimentan a través de un sistema 55 de líneas con bifurcación 57 de líneas subsiguiente. Los emisores 3.1', 3.3', 3.5', etc. impares que pertenecen al segundo sistema de emisores tienen por ejemplo reflectores 1 asociados que están orientados en dirección vertical (aunque también pueden estar preajustados y presentar un ángulo diferente a éste). Los emisores 3.2', 3.4', 3.6', etc. pares respectivos presentan sistemas 1' de reflector que están ajustados con respecto a los primeros emisores 3.1', 3.3', 3.5', etc. del segundo sistema de emisores con otro ángulo, por ejemplo un ángulo que puede ajustarse previamente o que puede modificarse mecánicamente. El desplazamiento mecánico puede realizarse a este respecto igualmente de nuevo de manera controlable a distancia a través de un módulo de ajuste controlable a distancia, que puede ajustar los reflectores 1' mostrados en la figura 8 de los segundos grupos emisores en función de la necesidad en una dirección angular diferente. Este ejemplo de realización muestra que puede realizarse un desplazamiento adicional de emisores individuales o bien en el trayecto eléctrico mediante ajuste diferente de un desplazamiento de fase o también en el trayecto mecánico explicado.

Otras posibilidades para el descenso de los diagramas individuales son concebibles, por ejemplo mediante adición de elementos emisores parásitos en el entorno de los dipolos respectivos.

La disposición se prefiere en cada caso de tal manera, que elementos emisores adyacentes no se ven influidos o sólo de manera insignificante por paredes de reflector inclinadas o elementos emisores parásitos. En el caso de emisores de dipolo puede lograrse esto, por ejemplo, aislando los dipolos individuales unos de otros mediante paredes de separación.

En referencia a los ejemplos de realización explicados anteriormente según las figuras 7 y 8 es posible por tanto una disposición con varios sistemas de emisores, que están comprendidos como emisores dispuestos de manera plana en dos direcciones de montaje situadas en ángulo una respecto a otra, preferiblemente en dos direcciones de montaje situadas en perpendicular una respecto a otra, y a este respecto están dispuestos conectados uno dentro de otro, preferiblemente en una disposición alterna. A este respecto puede estar prevista entonces una red 13, mediante la que puede realizarse, mediante una combinación de activación preferiblemente vertical y horizontal, una orientación del lóbulo principal en el espacio.

Claims

1. Disposición de antena con las siguientes características:

-: están previstos al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores que comprenden en cada caso varios emisores (3),

-: los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores están dispuestos con desplazamiento uno respecto a otro en la dirección horizontal y/o vertical, preferiblemente delante de un reflector (1),

-: los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores emiten al menos en un plano de polarización,

-: los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores están dispuestos y/o alimentados de tal manera que el lóbulo (7.1) principal del primer sistema (3.1) de emisores y el lóbulo (7.2) principal del segundo sistema (3.2) de emisores encierran un ángulo (\alpha) entre sí,

-: está prevista una red (13) mediante la que al primer sistema (3.1) de emisores y al segundo sistema (3.2) de emisores puede suministrarse una señal con intensidad ajustable de manera diferente una con respecto a otra, de manera que mediante un solapamiento correspondiente de los lóbulos principales de los emisores (3) de los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores se genera una dirección (\alpha) de radiación angular diferente de la disposición de antena, y

-: ambos sistemas (3.1, 3.2) de emisores comprenden emisores (3) que emiten y/o reciben con la misma polarización,

caracterizada por las siguientes características adicionales:

-: los emisores (3) del primer sistema (3.1) de emisores están dispuestos de manera alterna con los emisores (3) del segundo sistema (3.2) de emisores con un desplazamiento vertical y/o un desplazamiento horizontal, y

-: la distancia de los emisores (3) dispuestos conectados con desplazamiento vertical y/o desplazamiento horizontal se sitúa en la zona de media longitud de onda de la frecuencia operativa.

2. Disposición de antena según la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de antena comprende al menos dos columnas (23a, 23b), estando dispuestos en cada columna (23a, 23b) al menos dos emisores (3) uno sobre otro, con lo cual la dirección de radiación del lóbulo principal que aparece mediante solapamiento de la disposición de antena puede ajustarse en dirección de elevación y del azimut.

3. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la red comprende un circuito (15, 115a, 115b) híbrido y una disposición (17, 117a, 117b) de desplazadores de fase, de tal modo que mediante la disposición (17, 117a, 117b) de desplazadores de fase puede suministrarse una señal con intensidad preferiblemente igual, pero con posición de fase diferente a las entradas (15a, 15b) del circuito (15, 115a, 115b) híbrido, de manera que en la salida (15'a, 15'b) del circuito (15, 115a, 115b) híbrido existe en cada caso una señal con la misma posición de fase pero con diferente intensidad.

4. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la disposición (17, 117a, 117b) de desplazadores de fase consiste en un desplazador de fase diferencial.

5. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la disposición (17, 117a, 117b) de desplazadores de fase consiste en una disposición con longitudes de trayecto de línea de longitudes dife-
rentes.

6. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los al menos dos sistemas (3.1, 3.2) de emisores comprenden varios emisores (3), que como emisores (3) dispuestos de manera plana en dos direcciones de montaje situadas en ángulo una respecto a otra, preferiblemente en dos direcciones de montaje situadas en ángulo recto una respecto a otra, están conectados uno dentro de otro y dispuestos de manera alterna, y porque está prevista una red (13) mediante la que puede realizarse, mediante una combinación de control preferiblemente vertical y horizontal, una orientación del lóbulo principal en el espacio.

7. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque un sistema (3.1) de emisores con un ángulo de radiación (ángulo de inclinación descendente) está preajustado de manera fija.

8. Disposición de antena según la reivindicación 7, caracterizada porque los sistemas (3.1, 3.2) de emisores presentan emisores (3) que están asociados en cada caso a un reflector (1) separado.

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9. Disposición de antena según la reivindicación 8, caracterizada porque los emisores (3) de un sistema (3.2) de emisores pueden ajustarse con un ángulo de radiación (ángulo de inclinación descendente) diferente con respecto a los emisores (3) del otro sistema (3.1) de emisores.

10. Disposición de antena según la reivindicación 9, caracterizada porque el ángulo de radiación ajustable de manera diferente puede preajustarse o puede modificarse de manera diferente, especialmente puede modificarse mecánicamente, preferiblemente puede ajustarse mediante un módulo de ajuste controlable a distancia.