DE19938862C1 - Hochfrequenz-Phasenschieberbaugruppe - Google Patents

Abstract

Eine verbesserte Hochfrequenz-Phasenschieberbaugruppe zeichnet sich durch folgende neue Merkmale aus DOLLAR A - es ist zumindest ein weiterer vorzugsweise konzentrisch zum ersten Streifenleitungsabschnitt (21a) angeordneter weiterer Streifenleitungsabschnitt (21b, 21c, 21d) vorgesehen, DOLLAR A - es sind weitere Verbindungsleitungen (31b, 31c, 31d) vorgesehen, worüber eine elektrische Verbindung zumindest mittelbar von der Speiseleitung (13) zum jeweiligen einen Streifenleitungsabschnitt (21a, 21b, 21c, 21d) zugeordneten Abgriffsabschnitt (27a-27d) besteht, DOLLAR A - an den zumindest beiden Strreifenleitungsabschnitten (21a, 21b, 21c, 21d) sind an versetzt zueinander liegenden Abgriffsstellen (39a, 39b) zumindest zwei verschiedene Paare von Antennenstrahlern (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) mit unterschiedlichen Phasenwinkeln ( ) ansteuerbar, und DOLLAR A - die mehreren Verbindungsleitungen (31a-31d) sind mechanisch miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Phasenschieber­ baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Phasenschieber werden beispielsweise zum Abgleich der Laufzeit von Mikrowellensignalen in passiven oder aktiven Netzwerken eingesetzt. Als bekanntes Prinzip wird die Laufzeit einer Leitung zur Abstimmung der Phasenlage eines Signals ausgenutzt, veränderliche Phasenlage bedeutet demzufolge eine veränderliche elektrisch wirksame Länge der Leitungen.

Für Anwendungen in Antennen mit elektrisch einstellbarer Absenkung des Strahlungsdiagramms müssen die Signale zu den einzelnen Strahlern, beispielsweise Dipolen, unter­ schiedliche Laufzeiten aufweisen. So ist die Differenz der Laufzeiten zwischen zwei benachbarten Strahlern für einen bestimmten Absenkwinkel bei einem vertikal übereinander angeordneten Array in etwa gleich. Diese Laufzeitdifferenz muss nunmehr für größere Absenkwinkel auch vergrößert werden. Sind die Phasenlagen der Einzelstrahler mittels Phasenschieberbaugruppen veränderlich, so handelt es sich um eine Antenne mit einstellbarer elektrischer Absenkung des Strahlungsdiagramms.

Gemäß der WO 96/37922 ist ein Phasenschieber bekannt, welcher die elektrisch verschiebbare Platten umfasst, um eine Phasendifferenz zwischen verschiedenen, zumindest jedoch zwei Ausgängen zu erzeugen. Nachteilig hierbei ist, dass durch die Verschiebung der dielektrischen Platten auch die Impedanz der jeweils betroffenen Leitungen ver­ ändert wird und demzufolge die Leistungsaufteilung der Signale von der Einstellung des Phasenschiebers abhängt.

In der Vorveröffentlichung WO 96/37009 wird eine symmetri­ sche Leitungsverzweigung vorgeschlagen, um nach beiden Seiten dieser Leitung die gleiche Leistung abzugeben. Dies ist möglich, falls beide Seiten mit dem Wellenwiderstand dieser Leitung abgeschlossen sind. Vergleichbare Lösungen technischer Prinzipien werden bereits seit langem bei Mobilfunkantennen eingesetzt. Nachteilig hierbei ist je­ doch, dass nur zwei Strahler versorgt werden können, wobei diese auch noch die gleiche Leistung erhalten. Weiterhin von Nachteil ist die elektrisch leitende Verbindung des Eingangs mit den jeweiligen Leitungen, welche bewegliche, jedoch elektrisch hochwertige Kontakte erfordern, welche jedoch unerwünschte Nichtlinearitäten aufweisen können.

Aus der WO 98/21779 ist grundsätzlich eine Hochfrequenz- Schieberbaugruppe bekannt, die einen Streifenleitungs­ abschnitt und ein Abgriffselement umfasst. Das Abgriffs­ element ist über eine Verschwenkachse über dem Streifen­ leitungsabschnitt hinweg verschwenkbar. An dem Streifen­ leitungsabschnitt sind an versetzt liegenden Abgriffs­ stellen Antennenstrahler angeschlossen, die auf diese Art praktisch über den Phasenwinkel ansteuerbar sind.

Schließlich ist es grundsätzlich auch bekannt, mehrere Phasenschieber in einer Antenne zu integrieren, worüber die einzelnen Strahler der gesamten Antennenanordnung versorgt werden. Da allerdings einzelne Strahler unter­ schiedliche Phasendifferenzen aufweisen müssen, müssen für die einzelnen Strahler die Einstellungen bezüglich der Phasenschieberbaugruppen unterschiedlich sein. Dies er­ fordert aufwendige mechanische Übersetzungsgetriebe, wie sich grundsätzlich aus Fig. 1 ergibt, die einen entspre­ chenden Aufbau gemäß dem Stand der Technik wiedergibt.

Dazu ist in Fig. 1 in schematischer Weise zur Verdeutli­ chung des Standes der Technik ein Antennenarray 1 mit beispielsweise fünf Dipolantennen 1a bis 1e eingezeichnet, die letztlich über einen Speiseeingang 5 gespeist werden.

Dem Speiseeingang 5 nachgeordnet ist ein Verteilnetzwerk 7, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei HF-Pha­ senschieberbaugruppen 9, d. h. im gezeigten Ausführungsbei­ spiel zwei Phasenschieberbaugruppen 9', 9" versorgt, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel jede der beiden Phasen­ schieberbaugruppen 9 zwei Dipole versorgt.

Vom Verteilnetzwerk 7 führt eine Speiseleitung 13 zu einem mittleren Dipolstrahler 1c, welcher ohne Phasenverschie­ bung betrieben wird.

Die anderen Dipole werden je nach Einstellung der Phasen­ schieberbaugruppe 9 mit unterschiedlichen Phasen versorgt, wobei beispielsweise der Dipol 1a mit einer Phase +2ϕ der Dipolstrahler 1b mit einer Phase +1ϕ, der mittlere Dipol­ strahler 1c mit der Phase ϕ = 0, der vierte Dipolstrahler 1d mit der Phase -2ϕ und der letzte Dipolstrahler 1e mit der Phase -2ϕ versorgt wird.

Somit muss also über die Phasenschieberbaugruppe 9' eine Aufteilung von +2ϕ und -2ϕ und über die zweite Phasen­ schieberbaugruppe 9" eine Phasenverschiebung von +ϕ und -ϕ für die jeweils zugeordneten Dipolstrahler gewährleistet werden. Eine entsprechend unterschiedliche Einstellung bei den Phasenschieberbaugruppen 9 kann dann durch einen me­ chanischen Stellantrieb 17 gewährleistet werden, der bei der schematischen Darstellung nach einem nach dem Stand der Technik bekannten Phasenschieberbaugruppe nur abstrakt dargestellt ist und der bei Betätigung automatisch die unterschiedlichen Phasenverschiebungen für die verschiede­ nen nachgeordneten Dipole realisiert. So läßt sich durch unterschiedliche Einstellungen der Phasenschieberbaugrup­ pen durch entsprechende Betätigung eines geeigneten mecha­ nischen Stellantriebes 17 die elektrische Absenkung eines Vertikaldiagramms einer Antenne 1 realisieren, d. h. die vorstehend genannten Phasenverschiebungen auch unter­ schiedlichen einstellen.

Wie sich aus dem geschilderten Aufbau nach dem Stand der Technik ergibt, muss als nachteilig festgehalten werden, dass ein vergleichsweise aufwendiges mechanisches Überset­ zungsgetriebe 17 erforderlich ist, um die für die jeweils einzelnen Strahler benötigten unterschiedlichen Phasendif­ ferenzen zu erzeugen.

Sollen grundsätzlich mehrere Strahler mit variabler Phase angesteuert werden, so ist grundsätzlich aus der DE 24 58 477 B2 auch bekannt, mehrere konzentrisch angeordnete Streifenleitungsabschnitte zu verwenden, über die die verschiedenen Strahler das Signal der Speiseleitung mit unterschiedlicher Phase erhalten. Dieser vorbekannte Mehr­ fachphasenschieber erfordert jedoch für jeden Strahler bzw. für jeden Dipol eine sogenannte Posaune. Zudem ist der dadurch bedingte große Platzbedarf des Phasenschiebers als nachteilig festzuhalten, da ja für jeden Einzelstrah­ ler jeweils eine Hin- sowie eine Rückleitung erforderlich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ausge­ hend von dem anhand von Fig. 1 erläuterten Stand der Technik eine verbesserte Phasenschieberbaugruppe zu schaf­ fen, die einfacher aufgebaut ist und insbesondere im Falle eines Antennenarrays unter Verwendung von mindestens vier Strahlern eine verbesserte Steuerung und Einstellung der Phasen der einzelnen Strahler ermöglicht. Bevorzugt soll dabei gleichzeitig eine insbesondere paarweise Leistungs­ aufteilung zwischen mindestens vier Strahlern möglich sein.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Die vorliegende Erfindung schafft gegenüber vorbekannten Lösungen eine Phasenschieberbaugruppe, die sehr viel platzsparender aufgebaut ist und gegenüber vorbekannten Lösungen eine höhere Integrationsdichte aufweist. Zudem lassen sich zusätzliche Verbindungsleitungen, Lötstellen und Transformationsmittel zur Realisierung der Leistungs­ teilung einsparen. Vor allem kann aber auch ein nach dem Stand der Technik notwendiges Übersetzungsgetriebe, um die unterschiedlichen Phasenlagen der Strahler zu erzeugen bzw. einzustellen, vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest zwei teilkreisförmige Streifenleitungs­ segmente vorgesehen sind, die mit einem Abgriffselement zusammenwirken, welches einmal mit einem Einspeisepunkt in Verbindung steht und zum anderen im Überlappungsbereich mit dem jeweiligen teilkreisförmigen Streifenleitungs­ segment einen verschiebbaren Abgriffs- oder Koppelpunkt bildet. Von der gemeinsamen Einspeisstelle können zu den einzelnen Kreissegmenten mehrere separate oder eine ge­ meinsame bis zu dem zu äußerst liegenden Kreissegment führenden Verbindungsleitung vorgesehen sein, wobei un­ abhängig von der Geometrie und Anordnung der Verbindungs­ leitung alle Verbindungsleitungen zu einem gemeinsam hand­ habbaren Abgriffselement verbunden sind. Durch Verstellen bzw. Verdrehen des Abgriffselementes um dessen Drehachse dann dadurch der Phasenwinkel für alle darüber versorgten Antennenstrahler gemeinsam eingestellt werden.

Die Verbindungsleitungen können in unterschiedlicher Ra­ dialerstreckung von dem gemeinsamen Verschwenkpunkt aus verlaufen. Alternativ bevorzugt ist jedoch ein Abgriffs­ element vorgesehen, welches nach Art eines radial ver­ laufenden Zeigers über mehrere teilkreisförmige Streifen­ leitungssegmente hinwegführt und dadurch mehrere hinter­ einanderliegende in einzelnen Streifenleitungssegmenten zugeordnete Abgriffspunkte bildet.

Schließlich ist auch eine Art Brückenkonstruktion mit in gleicher Richtung verlaufenden, in horizontaler Seiten­ ansicht übereinander angeordneten und um eine gemeinsame Verschwenkachse verstellbare Verbindungsleitungen möglich, die zu einem gemeinsamen handhabbaren Abgriffselement starr verbunden sind.

Die Einspeisung erfolgt am gemeinsamen Drehpunkt, bevor­ zugt kapazitiv. Aber auch der Abgriffspunkt zwischen dem Abgriffselement und dem jeweiligen kreisförmigen Streifen­ leitungssegment erfolgt kapazitiv.

Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Lösung auch eine Aufteilung der übertragenen Leistungen, beispielsweise derart, dass die Leistung vom inneren zum äußeren kreis­ förmigen Streifenleitungssegment abnimmt, zunimmt oder bei Bedarf sogar die Leistung zu allen Streifenleitungssegmen­ ten mehr oder weniger gleich bleibt.

Als günstig hat sich ferner erwiesen, dass die Hochfre­ quenzphasenschieberbaugruppe auf einer metallischen Grund­ platte aufgebaut ist, die bevorzugt durch den Reflektor der Antenne gebildet wird. Ferner hat sich als günstig erwiesen, wenn die Phasenschieberbaugruppe durch einen metallischen Deckel abgeschirmt wird.

Die Abstände zwischen den Kreissegmenten können unter­ schiedlich gebildet werden. Bevorzugt erhöht sich der Durchmesser der Streifenleitungssegmente von innen nach außen mit einem konstanten Faktor. Die Abstände können dabei bevorzugt zwischen den Kreissegmenten das 0,1- bis etwa 1,0-fache der übertragenen HF-Wellenlänge übertragen.

Eine einfache Realisierung der Phasenschieberbaugruppe läßt sich auch dadurch ermöglichen, dass die Kreissegmente und Verbindungsleitungen gemeinsam mit einem Deckel als Triplateleitungen ausgeführt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Hochfrequenz-Phasenschieberbaugruppe zur Speisung von fünf Dipolen nach dem Stand der Technik;

Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf eine er­ findungsgemäße Phasenschieberbaugruppe zur Ansteuerung von vier Strahlern;

Fig. 3: einen schematischen Schnitt längs des Ab­ griffselementes in Fig. 2 zur Erläuterung der kapazitiven Ankoppelung des Phasen­ schiebersegmentes und des Mittelabgriffs;

Fig. 4: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ei­ ner erfindungsgemäßen Phasenschieberbau­ gruppe mit drei Kreissegmenten;

Fig. 5: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Phasenschiebergruppe mit zwei kreisförmigen Streifenleitungssegmen­ ten, wobei die Verbindungsleitung vom Mit­ tenabgriff zum jeweiligen Abkoppelpunkt in Draufsicht auf die Phasenschieberbaugruppe versetzt zueinander läuft und am Drehpunkt zusammengeschaltete Verbindungsleitungen umfasst;

Fig. 6: ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbei­ spiel einer erfindungsgemäßen Phasenschie­ berbaugruppe mit zwei gegenüberliegenden Kreissegmenten und am gemeinsamen Mitten­ abgriff oder Drehpunkt zusammengeschalte­ ten Verbindungsleitungen;

Fig. 7: ein zu Fig. 6 abgewandeltes Ausführungs­ beispiel unter Verwendung zweier nicht teilkreisförmiger Streifenleitungs­ abschnitte (die gerade verlaufen); und

Fig. 8a und 8b: ein Strahlungsdiagramm eines Antennenar­ rays mit einstellbarer elektrischer Absen­ kung, einmal für eine Absenkung bei 4° und zum anderen bei 10°.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist ein erstes Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Phasenschie­ berbaugruppe gezeigt, welche versetzt zueinander liegende Streifenleitungsabschnitte 21 umfasst, d. h. im gezeigten Ausführungsbeispiel teilkreisförmige Streifenleitungs­ segmente 21, nämlich ein inneres Streifenleitungssegment 21a und ein äußeres Streifenleitungssegment 21b, die in Draufsicht konzentrisch um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet sind, durch welchen senkrecht zur Zeichenebene eine vertikale Verschwenkachse 23 hindurch verläuft.

Von der Verschwenkachse 23 aus verläuft ein Abgriffsele­ ment 25, welches bezogen auf die Verschwenkachse 23 im wesentlichen in Draufsicht gemäß Fig. 2 radial verlaufend gestaltet ist und im jeweiligen Überlappungsbereich mit einem zugehörigen Streifenleitungssegment 21 jeweils einen angekoppelten, nachfolgend auch als Abgriffspunkt 27 be­ zeichneten, Abgriffsabschnitt 27 bildet, im gezeigten Ausführungsbeispiel also zwei in Längsrichtung des Abgriffselementes 25 versetzt liegende Abgriffspunkte 27a, 27b vorgesehen sind.

Vom Speiseeingang 5 führt die Speiseleitung 13 zu einem Mittelabgriff 29, in dessen Bereich die Verschwenkachse 23 für das Abgriffselement 25 sitzt.

Das Abgriffselement 25 gliedert sich dabei in eine erste Verbindungsleitung 31a, die vom Koppelabschnitt 33 im Überlappungsbereich des Mittelabgriffs 29 bis zum Ab­ griffspunkt 27a am inneren Streifenleitungssegment 21a reicht. Der über diesen Abgriffspunkt 27a in Verlängerung überstehende Bereich bildet die nächsten Verbindungsab­ schnitt oder Verbindungsleitung 31b, die im Überlappungs­ bereich mit dem äußeren Streifenleitungssegment 21b zu dem dort ausgebildeten Abgriffspunkt 27b führt.

Die gesamte HF-Phasenschieberbaugruppe ist mit den im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 vier Dipolen 1a bis 1d gemeinsamen auf einer metallischen Grundplatte 35 aufge­ baut, die gleichzeitig den Reflektor 35 für die Dipole 1a bis 1d darstellt.

In der horizontalen Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 3 ist ersichtlich, dass sowohl am Mittelabgriff 29 wie an den Abgriffpunkten 27 die Kopplung kapazitiv gestaltet ist, hierbei übernehmen verlustarme Dielektrika 37 die kapazitive Ankopplung und gleichzeitig die mechanische Fixierung sowohl des Mittelabgriffs 29 wie der radial dazu versetzt liegenden Abgriffspunkte 27.

Über einen in der axialen Höhe größer dimensionierten Dielektrik-Konusabschnitt 37a ist gegenüber dem Reflektor­ blech 35 versetzt liegend der Basisabschnitt des Mittel­ abgriffs 29 vorgesehen. Durch eine dünnere Dielektrik- Konusschicht 37b liegt darüber die Koppelschicht 33, die ebenso wie der Mittelabgriff 29 von der Verschwenkachse 23 durchsetzt wird.

Aus der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 3 ist auch ersichtlich, dass die teilkreisförmigen Streifenleitungs­ segmente 21 ebenfalls in dem gleichen Abstand wie der Mittelabgriff 29 gegenüber dem Reflektorblech 37 sitzen und über das dort ausgebildete Dielektrikum 37 mit dem Abgriffselement 25 gekoppelt sind. Das Abgriffselement 25 ist dabei ein einheitlich starrer Hebel, der um die Ver­ schwenkachse 23 verstellt werden kann.

Durch Drehen des Abgriffselementes 25 um die Verschwenk­ achse 23 können nunmehr für alle Dipolstrahler 1a bis 1d gemeinsam die Phase mit den entsprechenden Phasenversatz von +2ϕ bis -2ϕ eingestellt werden.

Durch geeignete Wahl der Wellenwiderstände bzw. geeignete Ausformungen der Verbindungen 31a und 31b zwischen den entsprechenden Abgriffspunkten 29 und 27a bzw. 27b kann nunmehr gleichzeitig eine Leistungsteilung zwischen den Dipolstrahlern 1a und 1d zum einen und dem weiteren Paar der Dipolstrahler 1b und 1c erzielt werden, da jeweils am Ende 39a bzw. 39b der teilkreisförmigen Streifenleitungs­ segmente 21a, 21b über Antennenleitungen 41 die Dipolan­ tennen 1a bis 1d angeschlossen sind.

Anhand von Fig. 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbei­ spiel mit insgesamt sechs Dipolstrahlern 1a bis 1f ge­ zeigt, wobei hier eine Phasenaufteilung von +3ϕ bis -3ϕ realisiert werden kann. Zudem kann bei Bedarf eine Lei­ stungsaufteilung beispielsweise von außen nach innen er­ zielt werden, die eine Abstufung der Leistung von 0,5 : 0,7 : 1 ermöglicht, wie dies anhand der nachfolgenden Tabelle gezeigt ist.

Bei diesem, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, kann aber zudem auch ein wie anhand von Fig. 1 gezeigter mittlerer Dipolstrahler oder mittlere Dipolstrahler-Gruppe vorgesehen sein, die einen Phasenverschiebungswinkel von 0° aufweist und direkt mit dem Speiseleitungseingang in Verbindung steht.

Anhand von Fig. 5 ist eine Abwandlung gegenüber Fig. 2 gezeigt, bei der kein radiales Abgriffselement 25 verwen­ det wird, sondern bei dem in Draufsicht die Verbindungs­ leitung 31a um einen Winkelversatz gegenüber der Verbin­ dungsleitung 31b versetztliegend verläuft, von daher in Draufsicht eine V-förmige Gestaltung des Abgriffselementes 25 ergibt.

Da hier die vom Mittelabgriff 29 zum äußeren angekoppelten Abgriffspunkt 27b führende Verbindungsleitung 31b das innenliegende Streifenleitungssegment 21a schneidet bzw. überbrückt, ist hier die Verbindungsleitung 31a schmäler gestaltet, um die Kopplung zum inneren Streifenleitungs­ segment 21a möglichst gering zu halten. Beide Verbindungs­ leitungen 31a und 31b sind im Bereich des über dem Mittel­ abgriff 29 liegenden Kuppelabschnitt 33 elektrisch verbun­ den und zu einem starren einheitlich verdrehbaren Abgriffselement zusammengefügt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 2 dadurch, dass die beiden halbkreis­ förmigen Streifenleitungssegmente 21a und 21b um 180° versetzt zueinander liegend angeordnet sind. Das Abgriffs­ element 25 ist dabei ausgehend von der mittleren Ver­ schwenkachse 23 in beiden Richtungen über die Verschwenk­ achse 23 radial überstehend gestaltet.

Durch die um 180° verdrehte Anordnung der beiden Streifen­ leitungsabschnitte 21a und 21b ist auf den entsprechend richtigen Anschluss an den Anschlussenden 39a im Verhält­ nis zu den Anschlussenden 39b am Streifenleitungsabschnitt 21b zu achten, um beispielsweise die gewünschte Phasenver­ schiebung von +2ϕ bis -2ϕ jeweils über einen Phasenabstand von 1ϕ zu gewährleisten (wobei eine Antenne mit der Pha­ senverschiebung von "0" entsprechend dem Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1 noch stets ergänzend vorgesehen sein kann und ist.

Wie anhand von Fig. 6 auch nur vom Prinzip her gezeigt ist, kann die Dicke der Streifenleitungsabschnitte unter­ schiedlich ausgebildet sein bzw. einen unterschiedlich großen Widerstand für die Streifenleitungsabschnitte auf­ weisen. In der Regel beträgt der Widerstand 50 Ohm für die Streifenleitungsabschnitte.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 zeigt auch, dass der Mittelpunkt der beiden teilkreisförmigen Streifenleitungs­ abschnitte 21a und 21b nicht zusammenfällt, und zwar nicht nur bezüglich der teilkreisförmigen Streifenleitungsab­ schnitte, sondern zudem auch nicht zusammenfällt mit der parallel dazu verlaufenden Verschwenkachse 23. Abweichend zu Fig. 6 ist es auch möglich, dass die Streifenleitungs­ abschnitte nicht zwingend teilkreisförmig, sondern all­ gemein bogenförmig (beispielsweise elliptisch) sein kön­ nen, im Extremfall sogar in Form von zwei gerade zuein­ ander verlaufenden Streifenleitungsabschnitten gebildet sein können, beispielsweise dann, wenn diese über ihre Länge hinweg mit unterschiedlicher Dicke oder mit sich über die Länge hinweg veränderndem Widerstand ausgebildet sind.

Anhand von Fig. 7 sind zwei versetzt zueinander liegende, im gezeigten Ausführungsbeispiel um 180° zur Verschwenk­ achse 23 versetzt zueinander liegende gerade Streifenlei­ tungsabschnitte 21a und 21b gezeigt.

Anhand von Fig. 8a und 8b ist die Wirkung auf das verti­ kale Strahlungsdiagramm für eine entsprechend aufgebaute Antenne gezeigt. Bei einer geringeren Phasendifferenz der dort schematisch wiedergegebenen fünf Dipole wird ein kleinerer und bei einer über die erläuterte Hochfrequenz- Phasenschiebergruppe eingestellte größere Phasendifferenz ein größerer vertikaler Absenkwinkel erzielt.

Claims (28)

1. Hochfrequenz-Phasenschieberbaugruppe mit den folgenden Merkmalen

• - mit einem Streifenleitungsabschnitt (21),
• - mit einem Abgriffselement (25), welches um eine Ver­ schwenkachse (23) über den Streifenleitungsabschnitt (21) hinweg verschwenkbar ist,
• - das Abgriffselement (25) ist zum einen zumindest mit­ telbar mit einer Speiseleitung (13) verbunden, und
• - das Abgriffselement (25) ist über einen Abgriffs­ abschnitt (27) mit dem Streifenleitungsabschnitt (21) verbunden,
• - der Streifenleitungsabschnitt (21) ist an versetzt lie­ genden Abgriffsstellen (39a, 39b) mit zumindest zwei Antennenstrahlern (1a-1d) verbunden, die hierüber mit unterschiedlichem Phasenwinkel (ϕ) ansteuerbar sind,

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale

• - es ist zumindest ein weiteres konzentrisch zum ersten Streifenleitungsabschnitt (21a) angeordnetes weiteres Streifenleitungsabschnitt (21b, 21c, 21d) vorgesehen,
• - es sind weitere Verbindungsleitungen (31b, 31c, 31d) vorgesehen, worüber eine elektrische Verbindung zumin­ dest mittelbar von der Speiseleitung (13) zum jeweili­ gen einen Streifenleitungsabschnitt (21a, 21b, 21c, 21d) zugeordneten Abgriffsabschnitt (27a-27d) be­ steht,
• - an den zumindest beiden Streifenleitungsabschnitten (21a, 21b, 21c, 21d) sind an versetzt zueinander lie­ genden Abgriffsstellen (39a, 39b) zumindest zwei ver­ schiedene Paare von Antennenstrahlern (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) mit unterschiedlichen Phasenwinkeln (ϕ) an­ steuerbar,
• - die mehreren Verbindungsleitungen (31a-31d) sind me­ chanisch miteinander verbunden, und
• - die Verbindungsleitungen (31a-31d) stellen gleich­ zeitig Transformatoren dar, worüber eine definierte Leistungsaufteilung zu an Anschlüssen oder Angriffs­ abschnitten (27a-27d) der mehreren Streifenleitungs­ abschnitte (21a-21d) erfolgt.

2. Phasenschieberbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Abgriffselement (25) nach Art eines von der Verschwenkachse (23) ausgehenden radialen Zeiger­ elementes gebildet ist, wobei die jeweilige Verbindungs­ leitung (31a-31d) zu einem nächsten, weiter außen lie­ genden Streifenleitungsabschnitt (21b-21d) durch radiale Verlängerung der jeweiligen vorausgehenden inneren Verbin­ dungsleitung (31a-31c) zu dem jeweiligen weiter innen­ liegenden Abgriffsabschnitt (27a-27c) gebildet ist.

3. Phasenschieberbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungsleitungen (31a-31d) in axialer Ansicht parallel zur Verschwenk­ achse (23) in Verdrehrichtung des Abgriffselementes (25) um jeweils einen Winkel versetzt zueinander liegen.

4. Phasenschieberbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Verbindungen (31a-31d) parallel zur Verschwenkachse (23) in überlappender aber isolierter Anordnung so zueinander angeordnet sind, dass die einzelnen Verbindungsleitungen (31a-31d) jeweils am Mittelabgriff (29) oder dem mittleren Koppelabschnitt (33) beginnen und zu dem jeweiligen einem bestimmten Streifen­ leitungsabschnitt (21a-21d) zugeordneten Abgriffsab­ schnitt (27a-27d) verlaufen.

5. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf­ teilung der über die Speiseleitung (13) eingespeisten Leistung von dem zuinnerst liegenden Streifenleitungs­ abschnitt (21a) bis zum äußersten Streifenleitungs­ abschnitt (21d) abnimmt.

6. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf­ teilung der über die Speiseleitung (13) eingespeisten Leistung von dem zuinnerst liegenden Streifenleitungs­ abschnitt (21a) bis zum äußersten Streifenleitungs­ abschnitt (21d) zunimmt.

7. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweils zwei, vorzugsweise Gruppen von zumindest zwei oder alle Streifenleitungsabschnitte (21a-21d) mit gleicher oder nahezu gleicher Leistung gespeist werden.

8. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius oder Durchmesser der Streifenleitungsabschnitte (21a- 21d) sich um einen konstanten Faktor erhöhen.

9. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen ölen Streifenleitungsabschnitten (21a-21d) das 0,1- bis 1,0-fache der übertragenen HF-Wellenlänge beträgt.

10. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab­ griffsabschnitte (27a-27d) als kapazitiv angekoppelte Abgriffsabschnitte (27) ausgebildet sind, die jeweils aus flächigen Streifenleitern bestehen, zwischen denen ein Dielektrikum (37) angeordnet ist.

11. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mit der Speiseleitung (13) in elektrischer Verbindung stehenden Mittelabgriff (29) und dem mit dem Abgriffs­ element (25) in elektrischer Verbindung stehenden Koppel­ abschnitt (33) eine kapazitive Ankopplung vorgesehen ist, die ein zwischen zwei Streifenleitungsabschnitten vor­ gesehenes Dielektrikum (37b) umfasst.

12. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese auf einem leitenden, insbesondere metallischen Grundplatte (25) aufgebaut ist, die vorzugsweise durch den Reflektor der Antenne (1) gebildet ist.

13. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese durch einen metallischen Deckel abgeschirmt ist.

14. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbin­ dungsleitung (31a-31d) sowie die Streifenleitungsab­ schnitte (21a-21d) gemeinsam mit dem Deckel für die Phasenschieberbaugruppe als Triplate-Leitung ausgeführt sind.

15. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Strei­ fenleitungsabschnitte (21a-21d) einen jeweils definier­ ten Wellenwiderstand aufweisen.

16. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittel­ abgriff (29) gegenüber dem Reflektor (35) durch ein Dilek­ trikum (37a) getrennt und darüber gehalten ist.

17. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zu­ mindest beiden Streifenleitungsabschnitte (21a, 21b) bo­ genförmig, insbesondere teilkreisförmig gestaltet sind.

18. Phasenschieberbaugruppe nach 17, dadurch gekennzeich­ net, dass die zumindest beiden teilkreis­ förmigen Streifenleitungsabschnitte (21a bis 21c) um einen gemeinsamen Mittelpunkt teilkreisförmig verlaufend an­ geordnet sind.

19. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel­ punkte der Streifenleitungsabschnitte (21a bis 21c) auf der Verschwenkachse (23) des Abgriffselementes (25) liegen.

20. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel­ punkte der Streifenleitungsabschnitte (21a bis 21c) und die Verschwenkachse (23) versetzt zueinander liegen.

21. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strei­ fenleitungsabschnitte (21a bis 21c) gerade verlaufend ausgebildet sind.

22. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Strei­ fenleitungsabschnitte (21a bis 21c) in Draufsicht parallel zur Verschwenkachse (23) in versetzt zueinander liegenden Winkelsektoren und/oder um einen Winkel um die Verschwenk­ achse (23) herum versetzt zueinander liegen.

23. Phasenschieberbaugruppe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel, um welchen herum die Streifenleitungsabschnitte (21a bis 21c) um die Ver­ schwenkachse (23) herum versetzt zueinander liegen, größer als 90° ist.

24. Phasenschieberbaugruppe nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Streifenlei­ tungsabschnitte (21a, 21b) vorgesehen sind, die um die Verschwenkachse (23) herum um 180° verdreht zueinander liegen, insbesondere in unterschiedlichem Abstand zur Verschwenkachse (23).

25. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab­ griffselement (25) zumindest an zwei versetzt zueinander liegenden Stellen jeweils zumindest bis zu einem Abgriffs­ abschnitt (27a bis 27d) verläuft.

26. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab­ griffselement als gerade verlaufendes doppelzeigerförmiges Abgriffselement (25) gestaltet ist, welches zu seinen gegenüberliegenden Enden oder Abgriffsabschnitten (27a, 27b) nach innen versetzt liegend die Verschwenkachse (23) aufweist.

27. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Strei­ fenleitungsabschnitte (21a bis 21c) unterschiedliche Dicke aufweisen.

28. Phasenschieberbaugruppe nach einem der An­ sprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Strei­ fenleitungsabschnitte (21a bis 21c) unterschiedliche Wi­ derstandswerte oder gleiche Widerstandswerte, insbesondere um 50 Ohm aufweisen.