EP1606855B1

EP1606855B1 - Antennenanordnung mit radom, dämpfungseinrichtung und servicezone

Info

Publication number: EP1606855B1
Application number: EP04741221A
Authority: EP
Inventors: Maximilian GÖTTL; Wolfgang Mummert; Walter Staniszewski
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2024-07-22
Also published as: DE10336073A1; KR101100977B1; WO2005018042A1; TWI335103B; ES2279397T3; DE502004002676D1; ATE352107T1; KR20060041167A; CN2699491Y; BRPI0412998A; EP1606855A1; TW200507339A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
So ist beispielsweise in der Kundenzeitschrift der Firma Kathrein-Werke KG (Ausgabe Dezember 1997) ein Artikel veröffentlicht worden, der mit der Überschrift "Neue Sendeantenne auf dem Säntis, Schweiz" überschrieben ist. Daraus ist zu entnehmen, dass die Sendeanlagen Sendeantennen für Rundfunk, Fernsehen und Mobilfunk umfassen. Die große Höhe und damit verbunden die extrem niedrigen Temperaturen im Winter haben es dabei erforderlich gemacht, ein doppelwandiges und beheizbares Radom zu verwenden, innerhalb dessen die Strahler untergebracht werden.
Darüber hinaus sind grundsätzlich vergleichbare Antenneneinrichtungen bekannt geworden, die allerdings lediglich für Basisstationen für den Mobilfunkbereich vorgesehen sind, von daher also das Radom einen erheblich geringeren Durchmesser aufweist als bei dem eingangs genannten Stand der Technik.
Derartige Vorveröffentlichungen sind beispielsweise aus der DE 202 05 550 U1 oder der DE 202 18 101 U1 bekannt geworden. Beide Vorveröffentlichungen zeigen einen zentralen Antennenträger, der gemäß der DE 202 18 101 U1 zusätzlich mit radial vorstehenden Abstützwänden versehen sein kann, wodurch drei voneinander in Umfangsrichtung versetzt liegende Sektoren oder 120°-Winkelbereiche gebildet werden. In diesen Bereichen sind am Antennenmast befestigt herkömmliche Antenneneinrichtungen montiert, die bereits von Hause aus mit einem eigenen Radom versehen sind, also mit einer eigenen Antennenabdeckung.
Die gesamte Anordnung wird von einer im Querschnitt zylinderförmigen außen liegenden Verkleidung umgeben, die gemäß der DE 202 18 101 U1 einwandig oder gemäß der DE 202 05 550 U1 ebenfalls wie beim eingangs genannten Stand der Technik doppelwandig ausgebildet sein kann.
Der gesamte Bauaufwand, einschließlich der Montage vor Ort, aber auch die Reparatur-Unfreundlichkeit erweisen sich bei den zuletzt genannten Antennensystemen als sehr nachteilig. Insbesondere dann, wenn beispielsweise Komponenten nicht nur ausgetauscht, sondern auch nachgerüstet werden sollen, ist ein beachtlicher Montageaufwand erforderlich, um die gesamte Verkleidung erst abzunehmen, in großer Höhe die entsprechenden Komponenten nachzurüsten, um dann nach erfolgter Arbeit wieder die Verkleidung anzubringen.
Eine gattungsbildende Antenne ist aus der WO 97/06576 A bekannt geworden. Sie umfasst einen Tragkern, der von einem Radom umgeben ist. Zwischen dem Tragkern und dem Radom sind Strahler zum Empfangen und/oder Senden angeordnet. Die Antennenanordnung ist zwischen einer oberen Abschlussplatte und einer unteren Stand- oder Halteplatte angeordnet und gehalten.
Eine weitgehend ähnliche Antennenanordnung zur Aufnahme von Sektorantennen ist beispielsweise aus der DE 101 19 612 A1 bekannt. Die Antennenanordnung zur Aufnahme der Sektorantennen, die bevorzugt aus Mobilfunkantennen besteht, weist einen stehend angeordneten Mast auf, dessen oberer Abschnitt ein durch ein Rohr gebildetes Tragstück aufweist. Es handelt sich dabei um ein mastförmiges, innenliegendes Tragrohr. Am Außenumfang dieses Tragrohres sind die Sektorantennen montiert. Für die gesamte Anordnung, bestehend aus dem innenliegenden Tragrohr und den daran befestigten Sektorantennen, ist dann ein am Mast befestigtes Hüllrohr vorgesehen, welches für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ist. Es handelt sich dabei um das sogenannte Radom. Das Hüllrohr schließt sich dabei stufenlos an ein Standrohr an, welches den unteren Abschnitt des Mastes bildet. Somit bildet der eigentliche Mast einen Stufenübergang von dem unteren Standrohr mit größerem Durchmesser hin zu dem oberen rohrförmigen Drahtstück mit geringerem Durchmesser, wobei an dem so gebildeten Stufenübergang Durchgänge vorgesehen sind, durch welche hindurch die zu den Sektorantennen führenden Kabel verlegt sind.
Da sich also das untere mit größerem Durchmesser versehene Standrohr stufenlos an das obere Hüllrohr anschließt, erscheint die gesamte Antennenanordnung quasi verkleidet und versteckt.
Gleichwohl hat sich bei dem gattungsbildenden Stand der Technik als wesentlicher Nachteil herausgestellt, dass sich bei bestimmten höheren Windgeschwindigkeiten der gesamte Antennenmast so aufschaukeln kann, dass es zu einem Bruch des Radoms kommt.
Aus der GB 2 263 581 A ist ferner eine Mikrowellenantenne mit einem innerhalb des Radoms befindlichen dielektrischen Kern in Form eines leiterplatinenähnlichen Aufbaus als bekannt zu entnehmen, auf welchem Antennenelemente angeordnet sind. Die dielektrische Trägereinrichtung wird mittels in Axialrichtung versetzt angeordneter Dämpfereinrichtungen gegenüber der Innenseite des Radoms gehalten und abgestützt.
Schließlich ist eine Antennenanordnung auch aus der US 2002/0184833 A1 bekannt geworden, die gitterförmige Radomaufbauten beschreiben, die entsprechend dekoriert werden können, wodurch die Antennenanordnung quasi versteckt werden soll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine verbesserte Antennenanordnung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es muss in der Tat als überraschend bezeichnet werden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine höchst stabile Antennenanordnung geschaffen wird, die mastförmig gestaltet ist, wobei die gesamte Antennenanlagen in einem äußerst schmal konzipierbaren rohrförmigen Radom verdeckt ist. Dieses Radom kann bevorzugt - wie bei anderen bekannten Anlagen auch - im Querschnitt zylinderförmig gestaltet sein, kann aber auch jeden anderen beliebigen Horizontalquerschnitt aufweisen, beispielsweise n-polygonal, ovalförmig etc.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Antennenanordnung eine Dämpfungseinrichtung auf, die sicherstellt, dass bei entsprechender Windgeschwindigkeit ein Aufschaukeln des Antennenaufbaus und vor allem des Radoms verhindert wird und damit eine Zerstörung der Anlage oder Teile davon.
Eine entsprechende Lösung hatte sich hierfür bisher nicht abgezeichnet.
Die erfindungsgemäße Antennenanlage ist so aufgebaut, dass sie innerhalb des Radoms Antennenstrahler umfasst, die beispielsweise in zumindest zwei Sektoren, vorzugsweise in drei oder mehr Sektoren ausgerichtet strahlen. Dabei können beliebige Strahlereinrichtungen verwendet werden, die auch in unterschiedlichsten Horizontalbreiten abstrahlen können, beispielsweise mit einer 90° Halbwertsbreite, einer 60-65° Halbwertsbreite etc.
Es können einfach polarisierte, dual polarisierte oder auch zirkular polarisierte Antennenelemente verwendet werden. Auch sogenannte x-polarisierte Strahler und Strahlergruppen sind einsetzbar, deren Polarisationsrichtung in einem +45° bzw. -45° Winkel gegenüber der Horizontalebene oder einer Vertikalebene ausgerichtet sind.
Die erfindungsgemäße Antennenanordnung kann zudem breitbandige oder schmalbandige Antennen und Strahler umfassen. Dieser Aufbau kann derart sein, dass die gesamte Antennenanordnung nur in einem Band oder in mehreren Bändern, beispielsweise in zwei Bändern, strahlt und empfängt. Die Bandstruktur kann auch so breitbandig sein, dass sie beispielsweise das 1800 MHz Band, beispielsweise aber auch das 1900 MHz Band (wie in den USA üblich) und/oder das UMTS-Band von etwa 2000 MHz abdeckt.
Durch die erfindungsgemäße Antennenanordnung und die kompakte Bauweise ist es zudem erstmals möglich, eine derartige Antenneneinrichtung quasi als Rundumstrahler durch eine entsprechende Zusammenschaltung in der Servicezone aufzubauen. Dabei können die Strahlerelemente bevorzugt über eine fernsteuerbare Down-Tilt-Einrichtung mit unterschiedlichem Abstrahlwinkel gegenüber der Horizontalebene eingestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine sogenannte Servicezone vorgesehen, die sich unterhalb aller Strahlerelemente befindet. In diese Servicezone können alle relevanten Einstell- und Anschlussmaßnahmen durchgeführt werden, und zwar ohne dass der Antennenmast insgesamt abgebaut oder auch nur das Radom insgesamt zuvor entfernt werden muss, um an die darunter befindlichen Komponenten zu gelangen. Dabei ist die Servicezone bevorzugt so aufgebaut, dass sie sich im verschlossenen Zustand quasi als Verlängerung des die Strahlerelemente umgebenden Radoms darstellt. Dazu kann die Servicezone ein entsprechendes Gehäusegerüst in geeigneter axialer Höhe und mit entsprechendem Durchmesser umfassen, welches ausreichend groß bemessene Öffnungen aufweist, um hier einen Zugang zu dem Innenraum zu schaffen. Die Öffnungsbereiche können durch einzelne Abdeckkappen oder durch den Antennenmast insgesamt umgebene Gehäuseschalen verschlossen und abgedeckt werden, die bevorzugt zumindest in etwa in der Umfangsebene des die Strahlerelemente umgebenden Radoms liegt, so dass sich bevorzugt von außen her eine möglichst glatte und durchgängige Gesamtoberfläche einer mastförmigen Konstruktion ergibt, ohne dass erahnbar wäre, ob in dieser Konstruktion im Inneren Komponenten und wenn ja, welche Komponenten untergebracht sind.
Die Servicezone ist so aufgebaut, dass sie auf einen Maststumpfkopf montierbar ist, an dem die zur Antenneneinrichtung führenden notwendigen Antennenkabel an einer dadurch gebildeten Schnittstelle enden. Dieser Maststumpf wird im Folgenden insoweit auch als Mastfuß, Mastbasis oder auch als Antennenfuß bzw. Antennenbasis bezeichnet. Bei geöffneter Servicezone können die entsprechenden Zwischenkabel montiert werden, wodurch eine elektrische Verbindung von den im Antennenfuß endenden Kabeln zu den im oberen Bereich der Servicezone vorgesehenen Anschlussstellen der zu den Strahlern führenden Kabeln hergestellt wird. Ebenso können an diesen Servicezonen beliebige notwendige Komponenten wie Verstärker etc. untergebracht werden. Bei den Verstärkern kann es sich beispielsweise um sogenannte TMA's, sogenannte TMB's etc. handeln. Ein Teil der Verstärker oder sonstigen Schaltungen, die beispielsweise auch Wärme entwickeln, die nach außen abgeführt werden muss, kann so gestaltet und angeordnet sein, dass ein Teil des Verstärker-Gehäuses gleichzeitig als Abdeckkappen-Verschlussanordnung für die Öffnung in der Servicezone verwendet wird, so dass diese Geräte die von ihnen produzierte Wärme optimal nach außen abgeben können (ein Teil der wärmeerzeugenden Geräte stellen also somit einen Teil des Außenmantels der Antennenanordnung dar). Dadurch, dass diese Verstärker nunmehr näher an den eigentlichen Strahlern sitzen (und nicht mehr in einer separaten Basisstation), nimmt nicht nur die Zahl der Kabel, die von der Basisstation zu den Strahlern verlegt werden müssen, ab, sondern es lässt sich auch die für die Antennenanordnung notwendige Energieleistung der Verstärker beispielsweise um einen Faktor 2 reduzieren. Schließlich können die verwendeten Strom- und Glasfaserkabel nicht nur von ihrer Anzahl her reduziert werden, sondern ggf. auch von ihrem notwendigen Durchmesserquerschnitt. Untergebracht werden können in der Servicezone beispielsweise auch die fernsteuerbaren Down-Tilt-Einstelleinrichtungen, beispielsweise entsprechend ansteuerbare Motoreinheiten, die beispielsweise über ein Übertragungsgestänge dann die innerhalb des Radoms befindlichen Phasenschieber zur Einstellung der unterschiedlichen Down-Tilt-Winkel ansteuern.
Bei Bedarf können aber nicht nur eine, sondern auch eine zweite oder mehrere axial übereinander angeordnete Servicezonen vorgesehen sein, die als selbständige Module gegebenenfalls auch nachgerüstet werden können. Genauso kann eine einzige von Hause aus verwirklichte Servicezone vorgesehen sein, die beispielsweise eine axial größere Höhe aufweist und dadurch bereits stets genügend Raum schafft, um auch nachträglich noch zusätzliche Komponenten unterbringen zu können.
Bevorzugt ist die Servicezone über Schraubverbindungen so fixier- bzw. lösbar, dass selbst in einem durch die Schraubverbindung gesicherten Zustand eine axiale Verdrehbewegung der Servicezone und damit der darüber befindlichen Mastkonstruktion möglich ist. Hierdurch können die Antennenstrahler entsprechend ausgerichtet werden.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im Einzelnen:

Figur 1:: eine erfindungsgemäße Gesamtansicht einer mastförmigen Antenne;
Figur 1a:: eine erfindungsgemäße mastförmige Antenne ohne Servicezone bei teilweise nicht gezeigten Radom zur Verdeutlichung der darunter befindlichen Strahlerelemente;
Figur 2:: einen vorbereiteten Antennenfuß, auf welchem eine mastförmige Antennenanlage aufgebaut wird;
Figur 3:: eine entsprechende Darstellung zu Figur 1, jedoch bei geöffneter Servicezone und vor der Montage auf dem Antennensockel oder der Antennenbasis;
Figur 4:: eine explosionsartige Darstellung der Antennenanordnung und ihrer wesentlichen Bestandteile in einer eher von oben nach unten gerichteten perspektivischen Darstellung;
Figur 5:: eine entsprechende explosionsartige Darstellung zu Figur 4, jedoch in einem eher von unten nach oben gerichteten Blickwinkel;
Figur 6:: eine vergrößerte perspektivische Detaildarstellung zur Erläuterung der Befestigung der Servicezone auf dem Antennenfuß;
Figur 7:: eine entsprechende Darstellung zu Figur 7, nachdem die Servicezone mit der darauf ruhenden Mastkonstruktion um einen Winkelbetrag verdreht wurde;
Figur 8:: eine Querschnittsdarstellung durch die Mastkonstruktion mit den innen sitzenden Antennenelementen;
Figur 9:: eine perspektivische Darstellung einer Dämpfungseinrichtung an dem oben liegenden stirnseitigen Ende der Mastkonstruktion einschließlich des zylinderförmigen Radoms;
Figur 10:: eine Vertikalschnittsdarstellung durch die oben liegende stirnseitige Abdeckung mit der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung für das Radom in einem abgewandelten Ausführungsbeispiel;
Figur 11:: eine Vertikalschnittdarstellung im Bereich des unteren Endes des Radoms am Übergang zur benachbarten Servicezone;
Figur 12:: eine abgewandelte Konstruktion zu der Darstellung gemäß Figur 9, gezeigt in einem Vertikalschnitt;
Figur 13:: ein zu Figur 1 vergleichbares Ausführungsbeispiel einer fertig montierten Antennenanordnung mit geöffneten Abdeckdeckeln zur Verdeutlichung eingebauter Module;
Figur 14:: ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung des zusätzlichen Anbaus einer weiteren Servicezone; und
Figur 15:: ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer mastförmigen Antennenbasis, die zu der verbleibenden Antennenanordnung einen geringeren Außendurchmesser aufweist.

In Figur 1 ist in schematischer perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Antennenanordnung 1 gezeigt, wie sie insbesondere als Mobilfunkantenne für eine Basisstation in Betracht kommt.
Die Antennenanordnung 1 umfasst einen oben liegenden Antennenabschnitt 3 und zumindest einen weiteren, sich darunter anschließenden Antennenabschnitt 5, der zumindest eine Servicezone 5.1 umfasst.
Die gesamte Anordnung aus dem oberen und sich daran axial anschließenden unteren Antennenabschnitt 3, 5 ist auf einer Antennen-Standeinrichtung 7 aufgebaut und befestigt, die als Antennenbasis 7 dient. Diese Antennenbasis 7 muss nicht zwangsläufig die aus Figur 1 ff. ersichtliche mastförmige Gestaltung aufweisen, sondern kann auch einen größeren oder kleineren Durchmesser aufweisen oder eine andere Querschnittsform oder kann beispielsweise auch als Anschlussstelle in Höhe des Bodenniveaus liegend ausgestaltet sein, auf der dann aufbauend die Antennenanordnung 1 mit dem zumindest oberen Antennenabschnitt 3 und dem zumindest einen unteren Antennenabschnitt 5 montiert wird.
In Figur 1a ist dabei der Antennenabschnitt 3 bei teilweise weggelassenem Radom 41 gezeigt, um die darunter befindlichen Strahler 6 zu zeigen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils in mehreren in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Spalten in Vertikalrichtung übereinander versetzt liegend angeordnet sind.
Aus Figur 2 ist die im vorliegenden Fall zylinderförmige Antennenbasis 7 zu ersehen, die in der Regel vor Ort erstellt wird. Diese Antennenbasis ist fest am oder im Boden verankert. Durch diese Antennenbasis selbst werden die für den Betrieb der Antenne benötigten Anschlussleitungen 11 hindurch verlegt, die vorzugsweise im Bereich des oberen Endes der Antennenbasis 7 enden und dort bevorzugt mit jeweils einer Anschluss-Einheit, insbesondere einer Anschluss-Steckverbindungseinheit 13 versehen sind.
Diese Anschlussstecker 13 werden durch eine Halte- und Zugentlastungseinrichtung 15 im Bereich des oberen Endes der mit einer Austritts-, Durchtritts- oder Zugangsöffnung 17 versehenen Antennenbasis 7 gehalten.
Das obere Ende der erläuterten Antennenbasis 7 kann insoweit auch als Schnittstelle 19 verstanden werden, auf der aufbauend dann die Antennenanordnung 1, die üblicherweise herstellerseitig vorgefertigt ist, unmittelbar mechanisch aufgesetzt und fest mit der Antennenbasis 7 verbunden wird (Figur 3).
In dem Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsform und Querschnittsgröße im Bereich der Antennenbasis 7, des erläuterten unteren Antennenabschnittes 5 mit der zumindest einen dort vorgesehenen Servicezone 5.1 sowie des oberen Antennenabschnittes 3 gleich oder im Wesentlichen gleich. D.h., im vorliegenden Fall ist der Durchmesser jeweils kreisförmig und die Außenabmessungen liegen dabei in zumindest gleicher Größenordnung, sollen also im vorliegenden Ausführungsbeispiel weniger als 20 %, insbesondere weniger als 10% und vor allem auch weniger als 5% voneinander abweichen. Dadurch wird der Eindruck einer durchgängigen Mastkonstruktion vermittelt, ohne dass unmittelbar erkennbar ist, welcher Funktion dieser Mast dient und ob im Inneren bestimmte Komponenten untergebracht sind.
In Figur 4 sind die wesentlichen Bestandteile der Antennenanordnung zwischen der Antennenbasis 7 und dem unteren Teil des oberen Antennenabschnittes 3 in explosionsartiger Darstellung (mit Blickwinkel eher von oben nach unten gerichtet) und in Figur 5 in einem entsprechenden Blickwinkel dargestellt, der eher von unten nach oben gerichtet ist. Daraus ist zu ersehen, dass die erläuterte Servicezone 5.1 im gezeigten Ausführungsbeispiel von der Grundform her zylinderförmig gestaltet ist, und zwar mit einer oberen und einer unteren Stirn- oder Anschlussseite 5.1 a und 5.1 b.
Mit der unten liegenden Anschlussstelle 5.1 b kann die Servicezone 5.1 mittels Schrauben 25 mit der nach oben weisenden Anschlussseite 7.1 der Antennenbasis 7 fest verbunden werden.
Ebenso ist an der Unterseite des oberen Antennenabschnittes 3 eine Anschlussseite 3.1 vorgesehen, worüber ebenfalls vorzugsweise wieder mittels Schraubverbindungen eine feste Montage des oberen Antennenabschnittes 3 an dem darunter befindlichen unteren Antennenabschnitt 5 erzielt werden kann. Die erwähnten Schraubverbindungen zur festen Verbindung der Unterseite 3.1 des oberen Antennenabschnittes 3 mit der Servicezone 5 erfolgt über Schrauben.
Wie aus der vergrößerten Detaildarstellung gemäß Figur 4 und 5 zu ersehen ist, weist die oben liegende Anschlussseite 7.1 einen Materialring 7.1' auf, der auf der rohrförmigen Außenkonstruktion der Antennenbasis 7 aufgesetzt werden oder Teil dieser rohrförmigen Antennenbasis 7 sein kann. Die rohrförmige Konstruktion der Antennenbasis 7 trägt letztlich das Gesamtgewicht der Antennenanordnung 1. Zur Fixierung sind an der Anschlussstelle 7.1 in Umfangsrichtung versetzt liegend eine Vielzahl von Gewindebohrungen 29 eingebracht. Die darauf aufzusetzende Servicezone 5.1 weist zur Aufnahme der Tragkräfte des oberen Antennenabschnittes 3 eine Konstruktion mit einem oben und unten liegenden Anschlussring 5.1 a' und 5.1 b' auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel über drei zur zentralen Mittelachse nach außen versetzt liegende Materialstege 31 fest verbunden ist.
Wie aus der vergrößerten Schnittdarstellung gemäß Figur 6 zu ersehen ist, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel in dem unten liegenden Anschlussring 5.1 b' jeweils kreisförmig verlaufende Langlöcher 33 eingebaut, die zumindest so lang bemessen sind, dass in dem Langloch 33 entsprechend dem Winkelabstand der Gewindebohrung 29 (Figur 4) zwei Schrauben 25 hindurch in die Gewindebohrungen 29 im Anschlussring 7.1a' eingedreht werden können. Die Schraubenköpfe stützen sich dabei direkt oder über Unterlegscheiben, z.B. eine gemeinsame Unterlegscheibe 36, an dem Anschlussring 5.1b' ab, da sie einen größeren Durchmesser aufweisen und das Langloch 33 nicht durchragen können. Mit anderen Worten ist das Langloch 33 von der Breite her so gestaltet, dass lediglich der Schraubenschaft der Schrauben 25 dieses Langloch 33 durchsetzen kann. Da im vorliegenden Fall die Servicezone 5.1 drei in Umfangsrichtung in gleichem Winkelabstand versetzt liegende Materialstege 31 aufweist, werden dadurch drei radiale Zugangsöffnungen 35 geschaffen, auf deren Bedeutung nachfolgend noch eingegangen wird. Entsprechend dieser Gestaltung sind auch drei in Umfangsrichtung im Bereich der jeweiligen Zugangsöffnung 35 sitzende Langlöcher 33 im unten liegenden Anschlussring 5.1 b' ausgebildet. Diese Langlöcher dienen dazu, um letztlich die Antenne in unterschiedlicher Winkelausrichtung befestigen zu können. Denn es kann beispielsweise in jedem Langloch die im Langloch links liegende Schraube 25' gelöst und entfernt werden, wobei die in jedem Langloch rechts liegende Schraube 25" nur geringfügig geöffnet wird. In dieser Lage kann dann die Servicezone 5.1 z.B. um ihre vertikale Zentralachse 26 längs der Pfeildarstellung 28 im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden, bis die erwähnte das Langloch am rechten Ende durchsetzende Schraube 25" dann am jeweils links liegenden Ende des Langloches 33 zu liegen kommt (Figur 7). Dabei kann in das freie Gewinde rechts im Langloch 33 liegend jeweils eine neue Schraube eingedreht und die links liegende Schraube entfernt werden. So kann der gesamte Mast in gesicherter Position um seine vertikale Zentralachse 26 völlig verdreht werden.
Nachfolgend wird auf die Tragkonstruktion des oberen Antennenabschnittes 3 eingegangen.
Wie insbesondere aus der Querschnittsdarstellung gemäß Figur 8 zu ersehen ist, weist der obere Antennenabschnitt einen zentralen Tragkern 39 auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel im Querschnitt vorzugsweise dreieckförmig gestaltet ist, wobei sich an den Eckbereichen dieser im Querschnitt dreieckförmigen Konstruktion radial nach außen verlaufende Stege oder Rippen 40 anschließen. Allerdings sind diese Rippen oder Stege nicht zwingend notwendig. Sie können auch weggelassen oder durch andere Konstruktionsmaßnahmen ersetzt werden. Dieser Tragkern 39 kann aus beliebigem Material gefertigt sein, beispielsweise aus Metall (unter Umständen auch als Stranggussteil), aus Kunststoff oder beispielsweise aus Fiberglas etc. Im Prinzip kommen grundsätzlich die unterschiedlichsten Materialen in Betracht. Zwischen den Rippen 40 sind in Vertikalrichtung übereinander versetzt die Strahler 6 angeordnet.
An den radial nach außen vorstehenden Stegen schließt sich dann das Radom 41 an, das im gezeigten Ausführungsbeispiel Zylinderform aufweist. Das Radom besteht aus einem Material, welches die elektromagnetischen Wellen, vorzugsweise ohne jede Dämpfung oder nur mit geringer oder geringster Dämpfung hindurchlässt. Fiberglas ist hierfür ein geeignetes Material. Der Tragkern 39 und das Radom 41 können auch einstückig gebildet sein, also insgesamt aus die elektromagnetischen Wellen hindurch lassendem Material, vorzugsweise Fiberglas bestehen. Das Radom 41 kann aber auch von dem innenliegenden Tragkern 39 getrennt sein, wobei dann bevorzugt an der Innenumfangsfläche des Radoms 41 im Bereich der radial nach außen liegenden Enden der erwähnten Rippen oder Stege 40 Vorsprünge oder Nuten vorgesehen sind, worüber das Radom 41 verdrehsicher gehalten wird. Um nunmehr bei bestimmten Windgeschwindigkeiten ein unzulässiges und die gesamte Anordnung möglicherweise zerstörendes Aufschaukeln zu vermeiden, ist der obere Antennenabschnitt 3 so ausgebildet, dass das Radom 41 über eine oben liegende und eine unten liegende Dämpfungsanordnung 43 mit voreinstellbarer oder vordefinierbarer Kraft eingespannt gehalten wird, und zwar unter Zwischenfügung einer Dämpfungseinrichtung 45.
In Figur 9 wird beispielsweise das obere Ende dieser Konstruktion in explosionsartiger auseinander gezogener Darstellung wiedergegeben. Daraus ist zu entnehmen, dass in der dreieckförmigen Konstruktion des Tragkernes 39 drei Vertikalbohrungen 39' vorgesehen sind, durch welche hindurch unter Verwendung von Abstandshaltern Zugstangen 39" hindurch geführt werden, wobei die Abstandshalter dazu dienen, dass die Zugstangen 39" nicht mit der Innenwandung der Bohrung 39' im Wechsel wirken oder daran anschlagen können. In Figur 9 sind dabei zwei der Längslöcher 39' noch ohne eingesteckte Zugstange 39" gezeigt. Lediglich in der in Figur 9 zuvorderst liegenden Bohrung 39' ist eine Zugstange 39" bereits eingefügt, die noch nach oben axial übersteht, also noch nicht völlig in die Bohrung 39' eingesteckt wurde. Auf das stirnseitige obere Ende dieser Konstruktion wird dann die in Figur 9 gezeigte, vorzugsweise aus elastomerem Werkstoff bestehende Dämpfungseinrichtung 45 aufgelegt, die Teil der Dämpfungsanordnung 43 ist. Die Dämpfungseinrichtung 45 umgibt entsprechend der Schnittdarstellung gemäß Figur 10 zumindest den oberen Rand 41a des Radoms 41. Unter Aufsetzen des deckelförmigen oberen Druckaufnehmers 46 unter Zwischenfügung der erwähnten Dämpfungseinrichtung 45 wird dann das Radom 41 sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung durch das Dämpfungselement 45 druckbeaufschlagt, indem durch entsprechende Bohrungen 47 in dem oberen deckelförmigen Druckaufnehmer 43 Schrauben 48 eingedreht werden, die in stirnseitige Bohrungen der erwähnten Zugstangen 39" eingedreht sind, die die Bohrungen 39' im Tragkern 39 durchsetzen.
Bei der Konstruktion gemäß Figuren 9 und 10 ist dabei der gesamte deckelförmige und nachfolgend teilweise auch als Anpresselement bezeichnete Druckaufnehmer 46 mittels einer entsprechend geformten Dämpfungseinrichtung 45 nicht nur mit dem außen liegenden zylinderförmigen Radom 41, sondern auch mit dem innen liegenden Tragkern 39 einschließlich der nach außen vorlaufenden Stege 40 über die Dämpfungseinrichtung 45 druckbeaufschlagt, weshalb die Dämpfungseinrichtung 45, d.h. das entsprechende Dämpferelement, einen ringförmigen auf den oberen Rand des Radoms aufsetzbaren Abschnitt 45a umfasst, drei in Umfangsrichtung versetzt liegende radial nach innen verlaufende Abschnitte 45b (unterhalb derer die Stege 40 des Tragkerns zu liegen kommen) und in der Mitte einen einfach oder mehrfach gegliederten Dämpfungsabschnitt 45c aufweist, in dem ebenfalls wieder Bohrungen oder Löcher 45d an den Stellen eingebracht sind, unterhalb derer die Bohrungen 39' im Tragkern 39 liegen. Von daher fluchten die Bohrungen 39' im Tragkern mit den Öffnungen 45d der Dämpfungseinrichtung 45 und den Bohrungen 47 in dem deckelförmigen Druckaufnehmer 46, also dem Anpresselement 46, so dass hierüber die erwähnten Schrauben 48 (Figur 9) durch die erwähnten Durchtrittsöffnungen und Bohrungen eingedreht werden können, und zwar in stirnseitige Innengewinde in den die Bohrungen 39' durchsetzenden Zugstangen 39". Insoweit kann die Dämpfungseinrichtung 45 an jeder Stirnseite zur dämpfenden Halterung des Radoms 41 einteilig oder einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Entsprechend ist die Konstruktion auf der Unterseite (Figur 11). Insgesamt wird die Konstruktion so gewählt, dass in gewissen Bereichen durch Festziehen der erwähnten Schrauben 48 eine in einem vordefinierten Bereich liegende Vorspannung des Dämpfungsmateriales erzielt wird, die auch bei entsprechend hohen Windgeschwindigkeiten die gewünschte Dämpfung der gesamten Konstruktion bewirkt und dadurch ein die Anlage insgesamt zerstörendes Aufschaukeln sicher unterbindet.
Abweichend zur Figur 9 ist anhand von Figur 12 lediglich gezeigt, dass die Dämpfungseinrichtung 45 vom Grunde her nur an dem oberen und dem unteren Randbereich des Radoms 41 vorgesehen sein muss, und dass der im gezeigten Ausführungsbeispiel deckelförmige Druckaufnehmer 46 auf dem Tragkern 39 fest aufliegen kann.
Die Befestigung des unten liegenden deckelförmigen Anpresselementes oder Druckaufnehmers 46 ist im Prinzip vergleichbar zu dem erwähnten oben liegenden deckelförmigen Anpresselement oder Druckaufnehmer 46, wobei der wesentliche Unterschied darin besteht, dass im Falle des unten liegenden Deckelaufnehmers dieser weitere Durchtrittsöffnungen 50 aufweist, durch die die entsprechenden Anschlusskabel und Betätigungseinrichtungen von der Servicezone 5.1 in den Innenraum innerhalb des Radoms 41 in dem oberen Antennenabschnitt 3 hindurch geführt werden können. Mit anderen Worten sind also mit einer Vielzahl von Schrauben durch entsprechende Bohrungen in dem oberen Anschlussring 5.1 a' des Servicezonen-Trägers 5' von unten her in Vertikalrichtung eingedreht, und zwar in Gewindebohrungen 49, die von unten her in Vertikalrichtung verlaufend an der nach unten weisenden Anschlussseite 3.1 eingebracht sind. Dadurch wird eine feste Verbindung zwischen dem oberen und unteren Antennenabschnitt 3, 5 gewährleistet.
In der Servicezone 5.1 können durch die Zugangsöffnung 35 nunmehr problemlos die dort gegebenenfalls benötigten Komponenten eingebaut, bei Reparaturarbeiten ausgewechselt oder auch andere Komponenten nachgerüstet werden. So sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 13 drei Einheiten 51 gezeigt, die beispielsweise Verstärker (TMA oder TMB) oder beispielsweise sogenannte RET-Einheiten darstellen können, die zur fernsteuerbaren Einstellung und Veränderung des Down-Tilt-Winkels dienen können. Über derartige Einheiten kann dann beispielsweise ein Verstellmechanismus betätigt werden, der unterhalb des Radoms sitzende Phasenschieber zur Erzeugung gewünschter Phasenverschiebungen so einstellt, dass darüber der gewünschte Down-Tilt-Winkel einstellbar ist. Es wird bezüglich dieser Funktionsweise grundsätzlich auf die vorveröffentlichten Lösungen gemäß der WO 02/061877 A2 sowie der WO 01/13459 A1 verwiesen.
Aus Figur 14 ist ferner zu ersehen, dass die Antennenanordnung grundsätzlich durch weitere Servicezonen 5.2 etc. ergänzt werden kann. Bevorzugt sind dabei alle Servicezonen - auch wenn sie sich in ihrer Axiallänge unterscheiden sollten - zumindest bezüglich ihrer oben und unten liegenden Anschlussseiten gleich ausgebildet, so dass beispielsweise gemäß Figur 14 noch eine weitere Servicezone 5.2 axial zwischengeschaltet werden kann.
Da bei abgenommenen Deckeln 53 (Figur 1), mittels derer grundsätzlich die Zugangsöffnung 35 verschließbar ist, ein freier Zugang zum Innenraum 36 (Figur 5) im Bereich der einen oder mehreren Servicezonen gegeben ist, kann von dort aus beliebig eine Anschlussverbindung von den unten liegenden Anschlussenden der dort endenden Kabel so zu den an der Unterseite des oberen Antennenabschnittes 3 befindlichen weiteren Anschlussstellen der dort zu den einzelnen Strahlerelementen oder Phasenschiebern etc. hergestellt werden. Bei Bedarf können beliebige elektrische/elektronische Baugruppen zwischengeschaltet, repariert, ausgewechselt oder nachgerüstet werden.
Bei Figur 1 ist in der Servicezone 5.1 ein Deckel 53 angedeutet. Es kann sich hierbei um einen abnehmbaren und/oder beispielsweise einen, vorzugsweise um eine vertikale Drehachse nach außen verschwenkbaren Deckel handeln, um einen freien Zugang zur Servicezone zu schaffen. Der Deckel kann aber auch gleichzeitig durch eine Gehäusewand eines eingebauten Moduls 51 gebildet sein. Dadurch kann die von dem Modul erzeugte Wärme besonders gut nach außen abgeleitet werden.
Dieser Deckel 53 kann kleiner sein als die Gesamtöffnung zum Innenraum 36 der Servicezone. Von daher kann der Dekkel also auch zweiteilig ausgebildet sein, nämlich einen Deckelrahmen umfassen, in welchem nochmals eine Öffnung eingebracht ist, in der dann die Gehäusewand des Moduls als Deckelabschlussseite zu liegen kommt.
Anhand von Figur 15 ist nur grundsätzlich gezeigt, dass die Antennenbasis 7 von ihrer Formgebung oder Dimensionierung auch anders gestaltet sein kann, in diesem Ausführungsbeispiel also mit geringem Durchmesser versehen ist. Dies bietet eventuell die Möglichkeit, Kabel an der Außenseite einer derartigen mastförmigen Antennenbasis 7 hochzuführen und dann an der Unterseite der ersten sich daran anschließenden Servicezone 5.1 von unten her in den Innenraum 36 in die Servicezone 5 hineinzuführen.

Claims

Antennenanlage mit folgenden Merkmalen:
- die Antennenanlage umfasst einen Tragkern (39),

- der Tragkern (39) wird von einem Antennengehäuse (41) in Form eines Radoms (41) umgeben,

- zwischen dem Tragkern (39) und dem Radom (41) sind Strahler zum Empfangen und/oder Senden angeordnet,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
- das Radom (41) ist über zumindest zwei in Axialrichtung versetzt zueinander liegende Dämpfungsanordnungen (43) am oberen und am unteren Ende des Radoms (41) elastisch gehalten und verankert, und

- das Radom (41) ist über die oben liegende und die unten liegende Dämpfungsanordnung (43) mit voreinstellbarer oder vordefinierter Kraft oder Vorspannung eingespannt gehalten.
Antennenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden axial versetzt zueinander angeordneten Dämpfungsanordnungen (43) jeweils eine Dämpfungseinrichtung (45) umfassen, die zumindest abschnittsweise am oberen Rand und/oder am unteren Rand des Radoms (41) an dessen Außenumfang anliegt.
Antennenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) zumindest abschnittsweise am oberen Rand und/oder am unteren Rand des Radoms (41) an dessen Innenumfang anliegt.
Antennenanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) am oberen Ende des Radoms (41) an der nach oben gerichteten Stirnseite des Radoms (41) und/oder am unteren Ende des Radoms (41) an der nach unten gerichteten Stirnseite des Radoms (41) anliegt.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Dämpfungseinrichtung (45) und/oder die untere Dämpfungseinrichtung (45) den oberen bzw. den unteren Rand des Radoms (41) völlig umlaufend stirnseitig übergreift bzw. übergreifen.
Antennenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) ein Dämpfungsmaterial umfasst, welches unter Vorpressung oder Vorspannung am Radom (41) anliegt.
Antennenanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) unter vorwählbarer Vorspannung am Radom (41) angepresst gehalten wird.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen und/oder unteren Rand des Radoms (41) ein Anpresselement (46) vorgesehen ist, welches vorzugsweise unter voreinstellbarer Vorspannung unter Zwischenschaltung der Dämpfungseinrichtung (45) das obere bzw. das untere Ende des Radoms (41) druckbeaufschlagt.
Antennenanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das am oberen Ende des Radoms (41) vorgesehene Anpresselement (46) sich am Tragkern (39) abstützt und in Axialrichtung des Tragkerns (39) einstellbar ist, dass das Anpresselement (46) unter Erzeugung entsprechender Vorspannkräfte die Dämpfungseinrichtung (45) druckbeaufschlagt, die sich wiederum an dem angrenzenden Außenumfang, am Innenumfang und/oder in Axialrichtung auf die zugehörige Stirnseite des Radoms (41) druckbelastet abstützt.
Antennenanlage nach Anspruch 8 oder 9 , dadurch gekennzeichnet, dass das am unteren Ende des Radoms (41) vorgesehene Anpresselement (46) sich am Tragkern (39) abstützt und in Axialrichtung des Tragkerns (39) einstellbar ist, dass das Anpresselement (46) unter Erzeugung entsprechender Vorspannkräfte die Dämpfungseinrichtung (45) druckbeaufschlagt, die sich wiederum an dem angrenzenden Außenumfang, am Innenumfang und/oder in Axialrichtung auf die zugehörige Stirnseite des Radoms (41) druckbelastet abstützt.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) ferner zwischen dem Anpresselement (46) und dem Tragkern (39) im Inneren des Radoms (41) vorgesehen ist.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (45) ferner zwischen dem Anpresselement (46) und den zwischen dem Tragkern (39) und der Innenseite des Radoms (41) verlaufenden Stegen (40) vorgesehen ist.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (41) mit seinen gegenüberliegenden Stirnseiten zwischen einem oberen und einem unteren Anpresselement (46) unter Zwischenschaltung jeweils einer Dämpfungseinrichtung (45) elastisch vorgespannt gehalten ist, wobei dieses obere und untere Anpresselement (46) aufeinander zu verspannbar ist, vorzugsweise über eine oder mehrere zwischen den beiden Anpresselementen (46) verlaufende Zugstangen (39").
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (41) mit dem Tragkern (39) und den Strahlern zum Empfangen und/oder Senden einen oberen Antennenabschnitt (3) bildet, unterhalb dessen eine Servicezone (5.1) als unterer Antennenabschnitt (5) vorgesehen ist, wobei die Servicezone (5.1) mit zumindest einer im Antennengehäuse vorgesehenen Zugangsöffnung(35) zu einem Innenraum (36) in der Servicezone (5.1) versehen ist.
Antennenanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Servicezone (5.1) als Träger (5') gestaltet ist, der an seiner oberen Stirnseite (5.1 a) zumindest mittelbar mit der Unterseite der oberen Antennenanlage (3) fest verbunden oder verbindbar ist, und dass der Träger (5') an seiner stirnseitigen Unterseite (5.1 b) auf einer Antennenbasis (7) montierbar ist.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufend zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei Öffnungen (35) in dem als Servicezone (5.1) dienenden Träger (5') ausgebildet sind, die verschließbar sind.
Antennenanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (35) über Deckel (53) verschließbar sind.
Antennenanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (35) durch im Innenraum (36) der Servicezone (5.1) vorgesehene oder dort montierbare Module (51) verschließbar ist, so dass zumindest ein Teil der Gehäusewand eines Moduls als Verschlussdeckel (53) für die Öffnung (35) in der Servicezone (5.1) dient.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Stirn- und Montageseite an der Antennenanlage durch das unten angeordnete Anpresselement (46) gebildet ist.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Servicezone (5; 5.1, 5.2) im dort vorgesehenen Innenraum (36) die Anschlussenden und/oder die Anschlussstellen oder -stecker der Kabel enden, die zum einen über die Antennenbasis (7) zugeführt werden, und dass ferner im Bereich der Servicezone (5; 5.1, 5.2) im dort vorgesehenen Innenraum (36) die Anschlussenden und/oder die Anschlussstellen oder -stecker der Kabel enden, die zu den im oberen Antennenabschnitt (3) untergebrachten Strahlern führen, und dass diese Anschlussenden und/oder Anschlussstellen oder -stecker der in Rede stehenden Kabel und Leitungen im Bereich der Servicezone (5.1) ggf. über dort untergebrachte elektrische Module und Baueinheiten oder direkt über Verbindungskabel verbindbar sind.
Antennenanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Antennenbasis (7) hindurchverlegten Kabel oder Kabelenden durch Zugentlastungseinrichtungen gehalten und verankert sind.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Servicezone (5.1) aus einem Träger mit einer oberen und einer unteren Tragplatte besteht, wobei die obere Stirnseite einen Mittelabschnitt aufweist, der als Tragabschnitt für den Tragkern (39) dient.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) der Servicezone (5.1) an seiner unteren Stirnseite eine zentrale Durchschnittsöffnung aufweist.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Servicezone (5.1) aus einem oder mehreren axial übereinander angeordneten Trägern (5.1, 5.2) besteht, die axial zueinander fixierbar sind.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger der Servicezone (5.1) bevorzugt an seiner unteren Auflagestirnseite mit in Umfangsrichtung versetzt liegenden Langlöchern (33), vorzugsweise teilkreisförmigen Langlöchern (33) versehen ist, die in ihrer Länge so lang bemessen sind, dass zumindest zwei in Umfangsrichtung versetzt liegende Schrauben (25) das Langloch (33) durchsetzen, die in der darunter befindlichen Trägerplatte der Antennenbasis (7) oder einer darunter befindlichen stirnseitigen Trägerplatte einer weiteren Servicezone (5.1, 5.2) eindrehbar sind.
Antennenanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (36) der Servicezone (5.1) die unterschiedlichsten Antennenmodule unterbringbar sind, insbesondere Verstärker (TMA, TMB), fernsteuerbare Einheiten zur Einstellung unterschiedlicher Absenkwinkel der Strahlereinrichtung.