Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne, die Signale gleichzeitig vertikal und zirkular polarisiert in verschiedene Richtungen abstrahlen bzw. empfangen kann. Die Antenne wird beispielsweise auf einem Wasserfahrzeug verwendet.

Für bestimmte Anwendungen ist es notwendig, sowohl vertikal polarisierte Signale im Wesentlichen in horizontaler Richtung als auch zirkular polarisierte Signale im Wesentlichen in den oberen Halbraum abstrahlen zu können. Dies ist z.B. bei maritimen Kommunikationssystemen der Fall. So wird eine Kommunikation im VHF (very high frequency, dt.: Meterwellen) bzw. UHF (ultra high frequency, dt.: Dezimeterwellen), also im Frequenzbereich zwischen 30 MHz (Megaherz) und 3000 MHz, mit horizontaler Abstrahlung verwendet. Ferner wird die Satellitenkommunikation verwendet. Hierbei wird im VHF und/oder UHF-Bereich das Signal zirkular polarisiert in den oberen Halbraum (Richtung Himmel) abgestrahlt. Hierzu werden zwei verschiedene Antennensysteme verwendet, die jedoch entsprechend viel Platz benötigen. Platz ist jedoch auf Wasserfahrzeugen begrenzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für die Kommunikation mittels Antennen, insbesondere der maritimen Kommunikation, zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Ausführungsbeispiele zeigen eine Antenne mit einem ersten und einem zweiten Strahler, die jeweils ausgebildet sind, elektromagnetische Strahlung auszusenden und/oder zu empfangen. Der erste und/oder der zweite Strahler sind beispielsweise als Rundstrahler ausgeführt. Abweichende Geometrien sind möglich, insbesondere können Teile des Rundstrahlers beispielsweise als Kegelstumpf geformt sein. Der erste Strahler weist N helixförmige Strahlerelemente auf, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich eins ist. Ferner sind der erste und der zweite Strahler sequenziell angeordnet. D.h. in einer Draufsicht zentral von oben sind beide Strahler hintereinander angeordnet. Hierbei wird auf die typische Orientierung bei der Verwendung der Antenne im Betrieb Bezug genommen.

Die Antenne weist einen ersten Einspeisepunkt für ein erstes Signal auf, wobei der erste Einspeisepunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Strahler liegt. Der erste Einspeisepunkt weist einen ersten Kontakt auf, der den ersten Strahler kontaktiert und weist einen zweiten Kontakt auf, der den zweiten Strahler kontaktiert.

Als Einspeisepunkt wird eine Anzahl von Kontakten verstanden, in die das gleiche Signal eingespeist wird. Die Kontakte sind nicht direkt miteinander (elektrisch) verbunden, es besteht also kein Kurzschluss zwischen den Kontakten. So kann der erste Einspeisepunkt jeweils einen Kontakt aufweisen, an der das erste Signal in den ersten Strahler gespeist wird (erster Kontakt) und an der das erste Signal in den zweiten Strahler gespeist wird (zweiter Kontakt). Eine (Koaxial-) Leitung kann demnach mit dem ersten Leiter (z.B. Innenleiter) mit dem ersten Strahler verbunden sein (erster Kontakt) und der zweite Leiter (z.B. der Außenleiter) kann mit dem zweiten Strahler verbunden sein (zweiter Kontakt). Es ist aber auch möglich, den ersten Strahler mit einer ersten Leitung und den zweiten Strahler mit einer zweiten Leitung zu kontaktieren. Dann können die erste und die zweite Leitung das gleiche Signal um 180° phasenverschoben führen. D.h., der erste und der zweite Strahler werden mit einem differenziellen Signal gespeist. Das Signal ist auch dann noch das gleiche Signal, wenn das in zwei (oder mehrere) Kontakte eingespeiste Signal eine Phasenverschiebung zueinander aufweist.

Dass der Einspeisepunkt zwischen den Strahlern liegt bezieht sich darauf, dass der erste und der zweite Strahler das erste Signal jeweils über ihre volle Länge abstrahlen sollen. D.h., der erste und der zweite Kontakt des ersten Einspeisepunkts sind vorteilhafterweise an den sich gegenüberliegenden Stirnseiten an den Strahlern und damit zwischen den Strahlern angeordnet. Die Strahler können differentiell, also mit einem um 180° phasenverschobenen Signal, gespeist werden. Dies kann mittels eines Symmetriernetzwerks, einem sogenannten Balun, erfolgen. In diesem Fall gibt es zwei separate Leitungen, jeweils eine pro Strahler, die das differentielle Signal führen. Alternativ wird kein Balun verwendet, sondern nur eine Koaxialleitung, wobei der Innenleiter mit einem Strahler und der Außenleiter mit dem anderen Strahler des Dipols verbunden ist. Dies wird auch als „Single Ended Anregung“ bezeichnet. Allerdings können jetzt auch Ströme über die Außenseite (statt der Innenseite) des Außenleiters fließen. Diese Ströme werden als Gleichtaktströme bezeichnet, die zwar abstrahlen aber unerwünscht sind. Insoweit bietet der Balun die technisch bessere Lösung, die Verwendung nur einer Koaxialleitung die kostengünstigere Lösung.

Die Antenne weist ferner einen zweiten Einspeisepunkt für ein zweites Signal auf. Der zweite Einspeisepunkt unterscheidet sich von dem ersten Einspeisepunkt. D.h. ein Kontakt, der dem ersten Einspeisepunkt zugeordnet ist, kann nicht auch dem zweiten Einspeisepunkt zugeordnet sein. Ein n-ter Kontakt des zweiten Einspeisepunkts kontaktiert ein n-tes helixförmiges Strahlerelement der N helixförmigen Strahlerelemente, n ist ein Laufindex, d.h. eine natürliche Zahl, zwischen 1 und N (n=1..N).

Derart ausgebildet bilden der erste und der zweite Strahler bei einer Einspeisung des ersten Signals in den ersten Einspeisepunkt einen Dipol aus, der das erste Signal vertikal polarisiert im Wesentlichen horizontal abstrahlt. Der erste Strahler bildet bei entsprechender Einspeisung des zweiten Signals in den zweiten Einspeisepunkt ferner einen Strahler aus, der das zweite Signal zirkular polarisiert abstrahlt. Die Abstrahlung des zweiten Signals erfolgt im Wesentlichen in den oberen Halbraum, also Richtung Himmel bzw., sofern der zweite Strahler unterhalb des ersten Strahlers angeordnet ist, in Richtung des zweiten Strahlers. In ihrer räumlichen Anordnung können die Strahler aber auch vertauscht werden, so dass der zweite Strahler oberhalb des ersten Strahlers angeordnet ist. Es wird wieder auf die typische Orientierung bei der Verwendung der Antenne im Betrieb (Hauptverwendungsrichtung) Bezug genommen.

Idee ist es, mittels der geschickten Beschaltung der Antenne bzw. der entsprechend angeordneten Strahler zwei verschiedene Antennenfunktionen zu realisieren, für die sonst zwei verschiedene Antennen eingesetzt werden. So wird mittels Einspeisung eines Signals in den ersten Einspeisepunkt die Antenne als Dipol betrieben. Der erste und der zweite Strahler bilden jeweils einen Pol des Dipols. Beide Strahler strahlen das gleiche Signal zeitgleich ab. Mittels des Dipols kann ein vertikal polarisiertes Signal im Wesentlichen horizontal abgestrahlt werden. Weiterhin kann die Antenne aber auch mittels des zweiten Einspeisepunkts mit einem Signal gespeist werden. Dieses Signal wird aber nur in den ersten Strahler gespeist. Somit kann der erste Strahler unabhängig von dem ersten Signal parallel ein zweites Signal, insbesondere mit einer zirkularen Polarisation, abstrahlen bzw. empfangen.

In anderen Worten ermöglicht die Antenne in einem ersten Modus insbesondere den Empfang und die Abstrahlung von vertikal polarisierten Signalen aus bzw. in Horizontalrichtung. Ferner ermöglicht die Antenne in einem zweiten Modus insbesondere den Empfang und die Abstrahlung von zirkular polarisierten Signalen aus dem bzw. in den oberen Halbraum, z.B. für die Satellitenkommunikation. In Horizontalrichtung wie auch in den oberen Halbraum kann die Antenne beispielsweise im VHF und/oder UHF Bereich arbeiten, insbesondere in einem Frequenzband zwischen 20MHz und 350MHz, insbesondere zwischen 25 MHz und 170 MHz, beispielsweise zwischen 30 MHz und 165 MHz, für die VHF Kommunikation, zwischen 210 MHz und 520 MHz, beispielsweise zwischen 220 MHz und 512 MHz, für UHF LOS (line of sight propagation, dt.: etwa Sichtverbindungsausbreitung oder Direktwellenausbreitung) oder zwischen 230MHz und 330MHz, beispielsweise zwischen 240 MHz und 320 MHz, für UHFSatcom. Die Antenne kann zeitgleich in dem ersten und dem zweiten Modus betrieben werden. Ferner ist es auch möglich, die Antenne nur in einem der beiden Modi zu betreiben.

In Ausführungsbeispielen kann das zweite Signal mit einer Phasenverschiebung von (n-1) mal 360° geteilt durch N in den n-ten Kontakt eingespeist werden, um die zirkulare Polarisation des zweiten Signals zu erzeugen.

In Ausführungsbeispielen bilden die N helixförmigen Strahlerelemente eine äußere Begrenzung des ersten Strahlers. In anderen Worten ist der erste Strahler als Hohlkörper ausgebildet. Die äußere Begrenzung ist hierbei nicht als durchgehende Fläche zu verstehen, sondern weist vielmehr Öffnungen auf um die helixförmigen Strahlerelemente zu bilden.

In einem Ausführungsbeispiel ist eine erste Signalleitung, die das erste Signal führt, durch einen Hohlraum innerhalb der äußeren Begrenzung des ersten Strahlers hindurchgeführt, um den ersten Einspeisepunkt zu kontaktieren. Vorteilhafterweise ist die erste Signalleitung auf der gesamten Länge des ersten Strahlers durch denselben hindurchgeführt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel, ist eine zweite Signalleitung, die das zweite Signal führt, in den Hohlraum innerhalb der äußeren Begrenzung des ersten Strahlers hineingeführt, um den zweiten Einspeisepunkt zu kontaktieren. Die zweite Signalleitung ist beispielsweise zumindest zu einem Drittel der Länge des ersten Strahlers in denselben hineingeführt. In anderen Worten verläuft die zweite Signalleitung zumindest teilweise innerhalb des Hohlkörpers des ersten Strahlers. Entsprechend der Strecke, die die zweite Signalleitung in den ersten Strahler hineingeführt ist, sind auch die N-Kontakte des zweiten Einspeisepunkts angeordnet. Die Position des zweiten Einspeisepunkts hat ferner Einfluss auf die Impedanz des ersten Strahlers und kann somit zur Anpassung des ersten Strahlers genutzt werden. In anderen Worten kann die Position des zweiten Einspeisepunkts so gewählt werden, dass die Impedanz des zweiten Strahlers auf den Anwendungsfall der Antenne optimiert ist, z.B. zur Leitungsanpassung. Insoweit kann die Signalleitung auch weniger als zu einem Drittel in den ersten Strahler hineingeführt sein, wenn die Impedanz entsprechend gewählt werden soll. Ferner ist es auch möglich, die zweite Signalleitung durch den Hohlkörper des ersten Strahlers hindurchzuführen. Beide Ausführungsbeispiele sind kombinierbar.

Somit kann die Antenne unterhalb der Strahler eine zentrale Signaleinspeisung aufweisen. Leitungen und elektronische Bauteile außerhalb der Antenne stören dann nicht die Abstrahlcharakteristik der Antenne bzw. die Störungen werden auf ein Minimum reduziert.

D.h. die erste Signalleitung kann beide Kontakte des ersten Einspeisepunkts kontaktieren. In diesem Fall kann die Signalleitung ein Koaxialkabel sein, dessen Innenleiter einen Kontakt des ersten Einspeisepunkts kontaktiert und dessen Außenleiter den anderen Kontakt des ersten Einspeisepunkts kontaktiert. Der erste Einspeisepunkt kann auch eine Elektronikschaltung aufweisen, die die erste Signalleitung kontaktiert. Die Elektronikschaltung kann das erste Signal verarbeiten, beispielsweise eine Impedanztransformation durchführen oder das erste Signal in zwei Signale mit 180° Phasenverschiebung aufteilen und die zwei Signale in den ersten bzw. den zweiten Kontakt des ersten Einspeisepunkts speisen. Im letztgenannten Fall kann die Elektronikschaltung zur Verarbeitung des ersten Signals ein Symmetriernetzwerk (auch als Balun bezeichnet) sein. Dieses ermöglicht die Speisung des ersten und des zweiten Strahlers symmetrisch zwischen beiden Strahlern. Das Symmetriernetzwerk kann aber auch außerhalb der Antenne, beispielsweise unterhalb der Antenne, angeordnet sein. Dann kann eine weitere erste Signalleitung durch den Hohlraum des ersten Strahlers geführt sein. Die erste Signalleitung kann einen Kontakt des ersten Einspeisepunkts kontaktieren und die weitere erste Signalleitung den anderen Kontakt des ersten Einspeisepunkts. Die Elektronikschaltung ist ausgebildet, eine Impedanztransformation auszuführen, wenn die „Single Ended Anregung“ verwendet wird. Es versteht sich, dass die Varianten der Kontaktierung des ersten Einspeisepunkts nicht abschließend ist.

Die zweite Signalleitung kann eine weitere Elektronikschaltung kontaktieren. Die weitere Elektronikschaltung ist optional in dem Hohlraum innerhalb der äußeren Begrenzung des ersten Strahlers angeordnet. Die weitere Elektronikschaltung kann das zweite Signal erhalten und N mal duplizieren und mit einer individuellen Phasenverschiebung versehen. Die Phasenverschiebung zwischen den duplizierten Signalen beträgt vorteilhafterweise N/360° (ausgeschrieben: N geteilt durch 360 Grad). Es ist aber auch möglich, N zweite Signalleitungen in den Hohlraum hineinzuführen, so dass jede zweite Signalleitung ein helixförmiges Strahlerelement kontaktiert.

Es versteht sich, dass die Varianten der Kontaktierung des ersten bzw. zweiten Einspeisepunkts nicht abschließend sind.

In einem dritten Ausführungsbeispiel ist der zweite Einspeisepunkt in dem Hohlkörper des ersten Strahlers angeordnet. Dies ermöglicht die Entkopplung des ersten Signals von dem zweiten Signal bei der Abstrahlung beider Signale. Somit ist es möglich, beide Signale zeitgleich und unabhängige voneinander zu senden bzw. zu empfangen.

In Ausführungsbeispielen weisen die N-helixförmigen Strahlerelemente jeweils eine Mehrzahl von parallel geführten Leitungsbändern auf. Durch Mehrzahl (typischerweise zwei) Leitungsbänder pro Strahlerelement weist der erste Strahler zwei Resonanzfrequenzen (Doppelresonanz) auf, wodurch ein breitbandigerer Empfang und eine breitbandigere Abstrahlung im Vergleich zu einem helixförmigen Strahlerelement mit einem Leitungsbändern möglich ist. Typischerweise weisen beide Leitungsbänder eine unterschiedliche Breite auf. Das erste Leitungsband eines helixförmigen Strahlerelements ist direkt mit dem zweiten Leitungsband eines benachbarten Strahlerelements der N-helixförmigen Strahlerelemente verbunden. D.h., eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Leitungsband und dem zweiten Leitungsband des gleichen Strahlerelements besteht nur über das zweite Leitungsband des benachbarten Strahlerelements. Ferner ist ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Leitungsband des gleichen Strahlerelements geringer als der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Leitungsband zweier benachbarter Strahlerelemente. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen möglich. Beispielsweise ist ein Design möglich, bei dem beide Leitungsbänder des gleichen Strahlerelements miteinander verbunden sind. Dies hat zur Folge, dass die Abstände der beiden Leitungsbänder eines Strahlerelements auch größer oder kleiner sein können, als der Abstand zum benachbarten Strahlerelement.

Optional sind die zweiten Leitungsbänder miteinander verbunden, um ein Strahlerelement des Dipols zu bilden. Die Verbindung kann ferner einen Kontakt des ersten Strahlers für den ersten Einspeisepunkt bilden. Dies erfolgt vorteilhafterweise an einer Stirnseite des ersten Strahlers, die dem zweiten Strahler zugewandt ist. Die ersten Leitungsbänder sind beabstandet von der Verbindung (erster Kontakt) der zweiten Leitungsbänder angeordnet und weisen elektrisch keinen direkten Kontakt zu der Verbindung der zweiten Strahlerelemente auf. Der elektrische Kontakt der ersten Leitungsbänder zu der Verbindung (erster Kontakt) der zweiten Leitungsbänder erfolgt nur über die zweiten Leitungsbänder selbst. Die Entkopplung zwischen den Signalen, die mittels der ersten Leitungsbänder abgestrahlt bzw. empfangen werden, und den Signalen, die mittels der zweiten Leitungsbänder abgestrahlt bzw. empfangen werden, entsteht unter anderem durch eine Gleichtaktunterdrückung des Einspeisenetzwerks, mit dem das zweite Signal in die N Kontakte des zweiten Einspeisepunkts eingespeist wird. In anderen Worten weist das Einspeisenetzwerk der Helix einen hohen Widerstand für die Ströme auf den Strahlerelementen des Dipols auf. Insbesondere bei höheren Frequenzen trägt auch der effektive Abstand zwischen den Einspeisepunkten, also der Laufzeit, die das erste bzw. das zweite Signal benötigen, bis sie den jeweils anderen Einspeisepunkt erreichen, zur Entkopplung bei. Der effektive Abstand ist dann am größten, wenn die N-Kontakte für die Einspeisung des zweiten Signals möglichst nah an der Stirnseite angeordnet sind, an der der Einspeisepunkt für das erste Signal angeordnet ist. Weiter optional kontaktiert der n-te Kontakt des zweiten Einspeisepunkts das erste Leitungsband des n-ten helixförmigen Strahlerelements. So kann das zweite Signal in die ersten Leitungsbänder eingespeist werden und das erste Signal in die zweiten Leitungsbänder, ohne dass sich die beiden Signale gegenseitig stören. Gleiches gilt für den Empfang der Signale.

Analog ist ein Verfahren zur Herstellung einer Antenne mit folgenden Schritten offenbart: Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Strahlers, die jeweils ausgebildet sind, elektromagnetische Strahlung auszusenden und/oder zu empfangen, wobei der erste Strahler N helixförmige Strahlerelemente aufweist und wobei der erste und der zweite Strahler sequenziell angeordnet sind; Anordnen eines ersten Einspeisepunkt der Antenne für ein erstes Signal derart, dass der erste Einspeisepunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Strahler liegt und einen ersten Kontakt aufweist, der den ersten Strahler kontaktiert und einen zweiten Kontakt aufweist, der den zweiten Strahler kontaktiert; Anordnen eines zweiten Einspeisepunkts der Antenne für ein zweites Signal derart, dass sich der zweite Einspeisepunkt von dem ersten Einspeisepunkt unterscheidet, wobei der zweite Einspeisepunkt N Kontakte aufweist, wobei ein n-ter Kontakt des zweiten Einspeisepunkts ein n tes helixförmiges Strahlerelement der N helixförmigen Strahlerelemente kontaktiert, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich eins (als Formel: N>1 ) ist und wobei n ein Laufindex zwischen 1 und N ist (als Formel: n=1..N). Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend

Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Antenne in Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 2: eine schematische Darstellung einer Antenne in Seitenansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Antenne 20. Die Antenne 20 weist zwei Strahler 22 auf. Die zwei Strahler sind ein erster Strahler 22a und ein zweiter Strahler 22b. Die Strahler 22 können elektromagnetische Strahlung aussenden und empfangen. Der erste Strahler 22a weist N helixförmige Strahlerelemente 24 auf. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist N=4, so dass ein erstes Strahlerelement 24a, ein zweites Strahlerelement 24b, ein drittes Strahlerelement 24c und ein viertes Strahlerelement 24d die N helixförmigen Strahlelemente bilden. Die Strahler 22 sind als (Hohl-) Rundstrahler ausgebildet. Ferner sind der erste und der zweite Strahler 22a, 22b sequenziell angeordnet. D.h., es gibt eine Stirnseite 26a des ersten Strahlers 22a und eine Stirnseite 26b des zweiten Strahlers 22b, die sich gegenüberliegen.

Die Antenne 20 weist einen ersten Einspeisepunkt 28 auf. Der erste Einspeisepunkt 28 umfasst einen ersten Kontakt 28a und einen zweiten Kontakt 28b. Die Kontakte 28a, 28b ermöglichen eine elektrische Verbindung zwischen einer ersten Signalleitung 34 und den Strahlern 22. Pfeile 32a, 32b stellen den Signalfluss eines ersten Signals dar, wenn das erste Signal gesendet wird. In anderen Worten, aus Sicht der Hochfrequenztechnik, wird das speisende Ende einer Koaxialleitung durch eine Spannungsquelle repräsentiert. Gemäß dieser Betrachtung können die Pfeile 32a, 32b auch eine Quelle des ersten Signals symbolisieren. Die erste Signalleitung 34a kann im Inneren des ersten Strahlers 22a durch denselben hindurch verlaufen um den zweiten Strahler 22b an der Stirnseite 26b zu kontaktieren. Im Inneren des ersten Strahlers 22a wurde, aus Gründen der Übersichtlichkeit, die erste Signalleitung 34a nur angedeutet. Zwischen den Strahlern 22 ist jedoch ein Teil der ersten Signalleitung 34 dargestellt. Der Pfeil 32b deutet den Signalfluss des ersten Signals, bzw. die Quelle des ersten Signals, zum Senden desselben durch den zweiten Strahler 22b an. Weiterhin kann im Inneren des ersten Strahlers 22a eine weitere erste Signalleitung verlaufen (nicht gezeigt). Pfeil 32a deutet jedoch den Signalfluss, bzw. die Quelle, des ersten Signals zum Senden desselben durch den ersten Strahler 22a an. Der erste Kontakt 28a des ersten Einspeisepunkts 28 ist stirnseitig an dem ersten Strahler 22a ausgeführt und verbindet die (Enden der) N=4 helixförmigen Strahlerelemente 24 elektrisch miteinander. Auf der Stirnseite des ersten Strahlers 22a, die der Stirnseite 26a des ersten Strahlers 22a gegenüberliegt, können die N=4 helixförmigen Strahlerelemente 24 mittels einer elektrischen Verbindung 25 ebenfalls elektrisch miteinander verbunden sein.

Ferner weist die Antenne 20 einen zweiten Einspeisepunkt 30 für ein zweites Signal auf. Der zweite Einspeisepunkt 30 weist N Kontakte auf, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Antenne im Inneren eine zweite Signalleitung 34b (aus Gründen der Übersichtlichkeit nur andeutungsweise dargestellt) auf, die das zweite Signal führt und eine elektrische Schaltung 36 kontaktiert. Die elektrische Schaltung 36 ist überwiegend von dem vierten Strahlerelement 24d verdeckt. Die elektrische Schaltung bildet N=4 phasenverschobene Abbildungen des zweiten Signals. Bei N=4 Strahlerelementen beträgt die Phasenverschiebung vorteilhafterweise 90°. Pfeile 38a, 38b deuten den Signalfluss bzw. die Einspeisung der phasenverschobenen zweiten Signale in das zweite Strahlerelement 24b und das dritte Strahlerelement 24c an. An den Pfeilspitzen der Pfeile 38a, 38b befinden sich die genannten Kontakte des zweiten Einspeisepunkts. Die Kontaktierung des ersten Strahlerelements 24a und des vierten Strahlerelements 24d ist von dem vierten

Strahlerelement 24d verdeckt.

Der zweite Einspeisepunkt befindet sich deutlich im Inneren des ersten Strahlers, beispielsweise etwa ein Viertel der Strahlerlänge (Entfernung zwischen den Stirnseiten des ersten Strahlers, von der Stirnseite 26a entfernt. Dies ermöglicht das gleichzeitige, unabhängige Senden bzw. Empfangen von zwei Signalen mit dem gezeigten Strahler. Hier weist der erste Strahler ein Leitungsband pro Strahlerelement auf.

Fig. 1 zeigt beispielhaft den ersten Strahler mit N=4 Strahlerelementen, eine sogenannte Quadrifilarhelix. N kann jedoch beliebig gewählt werden. Selbst N=1 , eine monofilare Helix, ist möglich. In Fig. 1 verläuft jedes Strahlerelement etwa um drei Viertel des Umfangs des ersten Strahlers. Die Quadrifilarhelix ist jedoch eine bevorzugte Ausgestaltung des ersten Strahlers, da die Aufspaltung des zweiten Signals in 4 jeweils 90° phasenverschobene Subsignale elektrisch mit geringem Aufwand realisiert werden kann.

Pfeil 40 zeigt die Orientierung der Antenne an. In Hauptverwendungsrichtung zeigt der Pfeil 40 nach oben oder nach unten. D.h. der zweite Strahler 22b ist oberhalb oder unterhalb des ersten Strahlers 22a angeordnet, wenn die Antenne in Hauptverwendungsrichtung angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Antenne 20 in einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu Fig. 1 sind die Strahlerelemente in eine Mehrzahl (hier 2) von parallel geführten Leitungsbändern aufgeteilt. Das erste Strahlerelement 24a umfasst das erste Leitungsband 24a‘ und das zweite Leitungsband 24a“. Das zweite Strahlerelement umfasst das erste Leitungsband 24b‘ und das zweite Leitungsband 24b“. Das dritte Strahlerelement umfasst das erste Leitungsband 24c‘ und das zweite Leitungsband 24c“. Das vierte Strahlerelement umfasst das erste Leitungsband 24d‘ und das zweite Leitungsband 24d“. Das erste Leitungsband ist jeweils breiter als das zweite Leitungsband. Dies ist jedoch abhängig von dem Tuning der Antenne, also beispielsweise dem Einstellen einer gewünschten Antennenimpedanz. Aus Fig. 2 geht nun hervor, dass die Strahlerelemente an der außenliegenden Stirnseite 26c nicht mehr alle miteinander elektrisch kontaktiert sind. Vielmehr sind nur noch die ersten Leitungsbänder eines Strahlerelements mit den zweiten Leitungsbändern eines benachbarten Strahlerelements verbunden. Beispielsweise ist das erste Leitungsband 24b' des zweiten Strahlerelements mit dem zweiten Leitungsband 24a“ des ersten Strahlerelements 24a mittels eine elektrischen Verbindung 25' elektrisch verbunden. Das zweite Leitungsband 24b“ des zweiten Strahlerelements ist ferner mit dem ersten Leitungsband 24c' des dritten Strahlerelements elektrisch verbunden.

Weiterhin sind die ersten Leitungsbänder nicht direkt mit dem ersten Kontakt 28a elektrisch verbunden, sondern weisen einen Abstand hierzu auf. Der erste Kontakt 28a verbindet jedoch die zweiten Leitungsbänder elektrisch miteinander. Somit ist es möglich, die N Kontakte des zweiten Einspeisepunkts nahezu an der Stirnseite 26a des ersten Strahlerelements anzuordnen, ohne dass sich das erste und das zweite Signal gegenseitig beeinflussen. Die Pfeile 38a, 38b sowie 32a, 32b sind entsprechend eingezeichnet. Somit bleibt die größtmögliche Freiheit zur Einstellung der Impedanz des ersten Strahlers für das zweite Signal erhalten. Ferner weist der Strahler durch die parallelen Leitungsbänder pro Strahlerelement zwei verschiedene Resonanzfrequenzen auf, so dass eine breitbandigere Abstrahlung und ein breitbandigerer Empfang im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel möglich ist.

Die Ausführungsbeispiele sind überwiegend bezugnehmend auf das Senden des ersten und des zweiten Signals mit der Antenne ausgelegt. Es versteht sich aber, dass die Antenne ebenso das erste und das zweige Signal empfangen kann. Der Signalfluss verläuft dann in umgekehrter Richtung.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Bezugszeichenliste:

20 Antenne

22 Strahler 24 Strahlerelemente

25 elektrische Verbindung

26 Stirnseite

28 erster Einspeisepunkt

30 zweiter Einspeisepunkt 32 Pfeile

34 Signalleitung

36 elektrische Schaltung

38 Pfeile

40 Pfeil