Insbesondere die für eine Basisstation vorgesehenen Mobil- funkantennen umfassen üblicherweise eine Antennenanordnung mit einem Reflektor, vor welchem in Vertikalrichtung ver- setzt zueinander liegend eine Vielzahl von Strahlerelemen- ten vorgesehen sind. Diese können beispielsweise in einer oder zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationen strahlen und empfangen. Die Strahlerelemente können dabei zum Empfang lediglich in einem Frequenzband ausgebildet sein. Die Antennenanordnung kann aber auch als Multiband- Antenne ausgebildet sein, beispielsweise zum Senden und Empfangen zweier versetzt zueinander liegender Frequenz- bänder. Auch sogenannte Triband-Antennen sind grundsätz- lich bekannt.

Bekanntermaßen ist das Mobilfunknetz zellenförmig gestal- tet, wobei jeder Zelle eine entsprechende Basisstation mit

zumindest einer Mobilfunkantenne zum Senden und Empfangen zugeordnet ist. Die Antennen sind dabei so aufgebaut, dass sie in der Regel in einem bestimmten Winkel gegenüber der Horizontalen mit nach unten gerichteter Komponente strah- len, wodurch eine bestimmte Zellengröße festgelegt wird.

Dieser Absenkwinkel wird bekanntermaßen auch als Downtilt- Winkel bezeichnet.

Aus der WO 01/13459 AI ist von daher bereits eine Phasen- schieberanordnung vorgeschlagen worden, bei welcher bei einem einspaltigen Antennenarray mit mehreren übereinander angeordneten Strahlern der Downtilt-Winkel kontinuierlich unterschiedlich einstellbar ist. Gemäß dieser Vorveröf- fentlichung werden dazu Differenz-Phasenschieber verwen- det, die bei unterschiedlicher Einstellung bewirken, dass die Laufzeitlänge und damit die Phasenverschiebung an den beiden Ausgängen eines jeweiligen Phasenschiebers in un- terschiedlicher Richtung verstellt werden, wodurch sich der Absenkwinkel einstellen lässt.

Dabei kann die Ein-und Verstellung des Phasenschieberwin- kels manuell oder mittels einer fernsteuerbaren Nachrüst- Einheit durchgeführt werden, wie dies beispielsweise gemäß der DE 101 04 564 Cl bekannt ist.

Wenn sich die sogenannte Verkehrsdichte ändert oder bei- spielsweise benachbart zu einer Zelle eine weitere Basis- station zur Antenne hinzukommt, so kann durch bevorzugt fernsteuerbare Absenkung eines Downtilt-Winkels und Ver- kleinerung der Zelle eine nachträgliche Anpassung an ver- änderte Gegebenheiten vorgenommen werden.

Eine derartige Veränderung eines Downtilt-Winkels ist aber nicht für alle Fälle die einzige oder ausreichende Lösung.

So weisen Mobilfunkantennen beispielsweise ein fest einge- stelltes Horizontaldiagramm auf, beispielsweise mit einer Halbwertsbreite von 45°, 65°, 90° etc. Hier ist eine An- passung an standortspezifische Gegebenheiten nicht mög- lich, da eine nachträgliche Diagrammänderung in horizonta- ler Richtung nicht realisiert werden kann.

Allerdings gibt es grundsätzlich auch Mobilfunk-Basis- stationsantennen mit veränderbaren Diagrammen durch intel- ligente Algorithmen in der Basisstation selbst. Dies er- fordert beispielsweise die Verwendung einer sogenannten Butler-Matrix (worüber beispielsweise ein Antennenarray mit mehreren Einzelstrahlern angesteuert werden kann, die z. B. in vier Spalten übereinander mit Vertikalversatz angeordnet sind). Derartige Antennenanordnungen umfassen jedoch einen enorm großen Aufwand an Antennenzuleitungen zwischen der Basisstation zum einen und der Antenne bzw. den Antennenelementen zum anderen, wobei für jede Spalte ein eigenes Speisekabel und bei + 45°und-45° Grad pola- risierten, sogenannten dualpolarisierten Antennen, in X- förmiger Ausrichtung pro Spalte zwei hochwertige Antennen- kabel erforderlich sind. Dies führt zu einem hohen Grund- preis und einer teuren Montage. Schließlich werden sehr aufwendige Algorithmen-Schaltungen der Basisstation benö- tigt, wodurch sich die Gesamtkosten nochmals erhöhen.

Eine Antennenanordnung, bei der das Netzwerk aus einer Phasenschiebereinrichtung und einer Butler-Matrix besteht, ist beispielsweise auch aus der US 4 063 243 bekannt ge- worden. Dass aus dieser Vorveröffentlichung als bekannt zu

entnehmende Speisenetzwerk dient zum Schwenken der Haupt- strahlrichtung einer Radarantenne. Die vorbekannte Anten- nenanordnung verwendet stark bündelnde Einzelstrahler, die über eine Kombination bestehend aus Phasenschiebern und einer Butler-Matrix einzeln angesteuert werden können.

Aus der Vorveröffentlichung JP 2 000 101 326 A ist ein Leistungs-Speiseschaltkreis für eine Basis-Mobilfunkanten- ne zu entnehmen. Es handelt sich dabei um eine Antennen- anordnung mit 4 Spalten, wobei das zugehörige Speise- netzwerk aus zwei in Serie geschalteten Butler-Matrizen in Form von Hybriden besteht. Zwischen den Butler-Matrizen sind Verstärker vorgesehen. Der Butler-Matrix selbst sind keine Phasenschieber, sondern eine Steuereinheit mit vier Ausgängen vorgeschaltet. Über dieses Speisenetzwerk soll letztlich eine Antennenanordnung bestehend aus vier auf einem Kreis angeordneten Rundstrahlern angespeist werden.

Eine Antennenanordnung mit nicht veränderbarer Strahlfor- mung ist grundsätzlich. auch aus der WO 02/19 470 Al als bekannt zu entnehmen.

Eine gattungsbildende Antennenanordnung mit Möglichkeiten zur Leistungsaufteilung und zur Einstellung unterschiedli- cher Phasenlagen der den einzelnen Strahler zuführbaren Signalen ist grundsätzlich auch aus der WO 02/05383 AI bekannt geworden. Die Antenne umfasst ein zweidimensiona- les Antennenarray mit Strahlerelementen und einem Speise- netzwerk. Das Speisenetzwerk umfasst eine Downtilt-Phasen- einstelleinrichtung sowie eine Azimutphaseneinstellein- richtung mit einer Einrichtung zur Einstellung der Strahl- breite (Keulenbreite). Zur Änderung der Strahlbreite er- folgt eine entsprechende unterschiedliche Leistungsauf-

teilung auf Strahlerelemente, die in horizontaler Richtung versetzt zueinander liegen. Zur Einstellung einer unter- schiedlichen Azimutstrahlrichtung sind Phasenschieberein- richtungen vorgesehen, um die Abstrahlrichtung entspre- chend einzustellen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenanordnung sowie ein Verfahren zu deren Be- trieb zu schaffen, die eine Diagrammformung, insbesondere in horizontaler Richtung ermöglicht, vor allem auch in Form einer nachträglich noch durchführbaren Diagrammände- rung. Dies soll bevorzugt bei geringem Aufwand an den benötigten Speisekabeln möglich werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich der Antennen- anordnung entsprechend den im Anspruch 1 bzw. 2 angegebe- nen Merkmalen und bezüglich des Verfahrens entsprechend dem im Anspruch 23 bzw. 24 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung geht also von dem Gedanken aus, dass die Antenne zumindest zwei Strahlergruppen mit jeweils zumindest einem Antennenstrahler, d. h. z. B. zu- mindest jeweils einem Antennenelement, umfasst, wobei nunmehr die gesamte Sendeenergie entweder nur einer der beiden Strahlergruppen zugeführt wird oder aber eine Lei- stungsteilung nunmehr unterschiedlich einstellbar ist, bis hin zu einer 50 : 50 Aufteilung der Leistungsenergie auf beide Strahlergruppen. In Abhängigkeit der unterschiedli- chen Anteile der zugeführten Energie lässt sich dadurch die Diagrammformung vor allem in horizontaler Richtung verändern und die Halbwertsbreite an einer Antenne von

beispielsweise 30° bis 100° verändern. Zusätzlich kann durch vorgesehene Phasenschieber die Phasenlage der Signa- le verändert werden, um eine spezielle Diagrammformung zu erreichen.

Werden beispielsweise die zumindest beiden Antennenelemen- te mit Horizontalversatz nebeneinander bevorzugt an einem gemeinsamen Reflektor angeordnet, strahlen also in einer gemeinsamen Polarisationsebene, so lässt sich dadurch das Horizontaldiagramm der Antenne einstellen. Werden die Signale beispielsweise einem Antennenarray mit zumindest zwei Spalten und mehreren jeweils übereinander angeordne- ten-Strahlerelementen zugeführt, so können je nach Intensitäts-und Phasenaufteilung unterschiedliche Hori- zontaldiagramme für dieses Antennenarray erzielt werden.

Völlig überraschend ist jedoch, dass es mit der erfin- dungsgemäßen Antennenanordnung bzw. mit dem erfindungs- gemäßen Verfahren zum Betrieb einer derartigen Antennen- anordnung, möglich wird, beispielsweise unsymmetrische Horizontaldiagramme zu erzeugen, und zwar sogar bei Fern- feldbetrachtung ! Ferner ist es möglich, Horizontaldiagram- me zu erzeugen, die zwar symmetrisch sind, die also zu einer vertikal zur Reflektorebene verlaufenden Ebene sym- metrisch angeordnet sind, bei denen allerdings in dieser vertikalen Symmetrieebene liegend die Sendesignale nur mit vergleichsweise geringer Energie ausgestrahlt werden. So ist es ferner möglich, zu dieser Ebene symmetrisch liegend zum Beispiel zwei, vier etc. Hauptkeulen zu erzeugen, die in winkeliger Ausrichtungslage eher nach links und eher nach rechts abstrahlen und dazwischenliegend vorzugsweise in der vertikal zur Reflektorebene befindlichen Ebene, die an sich der Hauptausstrahlungsebene im normalen Falle

entsprechen würde, die Antennenanordnung mit deutlich geringerer Energie ausstrahlt ! Genauso sind aber Horizontaldiagramme erzeugbar, die bei- spielsweise eine ungerade Anzahl von Hauptkeulen aufwei- sen, und dabei gegebenenfalls symmetrisch zu einer senk- recht zur Reflektorebene verlaufenden Ebene angeordnet sind. Dabei kann eine Hauptkeulenrichtung bevorzugt in der vertikalen Symmetrieebene oder Ebene senkrecht zur Reflek- torebene liegen. Jeweils zumindest eine weitere Hauptkeule liegt auf der linken sowie der rechten Seite der senkrecht zur Reflektorebene stehenden Ebene. Die dazwischen befind- lichen Intensitätsminimas können beispielsweise um nur weniger als 10 db, insbesondere 6 db und weniger als 3 db abfallen. Durch die erfindungsgemäße Antennenanordnung sowie deren Betrieb ist es also möglich, je nach den Be- sonderheiten vor Ort bestimmte Zonen mit höherer Sendein- tensität auszuleuchten und dabei andere Bereiche eher "auszublenden"und nur mit geringerer Intensität zu be- strahlen. Dies bietet Vorteile beispielsweise dann, wenn in Bereichen, in denen sich Schulen, Kindergärten etc. befinden, das Horizontaldiagramm so angepasst wird, dass diese Bereiche nur sehr viel schwächer ausgeleuchtet wer- den.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung ist sogar vorgesehen, dass eine unterschiedliche Diagrammformung einer Antenne einmal für den Sendefall und davon abweichend für den Empfangsfall erzeugt wird. Mit anderen Worten sind die Horizontaldiagramme für den Sende- und Empfangsfall unterschiedlich gestaltet. So kann durch ein erfindungsgemäß optimal an die Umgebung angepasstes Horizontaldiagramm in Sendefall berücksichtigt sein, dass

im Ausstrahlungsgebiet befindliche sensible Einrichtungen wie Kindergärten, Schulen, Krankenhäuser etc. in einem Bereich oder Gebiet liegen, das von einer Mobilfunkantenne mit nur geringerer Intensität versorgt wird, wohingegen allerdings das Horizontaldiagramm für den Empfangsfall so ausgelegt ist, dass im gesamten Einzugsbereich einer ent- sprechenden Mobilfunkantenne in einer Zelle die eingehen- den Signale mit entsprechend optimal ausgelegten Horizon- taldiagrammen empfangen werden können.

Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Intensitäts-und Pha-. senaufteilung durch Verwendung einer Phasenschieberanord- nung, d. h. zumindest eines Phasenschiebers, vorzugsweise eines Differenzphasenschiebers, und einer nachfolgenden Hybridschaltung, insbesondere einem 90°Hybrid, realisiert.

Dies hat zur Folge, dass beispielsweise ein einem Phasen- schieber zugeführtes Signal vorgegebener Intensität an den beiden Ausgängen-. des Differenzphasenschiebers so aufge- teilt wird, dass die Intensitäten der Signale an beiden Ausgängen gleich, die Phase aber unterschiedlich ist.

Werden diese beiden Signalen den beiden Eingängen eines nachgeschalteten 90°-Hybrids zugeführt, so hat dies am Ausgang des Hybrids zur Folge, dass nunmehr die Phasen wieder gleich sind, die Intensitäten oder Amplituden der Signale aber unterschiedlich sind. Dadurch lässt sich durch unterschiedliche Phaseneinstellungen am Phasenschie- ber die den zumindest beiden Phasenschiebern zugeführte Energie von beispielsweise 1 : 0 bis 1 : 1 aufteilen. Durch einen weiteren optionalen nachschaltbaren Phasenschieber lässt sich zusätzlich die Phasenlage beeinflussen und die Richtung des Diagramms verändern Zusammengefasst lassen sich mit dem erfindungsgemäßen

System beispielsweise folgende Vorteile realisieren : Mit der erfindungsgemäßen Strahlergruppe lassen sich standortspezifische Antennendiagramme vor Ort erzeugen.

Bei Bedarf kann das Antennendiagramm jederzeit' wieder geändert werden, beispielsweise dann, wenn eine neue Netzplanung vorgesehen wird, ohne dass die Antenne selbst ausgetauscht werden muss.

Bei der Inbetriebnahme kann eine einfache Anpas- sung des Antennendiagramms beispielsweise durch Fernsteuerung in der Basisstation vorgenommen wer- den. Dabei sind keine manuellen Änderungen der Antenne am Mast, wie z. B. Ausrichtung der Antenne etc. notwendig, wodurch die Kosten drastisch ver- ringert werden.

Es lassen sich leicht voreingestellte Diagramme durch vorgebbare feste Parameter in der Steuerung realisieren.

Es sind ebenso auch zeitlich unterschiedliche Dia- gramme durch automatische Steuerung einstellbar (z. B. in Abhängigkeit gegebener Unterschiede in der Versorgung des jeweiligen Standortes in Abhän- gigkeit anderer Tageszeiten, wie beispielsweise morgens und abends etc.).

Auch bei Nachrüstung des erfindungsgemäßen Systems können die Basisstationen weiter verwendet werden.

Es muss lediglich nur ein einfacher Austausch der Antenne an der Basisstation durchgeführt werden.

Es lassen sich unterschiedliche Diagramme für den Sende-und Empfangsfall realisieren.

Es lassen sich vor allem sensible Bereich mit eher geringerer Energie und andere Bereiche mit höherer

Energie versorgen.

Es lassen sich unsymmetrische Horizontaldiagramme erzeugen.

Es lassen sich symmetrische Horizontaldiagramme erzeugen, die mit mehreren Hauptkeulen so überla- gert sind, dass die Energieleistung der ersten, zweiten und beispielsweise dritten Keule in drei unterschiedlichen Azimutrichtungen in dem Horizon- taldiagramm sich von ihrer Energieleistung um we- niger als 50%, insbesondere weniger als 40%, 30% oder auch weniger als 20% oder gar 10% unterschei- den.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen : Figur 1 : eine schematische Ansicht einer erfin- dungsgemäßen Antennenanordnung mit vor- geschaltetem Netzwerk zur Horizontaldia- gramm-Formung ; Figur 2 : Diagramm zur Erläuterung des Amplituden- werts der beiden Ausgangssignale an den Ausgängen des in Figur 1 gezeigten Phasen- schiebers ; Figur 3 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der unter- schiedlichen Phasenlage der beiden Aus- gangssignale an den beiden Ausgängen des in Figur 1 gezeigten Phasenschiebers ; Figur 4 : ein Diagramm zur Verdeutlichung des jewei- ligen Amplitudenwertes an den beiden Aus-

gängen der Hybridschaltung in Figur 1 ; Figur 5 : Ein Diagramm zur Verdeutlichung der Pha- senlage der Ausgangssignale an den beiden Ausgängen der Hybridschaltung in Figur li Figur 6 : verschiedene Horizontaldiagramme, die ge- mäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Figur 1 erzielbar sind, mit den in Figur 4 mit Ziffern bezeichneten Phasenschieber- stellungen ; Figur 7 : weitere Horizontaldiagramme, die mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung gemäß Figur 1 erzielbar sind, mit den in Figur 4 mit Buchstaben bezeichneten Phasenschie- berstellungen ; Figur 8 : ein zu Figur 1 abgewandeltes Ausführungs- beispiel mit einem zusätzlichen Phasenein- stellglied zwischen der Hybridschaltung und dem Antennenarray ; Figur 9 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der Am- plituden der beiden Ausgangssignale am Ausgang der Hybridschaltung in Figur 8 ; Figur 10 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der Pha- senlage der beiden Ausgangssignale am Aus- gang der Hybridschaltung in Figur 8 ; Figur 11 : verschiedene Horizontaldiagramme, die ge- mäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach

Figur 8 erzielbar sind, mit den in Figur 9 mit Ziffern bezeichneten Phasenschieber- stellungen ; Figur 12 : ein zu Figur 1 und Figur 8 nochmals abge- wandeltes Ausführungsbeispiel der Erfin- dung ; Figur 13 : ein Diagramm zur Darstellung der Amplitu- denwerte der Eingangssignale an der Butler-Matrix bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12 ; Figur 14 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der Pha- senlage der Eingangssignale an der Butler- Matrix ; Figur 15 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der Aus- . gangssignale am Ausgang der Butler-Matrix bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12 ; Figur 16 : ein Diagramm zur Verdeutlichung der Pha- senlage der Ausgangssignale an der Hybrid- schaltung bei dem Ausführungsbeispiel ge- mäß Figur 12 ; Figur 17 : sechs Horizontaldiagramme, die mit einer Antennenanordnung gemäß Figur 12 erzielbar sind, mit den in Figur 15 mit Ziffern be- zeichneten Phasenschieberstellungen ; Figur 18 : ein nochmals gegenüber Figur 12 abgewan-

deltes Ausführungsbeispiel mit einer Doppelphasenschieber-Baugruppe ; Figur 19 : ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Ver- deutlichung, wie eine Strahlformung vor- genommen werden kann, die sich im Empfangs-und Sendebetrieb unterscheidet ; und Figur 20 : drei Diagramme zur Verdeutlichung einer Strahlformung für-den Sendefall, den Emp- fangsfall und bezüglich einer überlagerten Darstellung zur Verdeutlichung der Unter- schiede für den Sende-und Empfangsfall.

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel in schemati- scher Ansicht wiedergegeben.

Die Antennenanordnung gemäß Figur 1 umfasst dabei einen Reflektor 1, vor welchem zwei Strahlergruppen 3.1, 3.2 aufgebaut sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst dabei die Antennenanordnung zwei Spalten 5, d. h. eine Spalte 5.1 und eine Spalte 5.2, in der jeweils Strahler 13.1 und 13.2 angeordnet sind, die nachfolgend teilweise. auch als Strahlerelemente bezeichnet werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel können diese Strahler 13.1 und 13.2 beispielsweise aus jeweils fünf übereinander angeordneten und vertikal ausgerichteten Dipolstrahlern bestehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in beiden Spalten in gleicher Höhe und mit einem vorwählbaren Seitenabstand d angeordnet sind. Dadurch wird eine Antennenanordnung be- schrieben, die beispielsweise in einem Frequenzband in einer Polarisationsebene strahlt und empfängt.

Die Antennenanordnung wird im gezeigten Ausführungsbei- spiel über ein Netzwerk 17 gespeist, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Hybridschaltung 19, d. h. im Kon- kreten einen 90°-Hybrid 19a und eine vorgeschaltete Phasenschieber-oder Phaseneinstellanordnung 21 umfasst, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auch aus einem Dif- ferenzphasenschieber 21a besteht.

Dem Netzwerkeingang 23 wird beispielsweise ein Signal PSin zugeführt. Befindet sich der Phasenschieber in seiner neutralen Mittellage, so liegen an seinen beiden Ausgängen 21'und 21"die Signale PSo"tl und PSout2 in gleicher Phasen- lage und in gleicher Intensität vor.

Die beiden Phasenschieberausgänge 21'und 21"sind über Leitungen 25'und 25"mit den Eingängen 19'und 19"der Hybridschaltung 19 verbunden. Die Ausgänge 19'a und 19"a der Hybridschaltung 19 sind dann mit den beiden Antennen- eingängen 3.. 1' und 3. 2'verbunden.

Funktion und Wirkungsweise ist dabei derart, dass nunmehr durch Verstellung des Phasenschiebers den beiden Strahler- gruppen 3.1 und 3.2, d. h. den Strahlern 13.1 und 13. 2, die Signale in gleicher Intensität oder in unterschiedlichen Intensitätsanteilen zugeführt werden können, wobei in einer Extremsituation die gesamte Energie nur den Strah- lern in einer Spalte zugeführt wird, wohingegen die andere Spalte völlig abgeschaltet ist.

Befindet sich der Phasenschieber 21 in seiner neutralen Ausgangsstellung, d. h. in Figur 1 gezeigter Mittelstel- lung, so sind natürlich die Signale am Ausgang des Phasen- schiebers bei gleicher Intensität gleichphasig, so dass

auch die Ausgangssignale Hout1 und Hout2 ebenfalls gleichpha- sig bei gleicher Intensität vorliegen.

Wird aber nunmehr der Phasenschieber entsprechend der Pfeildarstellung 27 beispielsweise in die eine oder andere Richtung verstellt, so hat dies zur Folge, dass die Aus- gangssignale Pout1 und PS"t2 am Ausgang des Phasenschiebers nunmehr in unterschiedlicher Phasenlage aber in gleicher Intensität vorliegen. Dies wiederum hat durch den Hybrid- koppler 19 zur Folge, dass an dessen Ausgang 19'a und 19"a und damit an den Eingängen 3. 1'und 3. 2' der Strahler- . gruppe die Signale nunmehr wieder mit gleicher. Phasenlage aber mit unterschiedlichen (d. h. unterschiedlich einstell- baren) Amplituden vorliegen. Mit anderen Worten wird eine unterschiedliche Phaseneinstellung am Phasenschieber 21 in eine unterschiedliche Intensitätsaufteilung am Eingang der beiden Spalten der beiden Strahlergruppen 3.1, 3.2 kon- vertiert.

Die Möglichkeiten, die sich dadurch eröffnen, werden an- hand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Anhand von Figur 2 ist für die unterschiedlichen Einstel- lungen des Phasenschiebers gezeigt, dass die relative Intensitätsaufteilung (also die relative Amplitude A) der beiden Ausgangssignale am Phasenschieber für alle Einstel- lungen gleich bleibt, also PS"ut, und PSI, t2 Stets gleich sind. Dies bedeutet, dass sich das am Eingang des Phasen- schiebers 23 eingespeiste Signal 1 : 1 auf die beiden Aus- gänge des Phasenschiebers 21'und 21"aufteilt, jedoch je nach Stellung des Phasenschiebers 21 eine unterschiedliche Phasenlage aufweist.

Entsprechend der unterschiedlichen Einstellung jedoch am Phasenschieber verändert sich die Phasenlage der Signale PSOUt1 und PSout2 gemäß der Darstellung nach Figur 3.

Diese unterschiedliche Phasenlage führt am Ausgang der Hybridschaltung 19 letztlich zu den Gegebenheiten, wie sie anhand von Figuren 4 und 5 dargestellt sind. Befindet sich der Phasenschieber in seiner neutralen Mittellage (bei der die Ausgangssignale in gleicher Phasenlage vorliegen), so ist die mit der Ziffer 10 gekennzeichnete Situation in Figur 4 wiedergegeben. D. h. die Ausgangssignale an der Hybridschaltung 19 liegen wiederum in gleicher Intensität und gleicher Phasenlage vor.

Wird aber nunmehr eine Verstellung am Phasenschieber aus seiner neutralen Mittellage heraus vorgenommen, so nimmt beispielsweise die Intensität des Ausgangssignales Hout1 am einen Ausgang 19'a der Hybridschaltung 19 ab, wohingegen das andere Ausgangssignal Hout2 am anderen Ausgang der Hyb- ridschaltung 19 zunimmt. Die in Figur 4 gezeigten Intensi- tätsveränderungen und Verläufe liegen dabei auf einem Ausschnitt einer Sinus-bzw. einer Kosinuskurve. Durch kontinuierliche Weiterverstellung kann dabei das Signal beispielsweise von der mit der Position 10 gekennzeich- neten Position über die mit.. der Ziffer 7 gekennzeichnete Position, dann die mit der Ziffer 4 gekennzeichnete Posi- tion bis zu der mit der Ziffer 1 gekennzeichnete Position verstellt werden, bei der das Signal Ho"t2 den Wert 0 und am anderen Ausgang das Signal Hout1 den maximalen oder 100% en Wert einnimmt. Dabei ist während der Verstellung von der Position mit der Ziffer 10 bis zur Position mit der Ziffer 1 stets gewährleistet, dass die Ausgangssignale an der Hybridschaltung und damit die Eingangssignale am Antennen-

array gleichphasig vorliegen.

Durch die erwähnten Schritte lassen sich beispielsweise die anhand von Figur 6.1, 6.4, 6.7 und 6.10 wiedergegebe- nen Horizontaldiagramme an der Antenneneinstellung reali- sieren. Dabei sind in den Zeichnungen nur die relativen Veränderungen der Horizontalbreite der Diagramme wiederge- ben. Beliebige Zwischenpositionen sind durch die anderen Einstellmöglichkeiten des Phasenschiebers ebenso möglich und nur der Einfachheit halber nicht im Einzelnen dar- gestellt.

Nunmehr kann aber die Phasenschiebereinstellung noch wei- ter verändert werden, nämlich in Figur 4 zu den Einstell- werten auf der linken Hälfte des Diagramms mit der Folge, dass hier ein Phasensprung von 180° auftritt (Figur 5).

Mit anderen Worten sind die Ausgangssignale am Ausgang der Hybridschaltung 19 nunmehr nicht mehr gleichphasig, son- dern weisen eine 180° Phasenverschiebung zueinander auf.

Wird der Phasenschieber nunmehr beispielsweise in die Position F, in die Position D oder in die Position A ver- stellt, so ergeben sich die Einstellwerte, wie diese an- hand der Figuren 7. A, 7. D bzw. 7. F wiedergegeben sind.

Auch hierdurch zeigt sich, dass durch extreme Variabilität mit einfachsten Mitteln eine an die örtlichen Gegebenhei- ten angepasste Horizontaldiagramm-Formung vorgenommen werden kann.

Nur der Vollständigkeit halber wird ergänzend erwähnt, dass die Antenne so aufgebaut sein kann, dass die in einer Spalte 5 angeordneten Strahlerelemente 13.1 und beispiels- weise 13.2 so justiert sind, dass deren Hauptkeulen par- allel zueinander ausgerichtet sind. Dies gilt insbesondere

für eine planare Antennenanordnung mit einem planaren Reflektor. Prinzipiell ist es aber auch vorteilhaft, einen Antenne beispielsweise so aufzubauen, dass sie eine Viel- zahl von Strahlern vor einem zylindrischen Reflektor um- fasst, so dass die Haupt. strahlrichtung der einzelnen Spal- ten in unterschiedlichen Azimutrichtungen ausgerichtet sind. Der Vorteil hierbei liegt gegenüber einer Strahler- anordnung vor einem planaren Reflektor in einer größeren Azimutabdeckung des erzeugten Strahlungsdiagramms. Von daher kann die Antennenanordnung nicht nur mit einer oder mehreren Spalten vor einem planaren Reflektor angeordnet sein, sondern der Reflektor kann auch teil-oder voll- zylindrisch ausgebildet sein. Er kann im Querschnitt (ins- besondere Horizontalquerschnitt) auch eine n-polygonale Form aufweisen, mit anderen Worten also so gebildet sein, dass mehrere vor allem vertikal ausgerichtete Spalten winklig zueinander ausgerichtet sind (winklig zu einer jeweils benachbarten Spalte). Dadurch wird die Haupt- strahlrichtung der in den einzelnen Spalten sitzenden Strahler in unterschiedliche Azimutrichtungen ausgerich- tet.

Das System kann aber noch mit weiteren Veränderungs-und Einstellmöglichkeiten versehen werden.

Anhand von Figur 8 ist eine im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 vom Grundsatz her entsprechende Antennenanordnung mit einem vergleichbaren Netzwerk 17 gezeigt. In diesem Fall umfasst das Netzwerk 17 aber auch noch eine Phasen- einstelleinrichtung 31, die im gezeigten Ausführungsbei- spiel zwischen dem einen Ausgang 19'a des Hybridkopplers 19 und dem zugeordneten Eingang 3. 1' der Strahlergruppe 3.1 angeordnet ist.

Aus der Erläuterung des vorhergehenden Ausführungsbei- spieles ist ersichtlich, dass das Ausgangssignal H""t, und Hout2 grundsätzlich gleichphasig oder mit einer Phasenver- schiebung von 180° vorliegt und dass durch unterschiedli- che Einstellung der Phasenschieber letztlich die Signal- intensitäten unterschiedlich eingestellt werden können.

Durch die Schaltung gemäß Figur 8 ergibt sich nunmehr noch die Möglichkeit, dass eine zusätzliche relative Phasenver- schiebung zwischen den den beiden Antennenspalten 5 zu- geführten Signalen H."t, und Hout2 vorgenommen werden kann.

Durch dieses Phasenschieberelement 31 kann beispielsweise eine Phasenverzögerung erzeugt werden, mit der Folge, dass dann beispielsweise gemäß den Ausgangssignalen Houx1 und Hout2 am Hybridkoppler 19 entsprechend den Diagrammen nach Figuren 9 und 10 (die vom Prinzip her den Diagrammen nach Figur 4 und 5 entsprechen) Horizontaldiagramme erzeugt werden können, wie sie anhand der Figuren 11.1 bis 11.6 entsprechend den unterschiedlichen Phasenschiebereinstel- lungen erzeugt werden können, wie diese anhand der Ziffern "1"bis"7"in Figur 9 wiedergeben sind. Die Horizontal- diagramme gemäß den Figuren 11.1 bis 11.6 lassen sich dann erzielen, wenn die zusätzliche Phasenverschiebung in dem Phaseneinstellelement 31 90° beträgt. Werden andere Ein- stellwerte für die Phasenverschiebung in dem Phasenein- stellelement 31 eingestellt, so lässt sich eine weitere Horizontaldiagramm-Formung vornehmen. Im einfachsten Fall kann dieses Phaseneinstellelement 31 aus einem zusätzli- chen Leitungsstück bestehen.

Anhand von Figur 12 ist nunmehr eine weitere Ausweitung einer Antenne 3 mit einem vierspaltigen Antennenarray beschrieben. Auch hier erfolgt die Horizontaldiagramm- Formung unter Verwendung lediglich eines einzigen Phasen-

schiebers 21, wobei nunmehr die am Ausgang 21'und 21" anstehenden Signale PSoi ud PSout2 über eine nachgeschal- tete Verzweigung oder Summierungsstelle 35'bzw. 35"auf insgesamt vier Signale Hin aufgeteilt werden, so dass den beiden ersten Eingängen A, B das vom einen Phasenschieber- ausgang kommende Signal mit gleicher Phasenlage und ent- sprechend gleich aufgeteilter Leistung und den beiden anderen Eingänge C und D die von dem anderen Phasenschie- berausgang kommenden Signale mit entsprechend gleicher Phasenlage und entsprechend aufgeteilter gleicher Energie zugeführt wird. Die vier Eingänge A bis D stellen in die- ser Ausführungsform die Eingänge einer Butler-Matrix 119 dar, die vom Grundsatz her aus vier Hybridschaltungen 19 besteht, nämlich jeweils zwei Hybridschaltungen in zwei hintereinander angeordneten Stufen, bei der jeweils ein Ausgang einer vorgelagerten Hybridschaltung mit dem Ein- gang einer nachfolgenden Hybridschaltung in der gleichen Spalte und der jeweils andere Ausgang einer vorgelagerten Hybridschaltung mit dem Eingang der zweiten Hybridschal- tung in der zweiten nachgeordneten Stufe verbunden ist.

Die vier Ausgänge I, II, III und IV der die Hybridschal- tung umfassenden Butler-Matrix 119 sind dann mit den vier entsprechenden Eingängen der Strahlergruppe 3 verbunden, die zu den Strahlern 13.1, 13.2, 13.3 und 13.4 in den vier Spalten 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 führen und diese Strahlerele- mente speisen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Vereinfachung wieder davon ausgegangen worden, dass alle Strahlerelemen- te 13 in einer vertikalen Polarisationsebene strahlen.

Durch unterschiedliche Einstellung des Phasenschiebers 21

lassen sich nunmehr entsprechend der Darstellung gemäß Figur 14 an den Eingängen der Butler-Matrix 119 die gleichphasigen Signale Hiß und HinB sowie die beiden be- züglich der Phase davon abweichenden zueinander ebenfalls gleichphasigen Signale HinC und HinD erzeugen. Alle vier Signale weisen dabei die gleiche Intensität auf, wie dies in Figur 13 dargestellt ist.

Entsprechend den Phaseneinstellungen lassen sich dann wiederum insgesamt gleichphasige Signale Hout an den Aus- gängen I bis IV und damit an den entsprechenden Spalten- eingängen des Antennenarrays erzeugen, die gleichphasig sind oder eine unterschiedliche Phase aufweisent vorzugs- wiese eine 1801-Phasenverschiebung bzw. 1801-Phasensprung aufweisen, wobei die erwähnten Signale aber wiederum un- terschiedliche Intensitäten zueinander aufweisen, wie dies nunmehr anhand der Figuren 15 und 16 dargestellt ist.

In Figur 15 ist nunmehr für die unterschiedlichen Phasen- schiebereinstellungen zwischen 90'bis 180'der Eingangs- signale HiS bzw. HinBdie verschiedene Intensitätsverteilung der Ausgangssignale Hout wiedergegeben, nämlich der Signale Hout1/Hout2/Hout3 und Hout4 wie sie an den vier Ausgängen I bis IV der Butler-Matrix und damit an den Eingängen der Antennenspalten anliegen. In Figur 16 sind dabei die Pha- senlagen der Signale wiedergeben. Entsprechend den Posi- tionen, wie sie als Ziffern"1 bis 6"in Figur 15 gekenn- zeichnet sind, lassen sich dann die Horizontaldiagramme gemäß den Figuren 17.1 bis 17.6 realisieren.

Auch daraus ergibt sich, dass mit extremer Variabilität unterschiedlichste Horizontaldiagramme eingestellt'werden können, die vielfache Anpassungsmöglichkeiten erlauben.

Auch beim zuletzt genannten Ausführungsbeispiel kann noch eine zusätzliche Phaseneinstellung oder Phasenverstellung an den unterschiedlichen Antenneneingängen I bis IV vor- gesehen sein, um noch eine weitere Diagrammveränderung bzw. Diagrammformung vornehmen zu können.

Anhand von Figur 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zu der Diagrammformung gezeigt, wobei in Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12 anstelle des in Figur 12 gezeigten Differenzphasenschiebers 21 mit anschließen- der Leistungsteilung gleich ein Mehrfachdifferenz-Phasen- schieber 121 verwendet wird, wie er grundsätzlich aus der WO 01/13459 Al bekannt ist. Ein derartiger auch als Dop- pelphasenschieber 121 bezeichneter Phasenschieber hat dann vier Ausgänge, wobei an dem ersten Paar von Ausgängen abweichend zu dem zweiten Paar von Ausgängen eine unter- schiedliche Phasenlage erzeugbar ist. Darüber hinaus kann ein derartiger Mehrfachphasenschieber auch eine integrier- te Leistungsaufteilung mit umfassen, wie auch dies grund- sätzlich aus der WO 01/13459 AI bekannt ist. Somit lassen sich also durch die unterschiedliche Leistungsaufteilung und/oder die unterschiedliche Volumenlänge der unter- schiedlichen Phasenverschiebung unter Verwendung eines derartigen Mehrfachphasenschiebers die Eingangssignale des Hybrid-Netzwerkes entsprechend unterschiedlich einstellen.

Anstelle eines derartigen erläuterten Mehrfachphasenschie- bers können auch mehrere Einzelphasenschieber verwendet werden, die beispielsweise über ein Übersetzungsgetriebe miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich beispiels- weise wunschgemäß eine 1 : 2 oder beispielsweise auch eine 1 : 3 Übersetzung erzeugen, so dass nur eine Einstellung vorgenommen werden muss, um an den Ausgängen der mehreren

Phasenschieber dann von Hause aus unterschiedliche Phasen- lagen zu erzeugen.

Eine weitere Vielzahl verschiedener Diagramme kann durch Vertauschen der Verbindung zwischen den Ausgängen des Netzwerkes I bis IV und den Eingängen 3. 1' bis 3. 4' der Antenne 3 erzielt werden.

Nachfolgend wird auf Figur 19 Bezug genommen. Figur 19 beschreibt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zwei unterschiedliche Diagrammformungen mit einer Antenne z. B. für den Sendefall und dem Empfangsfall erzeugt werden.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das der Antenne 3 vorgelagerte Netzwerk 17 einen Duplexfilter 41, dessen Eingang 41a mit dem Eingang 23 des Netzwerkes in Verbin- dung steht. Der Duplex-Filter weist zudem zwei Ausgänge 41b und 41c auf, die jeweils mit einem Empfangsnetzwerk 43 (RX Network) und einem Sendenetzwerk 45 (TX Network) über je eine Leitung in Verbindung stehen. Dabei kann zwischen dem Ausgang 41c des Duplex-Filters 41 und dem Eingang 45c des Sendenetzwerkes 45 ein Sendeverstärker 46 angeordnet sein.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Sendenetzwerk 45 vier Ausgänge 45.1 bis 45.4 auf, die mit vier Eingängen eines Duplex-Filters 47 in Verbindung stehen. Im anderen Zweig steht das Duplex-Filter 47 ebenfalls über vier Aus- gänge mit entsprechenden vier Eingängen 43.1 bis 43.4 des Sendenetzwerkes 43 in Verbindung, wobei zwischen dem Aus- gang 43a des Sendenetzwerkes 43 und dem entsprechenden Eingang 41b des Duplex-Filters 41 wiederum ein Empfangs- verstärker 48 geschaltet sein kann.

Die vier Antenneneingänge 3. 1'bis 3. 4'sind über vier Leitungen mit den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen 47.1 bis 47.4 verbunden.

Durch diese Anordnung lässt sich also ein unterschiedli- ches Horizontaldiagramm für den Empfangs-und den Sende- betrieb erzeugen, wie dies anhand der Figuren 20.1 bis 20.3 gezeigt ist.

Im Sendefall (TX Fall) wird z. B. mit einem Azimutwinkel von 0° (0°-Richtung) eine Reduzierung der Leistungsdichte erzeugt. Dies würde bei einem Handy, das sich in dieser Richtung befindet, zu einer Erhöhung der Sendeleistung führen, da die Basisstation bei einem gleichen Empfangs- diagramm (RX-Diagramm) in dieser Richtung ebenfalls ein schwächeres Signal empfangen würde und dem Handy mitteilt, die Sendeleistung hoch zu regeln.

Dies kann jedoch durch die erläuterte erfindungsgemäße Schaltung dadurch vermieden werden, dass ein zweites Dia- gramm für den Empfangsfall (auch RX Fall) verwendet wird, welches eine hohe Empfindlichkeit aufweist. In Figur 20.1 ist beispielsweise das Horizontaldiagramm in Sendebetrieb (TX Muster) wiedergegeben, mit der verringerten Sendelei- stung bei dem Azimutwinkel 0°. Es wird hier eine zur 0° Ebene symmetrische Diagrammdarstellung erzeugt, die zwei Hauptkeulen aufweist, die zur gemeinsamen vertikalen Mit- telebene (= 0° Azimutwinkel) nach außen ausgerichtet ver- laufen. In Figur 20.2 ist beispielsweise das Empfangs- diagramm wiedergegeben. In Figur 20.3 ist schließlich das aus den Figuren 20. 1 und 20.2 ersichtliche überlappte Diagramm gemeinsam eingezeichnet, woraus sich ergibt, dass beide Diagramme in den Hauptrichtungen überlappen, dass

aber wunschgemäß in einer möglicherweise kritischen Zone, die in Figur 20.1 eingezeichnet ist, die Sendeleistung bei gleichwohl optimaler Empfangsleistung niedriger einge- stellt ist.