EP1532716B1

EP1532716B1 - Kalibriereinrichtung für ein antennen-array und verfahren zu dessen kalibrierung

Info

Publication number: EP1532716B1
Application number: EP03730156A
Authority: EP
Inventors: Maximilian GÖTTL; Roland Gabriel; Jörg LANGENBERG
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: DE50308322D1; DE10237823A1; WO2004023600A1; US20040032365A1; ATE375015T1; CA2494620A1; TWI249268B; EP1532716A1; AU2003240747A1; BR0313600A; CA2494620C; ES2294290T3; TW200403887A; US7068218B2; CN2692853Y; DE10237823B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennen-Array nach Anspruch 1 sowie ein zugehöriges Verfahren zu dessen Kalibrierung nach Anspruch 13.
Das Antennen-Array ist insbesondere für die Mobilfunktechnik bestimmt, insbesondere für Basisstationen bei der Mobilfunk-Übertragung.
Ein Antennen-Array umfasst üblicherweise mehrerer Primärstrahler, mindestens jedoch zwei neben- und übereinander angeordnete Strahler, so dass sich eine zweidimensionale Array-Anordnung ergibt. Diese auch unter dem Begriff "Smart-Antennen" bekannten Antennen-Arrays werden beispielsweise auch im Militärbereich zur Verfolgung von Zielen (Radar) eingesetzt. In diesen Anwendungen wird auch oftmals von "phased array"-Antennen gesprochen. Verstärkt werden diese Antennen in letzter Zeit jedoch auch im Mobilfunk eingesetzt, insbesondere in den Frequenzbereichen 800 MHz bis 1000 MHz bzw. 1700 MHz bis 2200 MHz.
Durch die Entwicklung neuer Primärstrahlersysteme ist nunmehr auch der Aufbau von dualpolarisierten Antennen-Arrays, insbesondere mit einer Polarisationsausrichtung von +45° bzw. -45° gegenüber der Horizontalen bzw. Vertikalen ermöglicht worden.
Derartige Antennen-Arrays, gleich, ob sie grundsätzlich dualpolarisierte oder nur einfach polarisierte Strahler umfassen, können zur Bestimmung der Richtung des ankommenden Signals eingesetzt werden. Gleichzeitig kann jedoch durch entsprechende Abstimmung der Phasenlage der in die einzelnen Spalten eingespeisten Sendesignale auch die Abstrahlrichtung verändert werden, d.h. es erfolgt eine selektive Strahlformung.
Diese Ausrichtung der Abstrahlrichtung der Antenne kann sowohl durch eine elektronische Strahlschwenkung erfolgen, d.h., dass die Phasenlagen der einzelnen Signale durch eine geeignete Signalverarbeitung eingestellt werden. Ebenso möglich sind auch geeignet dimensionierte passive Strahlformungsnetzwerke. Auch der Einsatz von aktiven oder durch Steuer-Signale ansteuerbaren Phasenschiebern in diesen Speisenetzwerken zur Veränderung der Abstrahlrichtung ist bekannt. Ein derartiges Strahlformungsnetzwerk kann beispielsweise aus einer sogenannten Butler-Matrix bestehen, die beispielsweise vier Eingänge und vier Ausgänge aufweist. Das Netzwerk erzeugt je nach beschaltetem Eingang eine andere, aber feste Phasenbeziehung zwischen den Strahlern in den einzelnen Dipolreihen. Ein derartiger Antennenaufbau mit einer Butler-Matrix ist beispielsweise aus der US 6,351,243 bekannt geworden.
Bei allen aufgeführten Anordnungen zur Strahlformung besteht jedoch das Problem, dass die Phasenlage der einzelnen, in die einzelnen Primärstrahler eingespeisten Signale von der Länge der Anschlusskabel abhängt. Da dies oftmals relativ lang sein können - insbesondere bei exponierten Standorten - wird eine Kalibrierung der Phasenlage der Antenne inklusive der Anschlusskabel erforderlich. In die Kalibrierung mit einbezogen werden ebenfalls natürlich auch aktive elektronische Komponenten in den einzelnen Speiseleitungen, wie beispielsweise Sende- oder Empfangsverstärker.
Gerade bei derartigen elektronischen Komponenten ist eine Kalibrierung durch Bauteiltoleranzen und Temperaturabhängigkeiten der Gruppenlaufzeit oftmals erforderlich.
Ein spezielles Problem besteht beim Einsatz von vorgeschalteten Butler-Matrixen zur Richtungsformung. Hier wird eine Kalibrierung recht kompliziert, da die Phasenlage nach der Butler-Matrix uneinheitlich ist und auch normalerweise mehrere Primärstrahler der Antenne einen Teil des Signals erhalten.
Entsprechende Kalibrierverfahren zu einer entsprechend optimierten Einstellung einer gewünschten Phasenlage für die einzelnen Strahlerelemente sind insbesondere bezüglich dualpolarisierter Antennen nicht bekannt.
Bekannt sind lediglich Verfahren, in denen einzelne Elemente eines vertikal gestockten Antennen-Arrays mit jeweils an den Dipolen liegenden Sonden bestückt sind. Diese Antennen werden beispielsweise im Flugfunk eingesetzt. Die dabei verwendeten Sonden dienen dem Nachweis, dass jeder Dipol eine entsprechende Leistung erhält. Durch Zusammenschaltung auf einen Ausgang wird somit der Gesamtpegel erfasst und gemessen. Falls ein Dipol unzureichende Leistung erhält, wird somit diese Störung schnell erkannt, da sich dann der Gesamtpegel verändert. Dadurch, dass alle Primärstrahler mittels eines gemeinsamen Speisenetzwerkes zusammengeschaltet sind, spielt die Phasenlage bzw. die Laufzeit zwischen Sondenausgang (Monitorausgang bei Flugfunkantennen) und Eingang der Antenne lediglich eine untergeordnete Rolle.
Mit anderen Worten ist mit einer derartigen Anordnung letztlich eine Erfassung der Leistung möglich. Eine differenzierte Auswertung der Phase der einzelnen Primärstrahler ist weder möglich noch bei derartigen Systemen notwendig, da es sich lediglich um eine starre, fest miteinander verschaltete Array-Anordnung handelt, welche keine schwenkbare oder schaltbare Veränderung der Hauptstrahlrichtung aufweist.
In der US 5,644,316 ist eine aktive Phasen-Einstelleinrichtung für eine Antenne gezeigt, bei welcher dem Antennen-Array vorgelagert eine Koppeleinrichtung vorgesehen ist. Der Koppeleinrichtung nachgeordnet sind N parallel geschaltete Übertragungspfade, die jeweils eine Phasen- und eine Amplituden-Einstelleinrichtung umfassen, worüber ausgangsseitig ein dem betreffenden Pfad zugehöriges Strahlerelement angesteuert wird. Um eine entsprechende Kalibrierung durchzuführen, werden die einzelnen Pfade nacheinander vermessen, wozu jeweils eine ausgangsseitig vorgesehene Sonde einem betreffenden Strahlerelement zugeordnet wird. Das über den betreffenden Pfad dem Strahlerelement zugeführte Sendesignal wird über die Sonde aufgefangen und ebenfalls einer Auswerteinrichtung zugeführt. Durch Auswertung des eingangsseitig abgezweigten Sendesignales im Vergleich mit dem über die Sonde erhaltenen Sendesignal kann dann über den jeweils vermessenen Pfad die dort vorgesehene Phasen- und Amplituden-Einstelleinrichtung entsprechend angesteuert werden. Die Kalibriereinrichtung erfordert also, dass die Sonde nacheinander zu jedem Strahler des Antenne-Arrays verfahren wird, um die von dem betreffenden Strahler ausgesandten Signale aufzufangen, um darüber letztlich den den einzelnen Strahlern vorgelagerten Übertragungspfad vorzunehmen. Zudem ist eine detaillierte Lösung, wie die Sonden im Verhältnis zu den Strahlen anzuordnen sind, in dieser Vorveröffentlichung nicht beschrieben. Insbesondere ist nach der schematischen Darstellung bei Verwendung nur einer Sonde zumindest bei Arrays mit mehr als zwei Spalten keine symmetrische Kopplung bezüglich der Phasenlage als auch der Amplitude zumindest im Nahfeld der Antennen herstellbar.
Aus der US 6,046,697 ist eine insoweit vergleichbare Kalibriereinrichtung bekannt geworden. Auch bei dieser Vorrichtung wird bevorzugt ein spezielles Signal über die einzelnen Signalwege einem den einzelnen Signalwegen zugeordneten Strahler zugeführt, um über eine in das Nahfeld des Strahlerelementes gebrachte Sonde ein Phasenlagen-Signal zu erfassen. Dadurch kann eine Phasensteuerungseinrichtung eingangsseitig angesteuert werden, worüber das Signal dem betreffenden Strahlerelement zugeführt wird. Anstelle einer unterschiedlich positionierbaren Sondeneinrichtung können auch Koppeleinrichtungen vorgesehen sein, die dann jedem einzelnen Strahlerelement zugeordnet sind. Über die Schalteinrichtung können die Koppeleinrichtungen nacheinander zu- und abgeschaltet werden.
Schließlich ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer Gruppenantenne ist auch aus der DE 198 06 914 C2 bekannt geworden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedem Antennenelement eine Richtkoppeleinrichtung zugeordnet, worüber von dem betreffenden Signalpfad jeweils ein Signal ausgekoppelt werden kann. Zur Kalibrierung werden nacheinander jeweils Testsignale zu einem einzelnen Antennestrahler gesendet und über den Richtkoppler ein Signalwert ausgekoppelt. Den Richtkopplern nachgeordnet ist ein Leistungsteiler. Das im Kalibrierverfahren einem einzelnen Strahler zugeführte Signal wird dadurch über den betreffenden Richtkoppler ausgekoppelt und über den Leistungsteiler zu dessen zentralem Tor geführt. An diesem zentralen Tor ist ein Reflexionsabschluss angeschlossen. Der Sendesignalanteil wird an diesem Reflexionsabschnitt reflektiert und in amplituden- und phasengleiche Teilsignale an den Verzweigungstoren aufgeteilt, wobei es so viele Verzweigungstore gibt, wie Sende- oder Empfangspfade. Die aus dem Sendesignal abgeleiteten einzelnen Teilsignale werden nun über die Richtkoppler in die einzelnen Empfangspfade eingekoppelt. Die an den Ausgängen der Empfangspfade anliegenden, vom Strahlungsformnetzwerk aufgenommenen Teilsignale werden von einer Steuerungseinrichtung ausgewertet. Dadurch lässt sich für jeden einzelnen zu einem Antennenstrahler führenden Pfad ein Gesamttransmissionsfaktor bestimmen, worüber eine Gewichtung und damit letztlich eine Phaseneinstellung vorgenommen werden kann.
Auch hier ist der Gesamtaufwand beachtlich, da jeder Antennenspalte eine Richtkoppeleinrichtung zugeordnet sein muss. Eine Koppeleinrichtung ist hier erforderlich, da hierüber wie erwähnt in jedem einzelnen Sendepfad zum einen ein Teilsignal ausgeblendet und zum anderen ein über die Reflektionseinrichtung und den Leistungsteiler kommendes Teilsignal in jedem einzelnen Pfad über die vorgesehenen Richtkoppler wieder eingekoppelt werden muss, um die betreffende Auswertung durchzuführen.
Eine gattungsbildende Kalibriereinrichtung ist auch aus der WO 01/58047 A1 bekannt geworden. Das Antennen-Array umfasst eine Vielzahl von Strahlern, die über Speisekabel gespeist werden. Jedem Strahler ist eine Sensorvorrichtung zugeordnet, die als Digitalempfänger verstanden werden könnte. Jeder dieser Digitalempfänger erzeugt ein komplexes Basis-Band I/Q-Signal. Die Ausgangssignale dieser Digitalreceiver werden einer digitalen Signalverarbeitungseinheit zugeführt, wo sie addiert werden. Dadurch erhält man ein resultierendes Signal, welches in ein Gleichstromsignal konvertiert wird. Dieses Gleichstromsignal wird dann maximal, wenn alle über die einzelnen digitalen Receiver abgegriffenen Signale gleiche Phase aufweisen. Auf dieser Basis ist es möglich, durch Auffinden eines maximalen Gleichstromsignals eine indirekte Aussage über eine gleiche Phasenlage zu erzielen.
Ein Verfahren zur Kalibrierung von Satellitennutzlasten mit Hybrid-Matrizen ist beispielsweise auch aus der EP 0 812 027 A2 bekannt geworden. Die Vorveröffentlichung beschreibt ein Strahlformungsnetzwerk mit zumindest einem Eingangsanschluss, der auf ausgewählte Ausgangsanschlüsse abgebildet wird, wobei das Strahlformungsnetzwerk eine geeignete Verstärkungs- und Phasenverschiebung zwischen dem zumindest einen Eingangsanschluss und den Ausgangsanschlüssen liefert. Dabei ist ferner eine Hybridmatrix mit einer vorgeschriebenen Anzahl von Eingängen und einer entsprechenden Anzahl von Ausgängen vorgesehen. Ferner umfasst die Anordnung eine Vielzahl von Speise-Strahlerelementen, wobei jedes dieser Speise-Strahlerelemente mit einem jeweiligen der Ausgänge der zumindest einen Hybridmatrix verbunden ist. Ferner ist eine Kalibrierungs-Aufnahmeantenne vorgesehen, die auf die von den Speise-Strahlerelementen ausgestrahlten Energie anspricht, um eine zweite Kalibrierungsabtastung zu erzeugen. Das Kalibrierungssystem hat dabei eine Anzahl von Eingängen, die der Anzahl der Hybridmatrix-Schaltung entspricht, wobei jede Hybridmatrix-Schaltung über einen Ausgang mit einem Eingang des Kalibrierungssystems verbunden ist. Bei einer anderen Ausführungsvariante kann anstelle der Kalibrierungs-Aufnahmeantenne auch ein Abtastwertkoppler verwendet werden, der zwischen dem Ausgang der Hybridmatrix und einem zugehörigen Speise-Strahlerelement angeordnet ist. Bei diesem System ist es aber auf jeden Fall erforderlich, dass zumindest ein Ausgang an jeder Hybridmatrix nicht mit einem nachgeordneten Strahlerelement, sondern mit einem separaten Eingang eines Kalibrierungssystems verbunden sein muss. Um gemäß diesem vorbekannten Stand der Technik eine Kalibrierung vorzunehmen, wird ein Signal an einem einzigen Ausgangsport des Netzwerkes (also vor einem Verstärker und einer Hybridmatrix) erzeugt, um dann hinter einer jeweiligen Hybridmatrix an einem Ausgang das ankommende Signal zu messen. Der Vergleich zwischen dem eingespeisten Signal und dem gemessenen Signal hinter der Hybridmatrix erlaubt die Kalibrierung des Verstärkers in dem betreffenden Zweig. Diese Vorgehensweise muss für jeden Ausgang des Netzwerkes wiederholt werden, um hierdurch alle Verstärker zu kalibrieren. Die gemäß diesem vorbekannten Stand der Technik vorgesehene einzige Kalibrier-Antenne dient nicht einer Phasen-Kalibrierung, sondern lediglich der Leistungskalibrierung. Zu diesem Zweck wird auch nur eine Leistungskomponente über die Kalibrier-Antenne gemessen, nicht aber eine Phase. Zum Vermessen der gesamten Anlage muss dabei jeweils ein Leistungssignal über ein Antennenelement ausgestrahlt und durch die Kalibrierantenne gemessen werden. Dieser Vorgang muss für alle Antennen wiederholt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber ein Antennen-Array mit einer Kalibriereinrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren zur Kalibrierung des Antennen-Arrays zu schaffen, wobei die Kalibriereinrichtung wie aber auch das Kalibrierverfahren einfach gestaltet sein und gegenüber dem Stand der Technik gleichwohl Vorteile aufweisen soll. Dabei soll es im Rahmen der Erfindung möglich sein, anhand der Messergebnisse eine Phasenbeziehung bezüglich aller Strahlerelemente zu ermitteln. Bei der erfindungsgemäßen Kalibriereinrichtung soll es sich dabei bevorzugt um eine Kalibriereinrichtung für ein dualpolarisiertes Antennen-Array handeln.
Die Aufgabe wird bezüglich des Antennen-Arrays gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und bezüglich des Verfahrens zur Kalibrierung bezüglich den im Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Antennen-Array mit der zugehörigen Kalibriereinrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibriereinrichtung eines Antennen-Arrays zeichnet sich durch zahlreiche Vereinfachungen aus, die durchaus überraschend sind.
Überraschend ist, dass es gemäß der Erfindung nunmehr möglich ist, für jeweils eine Spalte eines Antennen-Arrays mit mehreren übereinander angeordneten Strahlern oder Strahlereinrichtungen weniger Sonden oder Koppeleinrichtungen vorzusehen, als in der betreffenden Spalte des Antennen-Arrays an übereinander angeordneten Strahlern vorgesehen sind. Bei jeweils N-übereinander angeordneten Strahlern oder Koppeleinrichtungen ist es erfindungsgemäß problemlos möglich, lediglich N/2 oder weniger Koppeleinrichtungen und/oder Sonden pro Spalte zu verwenden.
Noch überraschender ist jedoch, dass sich erfindungsgemäß gezeigt hat, dass pro Spalte auch bei N-übereinander angeordneten Strahlern nur eine einzige feststehende Sonde notwendig ist, über die beide Polarisationen vermessen werden können ! Im Falle der Verwendung einer Koppeleinrichtung beispielsweise in der Form eines Richtkopplers werden bevorzugt für einen dualpolarisierten Strahler zwei Koppeleinrichtungen, d.h. für jede Polarisation eine Koppeleinrichtung, verwendet.
Schließlich ist es erfindungsgemäß sogar möglich, für ein Antennen-Array mit beispielsweise vier Spalten nur zwei feststehende Sonden (oder zwei feststehende Koppeleinrichtungen bei einem einfach polarisierten Antennen-Array oder beispielsweise zwei Paare von feststehenden Koppeleinrichtungen bei einem dualpolarisierten Antenne-Array) vorzusehen, die bevorzugt zur vertikalen Mittelsymmetrieebene symmetrisch angeordnet werden. So kann beispielsweise für die beiden äußersten Spalten je eine Sonde (oder je eine Koppeleinrichtung im Falle eines einfach polarisierten Antennen-Arrays oder je ein Paar von Koppeleinrichtungen bei einem dualpolarisierten Antennen-Array) oder beispielsweise für die beiden mittleren Spalten je eine Sonde (bzw. wieder in entsprechender Weise die Koppeleinrichtung) vorgesehen sein.
Schließlich ist es sogar im Falle eines Strahlformungsnetzwerkes vorzugsweise in Form einer Butler-Matrix möglich, lediglich einen, vorzugsweise aber zumindest zwei feststehende Sonden zu verwenden, die jeweils einem Strahlerelement in einer unterschiedlichen Spalte des Antennenarrays zugeordnet sind. Durch die hierüber gewonnenen Messergebnisse kann letztlich eine Phasenbeziehung bezüglich aller Strahlerelemente ermittelt werden. Dies ist letztlich dadurch möglich, da herstellerseitig die einzelnen Strahler, deren Anordnung sowie die Länge der Speisekabel einer eingangsseitigen Anschlussstelle bis zu den Strahlern so vermessen und abgestimmt sind, dass alle Strahlerelemente auch bei Verwendung eines Strahlformungsnetzwerkes z.B. nach Art einer Butler-Matrix in einer fest vorgegebenen Phasenbeziehung zueinander strahlen. Treten Phasenverschiebungen durch vorgeschaltete Strahlformungsnetzwerke oder durch unterschiedliche vorgeschaltete Kabellängen auf, so wirken sich dadurch verursachte Phasenverschiebungen auf alle Strahler aus, so dass letztlich sogar über nur eine einzige feststehende Sonde oder möglicherweise nur durch eine einzige einem Strahler zugeordnete Koppeleinrichtung, eine Verschiebung der Phasenlage detektiert werden kann. Dies gilt selbst dann, wenn bezüglich der Vielzahl der Strahler des Antennen-Arrays ein Downtilt-Winkel voreingestellt oder vorgesehen ist.
Der Abgriff der Testsignale für den Kalibriervorgang erfolgt bevorzugt nicht über Koppeleinrichtungen, d.h. insbesondere nicht über Richtkoppler, sondern über Sonden, die im Nahfeld vorgesehen sein können. Dabei erweist sich als besonders günstig, dass auch bei dualpolarisierten Strahlern für beide Polarisationen nur eine einzige Sonde notwendig ist ! Die Sonden können unmittelbar auf dem Reflektorblech eines Antennen-Arrays stehend so angeordnet werden, dass die vertikale Erstreckungshöhe gemessen gegenüber der Ebene des Reflektorbleches niedriger ist als die Lage und Anordnung der Strahlerelemente, beispielsweise der Dipolstrukturen für die Strahlerelemente. Ebenso kann die erfindungsgemäße Kalibriereinrichtung, d.h. das erfindungsgemäße Antennen-Array auch aus Patchstrahlern oder aus Kombinationen aus Patchstrahlern mit Dipolstrukturen aufgebaut sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise die für jede Antennen-Array-Spalte vorgesehene geringe Anzahl von Sonden oder beispielsweise nur für einige Spalten vorgesehene einzige Sonde bevorzugt am obersten oder untersten Strahler bzw. an der obersten oder untersten Dipol-Strahler-Struktur angeordnet. Entsprechendes gilt dann, wenn anstelle der Sonden Koppeleinrichtungen verwendet werden. Bevorzugt werden die Sonden in einer zur Reflektorebene senkrechten Vertikalebene angeordnet sein, die symmetrisch durch die dualpolarisierte Strahler-struktur hindurch verläuft. Aber auch ein Seitenversatz ist grundsätzlich möglich.
Die bevorzugt zumindest beiden kapazitiven oder induktiven Sonden oder die gegebenenfalls verwendeten Koppeleinrichtungen werden mittels eines Kombinationsnetzwerkes fest miteinander verschaltet. Dieses Kombinationsnetzwerk ist bevorzugt derart aufgebaut, dass die Gruppenlaufzeit vom Eingang der jeweiligen Spalte bis zum Ausgang des Kombinationsnetzwerkes für alle Antenneneingänge (zumindest bezüglich einer Polarisation bei dualpolarisierten Antennen) und über den gesamten Betriebsfrequenzbereich in etwa gleich groß ist.
Schließlich lässt sich eine weitere Verbesserung auch dadurch erzielen, dass das Kombinationsnetzwerk verlustbehaftete Komponenten beinhaltet. Denn diese Komponenten tragen zu einer Verringerung von Resonanzen bei.
Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich zur Kalibrierung eines Antennen-Arrays, bei welchem üblicherweise die in den einzelnen Spalten angeordneten Strahler und Strahlergruppen jeweils über einen eigenen Eingang angesteuert werden. Von daher kann mittels der erfindungsgemäßen Kalibriereinrichtung eine entsprechende Phasen-Kalibrierung durchgeführt werden, um eine gewünschte Strahlformung zu erhalten. Dabei kann ebenfalls eine Verschwenkung der Hauptstrahlrichtung vor allem in Azimutrichtung (aber auch natürlich in Elevationsrichtung) mit realisiert sein. Das erfindungsgemäße Antennen-Array und die erfindungsgemäße Kalibriereinrichtung lassen sich aber auch gleichermaßen dann verwenden, wenn dem Antennen-Array noch ein Strahlformungsnetzwerk beispielsweise in Form einer Butler-Matrix vorgeschaltet ist.
Die Phasenlage der Transmission vom Eingang der einzelnen Spalten bzw. der Antenneneingänge ist zwar bevorzugt gleich groß, wobei jedoch in der Praxis die Phasenlage (oder die Gruppenlaufzeit) zur idealen Phasenlage mehr oder weniger starke toleranzbedingte Abweichungen aufweist. Die ideale Phasenlage ist dadurch gegeben, dass die Phase für alle Pfade identisch ist, und zwar auch bezüglich der Strahlformung. Die mehr oder weniger stark toleranzbedingten Abweichungen ergeben sich additiv als Offset oder auch frequenzabhängig durch unterschiedliche Frequenzgänge. Erfindungsgemäß wird hier vorgeschlagen, die Abweichungen über alle Übertragungspfade vorzugsweise auf der Strecke vom Eingang Antennen-Array oder Strahlformungsnetzwerk bis zum Sondenausgang oder Eingang bis Sondenausgängen und bevorzugt über den gesamten Betriebsfrequenzbereich vermessen (beispielsweise bei der Produktion der Antenne). Im Falle der Verwendung von Koppeleinrichtungen werden die Übertragungspfade bevorzugt auf der Strecke vom Eingang Antennen-Array oder Strahlformungsnetzwerk bis Koppelausgang oder Koppelausgängen vermessen. Diese ermittelten Daten können dann in einem Datensatz gespeichert werden. Diese in geeigneter Form, eben beispielsweise in einem Datensatz gespeicherten Daten können dann einer Sendeeinrichtung bzw. der Basisstation zur Verfügung gestellt werden, um dann zur elektronischen Erzeugung der Phasenlage der einzelnen Signale berücksichtigt zu werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich, beispielsweise diese Daten oder den erwähnten Datensatz mit den entsprechenden Daten einer Seriennummer der Antenne zuzuordnen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Figur 1 :: eine schematische Draufsicht auf ein Antennen-Array mit einer erfindungsgemäß vorgesehenen Kalibriereinrichtung, die im gezeigten Ausführungsbeispiel Sonden umfasst;
Figur 2:: eine schematische auszugsweise Vertikal-Querschnittsdarstellung längs einer Vertikalebene durch eine Spalte des in Figur 1 gezeigten Antennen-Arrays;
Figur 3 :: eine Darstellung von vier typischen Horizontaldiagrammen, die durch eine Gruppen-antenne mit Hilfe einer 4/4-Butler-Matrix erzeugt werden (also einer Butler-Matrix mit vier Eingängen und vier Ausgängen);
Figur 4 :: ein erstes Ausführungsbeispiel unter detaillierterer Widergabe einer erfindungsgemäßen Kalibriereinrichtung unter Verwendung von Sonden;
Figur 5 :: eine zu Figur 4 abgewandelte Kalibriereinrichtung mit einem Kombinationsnetzwerk unter Verwendung von Koppeleinrichtungen anstelle von Sonden;
Figur 6 :: ein zu Figur 5 erweitertes Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Koppeleinrichtungen für ein dualpolarisiertes Antennen-Array; und
Figur 7 :: ein Diagramm zur Herleitung der Phasenbeziehungen der einzelnen in unterschiedlichen Spalten angeordneten Strahlern.

In Figur 1 ist in schematischer Draufsicht ein Antennen-Array 1 gezeigt, welches beispielsweise eine Vielzahl von dualpolarisierten Strahlern oder Strahlerelementen 3 umfasst, die vor einem Reflektor 5 angeordnet sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel zeigt das Antennen-Array Spalten 7, die vertikal angeordnet sind, wobei in jeder Spalte im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Strahler oder Strahlergruppen 3 übereinander angeordnet sind.
Insgesamt sind bei dem Antennen-Array gemäß Figur 1 und 2 vier Spalten 7 vorgesehen, in denen jeweils die vier Strahler oder Strahlergruppen 3 positioniert sind. Die einzelnen Strahler oder Strahlergruppen 3 müssen in den einzelnen Spalten nicht zwingend in gleicher Höhe angeordnet sein. Ebenso können beispielsweise die Strahler oder Strahlergruppen 3 in jeweils zwei benachbarten Spalten 7 um den halben Vertikalabstand zwischen zwei benachbarten Strahlern versetzt zueinander angeordnet sein.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils für die am weitesten links liegende und am weitesten rechts liegende Spalte 7 beispielsweise jeweils dem zuunterst angeordneten dualpolarisierten Strahler 3 jeweils eine Sonde 11, 11a bzw. 11, 11b zugeordnet, die induktiv oder kapazitiv arbeiten kann. Diese Sonde 11 kann beispielsweise aus einem säulenförmig oder stiftförmig angeordneten Sondenkörper bestehen, der sich senkrecht gegenüber der Ebene des Reflektors 5 erstreckt. Die Sonden 11 können beispielsweise auch aus induktiv arbeitenden Sonden in Form einer kleinen Induktionsschleife bestehen. Bevorzugt ist die jeweilige Sonde in einer Vertikalebene angeordnet, in der die entweder einfach polarisierten Strahler oder die dualpolarisierten Strahler oder Strahlerelemente 3 angeordnet sind. Die Sonden sind bevorzugt im Nahfeld der zugehörigen Strahler angeordnet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist auch zu ersehen, dass die Sonden 11 im gezeigten Ausführungsbeispiel unterhalb der Ebene (und damit dem Reflektor 5 näherliegend) enden, in denen die Dipolstrahler 3' liegen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um kapazitive Sonden.
Im Falle einer in Figur 1 und 2 angedeuteten dualpolarisierten Antenne können die Strahler 3 beispielsweise aus kreuzförmigen Dipolstrahlern oder aus Dipolquadraten bestehen. Besonders eignen sich dualpolarisierte Dipolstrahler, wie sie beispielsweise aus der WO 00/39894 bekannt sind.
Schließlich ist in Figur 1 auch ein Strahlformungsnetzwerk 17 vorgesehen, welches beispielsweise vier Eingänge 19 und vier Ausgänge 21 aufweist. Die vier Ausgänge des Strahlformungsnetzwerkes 17 sind mit den vier Eingängen 15 des Antennen-Arrays verbunden. Die Zahl Y der Ausgänge kann von der Zahl X der Eingänge abweichen, d.h. insbesondere kann die Zahl Y der Ausgänge größer sein als die Zahl der Eingänge X. Bei einem derartigen Strahlformungsnetzwerk 17 wird dann beispielsweise ein Speisekabel 23 an einem der Eingänge 19 angeschlossen, worüber alle Ausgänge 21 entsprechend gespeist werden. So kann beispielsweise, wenn das Speisekabel 23 am ersten Eingang 19.1 des Strahlformungsnetzwerkes 17 angeschlossen wird, eine horizontale Strahlerausrichtung mit beispielsweise -45° nach links bewirkt werden, wie dies aus dem schematischen Diagramm gemäß Figur 3 zu ersehen ist. Wird beispielsweise das Speisekabel 23 am rechtesten Anschluss 19.4 angeschlossen, so wird eine entsprechende Ausrichtung der Hauptkeule des Strahlungsfeldes des Antennen-Arrays in einen Winkel von +45° nach rechts bewirkt. Entsprechend kann, wenn das Speisekabel 23 am Anschluss 19.2 bzw. am Anschluss 19.3 angeschlossen wird, das Antennen-Array so betrieben werden, dass beispielsweise eine Verschwenkung um 15° nach links oder nach rechts gegenüber der vertikalen Symmetrieebene des Antennen-Arrays bewirkt werden kann.
Von daher ist es bei einem derartigen Strahlformungsnetzwerk 17 üblich, für unterschiedliche Winkelausrichtungen der Hauptkeule des Antennen-Arrays eine entsprechende Anzahl von Eingängen vorzusehen, wobei die Zahl der Ausgänge in der Regel der Anzahl der Spalten des Antennen-Arrays entspricht. Dabei ist jeder Eingang mit einer Vielzahl von Ausgängen, in der Regel jeder Eingang mit allen Ausgängen des Strahlformungsnetzwerkes 17 verbunden.
Die nachfolgend noch im Einzelnen erläuterte Kalibriervorrichtung ist aber vor allem auch für ein Antennen-Array gemäß Figur 1 und 2 geeignet, welches kein vorgeschaltetes Strahlformungsnetzwerk insbesondere in Form einer Butler-Matrix aufweist. In diesem Falle werden dann die Spalteneingänge 15 des Antennen-Arrays über eine entsprechende Anzahl von separaten Speisekabeln oder sonstigen Speiseanschlüssen gespeist. Dazu sind in Figur 1 nur beispielhaft vier parallel verlaufende Speiseleitungen 23 vorgesehen, die dann unter Weglassung des unter Figur 1 gezeigten Strahformungsnetzwerkes direkt mit den Spalteneingängen 15 des Antennen-Arrays verbunden sind.
In Figur 4 ist nunmehr schematisch der weitere Aufbau und die Funktionsweise der Kalibriereinrichtung sowie des Antennen-Arrays gezeigt. Dabei sind in Figur 4 schematisch nur vier Strahlerelemente 3 angedeutet, und zwar je ein Strahlerelement pro Spalte 7.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird eine vereinfachte Ausführungsform beschrieben, bei dem ein Antennen-Array mit vier Spalten lediglich zwei Sonden 11c und 11d verwendet werden. Diese Sonden sind dabei so angeordnet, dass jede Sonde einem Paar von nebeneinander angeordneten Spalten 7 zugeordnet ist, wie dies in Abweichung von Figur 4 in der frontseitigen Darstellung gemäß Figur 1 zu ersehen ist. Mit anderen Worten ist die Sonde 11c in dem Zwischenbereich zwischen den beiden links liegenden Spalten und die Sonde 11d in dem Zwischenbereich zwischen den beiden rechts liegenden Spalten 7 des vier Spalten umfassenden Antennen-Arrays gemäß Figur 1 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 sind also die beiden Sonden 11c und 11d jeweils über eine Signalleitung 25' und 25" mit einem Combiner 27 (Comb) verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 29 mit einem Anschluss S in Verbindung steht.
Zum Phasenabgleich der Zuleitungen 35 zum Antennen-Array 1 wird nun zum Beispiel auf die Zuleitung für den Eingang A ein Pilotton, d.h. ein bekanntes Signal gegeben, um am Ausgang S des Kombinationsnetzwerkes 27 (Comb), also beispielsweise einem Combiner, die absolute Phase zu messen. Nun kann man dies auch für die Zuleitung an den Eingängen B, C und D tun.
Falls alle Zuleitungen an den Eingängen A bis D (elektrisch) exakt gleich lang sind (und auch sonst als identisch angesehen werden können), ergibt sich am Ausgang des Kombinationsnetzwerkes S jeweils die gleiche absolute Phase, d.h. es ergibt sich kein Phasenunterschied am Ausgang S bei wechselnder Beschaltung der Eingänge A bis D.
Würden Phasenunterschiede festgestellt werden, so können diese beispielsweise durch Phasenstellglieder 37 ausgeglichen und kompensiert werden, die jeweils den Eingängen A bis D vorgeschaltet sind. Eine entsprechende elektrische Anschlussleitung 23 würde dann beispielsweise am Eingang A, B, C oder D angeschlossen werden, also einem dem jeweiligen Phasenausgleichsvorrichtung 37 vorgelagerten Eingang, um je nach Wunsch eine entsprechende Ausrichtung der Hauptkeule mit unterschiedlicher Horizontalausrichtung zu bewirken. Schließlich können die Phasenstellglieder 37 auch aus elektrischen Leitungsabschnitten bestehen, die in geeigneter Länge den einzelnen Eingängen A bis D vorgeschaltet werden, um die Phasenkompensation oder Phaseneinstellung im gewünschten Sinne zu bewirken.
Die Verwendung von Sonden 11 bietet den Vorteil, dass die entsprechende Kalibrierung sowohl bei einfach polarisierten wie aber auch bei dualpolarisierten Antennen-Arrays mit einer entsprechenden Anzahl von Sonden durchführbar ist.
Figur 5 zeigt demgegenüber einen vergleichbaren Aufbau, bei dem anstelle von Sonden 11 Koppeleinrichtungen 111 verwendet werden. Mit Koppeleinrichtungen 111 kann dann aber nur eine Kalibrierung für einfach polarisierte Antennen-Arrays durchgeführt werden. Um unter Verwendung von Koppeleinrichtungen eine Kalibrierung für dualpolarisierte Antennen durchzuführen, ist dann ein Aufbau unter Verwendung entsprechender Paare von Koppeleinrichtungen notwendig, wie sich dies aus der Figur 6 ergibt, die nachfolgend erläutert wird.
Nachfolgend wird auf Figur 6 Bezug genommen, in der eine Kalibriereinrichtung eines Antennenarrays beschrieben wird, welches beispielsweise im Zusammenhang mit einem Strahlformungsnetzwerk vorzugsweise in einer Butler-Matrix arbeitet. Dieses Strahlformungsnetzwerk kann bevorzugt in dem Antennen-Array integriert sein.
Bei dem Strahlformungsnetzwerk 17 kann es sich beispielsweise um eine bekannte Butler-Matrix 17' handeln, deren vier Eingänge A, B, C und D jeweils mit den Ausgängen 21 verbunden sind, worüber über Leitungen 35 die Strahler 3 gespeist werden.
Beispielsweise an den beiden Ausgängen 21.1 und 21.4 (oder alternativ dazu an den beiden Ausgängen 21.2 und 21.3) werden nunmehr zwei möglichst identische Sonden 11 vorgesehen, die jeweils einen kleinen Teil der jeweiligen Signale empfangen. In dem erwähnten Kombinationsnetzwerk 27, also beispielsweise einem sogenannten Combiner (Comb) werden die ausgekoppelten Signale addiert. Das Ergebnis der Auskopplung der Signale und der Addition kann über einen zusätzlichen Anschluss auch selbst am Kombinationsnetzwerk gemessen werden.
In Figur 6 ist für den Fall eines Antennen-Arrays mit dualpolarisierten Strahlern 3 gezeigt, dass zur Kalibrierung ein Kombinationsnetzwerk verwendet werden kann, das nicht mit Sonden 11, sondern Koppeleinrichtungen 111, beispielsweise Richtkopplern 111 arbeitet. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 zeigt dabei ferner, wie das Kalibriernetzwerk zum Phasenabgleich der Zuleitungen kombiniert werden kann. Eine solche Kombination ist dann sinnvoll, wenn z.B. das jeweilige Strahlformungsnetzwerk 17, beispielsweise die sogenannte Butler-Matrix 17', zusammen mit den Kopplern (die nachfolgend auch als Koppeleinrichtungen bezeichnet werden) und Kombinationsnetzwerken auf einer Platine realisiert werden können, da dadurch weitgehend identische Einheiten (jeweils Kopplerkombinationsnetzwerke) hergestellt werden können.
Figur 6 zeigt im Vergleich zu Figur 5 die Erweiterung auf dualpolarisierte Strahler mit einem Strahlformungsnetzwerk, wobei die beiden Ausgänge des jeweiligen Kombinationsnetzwerkes 27' und 27", beispielsweise in Form eines Combiners (Comb), mit den Eingängen eines nachgeschalteten zweiten Kombinationsnetzwerkes 28 ebenfalls in Form eines Combiners (Comb)zusammengefasst und an den gemeinsamen Ausgang S gelegt wird. Das Kombinationsnetzwerk 27' dient also zur Bestimmung der Phasenlage an einem Strahlerelement bezüglich der einen Polarisation, wobei das Kombinationsnetzwerk 27" zur Bestimmung der Phasenlage an einem betreffenden Strahler für die andere Polarisation verwendet wird.
Nur der Vollständigkeit halber wird auch erwähnt, dass es grundsätzlich möglich wäre, die Phasenstellglieder 37 am Eingang des Strahlformungsnetzwerkes 17, also beispielsweise der Butler-Matrix 17' so einzustellen, dass man mit einem einzigen Koppler am Ausgang jeweils einer Matrix auskommt und trotzdem immer die gleiche Phase unabhängig vom Eingang A bis D misst. Auch hier können die Phasenstellglieder aus grundsätzlich vorschaltbaren Leitungsabschnitten bestehen, um die Phasenlage zu verändern. Ebenso kann natürlich auch anstelle einer Koppeleinrichtung 111 bevorzugt eine Sonde 11 verwendet werden, worüber die von einem dualpolarisierten Strahler ausgesandten Signale in beiden Polarisationen empfangen werden können. Somit ist also für beide Polarisationen jeweils nur eine Sonde notwendig.
Wenn für ein Antennen-Array beispielsweise nur eine einzige Sonde verwendet wird, also selbst bei einem dualpolarisierten Antennen-Array nur eine einzige Sonde, oder wenn für ein einfach polarisiertes Antennen-Array nur eine einzige Koppeleinrichtung und für ein dualpolarisiertes Antennen-Array zwei Koppeleinrichtungen (je eine Koppeleinrichtung für jede Polarisation) eingesetzt werden, so lässt sich ein Phasenabgleich ebenfalls realisieren, allerdings mit etwas größerem Aufwand. Denn in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ließe sich auch für den Fall eines dualpolarisierten Antennen-Arrays unter Verwendung lediglich einer einzigen Sonde (die beispielsweise in dem in Figur 1 in Spalte 1 zuunterst angeordneten dualpolarisierten Strahler 3' angeordnet ist) die in Figur 7 wiedergegebene Beziehung realisieren. Es ließen sich dadurch nämlich die Netzpunkte M1, M2, M3 und M4 ermessen und erzeugen, je nachdem, ob eine Anschlussleitung 23 an dem Eingang A, B, C oder D angeschlossen ist. Durch die feste Phasenzuordnung der in den einzelnen Spalten 11 angeordneten Strahlern lassen sich dann die in Figur 7 wiedergegebenen Geraden ermitteln, wodurch die exakte Phasenlage herleitbar ist. Unter entsprechender Auswertung der Daten aus diesem Diagramm kann dann eine entsprechende Phasenjustierung eingangsseitig, bevorzugt noch vor dem Strahlformungsnetzwerk vorgenommen werden. Die Verwendung lediglich einer Sonde ist aber nur dann realisierbar, wenn es sich um ein Antennen-Array mit lediglich zwei Spalten handelt oder aber um ein Antennen-Array mit mehreren Spalten, welchem ein Strahlformungsnetzwerk beispielsweise in Form einer Butler-Matrix vorgeschaltet ist. Denn nur in diesem Falle besteht eine vorgegebene Phasenbeziehung zu den Strahlern in den einzelnen Spalten.
Würde die entsprechend einzige Sonde oder das entsprechende einzige Kopplerpaar beispielsweise in der zweiten Spalte angeordnet sein, so würden entsprechende Messpunkte M11, M12, M13 und M14 ermittelt werden können, wobei ebenfalls wieder durch die feste Phasenbeziehung durch dies Punkte die entsprechenden Geraden gelegt werden könnten. Auch dadurch würde man das gleiche Diagramm gemäß Figur 7 herleiten können, um die entsprechenden Phaseneinstellungen und Kalibrierungen vornehmen zu können.
Wird aber bevorzugt wie in Figur 1 angedeutet beispielsweise für die linke und die rechte Spalte je eine Sonde 11, 11a bzw. 11, 11b verwendet (oder ein Paar von Koppeleinrichtungen im Fall von dualpolarisierten Antennen), so würden bei dem Diagramm gemäß Figur 7 jeweils die Messpunkte M1 bis M4 sowie die Messpunkte M31 bis M34 ermittelt werden können, was die gesamte Auswertung erleichtert.

Claims

Antennen-Array mit einer Kalibriereinrichtung, wobei das Antennen-Array mehrere Spalten (7) umfasst, in denen jeweils mehrere Strahler (3, 3') vorgesehen sind, mit folgenden Merkmalen
- die mehreren Strahler (3, 3') sind jeweils in mehreren Spalten (7) übereinander angeordnet,

- das Antennen-Array umfasst Koppeleinrichtungen (111) oder Sonden (11),

- es ist ferner ein Kombinationsnetzwerk (27, 27', 27") vorgesehen, worüber die vorgesehenen Koppeleinrichtungen (111) oder die Sonden (11) verschaltet sind,

- die mehreren Strahler (3, 3') sind vor einem Reflektor (5) angeordnet, und

- die Spalteneingängen (15) für die in einer jeweiligen Spalte (7) angeordneten Strahler (3, 3') sind entweder über ein Strahlformungsnetzwerk (17) oder direkt mit Speiseleitungen (23) verbunden,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
- bei insgesamt N für eine Spalte (7) vorgesehenen Strahlern (3, 3'), wobei N eine natürliche Zahl ≥ 4 ist, sind lediglich N/2 oder weniger Koppeleinrichtungen (111) und/oder Sonden (11) vorgesehen,

- die vorgesehene Anzahl von Koppeleinrichtungen (111) oder Sonden (11) ist nur einem Teil der Strahler (3, 3') zugeordnet,

- die Koppeleinrichtungen (111) oder die Sonden (11) sind über Signalleitungen mit einem Combiner (27, 27') verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung (29) mit einem Anschluss (S) zur Auswertung in Verbindung steht, und

- die Kalibriereinrichtung umfasst ferner Phasenstellglieder (37), die den Eingängen des Strahlformungsnetzwerkes (17) vorgeschaltet sind.
Antennen-Array nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonden (11) oder die Koppeleinrichtung (111) aus dem Nahfeld der Strahler (3, 3') auskoppeln.
Antennen-Array nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsnetzwerk so aufgebaut ist, dass die Gruppenlaufzeit vom Eingang (15) der jeweiligen Spalte (7) bis zum Ausgang (S) des Kombinationsnetzwerkes für alle Antenneneingänge bei einem einfach polarisierten Antennen-Array oder zumindest einer Polarisation bei einem dualpolarisierten Antennen-Array, vorzugsweise im gesamten Betriebsfrequenzbereich in etwa gleich groß sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsnetzwerk verlustbehaftete Komponenten umfasst, welche zur Verringerung von Resonanzen beitragen.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dualpolarisierten Antennen-Array die eine oder die mehreren vorgesehenen Sonden (11) jeweils zum Empfang eines Signals für beide Polarisationen geeignet sind.
Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass pro Spalte (7) nur für einen Strahler (3, 3') eine Sonde (11) oder eine Koppeleinrichtung (111) oder ein Paar von Koppeleinrichtungen (111) vorgesehen ist bzw. sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nur für einen Teil der Spalten (7) jeweils vorzugsweise nur eine Sonde (11) oder nur eine Koppeleinrichtung (111) oder nur ein Paar von Koppeleinrichtungen (111) vorgesehen ist bzw. sind, die zumindest einem Strahler (3, 3') zugeordnet ist bzw. sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sonde (11) bzw. die mehreren Sonden (11) bezüglich den ihnen zugeordneten Strahlern (3, 3') auf einer durch die Strahler (3, 3') hindurch verlaufenden vertikalen Symmetrieebene liegen.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Antennen-Array mit vier Spalten (7) zumindest zwei Sonden (11), zwei Koppeleinrichtungen (111) oder zwei Paare von Koppeleinrichtungen (111) vorgesehen sind, die jeweils einem Strahler (3, 3') zugeordnet sind, der in den beiden außenliegenden Spalten (7) des Antennen-Arrays angeordnet sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Antennen-Array mit vier Spalten (7) vorzugsweise zwei Sonden (11), zwei Koppeleinrichtungen (111) oder zwei Paare von Koppeleinrichtungen (111) vorgesehen sind, die jeweils einem Strahler (3, 3') zugeordnet sind, der in den beiden innenliegenden Spalten (7) des Antennen-Arrays angeordnet sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonden (11), die pro Spalte (7) einem Strahlerelement (3, 3') zugeordnet sind, auf gleicher Höhenlinie angeordnet sind.
Antennen-Array nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils für zwei benachbarte Spalten (7) eines Antennen-Arrays eine Sonde (11; 11c, 11d) vorgesehen ist, die vorzugsweise die gleiche Koppeldämpfung aufweist.
Verfahren zur Kalibrierung eines Antennen-Arrays mit folgenden Merkmalen:
- es wird eine Kalibriereinrichtung für ein Antennen-Array gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 verwendet,

- von den den Strahlern (3, 3') zugeführten Sendesignalen wird ein Signal über eine Koppeleinrichtung (111) und/oder eine Sonde (11) ausgekoppelt und einem Kombinationsnetzwerk (27, 27', 27") zur Auswertung zugeführt,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
- alle Pfade (Spalten 7) des Antennen-Arrays werden vermessen, worüber Daten bezüglich der Phasenlage und/oder der Gruppenlaufzeiten und/oder Abweichungen der Phasenlage zueinander bezüglich der einzelnen Strahler oder Strahlergruppen (3, 3') ermittelbar sind,

- die ermittelten Messergebnisse und/oder die ermittelten Abweichungen gegenüber einer idealen Phasenlage werden für alle Übertragungspfade vorzugsweise auf der Strecke vom Eingang des Strahlformungsnetzwerkes bis Sonden- oder Koppelausgang bevorzugt über den gesamten Betriebsfrequenzbereich vermessen, und

- die ermittelten Daten werden gespeichert und stehen einer Sendeeinrichtung beim Betrieb der Basisstation zur elektronischen Erzeugung der Phasenlage der Einzelsignale zur Verfügung.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Datensatz der Seriennummer einer Antenne zugeordnet ist.