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Konzept zum weitwinkligen Scannen von Antennendiagrammen mit geringem Leistungshub


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft eine Mobilfunk-Basisstation zur Ausbildung einer Mobilfunk-Zelle. Die Sendeeinheit weist eine Antenne mit einem Antennenelement auf, das eine elektromagnetische Welle innerhalb der Mobilfunkzelle aussenden und Antennenkeulen in unterschiedlichen Richtungen erzeugen kann. Für jede Antennenkeule wird ein Leistungsverstärkungselement verwendet, sodass die Betriebsweise im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren effizienter wird.


Hintergrund

Im zellularen Mobilfunk deckt die Basisstation einer Zelle eine bestimmte Fläche ab, in der mehrere Nutzer sein können. Herkömmliche Antennenarrays besitzen eine Vorzugsrichtung nach unten. Elektronisches Beamforming (analog, digital und hybrid) ist bekannt.


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Problemstellung

Der Leistungshub der Basisstationsantenne beim Schwenken über den Winkelbereich ist groß. Dies verhindert den Einsatz von effizienten Leistungsverstärker, die einen möglichst kleinen Leistungshub aufweisen.


Lösung

Erfindungsgemäß werden multimodale Antennenelemente erzeugt, indem auf einem Antennenelement durch unterschiedliche Anschlüsse verschiedene Gruppen – sog. charakteristische Moden – angeregt werden. Dabei gibt es mehr als ein Vorzugspattern. Dadurch lässt sich bei Strahlschwenkung eine passende Elementcharakteristik auswählen. Außerdem ist bekannt, ob ein langer oder kurzer Pfad betrieben wird – entsprechend kann der Endverstärker im passenden Leistungsbereich gewählt werden – die Effizienz steigt.


Vorteile

  • Reduzierung des dynamischen Leistungshubs des Verstärkers
  • Bessere Effizienz des Verstärkers
  • Reduzierung der „Grating Lobes“ des Arrays bei großen Schwenkwinkeln

Anwendungsbereiche

Mobilfunk (5G), WiGig, allg. Basisstationsantennen mit weitwinkligem Scanbereich.


Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

M. Sc. Niklas Deutsch
0511 850 308-0
n.deutsch@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Idee


Patentsituation

  • DE 10 2018 114 879 B3 erteilt
  • WO anhängig

Stichworte

5. Mobilfunkgeneration, Antennendiagramm, Beamforming Array, ElementPattern, Endverstärker, Millimeterwellenfrequenzbereich, Modulationsverfahren, Scanwinkel

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr