NO318278B1

NO318278B1 - Vidvinkelantenne med sirkulaer polarisering

Info

Publication number: NO318278B1
Application number: NO19990710A
Authority: NO
Inventors: Hideto Ookita; Akihiro Suguro; Takahito Morishima
Original assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2005-02-28
Also published as: DE69839036T2; NO990710D0; EP0920075B1; CN1150663C; EP0920075A1; AU711511B2; NO990710L; JP3720581B2; BR9806050A; CN1229530A; ID22063A; US6567045B2; EP0920075A4; WO1998058423A1; AU7675898A; US20020008663A1; KR20000068180A; KR100459520B1; DE69839036D1; TR199900346T1

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder kommunikasjonsområdet og særlig miniatyrisering og utforming av en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering tilpasset for bærbar radio-kommunikasjon ved utnyttelse av en satellitt.

Planer om en mobiltelefon som utnytter en satellitt er nylig blitt foreslått av noen selskap-er. Ifølge disse planer er et frekvensbånd på 1,6 GHz tilordnet for kommunikasjon (over-føring) fra en mobiltelefon på bakken til en satellitt, mens et frekvensbånd på 2,4 GHz er tilordnet for kommunikasjon fra satellitten til mobiltelefonen på bakken. I tillegg er et bånd på 1,6 GHz tilordnet også som et frekvensbånd for bruk ved toveis kommunikasjon fra bakken til satellitten og fra satellitten til bakken.

I JP-publikasjon nr. 09098018 er det tidligere foreslått en kombinert antenne beregnet på både satellitt- og bakke-kommunikasjon og som er en sammenstilling av en plan mikrostrimmelantenne (MSA - Mictrostrip Planar Antenna) og en skruelinjeformet antenne. Videre er det i JP-publikasjon nr. 07183719 foreslått en isotropisk eller rundtstrålende antenne spesielt tilpasset satellittkommunikasjon av nevnte art. Den prinsipielle opp-bygning av denne rundtstrålende antenne er vist i fig. 12 på de vedføyde tegninger. Figuren viser at en plan mikrostrimmelantenne 1 består av en matetapp 1a, et fliklignende utstrålende element 1 b og et dielektrisk substrat 1 c. Den plane mikrostrimmelantenne (MSA) 1 har som kjennetegn at en jordlederplate 1d er forlenget nedover for å danne en ledersylinder 1e som jord.

Vanligvis har den plane mikrostrimmelantenne 1 en slik utforming at det fliklignende utstrålende element 1b er anordnet på jordlederplaten 1d parallelt med denne gjennom det dielektriske substrat 1c. Den rundtstrålende antenne vist i fig. 12 har imidlertid som kjennetegn at hele omkretsen av jordlederplaten 1d er forlenget nedover for å danne en sylindrisk form, slik som nevnt ovenfor. Med dette særtrekk ved den rundtstrålende antenne vist i fig. 12, er jordlederplaten 1d i den plane mikrostrimmelantenne 1 forlenget nedover for å forbedre antenneforsterkningen ved små elevasjonsvinkler.

Med den rundtstrålende antenne nevnt ovenfor er det imidlertid vanskelig å oppnå føl-somhet overfor en horisontalt polarisert komponent av en sirkulær polarisering ved liten elevasjonsvinkel. I praktisk bruk kan det følgelig foreligge tilfeller hvor det er vanskelig å beholde følsomheten overfor kommunikasjon siden trær o.l. absorberer en vertikalt polarisert komponent.

For å løse dette problem er det I henhold til foreliggende oppfinnelse fremskaffet en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som omfatter en plan mikrostrimmelantenne med en sirkulært polarisert modus og som har en lederplate som virker som en felles jord leder samt bare ett eneste fliklignende utstrålende element anordnet over lederplaten via et dielektrisk lag, for således å befinne seg parallelt med lederplaten, idet antennen har som særtrekk at den også omfatter flere plant utstrålende elementer anordnet under nevnte lederplate, mens lederplaten og hvert av de plant utstrålende elementer er koblet via elektrisk forbindelsesutstyr som har mindre bredde enn de plant utstrålende elementer som skal kobles.

For å løse det samme problem har antennen i henhold til foreliggende oppfinnelse i et annet aspekt i stedet som særtrekk at den også omfatter: - flere plant utstrålende elementer og flere lineære utstrålende elementer anordnet under nevnte lederplate, og - elektrisk forbindelsesutstyr for å koble lederplaten til den ene ende av hvert av de plant utstrålende elementer og hvert av de lineære utstrålende elementer, idet det elektriske forbindelsesutstyr har mindre bredde enn de plant utstrålende elementer som skal kobles.

Ifølge oppfinnelsen kan det også være anordnet en sperrehylse eller bølgefelle (Sperr-topf) på en mateledning for den plane mikrostrimmelantenne. En slik sperrehylse er en blokkerende bøssing utformet som en sylindrisk leder på en 1/4 eller 1/2 bølgelengde anordnet for å tildekke en koaksial mateledning på et sted like under matepunktet for antennen i den hensikt å hindre lekkasjestrøm fra å flyte på den ytre overflate av koaksialkabelens ytre leder, idet den sylindriske leder er åpen på antennesiden, mens dens annen side er forbundet med koaksialkabelens ytre leder.

Det er vedføyd tegninger, på hvilke:

Fig. 1 er en perspektivskisse som anskueliggjør utformingen av en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som tjener til å forklare en utførelsesform av

foreliggende oppfinnelse,

fig. 2(a) - 2(d) er diagrammer som anskueliggjør forskjellige eksempler på den grunnleggende og typiske fasong av det plane utstrålende element i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse,

fig. 3(a) - 3(k) er diagrammer som anskueliggjør forskjellige eksempler på typiske modifiserte fasonger av det plane utstrålende element i henhold til utførelsesformer av

foreliggende oppfinnelse,

fig. 4(a) - 4(c) er diagrammer som anskueliggjør forskjellige eksempler på en posisjoner-ing hvor en jordlederplate og det plane utstrålende element er elektrisk forbundet med hverandre ved hjelp av elektrisk koblingsutstyr i henhold til utførelsesformer

av foreliggende oppfinnelse,

fig. 5(a) - 5(c) er diagrammer som anskueliggjør forskjellige eksempler på et system hvor jordlederplaten og det plane utstrålende element er elektrisk forbundet med hverandre ved hjelp av elektrisk koblingsutstyr i utførelsesformer i henhold til foreliggende oppfinnelse, idet fig. 5(a) er et diagram som viser en likestrømskobling ved hjelp av en tråd, fig. 5(b) er et diagram som viser kapasitiv kobling ved hjelp av et kapasitivt element og fig. 5(c) er et diagram som viser induktiv kobling ved

hjelp av et induktivt element,

fig. 6(a) - 6{e) er diagrammer som anskueliggjør forskjellige eksempler på lengden og bredden av det elektriske koblingsutstyr for elektrisk å forbinde jordlederplaten med det plane utstrålende element i henhold til utførelsesformer av foreliggende

oppfinnelse,

fig. 7(a) - 7(c) er skisser som anskueliggjør eksempler på utførelsesformer av oppfinnelsen, idet fig. 7(a) er en sideskisse av et snitt gjennom en vidvinkelantenne med sirkular polarisering forsynt med utstyr for å korrigere forvrengningen av et utstrålende mønster, fig. 7(b) er en bunnskisse tilsvarende fig. 7(a) og fig. 7(c) er en sideskisse av et snitt gjennom vidvinkelantennen med sirkulær polarisering, hvor utstyret for å korrigere forvrengningen av utstrålingsmønsteret er anordnet i

nærheten av mateiedningen,

fig. 8(a) - 8(b) er skisser som anskueliggjør eksempler på anvendelse av vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til foreliggende oppfinnelse montert på et bærbart radioutstyr, idet fig. 8(a) er en skisse som anskueliggjør en tilstand hvor vidvinkelantennen med sirkulær polarisering holdes bort fra huset for det bærbare radioutstyr mens mateiedningen er trukket ut av huset og fig. 8(b) er en skisse som anskueliggjør en tilstand hvor vidvinkelantennen med sirkulær polarisering holdes inntil huset for det bærbare radioutstyr mens mateiedningen er trukket inn i huset,

fig. 9{a) og 9(b) er diagrammer som gjelder vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, idet fig. 9{a) viser et eksempel på et Smith-diagram hvor det opptrer dobbel resonans og fig. 9(b)

viser et eksempel på VSWR (et stående bølgeforhold),

fig. 10 er et diagram som viser et eksempel hvor strålingsmønsteret for vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er målt i et posisjonelt forhold hvor horisontal polarisering er frembragt

ved liten elevasjonvinkel,

fig. 11 er et diagram som viser et eksempel hvor strålingsmønsteret for vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er målt i et posisjonelt forhold hvor vertikal polarisering er frembragt ved

liten elevasjonsvinkel,

fig. 12 er en perspektivskisse som tjener til å forklare konvensjonell teknikk,

fig. 13 er en perspektivskisse av en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som

tjener til å forklare en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse,

fig. 14(a) og 14(b) er strålingskarakteristikk-diagrammer for antennen vist i fig. 13 ved liten elevasjonvinkel, idet fig. 14(a) viser en vertikal polariseringskomponent og

fig. 14(b) viseren horisontal polariseringskomponent,

fig. 15 er en skisse som anskueliggjør en ytterligere utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, og

fig. 16(a) og 16(b) er strålingskarakteristikkdiagrammer for antennen vist i fig. 13, hvor en absorpsjonsenhet for radiobølger lades på innsiden av den dielektriske sylinder opp til den posisjon som tilsvarer høyden av det plane utstrålende element, idet fig. 16(a) viser en vertikal polariseringskomponent og fig. 16(b) viser en horisontal polariseringskomponent.

Fig. 1 er en skisse som anskueliggjør en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. I fig. 1 er de deler som tilsvarer dem i fig. 12 betegnet på tilsvarende måte. Det vil si at henvisningstallet 1 representerer en plan mikrostrimmelantenne (MSA), tallet 1 a en matetapp for MSA'en, tallet 1b et fliklignende utstrålende element for MSA'en, tallet 1c et dielektrisk substrat for MSA'en, tallet 1d en jordlederplate for MSA'en, tallet 2 et elektrisk forbindelsesutstyr, tallet 3 et plant utstrålende element, tallet 4 en dielektrisk sylinder (bæresylinder), tallet 5 et matepunkt og tallet 6 en mateledning (koaksial ledning eller kabel).

Den plane mikrostrimmelantenne (MSA) 1 i form av en sirkel, firkant e.L, tjener som en sirkulært polariserende antenne ved en ønsket frekvens når den er konstruert med egnede parametre, slik som relativ dielektrisitetskonstant, dimensjoner, osv. av det dielektriske substrat 1c, størrelse av det fliklignende utstrålende element 1b limt på det dielektriske substrat 1c, posisjon for matetappen 1a, osv.

Impedanstilpasningen basert på resonansfrekvensen og posisjonen for matetappen 1a

bør imidlertid utføres med omhu fordi den er avhengig av fasongen og arrangementet av det plane utstrålende element samt det elektriske tilkoblingsutstyr. Med hensyn til impe-danstilpasning basert på posisjonen for matetappen 1 a er det nødvendig å gjøre en forskyvning fra midtpunktet for det dielektriske substrat 1c i den hensikt å tilfredsstille den karakteristiske impedans for mateiedningen 6 (vanligvis 50 Ci). Denne forskyvning forårsaker turbulens i en høyfrekvent strøm slik at utstrålingsmønsteret forvrenges.

Fig. 1 viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse, hvor arbeidsfrekvensen for den plane mikrostrimmelantenne (MSA) 1 er omtrent 1,6 GHz. Det sirkulære fliklignende utstrålende element 1b er limt på det sirkulære dielektriske substrat 1c. Den plane mikrostrimmelantennes jordlederplate 1d understøttes av den dielektriske sylinder 4 som har hovedsakelig den samme diameter som førstnevnte. Fire likedanne, plane utstrålende elementer 3 som er krummet i samsvar med den krumme fasong av omkretsen av den dielektriske sylinder 4 er limt på hele omkretsen av sistnevnte med lik innbyrdes avstand eller ved regelmessige intervaller.

De plane utstrålende elementer 3 må ikke nødvendigvis alltid være krumme og de kan anordnes uten å være krummet eller buet. Fortrinnsvis er antallet plane utstrålende elementer 3 valgt til å være fire eller mer.

Videre foretrekkes det å velge tykkelsen av det dielektriske substrat 1 c slik at den gjøres hovedsakelig lik lengdedimensjonen av de plane utstrålende elementer 3. For å oppnå et utstrålingsmønster i alle retninger er det viktig at den overflate hvor de plane utstrålende elementer 3 er fordelt og anordnet, er den omkrets som har hovedsakelig den diameter som den plane mikrostrimmelantenne 1. Via tråder (elektrisk koblingsutstyr 2) er jordlederplaten 1d elektrisk forbundet med de plane utstrålende elementer 3. Jordlederplaten 1d er en jordleder som er felles for den plane mikrostrimmelantenne 1 og de plane utstrålende elementer 3.

Det dielektriske substrat 1 c har en relativ dielektrisitetskonstant på omtrent 20, en diameter på omtrent 30 mm og en tykkelse på omtrent 10 mm. Den dielektriske sylinder 4 har en relativ dielektrisitetskonstant på omtrent 4, en diameter på omtrent 30 mm og en høyde på omtrent 20 mm. Tykkelsen av det dielektriske substrat 1c og lengdedimensjonen av de plane utstrålende elementer 3 er hovedsakelig innbyrdes like.

Med en antenne i henhold til denne utførelsesform blir følsomheten for en horisontal polariseringskomponent i den plane mikrostrimmelantenne 1 ved liten elevasjonsvinkel forbedret på grunn av virkningen av en høyfrekvent strøm som flyter i tverrretningen av de plane utstrålende elementer 3, mens følsomheten for en vertikal polariseringskomponent forbedres på grunn av virkningen av en høyfrekvent strøm som flyter i lengderetningen av elementene 3.

Sammenlignet med antennen ovenfor er det med en utførelse i henhold til konvensjonell teknikk og slik som vist i fig. 12, vanskelig for en høyfrekvent strøm å flyte horisontalt slik at det aksiale forhold blir stort ved liten elevasjonsvinkel, selv om følsomheten for en vertikal polariseringskomponent forbedres.

I utførelsen vist i fig. 1 gjøres i henhold til oppfinnelsen de fire plane utstrålende elementer 3 rektangulære for å anordnes på en og samme omkrets av sideoverflaten av den dielektriske sylinder 4. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til en sådan utfør-elsesform, og f.eks. kan forskjellige plane utstrålende elementer, slik som dem vist i fig. 2(a) - 2(d), fig. 3(a) - 3(k), e.l., kombineres etter ønske i samsvar med formen av en satellittbane, satellittens høyde e.l. i det ønskede satellittkommunikasjonssystem. Fig. 2(a) - 2(d) viser eksempler på typiske grunnleggende fasonger av det plane utstrålende element. Disse eksempler på de grunnleggende fasonger innbefatter et rektangel som er langt fra side til side, slik som vist i fig. 2(a), et rektangel som er lengre enn det er bredt, slik som vist i fig. 2(b), et kvadrat, slik som vist i fig. 2(c) og en trekant, slik som vist i fig. 2(d). Fig. 3(a) - 3(k) viser eksempler på typiske modifiserte fasonger at det plane utstrålende element. Eksemplene innbefatter uregelmessige fasonger, slik som vist i fig. 3(a) - 3(e), en skrånet eller skjev fasong, slik som vist i fig. 3(f), fasonger med innhakk, slik som vist i fig. 3(e) og 3(h), uthulede (rammelignende) fasonger, slik som vist i fig. 3(i) og 3{j), samt en radial fasong vist i fig. 3(k).

I henhold til oppfinnelsen kan dessuten forskjellige utforminger av det elektriske koblingsutstyr, slik som vist som eksempel i fig. 4(a) - 4(c), fig. 5(a) - 5(c) og fig. 6(a) - 6(e) etter ønske kombineres med de forskjellige plane utstrålende elementer slik de er vist i fig. 2(a) - 2{d) og fig. 3(a) - 3(k). Fig. 4(a) - 4(c) viser eksempler på utforminger av koblingsposisjonen mellom lederplaten 1d og det plane utstrålende element 3 ved hjelp av elektrisk koblingsutstyr 2. Fig. 5{a) - 5(c) er diagrammer som viser kobiingssystemer i det elektriske koblingsutstyr (det elektrisk koblede parti) 2. Fig. 5(a) viser en likestrømskobling hvor lederplaten 1d og det plane utstrålende element 3 er forbundet via et elektrisk koblingsutstyr som ut-gjøres av en tråd eller ledning. Fig. 5 viser en kapasitiv kobling gjennom et elektrisk koblingsutstyr 2 som utgjøres av et kapasitivt element. Fig. 5(c) viser en induktiv kobling gjennom et elektrisk koblingsutstyr 2 som utgjøres av et induktivt element. Fig. 6(a) - 6(e) viser eksempler på utforminger av det elektriske koblingsutstyr 2 som innbyrdes har forskjellig bredde og lengde. Fig. 6(a) - 6(c) viser eksempler på elektrisk koblingsutstyr som innbyrdes har forskjellig lengde mens fig. 6(d) og 6(e) viser eksempler på elektrisk koblingsutstyr 2 som innbyrdes har forskjellig bredde.

De forskjellige eksempler på det plane utstrålende element nevnt ovenfor og de forskjellige eksempler på det elektriske koblingsutstyr nevnt ovenfor og vist i fig. 2(a) - 2(d), fig. 3(a) - 3(k), fig. 4(a) - 4(c), fig. 5(a) - 5(c) og fig. 6(a) - 6(e) kan velges ut etter ønske og kombineres som innstillende eller regulerende elementer for å oppnå det ønskede ut-strålingsmønster for en antenne. Siden det, slik som beskrevet ovenfor, finnes mange kombinasjonsmulighet er frihetsgraden med hensyn til en konstruksjon for å oppnå det ønskede antenne-utstrålingsmønster, meget stor.

I tillegg viser fig. 7(a) og 7(b) et eksempel hvor det er anordnet utstyr for å korrigere den forvrengning i utstrålingsmønsteret som forårsakes av samvirket med mateiedningen som anordnes. Fig. 7(a) er en skisse av et snitt gjennom en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, mens fig. 7(b) er en skisse av en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering betraktet nedenfra for å vise innsiden av den dielektriske sylinder 4. En elliptisk leder 7 (se fig. 7{b)) brukes som korreksjonsutstyr mens en mateledning 6 passerer gjennom lederen 7. De plane utstrålende elementer 3 og det elektriske koblingsutstyr 2 som er limt på den krumme overflate av den dielektriske sylinder 4, er ikke vist i fig. 7{a) og 7(b). Fig. 7(c) er en skisse av et snitt som viser et annet eksempel på utstyr for å korrigere for forvrengning av strålemønsteret. I dette tilfelle er mateiedningen 6 omgitt av et dielektrisk legeme 8. i kombinasjon med et bærbart radioutstyr og når en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering installeres på løsbar måte fra det bærbare radioutstyrs hus, kan f.eks. utformingen vist i fig. 7(c) benyttes som utstyr for på fast måte å understøtte vidvinkelantenne med sirkulær polarisering på det bærbare radioutstyrs hus i en forutbestemt avstand fra huset. Fig. 8(a) og 8(b) viser en utforming hvor en vidvinkel antenne med sirkulær polarisering kan befinne seg nær eller i avstand fra huset for det bærbare radioutstyr. Det vil si at fig. 8(a) og 8(b) er skisser som skjematisk viser snitt gjennom hoveddelen av vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til foreliggende oppfinnelse festet til et bærbart radioutstyr.

Som vist i hver av fig. 8(a) og 8(b) er et dielektrisk legeme 8 utstyrt med en innebygget mateledning, anordnet slik at den etter ønske kan skyves inn i og trekkes ut av huset 9 for det bærbare radioutstyr. I fig. 8(a) og 8(b) representerer henvisningstallet 10 kretsen i det bærbare radioutstyr. En vidvinkelantenne med sirkulær polarisering utformet tilsvarende den vist i fig. 7(c) i henhold til oppfinnelsen, er anordnet på toppen av det dielektriske legeme 8. I den utførelse som er vist i fig. 8(a) og 8(b) er et elastisk legeme festet til den ytre omkrets av det dielektriske legeme 8. Det vil si at det dielektriske legeme 8 f.eks. er anordnet på innsiden av en fjær 11 som utgjør det elastiske legeme.

Når vidvinkelantennen med sirkulær polarisering trekkes ut av huset 9 (se fig. 8(a)) virker den elastiske kraft i fjæren 11 (kraften for å skyve og åpne vidvinkelantennen med sirkulær polarisering og huset) slik at det dielektriske legeme 8 på fast måte understøtter vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i en fast stilling bort fra huset 9. Når på den annen side det dielektriske legeme 8 skyves inn i huset 9 (se fig. 8(b)) fastholdes vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i nærheten av det bærbare radioutstyrs hus 9 ved hjelp av en egnet låsemekanisme (ikke vist) mot den frastøtende kraft fra fjæren 11. Fig. 9(a), 9{b), 10 og 11 viser eksempler på målinger av Smith-diagram, VSWR, strålingsmønster, osv. for vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i en utførelse i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 13 viser en alternativ utførelse av vidvinkelantennen med sirkulær polarisering i henhold til foreliggende oppfinnelse. I fig. 13 er de deler som tilsvarer dem i fig. 1 betegnet på tilsvarende måte, og beskrivelse av disse deler utelates her. Av de deler som utgjør antennen i den utførelse som er vist i fig. 13 er de lineære utstrålende elementer 12 og en sperrehylse 13 ikke anordnet på antennen vist i fig. 1.

Sperrehylsen (eller bølgefellen) 13 består av en ledersylinder 13a påført en koaksialkabel 6. Koaksialkabelen 6 og ledersylinderen 13a er åpne på den side som vender mot den plane mikrostrimmelantenne (MSA), mens den ytre leder i koaksialkabelen på den side som er motsatt MSA'en er forbundet med ledersylinderen 13a for derved å bli kortsluttet i et endeparti 13b. Den elektriske lengde av sperrehylse 13 som derved skapes, velges til å være omtrent 1/4 bølgelengde eller omtrent 1/2 bølgelengde.

De fire lineære utstrålende elementer 12 er utført slik at de har en elektrisk lengde på omtrent 1/4 bølgelengde og er anordnet på sideoverflaten av den dielektriske sylinder 4 vekselvis med fire plane utstrålende elementer 3. Den ene ende av hvert lineært utstrålende element 12 er elektrisk forbundet med jordlederplaten 1d, mens den annen ende av elementene 12 er elektrisk forbundet med overflaten av ledersylinderen 13a.

På denne måte er det med utførelsesformen vist i fig. 13 fremskaffet en sammensatt stråleelementstruktur hvor de lineære ustrålende elementer 12 er anordnet i tillegg til de plane utstrålende elementer 3.

I utførelsen vist i fig. 13 har det dielektriske substrat 1c en relativ dielektrisitetskonstant på omtrent 29, en diameter på 28 mm og tykkelse på 10 mm. En dielektrisk sylinder 4 er dannet av keramisk material (forsteritt) som har en relativ dielektrisitetskonstant på omtrent 6,5, en diameter på 28 mm, høyde på 20 mm og tykkelse på 2 mm. En tråd med en diameter på 0,6 mm brukes for de lineære utstrålende elementer 12. Ledersylinderen 13a av sperrehylsen 13 har en ytre diameter på 6 mm.

En halvt stiv kabel med en ytre diameter på 0,2 mm utnyttes som koaksialledningen 6. Midtlederen i koaksialledningen 6 er ved sin ene ende forbundet med en matetapp 1a mens den annen ende er forbundet med en kontakt 15. Hvert av de plane utstrålende elementer 3 er 10 mm lange og 15 mm brede. Hvert av de elektriske koblingsutstyr 2 er 5 mm lange og 2 mm brede. Sperrehylsen 13 er slik anordnet under de plane utstrålende elementer 3 at de ikke overlapper de plane utstrålende elementer 3.

Med vidvinkelantennen med sirkulær polarisering vist i fig. 13 forbedres følsomheten for en horisontal polariseringskomponent i den plane mikrostrimmelantenne (MSA) 1 ved liten elevasjonsvinkel på grunn av virkningen av en høyfrekvent strøm som flyter i tverretningen av de plane utstrålende elementer 3, mens følsomheten for en vertikal polariseringskomponent i den plane mikrostrimmelantenne (MSA) 1 ved liten elevasjonsvinkel forbedres på grunn av virkningen av en høyfrekvent strøm som flyter i lengderetningen av de plane utstrålende elementer 3 og en høyfrekvent strøm som flyter langs de lineære utstrålende elementer 12.

Slik som beskrevet ovenfor er i denne utførelsesform av oppfinnelsen fire rektangulære plane utstrålende elementer anordnet på en og samme omkretssideflate av den dielektriske sylinder 4. Foreliggende oppfinnelse er imidlertid ikke begrenset til dette og forskjellige fasonger av de plane utstrålende elementer 3 kan kombineres etter ønske i samsvar med formen av en satellitts bane, satellittens høyde, e.l., i det ønskede satellittkommunikasjonssystem. Slik som for de lineære ustrålende elementer 12 og sperrehylsen 13 er det dessuten mulig å regulere det aksiale forhold eller antenneforsterkningen ved å justere de respektive lengder av de lineære utstrålende elementer og sperrehylsen eller deres koblede posisjoner. Fig. 14(a) og 14(b) er strålekarakteristikk-diagrammer ved liten elevasjonsvinkel for antennen i fig. 13, idet fig. 14(a) vjser en vertikal polariseringskomponent og fig. 14(b) viser en horisontal polariseringskomponent. Fig. 15 er en skisse av et snitt gjennom av en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som viser en ytterligere utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Også i fig. 15 er de deler som tilsvarer hverandre i de to figurer betegnet på tilsvarende måte. I den utførelsesform som er vist i fig. 15 lades en absorpsjonsenhet 14 for radiobølger som et middel for å korrigere for forvrengning i strålingsmønsteret, på innsiden av den dielektriske sylinder 4 av antennen vist i fig. 1. Inne i de fire plane utstrålende elementer 3 avhjelper absorpsjonsenheten 14 for radiobølger interferens mellom mateiedningen 6 og de plane utstrålende elementer 3. Som følge av dette blir strålingsmønsteret for en horisontal polariseringskomponent og en vertikal polariseringskomponent hovedsakelig ensformig.

Fig. 16(a) og 16{b) er strålekarakteristikk-diagrammer hvor absorpsjonsenheten for radiobølger lades på innsiden av den dielektriske sylinder 4 opp til en posisjon som tilsvarer høyden av de plane utstrålende elementer 3 av antennen vist i fig. 13, idet fig. 16(a) viser resultatet av måling av en vertikal polariseringskomponent og fig. 16(b) viser resultatet av måling av en horisontal polariseringskomponent.

Dersom karakteristikkene i fig. 16(a) og 16(b) sammenlignes med dem i fig. 14(a) og 14{b), er det klart at den utførelse som er vist i fig. 16(a) og 16(b) hvor en absorpsjonsenhet for radiobølger lades, har overlegen virkning i forhold til utførelsen vist i fig. 14(a) og 14(b) hvor ingen enhet for absorpsjon av radiobølger lades.

Slik det er beskrevet er det i henhold til foreliggende oppfinnelse mulig å frembringe en vidvinkelantenne med sirkulær polarisering hvor det ved sirkulær polarisering og liten elevasjonsvinkel kan oppnås følsomhet for en horisontal polariseringskomponent sam-tidig som kommunikasjonsfølsomheten kan opprettholdes under praktisk bruk selv om den vertikale polariseringskomponent skulle bli absorbert av trær e.l.

Claims

1. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som omfatter en plan mikrostrimmelantenne (1) med en sirkulært polarisert modus og som har en lederplate (1d) som virker som en felles jordleder samt bare ett eneste fliklignende utstrålende element (1 b) anordnet over lederplaten via et dielektrisk lag (1c), for således å befinne seg parallelt med lederplaten, karakterisert vedat antennen også omfatter flere plant utstrålende elementer (3) anordnet under nevnte lederplate (1d), idet lederplaten og hvert av de plant utstrålende elementer er koblet via elektrisk forbindelsesutstyr (2) som har mindre bredde enn de plant utstrålende elementer som skal kobles.

2. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 1, og hvor nevnte flere plant utstrålende elementer (3) er fordelt anordnet under lederplaten (1d) på en flate (4) som har hovedsakelig samme diameter som den plane mikrostrimmelantenne.

3. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 1, og hvor det under lederplaten (1d) er anordnet flere lineære utstrålingselementer (12) som er elektrisk forbundet med lederplaten og er fordelt anordnet på en flate (4) som har hovedsakelig samme diameter som den plane mikrostrimmelantenne, for således å alternere med nevnte flere plant utstrålende elementer (3).

4. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 1, og hvor en sperrehylse (13) er anordnet på en mateledning (6) for den plane mikrostrimmelantenne.

5. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 4, og hvor mateiedningen er en koaksialkabel (6) med en indre og en ytre leder, idet sperrehylsen (13) omfatter en sylindrisk leder (13a) som omgir koaksialkabelen, og hvor koaksialkabelens ytre leder er forbundet med den sylindrisk leder, slik at den er kortsluttet ved den av sine ender (13b) som er lengst fra antennen.

6. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 5, og som også omfatter flere lineære utstrålingselementer (12) anordnet fordelt mellom de plant utstrålende elementer (3) og som er elektrisk forbundet med lederplaten (1d) og med hylsens sylindriske leder (13a).

7. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering og som omfatter en plan mikrostrimmelantenne (1) med en sirkulær polarisert modus og som har en lederplate (1d) som tjener som en felles jordleder samt bare ett eneste fliklignende utstrålende element (1b) anordnet over lederplaten via et dielektrisk lag (1c), for således å befinne seg parallelt med lederplaten, karakterisert vedat antennen også omfatter: - flere plant utstrålende elementer (3) og flere lineære utstrålende elementer (12) anordnet under nevnte lederplate (1d), og - elektrisk forbindelsesutstyr for å koble lederplaten (1d) til den ene ende av hvert av de plant utstrålende elementer og hvert av de lineære utstrålende elementer, idet det elektriske forbindelsesutstyr (2) har mindre bredde enn de plant utstrålende elementer som skal kobles.

8. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 7, og hvor nevnte flere plant utstrålende elementer (3) og nevnte flere lineære utstrålende elementer (12) er fordelt anordnet under lederplaten (1d) på en flate (4) som har hovedsakelig samme diameter som den plane mikrostrimmelantenne.

9. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 7, og hvor den annen ende av hvert av de lineære utstrålende elementer (12) er elektrisk forbundet med en sperrehylse (13) anordnet på en mateledning (6) for den plane mikrostrimmelantenne.

10. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 9, og hvor mateiedningen er en koaksialkabel (6) med en indre og en ytre leder, idet sperrehylsen (13) omfatter en sylindrisk leder (13a) som omgir koaksialkabelen, og hvor koaksialkabelens ytre leder er forbundet med den sylindrisk leder, slik at den er kortsluttet ved den av sine ender (13b) som er lengst fra antennen.

11. Vidvinkelantenne med sirkulær polarisering, som angitt i krav 2 eller 8, og som også omfatter utstyr for korreksjon av forvrengning i strålingsmønsteret, som omfatter en leder (7), et dielektrisk legeme eller en absorpsjonsenhet for radiobølger, og er anordnet under lederplaten (1d), for således å være omgitt av nevnte flere utstrålende elementer.