DE4120521C2 - Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen mit einem Paar von orthogonalen Strahlerschlitzen - Google Patents
Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen mit einem Paar von orthogonalen StrahlerschlitzenInfo
- Publication number
- DE4120521C2 DE4120521C2 DE4120521A DE4120521A DE4120521C2 DE 4120521 C2 DE4120521 C2 DE 4120521C2 DE 4120521 A DE4120521 A DE 4120521A DE 4120521 A DE4120521 A DE 4120521A DE 4120521 C2 DE4120521 C2 DE 4120521C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plate
- lines
- orthogonal
- conductive
- slots
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims description 18
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 30
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 20
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- PCLIRWBVOVZTOK-UHFFFAOYSA-M 2-(1-methylpyrrolidin-1-ium-1-yl)ethyl 2-hydroxy-2,2-diphenylacetate;iodide Chemical compound [I-].C=1C=CC=CC=1C(O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)OCC[N+]1(C)CCCC1 PCLIRWBVOVZTOK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/106—Microstrip slot antennas
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Mikrowellen-Flachantenne für zwei
orthogonale Polarisationen, mit zwei kreuzförmig angeordneten,
orthogonalen Strahlerschlitzen, zwei leitfähigen Platten, die
untereinander angeordnet und durch ein Dielektrikum voneinander
getrennt sind, wobei die erste leitfähige Platte mit Aussparungen
zur Bildung der beiden Strahlerschlitze versehen ist und die
zweite leitfähige Platte als Reflektor wirkt, zwei Dreiplatten-
Erreger-Leitungen zum Erregen der Strahlerschlitze, deren zentrale
Leiter zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte
verlaufen, einander in der Senkrechten des Mittelpunktes des durch
die Strahlerschlitze gebildeten Kreuzes überkreuzen und im Bereich
der Schlitze unter 45° zu diesen orientiert sind.
Mittels derartiger Antennen können flache Gruppen-Antennen für
zwei orthogonale Polarisationen verwirklicht werden. Sie finden
zahlreiche Anwendungen in der Nachrichtenvermittlung und in der
Radartechnik, wo sie aufgrund ihrer geringen Dicke leicht in
bestehende Ausrüstungen integriert werden können, die am Boden, in
Flugzeugen oder Satelliten installiert sind. Außerhalb des
Bereiches der Abstrahlung in dem freien Raum finden sie ferner
Anwendungen in geschlossenen Systemen (Wellenleiter oder
Hohlräume), bei denen es günstig ist, über zwei orthogonale
Polarisationen unabhängig voneinander in zwei verschiedenen
Kanälen zu verfügen.
Mikrowellen-Antennen sind beispielsweise aus der FR-PS 25 98 036
bekannt. Eine derartige Antenne enthält zwei leitfähige Platten,
die übereinander angeordnet sind und durch ein Dielektrikum
getrennt werden. Die zwei orthogonalen Strahlerschlitze sind
kreuzförmig angeordnet und in einer der leitfähigen Platten
angebracht, während die andere Platte als Reflektor wirkt. Die
zentralen Leiter der Dreiplatten-Erreger-Leitungen verlaufen
zwischen den zwei leitfähigen Platten, welche die
Dreiplattenstrukturen vervollständigen. Jeder orthogonale
Strahlerschlitz wird durch eine Dreiplatten-Leitung erregt, deren
zentraler Leiter in Gegenüberlage zu seinen Flanken angeordnet
ist. Zu diesem Zweck kreuzen die zentralen Leiter der zwei
Dreiplatten-Leitungen einander rechtwinklig in der Senkrechten des
Mittelpunktes des Kreuzes, welches die Strahlerschlitze bilden,
und sind an diesen Schlitzen unter 45° zu diesen orientiert. Um
Berührungen bei der Überkreuzung zu vermeiden, sind sie in
verschiedenen Ebenen zwischen den zwei leitfähigen Platten
angeordnet.
Eine gattungsgemäße Mikrowellen-Flachantenne ist aus der US-
Patentschrift Nr. 4,922,263 bekannt. Die dort gezeigten beiden
orthogonalen Strahlerschlitze sind kreuzförmig angeordnet. Eine
erste leitfähige Platte ist mit Aussparungen zur Bildung der
Strahlerschlitze versehen, und eine zweite leitfähige Platte wirkt
als Reflektor. Die zentralen Leiter der für die Erregung der
Strahlerschlitze vorgesehenen Dreiplatten-Leitungen überkreuzen
sich im Mittelpunkt des durch die Strahlerschlitze gebildeten
Kreuzes und weisen eine über den Mittelpunkt des Kreuzes
hinausgehende Verlängerung auf, die ungefähr im Abstand einer
Viertel-Wellenlänge vom Mittelpunkt endet. Die zentralen Leiter
sind dabei in verschiedenen Ebenen zwischen den leitfähigen
Platten angeordnet und berühren sich nicht.
Bei praktischen Ausführungen sind die zentralen Leiter der zwei
Dreiplatten-Leitungen durch Photogravierung einer Metallisierung
auf den beiden Flächen eines dünnen dielektrischen Films
hergestellt, der zwischen zwei weitere dielektrische Schichten
eingefügt ist, die auf ihrer Außenfläche jeweils metallisiert
sind, um die mit den Strahlerschlitzen versehene leitfähige Platte
sowie die leitfähige Reflektorplatte zu bilden.
Bei dieser Bauform ist nachteilig, daß drei dielektrische
Schichten benötigt werden. Ferner ist eine sehr genaue Aus
richtung des dielektrischen Films, welcher die zentralen Leiter
der Dreiplatten-Erreger-Leitungen trägt, und des dielektrischen
Substrates erforderlich, in welchem die Strahlerschlitze
kreuzförmig eingraviert sind, wobei besonders der letztgenannte
Punkt sehr kritisch ist, wenn im Bereich der Zentimeterwellen
gearbeitet wird.
Mit der Erfindung soll die Struktur und die Herstellung einer
Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen
vereinfacht werden.
Erfindungsgemäß ist dazu eine Mikrowellen-Flachantenne für zwei
orthogonale Polarisationen mit zwei kreuzförmig angeordneten
orthogonalen Strahlerschlitzen vorgesehen. Diese Antenne ist mit
zwei leitfähigen Platten versehen, die untereinander angeordnet
und durch ein Dielektrikum voneinander getrennt sind. Die erste
leitfähige Platte ist mit Aussparungen zur Bildung der beiden
Strahlerschlitze versehen. Die zweite leitfähige Platte wirkt als
Reflektor. Ferner sind zwei Dreiplatten-Erreger-Leitungen zum
Erregen der Strahlerschlitze vorhanden, deren zentrale Leiter
zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte verlaufen,
einander in der Senkrechten des Mittelpunktes des durch die
Strahlerschlitze gebildeten Kreuzes überkreuzen und im Bereich der
Schlitze unter 45° zu diesen orientiert sind. Die zentralen
Leiter dieser Dreiplatten-Erreger-Leitungen der Antenne sind in
derselben Ebene zwischen den zwei leitfähigen Platten angeordnet
und miteinander an ihrer Überkreuzung in der Senkrechten des
Mittelpunktes des Kreuzes vereinigt. An jeden der zentralen Leiter
ist im Bereich der Überkreuzung ein Kurzschluß gelegt.
Die Unabhängigkeit der Dreiplatten-Erreger-Leitungen voneinander
trotz der Verbindung ihrer zentralen Leiter im Bereich ihrer
Überkreuzung wird dadurch erzielt, daß ein Kurzschluß an jeder
Leitung im Bereich der Überkreuzung angebracht wird, entweder
dadurch, daß sie als offene Leitungen mit einer Verlängerung ab
der Überkreuzung enden, deren Länge gleich λL/4 ist (λL ist die
Wellenlänge auf der Dreiplatten-Leitung), oder dadurch, daß sie
als kurzgeschlossene Leitung mit einer Verlängerung enden, die ab
der Überkreuzung eine Länge von λL/2 aufweist und bis zu einem
leitfähigen Kontaktstück reicht, welches die zwei leitfähigen
Platten kurzschließt.
Da die zentralen Leiter der Dreiplatten-Leitungen in derselben
Ebene zwischen den zwei leitfähigen Platten angeordnet sind, kann
die Antenne mit nur zwei dielektrischen Schichten (anstatt drei)
hergestellt werden, wodurch ihr Aufbau vereinfacht und ihre Dicke
reduziert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug
genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen
Flachantenne;
Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 1
gezeigten Antenne, wobei die zwei dielektrischen
Platten voneinander abgehoben sind;
Fig. 3 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Antenne, wobei
der Verlauf der Erreger-Leitungen in der Nähe der
Strahlerschlitze gestrichelt angedeutet ist;
Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung einer Antenne, die
nur eine dielektrische Platte aufweist, während die
zweite durch eine Luftschicht ersetzt ist;
Fig. 5a eine Draufsicht einer Ausführungsvariante der in Fig. 3
gezeigten Antenne, wobei die an Kurzschluß-
Kontaktstücken ankommenden Erreger-Leitungen gestri
chelt angedeutet sind;
Fig. 5b eine Schnittansicht entlang der Linie Ox in Fig. 5a;
Fig. 6 eine Draufsicht einer Ausführungsvariante der in Fig. 3
gezeigten Antenne, wobei eine Reihe von Kurzschluß-
Kontaktstücken gezeigt ist, die um die kreuzförmig
angeordneten orthogonalen Schlitze herum angeordnet
sind, um einen eventuellen TEM-Ausbreitungsmode zu
unterdrücken;
Fig. 7 eine Gruppen-Flachantenne nach der Erfindung, die durch
gemeinsame Erreger-Leitungen gespeist wird; und
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Antenne, die mit rechtsdrehender
oder linksdrehender Kreispolarisation über einen 90°-
Hybridkoppler mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen
erregt wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Flachantenne oder Planarantenne besteht aus
zwei einander überlagerten dielektrischen Platten 1, 2. Die erste
dielektrische Platte 1 weist auf ihrer inneren Fläche, die mit der
anderen dielektrischen Platte 2 in Berührung steht,
Metallisierungsstreifen 3, 4 entlang den beiden orthogonalen
Achsen Ox und Oy eines Koordinatensystems auf, das in der
Antennenebene im Mittelpunkt 0 derselben gelegen ist. Die äußere
Fläche der ersten dielektrischen Platte 1 ist metallisiert und
bildet eine metallische Ebene 5, aus der zwei orthogonale
Strahlerschlitze 6, 7 ausgespart sind, die kreuzförmig angeordnet
und auf das Koordinatensystem im Punkt 0 zentriert sowie unter 45°
zu den beiden orthogonalen Achsen Ox und Oy orientiert sind. Die
zweite dielektrische Platte 2 weist ebenfalls eine äußere metalli
sierte Fläche auf. Diese bildet eine metallische Reflektorebene
8.
Die Erreger-Leitungen 3, 4 bilden mit den metallischen Ebenen 5, 8
die zentralen Leiter von zwei Dreiplatten-Leitungen. Wie aus den
Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, dringen sie zwischen die zwei
einander überlagerten dielektrischen
Platten 1, 2 ein und bis in den Bereich der Strahlerschlitze
6, 7 vor. In der Nähe dieser Schlitze folgen sie den ortho
gonalen Achsen Ox, Oy, kreuzen einander und treffen im Mit
telpunkt 0 des Koordinatensystems aufeinander, woraufhin sie
auseinanderlaufen und nach einer kurzen weiteren Strecke
enden. Diese Leiter befinden sich jeweils in Gegenüberlage
zu den Flanken der Strahlerschlitze 6, 7, um sie zu erregen.
Sie sind durch ihre Verlängerungen entkoppelt, die einen
Kurzschluß an ihre Verbindung in der Mitte der Antenne in
der Senkrechten des Mittelpunktes 0 legen.
Die Struktur der Antenne ist sehr flach, denn sie ist auf
die Zusammenfügung von zwei dielektrischen Substraten ge
ringer Dicke beschränkt, die typischerweise 1,58 mm betragen
kann. Die Auswahl des dielektrischen Materials der Substrate
ist solange beliebig, wie geringe Verluste im gewählten Fre
quenzband auftreten. Das Material wird aufgrund von techno
logischen Erwägungen bestimmt (Dehnungsdifferenzen zum Trä
ger der Antenne, Kosten usw.) oder aufgrund der radioelek
trischen Eigenschaften (die Permittivität bestimmt die Pha
sengeschwindigkeit der Wellen in den Dreiplatten-Leitungen
und die Abmessungen der Elemente, die von der Wellenlänge
abhängen). Bei dem dielektrischen Material kann es sich so
gar um Luft handeln, wenn es gelingt, den Abstand zwischen
den metallischen Streifen 3, 4 der zentralen Leiter der
Dreiplatten-Leitungen und den metallischen Ebenen 5, 6 ein
zuhalten, was durch metallische Verstrebungen und örtliche
dielektrische Stützen erreicht werden kann. Schließlich kön
nen die Dielektrika der zwei Platten von verschiedener Art
sein, sowohl in der Permittivität bzw. Dielektrizitätskon
stante als auch in der Dicke. Im letzteren Falle sind die
Dreiplatten-Leitungen asymmetrisch. Ein Grenzfall ist der
der in Fig. 4 demontiert gezeigten Antenne, bei welcher die
zweite dielektrische Platte, welche die metallische Reflek
torebene trägt, durch eine einfache Metallplatte 10 ersetzt
ist, welche von der ersten dielektrischen Platte 9 durch
eine Luftschicht getrennt ist und durch ein nicht gezeigtes
System von Streben an ihr gehalten wird. Die Erreger-Leitun
gen kommen dann einer herkömmlichen Mikrostreifenleitung mit
metallischer Abdeckung nahe.
Bei der Herstellung muß der Konturenpunkt der Strahler
schlitze 6, 7 unbedingt mit dem der Erreger-Leitungen 3, 4
zusammenfallen (Fig. 3). Dies ist eine Entkopplungsbedingung
zwischen den orthogonalen Polarisationen. Im Hinblick hier
auf ist es zweckmäßig, die Gravierung der Strahlerschlitze
6, 7 und ihrer Erreger-Leitungen auf demselben Substrat aus
zuführen, wie dies bei der erfindungsgemäßen Antenne ge
schieht, denn die Positionierungsmarken auf den beiden Flä
chen eines gleichen Substrates können leicht zur Koinzidenz
gebracht werden. Das zweite Substrat mit seiner Masseebene
bildet lediglich den Abschluß der Struktur.
Die Länge LF der Strahlerschlitze 3, 4 (Fig. 3) wird durch
die Dielektrizitätskonstante des gewählten Materials be
stimmt. Da die erste Resonanz des Schlitzes benutzt wird,
beträgt seine Länge etwa λεeq/2, worin λεeq die Wellenlänge
unter Berücksichtigung einer Dielektrizitätskonstante ist,
welche äquivalent zu der der dielektrischen Grenzfläche ist.
Diese Länge kann in der Praxis geringfügig zur Impedanzan
passung bezüglich der Erreger-Leitungen 3, 4 verändert wer
den.
Die Abmessungen der Dreiplatten-Erreger-Leitungen 3, 4 wer
den einerseits durch die Wahl des dielektrischen Materials
(Dicke, Permittivität) und andererseits durch die Kennimpe
danz bestimmt, die angestrebt wird. Diese beträgt typischer
weise 50 Ohm, kann jedoch zwischen einigen zehn und einigen
hundert Ohm betragen. Ihre Wahl hängt im wesentlichen von
der Art der Verbindung der elementaren Antenne oder der ge
wünschten Leistungsverteilung zwischen mehreren elementaren
Antennen ab. Nachdem die Wahl des dielektrischen Materials
erfolgt ist, bestimmt die Breite des metallisierten Strei
fens des zentralen Leiters die Rennimpedanz der Erreger-
Leitung. Die Bestimmung dieser Breite erfolgt nach einer
bekannten Technik, wozu beispielsweise auf das Buch von
H. Howe Jr "Stripline circuit design", Artech House 1974
verwiesen wird.
Eine weitere Entkopplungsbedingung zwischen den zwei ortho
gonalen Polarisationen besteht darin, daß eine Entkopplung
zwischen den Erreger-Leitungen trotz ihrer Verbindung in der
Mitte der Antenne vorhanden ist. Diese Entkopplung zwischen
den Erreger-Leitungen wird durch die Verlängerung LT (Fig. 3)
der Leitungen über ihren Vereinigungspunkt hinaus erreicht,
indem die Verlängerungen einen Kurzschluß an diesem herstel
len. Diese Verlängerungen enden entweder als offener Kreis
oder aber als mit einem Kurzschluß geschlossener Kreis. Bei
offenem Abschluß, wie in Fig. 3 gezeigt, beträgt ihre Länge
etwa λL/4 (λL ist die Wellenlänge auf der Leitung). Wenn die
Verlängerungen mit einem Kurzschluß enden, der durch ein me
tallisiertes Loch 20 gebildet ist, welches sie mit den bei
den metallischen Ebenen 5 bzw. 8 der Antenne verbindet, wie
in den Fig. 5a und 5b gezeigt, so haben sie eine Länge in
der Größenordnung von λL/2.
Die Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante der er
findungsgemäßen Antenne, bei welcher eine bestimmte Anzahl
von metallisierten Löchern 25 die beiden metallischen Masse
ebenen der Antenne verbinden und symmetrisch um die Schlitze
herum angeordnet sind. Diese metallisierten Löcher 25, wel
che auch durch aufgesetzte säulenförmige Metallklötzchen er
setzt werden können, haben die Aufgabe, das Auftreten eines
geradzahligen TEM-Ausbreitungsmodus zu unterdrücken, der
durch die Asymmetrie entstehen könnte, welche die Strahler
schlitze an einer der metallischen Ebenen hervorrufen.
Es kommen ferner veränderliche Breiten der Erreger-Leitungen
3, 4 in Betracht, um Impedanz-Anpassungselemente zu schaffen.
Sie sind dann auf den beiden orthogonalen Erreger-Leitungen
jeweils gleich, um die Erregungs-Symmetrie der beiden Strah
lerschlitze zu erhalten. Diese Änderungen in der Breite kön
nen entweder lokalisiert sein und in diesem Falle mit ablei
tenden reaktiven Elementen vergleichbar sein, oder sich über
eine größere Länge erstrecken und in diesem Falle als Impe
danz-Anpassungsabschnitte (vom Typ Viertelwellenlänge) wir
ken. Sie können vor oder hinter dem Vereinigungspunkt der
Erreger-Leitungen liegen.
Das Anschlußprinzip der Dreiplatten-Erreger-Leitungen, wel
ches ihre Entkopplung gewährleistet, ist folgendes:
- - eine offene Leitung (mit unendlicher Impedanz belastet) ergibt einen Kurzschluß in einem Abstand von λL/4. In einem Abstand von λL/4 entgegengesetzt zur Ausbreitungsrichtung besitzt die stehende Welle einen Intensitätsscheitel und einen Spannungsknoten;
- - der Anschluß einer beliebigen Impedanz an diesem Kurz schlußpunkt ergibt keinerlei Veränderung der Ströme und Spannungen, denn die Impedanz wird nicht gespeist;
- - man kann daher an diesem Kurzschlußpunkt eine zweite Lei tung anschließen, die gleichfalls in einem Abstand von λL/4, in Ausbreitungsrichtung hinter dem Verbindungspunkt, offen ist. Diese zwei Leitungen sind entkoppelt, denn sie sind an Punkten von verschwindendem Potential miteinander verbunden.
Diese Eigenschaft hängt natürlich von der Frequenz ab. Der
Betrieb der Antenne ist daher auf ein schmales Band einge
schränkt (typischerweise einige Prozent), was aber bei einem
schlitzartigen Strahlerelement mit zugeordnetem Speisekreis
ohnehin der Fall ist.
Bei genauer Betrachtung ist eine offene Leitung mit einer
reaktiven Last kapazitiver Art abgeschlossen, was sich in
einer Abweichung der Länge des in Ausbreitungsrichtung lie
genden Abschnitts gegenüber dem Wert von λL/4 äußert. Die
kreuzförmige Verbindung der beiden Leitungen wird überdies
durch ein komplexes Ersatzschaltbild beschrieben. Vereinfa
chend kann jedoch gesagt werden, daß die kreuzförmige Ver
bindung dadurch dargestellt werden kann, daß ein reaktiver
Term eine Überbrückung am Vereinigungspunkt bildet.
Für den Fall, daß die beiden in Ausbreitungsrichtung liegen
den Abschnitte der Erreger-Leitungen mit Kurzschlüssen abge
schlossen sind (metallisierte Löcher, welche die beiden Sub
strate vollständig durchqueren und die beiden metallischen
Ebenen sowie die zentralen Leiterstreifen der Leitungen mit
einander verbinden) und folglich eine Länge in der Größen
ordnung von λL/2 aufweisen, bleibt das Funktionsprinzip das
selbe. Der kapazitive Effekt am Ende der offenen Leitung ist
lediglich durch einen induktiven Effekt zu ersetzen, welcher
auf der geschlossenen Schleife beruht, die durch den zentra
len Streifen der betrachteten Leitung und die Kurzschlußver
bindung entsteht.
Es kommen verschiedene Formen von Schlitzen in Betracht, so
lange diese die Bedingungen der Symmetrie und Orthogonalität
erfüllen. Gleiches gilt für die Profile des zentralen Strei
fens der Dreiplatten-Leitungen (veränderliche Breite). In
beiden Fällen besteht das Ziel darin, den Bereich der Impe
danzanpassung auszudehnen, wohingegen das Prinzip der Unab
hängigkeit bzw. Entkopplung der Polaritäten unverändert
bleibt.
Die beschriebenen Flachantennen ermöglichen die Verwirkli
chung verschiedener Strahlerstrukturen für zwei orthogonale
Polarisationen und von geringer Dicke. Ein Beispiel ist in
Fig. 7 gezeigt; es handelt sich um eine Gruppe von Flachan
tennen mit orthogonalen Strahlerschlitzen 30, die parallel
durch zwei voneinander unabhängige Dreiplatten-Speisesysteme
erregt werden, das eine 31 für die horizontale und das ande
re 32 für die vertikale Polarisation, wobei diese Systeme
eine Wichtung der Leistungsverteilung zwischen den verschie
denen Antennen vornehmen.
Mit der beschriebenen Ausbildung von Flachantennen für dop
pelte Polarisation ist es auch möglich, eine Abstrahlung bzw.
einen Empfang in rechtsdrehender oder linksdrehender Kreis
polarisation zu erzielen, wie in Fig. 8 veranschaulicht, in
dem die zwei Erregungs-Leitungen 41, 42 für Horizontalpola
risation und Vertikalpolarisation bei einer Antenne 40 durch
die zwei Ausgangssignale eines 90°-Hybridkopplers 43 ge
speist werden, der zwei Eingänge 44, 45 aufweist, wobei die
Ansteuerung des einen Eingangs 44 eine Abstrahlung der An
tenne mit linksdrehender Kreispolarisation und die Ansteue
rung des anderen Eingangs 45 die Abstrahlung mit rechtsdre
hender Kreispolarisation bewirkt.
Claims (6)
1. Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale
Polarisationen, mit zwei kreuzförmig angeordneten,
orthogonalen Strahlerschlitzen (6, 7), zwei leit
fähigen Platten (5, 8), die untereinander angeordnet
und durch ein Dielektrikum (1, 2) voneinander getrennt
sind, wobei die erste leitfähige Platte (5) mit Aus
sparungen zur Bildung der beiden Strahlerschlitze (6,
7) versehen ist und die zweite leitfähige Platte (8)
als Reflektor wirkt, zwei Dreiplatten-Erreger-Lei
tungen zum Erregen der Strahlerschlitze (6, 7), deren
zentrale Leiter (3, 4) zwischen der ersten und der
zweiten leitfähigen Platte (5, 8) verlaufen, einander
in der Senkrechten des Mittelpunktes (X) des durch die
Strahlerschlitze (6, 7) gebildeten Kreuzes überkreuzen
und im Bereich der Schlitze (6, 7) unter 45° zu diesen
orientiert sind; dadurch gekennzeichnet, daß die
zentralen Leiter (3, 4) in derselben Ebene zwischen
den beiden leitfähigen Platten (5, 8) angeordnet sind,
miteinander an ihrer Überkreuzung in der Senkrechten
des Mittelpunktes (X) des Kreuzes vereinigt sind und
an jeden der zentralen Leiter (3, 4) im Bereich der
Überkreuzung ein Kurzschluß gelegt ist.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zentralen Leiter (3, 4) der zwei Dreiplatten-
Erreger-Leitungen jenseits von ihrem Vereinigungspunkt
als offene Leitungen mit einer Verlängerung enden,
deren Länge etwa λL/4 beträgt, worin λL die
Wellenlänge in den Dreiplatten-Erreger-Leitungen ist.
3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zentralen Leiter (3, 4) der zwei Dreiplatten-
Erreger-Leitungen jenseits von ihrem Vereinigungspunkt
in kurzgeschlossenen Leitungen mit einer Verlängerung
enden, deren Länge etwa λL/2 beträgt, worin λL die
Wellenlänge in den Dreiplatten-Erreger-Leitungen ist,
die zu einem leitfähigen Kontaktstück (20) verläuft,
welches die zwei leitfähigen Platten (5, 8) kurz
schließt.
4. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie metallische Kontaktstücke (25) aufweist,
welche die zwei leitfähigen Platten (5, 8) miteinander
verbinden und die symmetrisch um die zwei orthogonalen
Strahlerschlitze (6, 7) angeordnet sind.
5. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zwei dielektrische Platten (1, 2) aufweist,
von denen die erste (1) auf ihrer der zweiten dielek
trischen Platte (2) zugewandten Innenseite Metalli
sierungsstreifen aufweist, welche die zentralen Leiter
(3, 4) der Dreiplatten-Leitungen bilden, und auf ihrer
äußeren Fläche eine metallisierte Ebene trägt, welche
die erste leitfähige Platte (5) bildet und mit einer
Aussparung zur Bildung der zwei orthogonalen Strahler
schlitze (6, 7) versehen ist, und von denen die zweite
(2) auf ihrer Außenfläche eine metallisierte Ebene
aufweist, welche die zweite leitfähige Platte (8)
bildet, die als Reflektor wirkt.
6. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine dielektrische Platte (9) aufweist, welche
auf ihrer Innenseite Metallisierungsstreifen trägt,
welche die zentralen Leiter (3, 4) der Dreiplatten-
Erreger-Leitungen bilden, und auf ihrer Außenfläche
eine metallisierte Ebene trägt, welche die erste leit
fähige Platte (5) bildet, die mit einer Aussparung zur
Bildung der zwei orthogonalen Strahlerschlitze (6, 7)
versehen ist, und von der zweiten leitfähigen Platte
(10) durch eine Luftschicht getrennt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9007843A FR2677814B1 (fr) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Antenne plate hyperfrequence a deux polarisations orthogonales avec un couple de fentes orthogonales rayonnantes. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4120521A1 DE4120521A1 (de) | 1992-09-03 |
DE4120521C2 true DE4120521C2 (de) | 2000-06-29 |
Family
ID=9397903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4120521A Expired - Fee Related DE4120521C2 (de) | 1990-06-22 | 1991-06-21 | Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen mit einem Paar von orthogonalen Strahlerschlitzen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4120521C2 (de) |
FR (1) | FR2677814B1 (de) |
GB (1) | GB2251520B (de) |
IT (1) | IT1249889B (de) |
SE (1) | SE9101892L (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5589840A (en) * | 1991-11-05 | 1996-12-31 | Seiko Epson Corporation | Wrist-type wireless instrument and antenna apparatus |
GB9220414D0 (en) * | 1992-09-28 | 1992-11-11 | Pilkington Plc | Patch antenna assembly |
IL107478A0 (en) * | 1992-11-16 | 1994-07-31 | Hughes Missile Systems | Cross-slot microwave antenna |
FR2701614B1 (fr) * | 1993-02-12 | 1995-04-28 | Hyper X International Sa | Unité de transfert de données à distance et transpondeur correspondant. |
GB2304466B (en) * | 1993-03-17 | 1997-10-22 | Seiko Epson Corp | Slot antenna device |
GB2276274B (en) * | 1993-03-17 | 1997-10-22 | Seiko Epson Corp | Slot antenna device |
US5757326A (en) * | 1993-03-29 | 1998-05-26 | Seiko Epson Corporation | Slot antenna device and wireless apparatus employing the antenna device |
FR2705167B1 (fr) * | 1993-05-11 | 1995-08-04 | France Telecom | Antenne plaquee large bande a encombrement reduit, et dispositif d'emission/reception correspondant. |
GB9410994D0 (en) * | 1994-06-01 | 1994-07-20 | Alan Dick & Company Limited | Antennae |
GB9417401D0 (en) * | 1994-08-30 | 1994-10-19 | Pilkington Plc | Patch antenna assembly |
JP3417083B2 (ja) * | 1994-10-04 | 2003-06-16 | セイコーエプソン株式会社 | 携帯用無線機 |
SE505796C2 (sv) * | 1996-01-19 | 1997-10-13 | Ericsson Telefon Ab L M | Dubbelt polariserad antenn |
DE19628125A1 (de) * | 1996-07-12 | 1998-01-15 | Daimler Benz Ag | Aktive Empfangsantenne |
SE511497C2 (sv) | 1997-02-25 | 1999-10-11 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning för att mottaga och sända radiosignaler |
EP1753084B1 (de) * | 2001-04-11 | 2011-08-24 | Kyocera Corporation | Ferroelektrische Schlitzantenne |
US6778144B2 (en) * | 2002-07-02 | 2004-08-17 | Raytheon Company | Antenna |
GB2415863A (en) * | 2004-07-01 | 2006-01-04 | British Sky Broadcasting Ltd | Wireless network system and devices with redundancy between orthogonally polarised beams |
US20090322621A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Qualcomm Incorporated | Antenna array configurations for high throughput mimo wlan systems |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4364050A (en) * | 1981-02-09 | 1982-12-14 | Hazeltine Corporation | Microstrip antenna |
US4710775A (en) * | 1985-09-30 | 1987-12-01 | The Boeing Company | Parasitically coupled, complementary slot-dipole antenna element |
EP0295003A2 (de) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | THORN EMI plc | Antenne |
US4903033A (en) * | 1988-04-01 | 1990-02-20 | Ford Aerospace Corporation | Planar dual polarization antenna |
US4916457A (en) * | 1988-06-13 | 1990-04-10 | Teledyne Industries, Inc. | Printed-circuit crossed-slot antenna |
US4922263A (en) * | 1986-04-23 | 1990-05-01 | L'etat Francais, Represente Par Le Ministre Des Ptt, Centre National D'etudes Des Telecommunications (Cnet) | Plate antenna with double crossed polarizations |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4054874A (en) * | 1975-06-11 | 1977-10-18 | Hughes Aircraft Company | Microstrip-dipole antenna elements and arrays thereof |
US4590478A (en) * | 1983-06-15 | 1986-05-20 | Sanders Associates, Inc. | Multiple ridge antenna |
-
1990
- 1990-06-22 FR FR9007843A patent/FR2677814B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-31 IT ITTO910410A patent/IT1249889B/it active IP Right Grant
- 1991-06-19 SE SE9101892A patent/SE9101892L/ not_active Application Discontinuation
- 1991-06-20 GB GB9113328A patent/GB2251520B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-21 DE DE4120521A patent/DE4120521C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4364050A (en) * | 1981-02-09 | 1982-12-14 | Hazeltine Corporation | Microstrip antenna |
US4710775A (en) * | 1985-09-30 | 1987-12-01 | The Boeing Company | Parasitically coupled, complementary slot-dipole antenna element |
US4922263A (en) * | 1986-04-23 | 1990-05-01 | L'etat Francais, Represente Par Le Ministre Des Ptt, Centre National D'etudes Des Telecommunications (Cnet) | Plate antenna with double crossed polarizations |
EP0295003A2 (de) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | THORN EMI plc | Antenne |
US4903033A (en) * | 1988-04-01 | 1990-02-20 | Ford Aerospace Corporation | Planar dual polarization antenna |
US4916457A (en) * | 1988-06-13 | 1990-04-10 | Teledyne Industries, Inc. | Printed-circuit crossed-slot antenna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2677814B1 (fr) | 1993-10-29 |
DE4120521A1 (de) | 1992-09-03 |
IT1249889B (it) | 1995-03-30 |
GB9113328D0 (en) | 1992-04-08 |
ITTO910410A0 (de) | 1991-05-31 |
GB2251520A (en) | 1992-07-08 |
FR2677814A1 (fr) | 1992-12-18 |
ITTO910410A1 (it) | 1991-12-23 |
SE9101892L (sv) | 1993-01-15 |
GB2251520B (en) | 1994-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4120521C2 (de) | Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen mit einem Paar von orthogonalen Strahlerschlitzen | |
DE69821327T2 (de) | Kurzgeschlossene Streifenleiterantenne und Gerät damit | |
DE69802467T2 (de) | Leiterplatte mit einer Übertragungsleitung für hohe Frequenzen | |
DE69826223T2 (de) | In Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführte Antenne und diese enthaltende Vorrichtung | |
DE4407251C2 (de) | Dielektrischer Wellenleiter | |
DE69821884T2 (de) | Multifrequenzstreifenleitungsantenne und Gerät mit einer derartigen Antenne | |
DE60133344T2 (de) | Kurzgeschlossene Streifenleiterantenne und Zweiband-Übertragungsanordnung damit | |
DE69014607T2 (de) | Gruppenantennen. | |
DE112013001764B4 (de) | Antennenfeldvorrichtung mit geschlitztem Wellenleiter | |
DE69524296T2 (de) | Gedruckte Antenne mit zwei Strahlrichtungen | |
DE2633757C2 (de) | ||
DE69936903T2 (de) | Antenne für zwei Frequenzen für die Radiokommunikation in Form einer Mikrostreifenleiterantenne | |
DE69823591T2 (de) | Geschichtete Aperturantenne und mehrschichtige Leiterplatte damit | |
DE2943502C2 (de) | ||
DE69623220T2 (de) | Dielektrischer Wellenleiter | |
DE1964670A1 (de) | Wellenleiter mit einem dielektrischen Traeger | |
DE4241148A1 (en) | Directional coupler with stripline electrodes on stacked substrates - has multilayer chip structure with external electrodes connected to ends of quarter-wavelength series stripline combination | |
DE102015114967A1 (de) | Verteiler und Planarantenne | |
DE3042456C2 (de) | ||
DE4239990C2 (de) | Chipförmiger Richtungskoppler und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1027266B (de) | Serien-Koppler fuer Mikrowellen mit Streifen- oder Bandleitung | |
DE69013199T2 (de) | Übergang von einem Hohlleiter mit reduzierter Höhe auf eine Mikrostreifenleitung. | |
DE69121549T2 (de) | Bandpassfilter | |
DE3340566C2 (de) | ||
DE4208058C2 (de) | Hohlleiter/Mikrostreifenleitungs-Übergang |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |