DE102008002900A1 - Antenna useful in an antenna arrangement for mobile radio sector, comprises flat composite structure with the layers connected with one another, where the layers are electrically conductive lattice structure and nanostructure - Google Patents

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Abstract

The antenna (10) comprises a flat composite structure with the layers connected with one another, where the layers are an electrically conductive lattice structure (16), whose intersection points are selectively electrically controllable, and a nanostructure (22) disposed on the lattice structure with several semiconductor elements, whose electrical properties are influenced on the surface by impacting a physical interaction. An insulation layer (14) is disposed under the lattice structure. An electrically conductive base layer (12) is disposed under the insulation layer. The antenna (10) comprises a flat composite structure with the layers connected with one another, where the layers are an electrically conductive lattice structure (16), whose intersection points are selectively electrically controllable, and a nanostructure (22) disposed on the lattice structure with several semiconductor elements, whose electrical properties are influenced on the surface by impacting a physical interaction. An insulation layer (14) is disposed under the lattice structure. An electrically conductive base layer (12) is disposed under the insulation layer. The lattice structure are provided on the intersection points by electronic components controlling the lattice structure, where the electronic components electrically or electrostatically tread with the nanoelements in intersection points, so that electrically contiguous areas are formed by the nanoelements controlled by the electronic components. The electrically contiguous areas form a pole of the antenna or antenna groups. The nanoelements are formed by carbon nano-tubes, whose axis is directed normal to the surface of the composite structure. A first layer with the lattice structure and the nanostructure is provided for forming coupling elements and/or impedance matching elements, and a second layer with the lattice structure and the nanostructure is provided fro forming antenna pole/poles. The electronic components are formed by semiconductor switches such as transistors or MOSFETs, which are switchable over the lattice structure. The supply of the high-frequency signal emitted by the antenna takes place by a contact area at the edge of the composite structure. Independent claims are included for: (1) an antenna arrangement; and (2) a method for creating and aligning an antenna.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne und eine Antennenanordnung für den Hochfrequenzbereich.The The present invention relates to an antenna and an antenna arrangement for the high frequency range.

Stand der TechnikState of the art

In den letzten Jahren sind vermehrt in allen Bereichen der drahtlosen Kommunikation Anwendungsbereiche hervorgetreten, die einen breiteren Frequenzbereich nutzen. So findet zum Beispiel die Kommunikation des Mobilfunks im Frequenzbereich zwischen 2 und 3 GHz statt. Wireless LAN-Anwendungen nutzen Frequenzbereiche bis 32 GHz. Elektronische Mautsysteme nutzen Funkfrequenzen bis nahezu 100 GHz.In recent years are increasing in all areas of wireless Communication application areas have emerged covering a wider frequency range use. For example, the communication of mobile radio takes place in the frequency range between 2 and 3 GHz instead. Wireless LAN applications use frequency ranges up to 32 GHz. Use electronic toll collection systems Radio frequencies up to almost 100 GHz.

Um nicht für jede einzelne Anwendung und jeden einzelnen Frequenzbereich eine eigene Antenne entwerfen zu müssen, schlägt die US 7,205,940 vor, eine Antenne zu verwenden, welche einen Sender bestehend aus einer Kohlenstoff-Nano-Tube (CNT) aufweist. Obwohl eine derartige Antenne in einem größeren Frequenzbereich einsetzbar ist, ist es nicht möglich, diese Antenne auf einen Sender auszurichten, um somit eine optimale Funkübertragung zu gewährleisten.In order not to have to design your own antenna for each individual application and every single frequency range, the US 7,205,940 to use an antenna which has a transmitter made of a carbon nanotube (CNT). Although such an antenna can be used in a wider frequency range, it is not possible to align this antenna with a transmitter, thus ensuring optimal radio transmission.

Gemäß dem Artikel „metallische Kohlenstoffröhrchen” in chemische Rundschau, Nr. 20 vom 21.10.2003 können CNTs leitende oder halbleitende Leitungscharakteristiken aufweisen.According to the article "Metallic carbon tubes" in chemical Rundschau, no. 20, 21.10.2003 For example, CNTs may have conductive or semiconductive conduction characteristics.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Antenne zu schaffen, die optimal auf sich ändernde Funkübertragungsbedingungen eines HF-Funkübertragungssystems einstellbar ist.The The present invention has for its object to provide an antenna, the optimal to changing radio transmission conditions an RF radio transmission system is adjustable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Antenne mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Antennenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein Verfahren zur Schaffung und Ausrichtung einer Antenne mit dem Merkmal des Anspruchs 12.These Task is solved by an antenna with the features of claim 1, by an antenna arrangement having the features of claim 8 and by a method of creation and alignment an antenna having the feature of claim 12.

Erfindungsgemäß wird eine flächige Mikrostruktur in Composit-Bauweise geschaffen, bei welcher wenigstens eine Lage einer Nano-Struktur mit einer Vielzahl von flächig nebeneinander angeordneten Nano-Elementen mit wenigstens einer Lage einer elektrisch leitfähigen Gitterstruktur versehen ist, deren Kreuzungspunkte elektrisch selektiv ansteuerbar sind. An den Kreuzungspunkten sind elektronische Bauelemente wie zum Beispiel Transistoren vorgesehen, welche physikalisch, insbesondere elektrisch oder elektrostatisch, mit den Nano-Elementen derart in Wechselwirkung treten, dass die Nano-Elemente bei Ansteuerung durch die elektronischen Bauelemente zumindest für den gewünschten Frequenzbereich und zumindest an ihrer Oberfläche elektrisch leitend werden, wodurch es möglich ist, durch Ansteuerung nebeneinander liegender CNTs oder CNT-Clusters elektrisch zusammenhängende Bereiche zu bilden, welche wenigstens einen Pol bzw. Patch oder Array einer Antenne oder Antennengruppe bilden. Wenn nachfolgend von „Pol” einer Antenne die Rede ist, so bezieht sich dies insbesondere auf ein oder mehrere Patchs bzw. Arrays einer Flächenantenne oder Flächenantennengruppe.According to the invention created a planar microstructure in composite construction, wherein at least one layer of a nano-structure having a plurality from flat juxtaposed nano-elements with at least one layer of an electrically conductive grid structure is provided, the crossing points are electrically selectively controlled. At the crossroads are electronic components such as Transistors provided which physically, in particular electrically or electrostatically interacting with the nano-elements occur that the nano-elements when driven by the electronic Components at least for the desired frequency range and become electrically conductive at least on their surface, which makes it possible, by driving side by side lying CNTs or CNT clusters electrically connected To form areas which at least one pole or patch or Array of an antenna or antenna group form. If following is referred to by "pole" of an antenna, so refers This is especially true for one or more patches or arrays Surface antenna or surface antenna group.

Dies bedeutet, dass mittels der elektronischen Bauelemente Pol-Geometrien der Antenne realisiert werden können, die gewünschten Sende- und Empfangsfrequenzen entsprechen. Darüber hinaus kann die Ausrichtung des Pols bzw. die Lage benachbarter Pole relativ zueinander derart eingestellt werden, dass die Strahl-Charakteristik der Antenne genau in Richtung eines Senders weist. Dies kann auf einfache Weise dadurch realisiert werden, dass die Lage oder Ausrichtung des Pols oder die relative Lage zweier Pole zueinander in wenigstens einer Richtung der flä chigen Composit-Struktur ein wenig verschoben wird und das erhaltene Feldstärke-Signal (Kanalimpulsantwort) gemessen wird. Die Struktur wird dann so in Richtung der zunehmenden Impulsantwort verschoben, dass die Impulsantwort auf einem Maximum liegt. Auf diese Weise ist es nicht nur möglich, eine stationäre Antenne optimal auf den Sender einzustellen, mit dem die Antenne kommunizieren soll, sondern es ist bei mobilen Geräten, wie zum Beispiel Mobilfunkgeräten möglich, die Strahl-Charakteristik der Antenne dynamischen Gegebenheiten in optimaler Weise nachzuführen, wobei eine Verschiebung der Ausrichtung bzw. der Pollage immer in Richtung des Maximums des gemessenen Feldstärke-Signals bzw. Kanalimpulsantwort erfolgt.This means that by means of electronic components Pol geometries the antenna can be realized, the desired Transmission and reception frequencies correspond. Furthermore can the orientation of the pole or the position of adjacent poles relative be adjusted to each other such that the beam characteristic the antenna points exactly in the direction of a transmitter. This can be up Simple way be realized by the location or orientation of the pole or the relative position of two poles to each other in at least One direction of the cellular composite structure shifted a little and the received field strength signal (channel impulse response) is measured. The structure then becomes so in the direction of increasing Impulse response shifted that the impulse response to a maximum lies. In this way it is not only possible to have a stationary Antenna optimally adjust to the transmitter with which the antenna but it is with mobile devices, such as mobile devices possible, the beam characteristic track the antenna dynamically in an optimal way, wherein a shift of the orientation or the pole position is always in Direction of the maximum of the measured field strength signal or channel impulse response takes place.

Auf diese Weise wird eine Antenne bzw. eine Antennenanordnung erzielt, die durch ihre Polgeometrie optimal auf die gewünschte Funkfrequenz wie auch in ihrer Strahl-Charakteristik optimal auf die Position des Senders abstimmbar ist. Es wird durch die Erfindung somit ein System geschaffen, das es ermöglicht, Antennen oder Antennengruppen dynamisch auf optimale lokale Empfangsbedingungen einzustellen. Die Anpassung ist hierbei für Einzel- als auch für Gruppenantennenanordnungen (MIMO-Systeme) möglich.On this way, an antenna or an antenna arrangement is achieved, the optimal due to their pole geometry to the desired Radio frequency as well as in their beam characteristics optimally the position of the transmitter is tunable. It is by the invention thus creating a system that allows antennas or set antenna groups dynamically to optimum local reception conditions. The adjustment is here for single as well as for Group antenna arrangements (MIMO systems) possible.

Vorzugsweise ist die Gitterstruktur zur Ansteuerung der Nano-Struktur mikroprozessorgesteuert, wobei die Ansteuerung der Zeilen und Spalten der Gitterstruktur ähnlich wie bei bekannten LCDs durch Demultiplexer erfolgt.Preferably is the grid structure for controlling the nano-structure microprocessor-controlled, the driving of the rows and columns being similar to the grid structure as in known LCDs done by demultiplexer.

Die Steuerung, vorzugsweise in der Ausführung eines Mikroprozessors, enthält vorzugsweise einen Speicher, in welchem Pol-Geometrien für gewünschte Frequenzen oder Anwendungen abgespeichert sind. Die gewünschten Geometrien werden dann entsprechend dem Einsatz-Zweck und den verwendeten Funkfrequenzen abgerufen. Auf diese Weise ist mit einem minimalen Hardware-Aufwand ein Maximum an Flexibilität hinsichtlich der Funkfrequenz wie auch der Strahl-Charakteristik der Antenne erzielbar. Es ist jedoch auch möglich, unter Nutzung von Feedbackinformationen von empfangenen Feldstärke- und Frequenzdaten (vorzugsweise von Pilotsignalen), die Polgeometrie einer Antenne oder Antennengruppe für jeden Einzelfall zu errechnen.The Control, preferably in the form of a microprocessor, preferably contains a memory in which pole geometries stored for desired frequencies or applications are. The desired geometries then become corresponding the purpose of use and the radio frequencies used. In this way, with a minimum of hardware effort is a maximum in terms of radio frequency flexibility as well the beam characteristic of the antenna achievable. It is, however possible, using feedback information from received field strength and frequency data (preferably pilot signals), the pole geometry an antenna or antenna group for each individual case to calculate.

Die Nano-Elemente der Nano-Struktur können alle Arten von Geometrien aufweisen und sollten aus einem Material bestehen, das wenigstens an seiner Oberfläche leitfähig sein kann. Vorzugsweise werden Kohlenstoffröhrchen oder dotierte Röhrchen verwendet, die möglichst dicht gepackt und vorzugsweise in direktem Kontakt miteinander nebeneinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind bei Verwendung von Nano-Röhrchen die Röhrchen senkrecht zur Ebene der flächigen Nano-Struktur angeordnet und berühren sich an ihrem Rohrumfang oder sind dort zumindest teilweise leitend miteinander verbunden. Eine Besonderheit besteht darin, dass durch die Ansteuerung eines Kreuzungspunktes je nach Aufbau wahlweise entweder ein Nano-Röhrchen oder mehrere Nano-Röhrchen (Cluster) angesteuert werden, die in unmittelbarem elektrischen Kontakt mit dem angesteuerten Bereich der Nano-Struktur stehen. Es ist daher nicht unbedingt notwendig, dass die Anzahl der Kreuzungspunkte der Gitterstruktur mit der Anzahl der Nano-Elemente in der Nano-Struktur identisch ist, und dass jedes an einem Kreuzungspunkt angeordnete elektronische Bauelement genau ein Nano-Element ansteuern muss. Ein elektronisches Bauelement kann somit Cluster, z. B. von 10 bis 10.000 CNTs, gleichzeitig ansteuern. Die Ankopplung der Nanoelemente kann z. B. durch elektrischen Kontakt oder kapazitiv erfolgen.The Nano-elements of the nano-structure can handle all kinds of geometries and should be made of a material that at least can be conductive on its surface. Preferably Used carbon tubes or doped tubes, the most densely packed and preferably in direct Contact with each other are arranged side by side. Preferably are the tubes when using nano-tubes arranged perpendicular to the plane of the planar nano-structure and touch each other at their pipe circumference or are at least there partially conductively connected. A special feature exists in that by the control of a crossing point depending on Setup either one nano-tube or more Nano-tubes (clusters) are driven in the immediate electrical contact with the driven area of the nano-structure stand. It is therefore not absolutely necessary that the number the crossing points of the lattice structure with the number of nano-elements in the nano-structure is identical, and that each at a crossing point arranged electronic component to drive exactly one nano-element got to. An electronic component can thus cluster, z. B. from 10 to 10,000 CNTs, drive at the same time. The coupling of the nanoelements can z. B. by electrical contact or capacitive.

Vorzugsweise ist es möglich, in der Nano-Struktur den Pol oder die Pole einer einzelnen Antenne auszubilden. Es ist jedoch auch möglich, in der flächigen Nano-Struktur die Pole einer ganzen Antennengruppe auszubilden. Die Geometrie der Pole wird dabei durch die Ansteuerung der Nano-Elemente mittels der Gitterstruktur und der elektronischen Bauelemente eingestellt. Die Kontaktierung für die Antennentätigkeit erfolgt über vorzugsweise fest ausgebildete Kontaktbereiche, die z. B. an einer Seite der Nano-Struktur ausgebildet sein können. Hierfür eignen sich alle herkömmlichen Leitungsmaterialien, die mit der Nano-Struktur kontaktierbar und für die gewünschten HF-Frequenzen geeignet sind, wie z. B. Metall, leitfähige Polymere, Kohlenstoff oder hochdotierte Halbleiter. Die Ansteuerung der CNTs erfolgt immer derart, dass der leitfähige Bereich mit einem Festkontakt elektrisch leitend verbunden ist.Preferably it is possible in the nano-structure the pole or the poles form a single antenna. However, it is also possible in the planar nano-structure the poles of an entire antenna group train. The geometry of the poles is controlled by the drive the nano-elements by means of the lattice structure and the electronic components set. The contacting for the antenna activity takes place via preferably firmly formed contact areas, the z. B. may be formed on one side of the nano-structure. For this purpose, all conventional conductive materials, the Contactable with the nano-structure and for the desired RF frequencies are suitable, such. Metal, conductive Polymers, carbon or highly doped semiconductors. The control The CNTs always take place in such a way that the conductive area is electrically connected to a fixed contact.

Vorzugsweise ist unter der Gitterstruktur eine Isolationsschicht vorgesehen, um die flächige Antenne auch auf elektrisch leitfähigen Materialien aufbringen zu können.Preferably an insulating layer is provided under the lattice structure, to the planar antenna also on electrically conductive To be able to apply materials.

Weiterhin vorzugsweise ist unter dieser Isolationsschicht, z. B. aus PTFE, noch eine Schicht aus leitfähigem Material angeordnet, welche als Reflexionsschicht dient, um die Abstrahlung von der Antenne auf einen kleineren Bereich, zum Beispiel den einer Halbkugel, zu begrenzen. Auf diese Weise kann durch die dielektrische Wechselwirkung zwischen dem Pol und der leitfähigen Schicht (Groundplate) eine definierte Abstrahlung erzielt werden.Farther Preferably, under this insulating layer, for. Made of PTFE, still a layer of conductive material arranged which serves as a reflection layer to the radiation from the antenna to a smaller area, for example that of a hemisphere, too limit. In this way, through the dielectric interaction between the pole and the conductive layer (groundplate) a defined radiation can be achieved.

Die Nano-Elemente bestehen aus einem Material, das halbleitende Eigenschaften besitzt, z. B. aus Kohlenstoff oder metallischen oder keramischen Röhrchen, die in Oberflächenbeschichtungsverfahren, z. B. CVD mit Kohlenstoff beschichtet sind. In Gegenwart von oxidierendem Sauerstoff können somit p-Halbleiter erzeugt werden. Das halbleitende, insbesondere dotierte, Material der Nanoelemente ermöglicht es, dass durch die Ansteuerung der elektronischen Bauelemente Ladungsträger, z. B. Elektronen an die Oberfläche der Nanoelemente transferiert oder dort induziert werden können. Hierdurch wird die Oberfläche der Nanoelemente elektrisch leitfähig. Durch die Ansteuerung nebeneinander liegender Nanoelemente oder Cluster von Nanoelementen können somit größere zusammenhängende leitfähige Bereiche gebildet werden, die schließlich den Pol bzw. die Pole (Patchs oder Arrays) der (Flächen) Antenne bilden. Diese Bereiche können nicht nur die Pole selbst sondern auch die Koppelelemente der Antenne oder Elemente zur Impedanzanpassung bilden. Die Wechselwirkung mit den elektronischen Bauelementen kann jede Art physikalischer Wechselwirkung sein, die dazu führt, dass das Nano-Element zumindest an seiner Oberfläche leitfähig wird. Vorzugsweise ist die physikalische Wechselwirkung elektromagnetischer, elektrischer oder elektrostatischer Art.The Nano elements are made of a material that has semiconducting properties owns, for. As carbon or metallic or ceramic Tubes used in surface coating processes, z. B. CVD are coated with carbon. In the presence of oxidizing Oxygen can thus be produced p-type semiconductor. The semiconducting, in particular doped, material of the nano-elements allows it that by the control of the electronic components charge carriers, z. B. electrons are transferred to the surface of the nano-elements or can be induced there. This will make the surface the nano-elements electrically conductive. By the control adjacent nanoelements or clusters of nanoelements can thus be larger coherent conductive areas are formed eventually the pole or poles (patches or arrays) of the (areas) Form antenna. These areas can not only be the poles itself but also the coupling elements of the antenna or elements to form the impedance matching. The interaction with the electronic Components can be any type of physical interaction that causes the nano-element at least on its surface becomes conductive. Preferably, the physical interaction electromagnetic, electrical or electrostatic type.

Wenn mehrere, z. B. zwei Schichten mit jeweils einer Lagen von Nanoelementen und einer Lage einer Gitterstruktur vorgesehen sind, können in der einen Lage die Koppel- und Impedanzanpassungselemente vorgesehen sein, während in der anderen Lage die eigentliche Patch/Array-Struktur der Flächenantenne ausgebildet ist. Von einer leitenden Basislage aus sind dann vorzugsweise in der ersten Schicht die beiden Lagen vorgesehen, die die Koppelelemente zur Ankoppelung der Antenne und/oder Impedanzanpassungselemente bilden, während in der zweiten Schicht die eigentlichen Antennenpole gebildet sind.If several, z. B. two layers, each with a layer of nano-elements and a layer of a lattice structure are provided, the coupling and impedance matching elements may be provided in one layer, while in the other layer, the actual patch / array structure of the surface antenna is formed. From a conductive base layer, the two layers are then preferably provided in the first layer, which form the coupling elements for coupling the antenna and / or impedance matching elements, while in the second layer, the actual antenna poles are formed.

Der Werkstoff des Nano-Elements muss seine Oberflächeneigenschaften nur bis zur Stromeindringtiefe ändern, wie sie entsprechend des Skin-Effektes aufgrund der zu übertragenden Funkfrequenzen notwendig ist.Of the Material of the nano-element must have its surface properties just change to the current penetration depth as appropriate of the skin effect due to the radio frequencies to be transmitted necessary is.

Das Nano-Element hat vorzugsweise einen Durchmesser bzw. Breite von 2 bis 500 nm in der Ebene der Nano-Struktur und eine Höhe von 2 bis 100 nm quer zur Fläche der Nano-Struktur. Die Breite und Höhe der flächigen Kompositstruktur der Antenne kann von wenigen μm bis zu etlichen, z. B. 10 cm betragen. Die Drähte der Gitterstruktur können ebenfalls in den gleichen Abmessungen hergestellt werden, womit es technisch möglich ist, jedes Nanoelement einzeln anzusteuern.The Nano-element preferably has a diameter or width of 2 to 500 nm in the plane of the nano-structure and a height from 2 to 100 nm across the surface of the nano-structure. The Width and height of the planar composite structure The antenna can be from a few microns up to several, z. B. 10 cm. The wires of the grid structure can also be made in the same dimensions, which it is technically possible to control each nanoelement individually.

Die Lagen der Composit-Struktur werden durch übliche Laminierungsverfahren miteinander verbunden oder aufeinander hergestellt. Zur Verbindung der Lagen können dabei adhäsive Materialien, Temperatur und/oder Druck zum Einsatz kommen.The Layers of the composite structure are formed by conventional lamination techniques interconnected or made to each other. To the connection The layers can be adhesive materials, temperature and / or pressure are used.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:The Invention will be described below by way of example with reference to the schematic Drawings described. In these show:

1 einen 4-schichtigen Aufbau einer erfindungsgemäßen flächigen Antennenstruktur mit Nano-Röhrchen, 1 a 4-layer structure of a planar antenna structure according to the invention with nano-tubes,

2 eine schematische Darstellung der Gitterstruktur mit Demultiplexern für die Zeilen- und Spaltenansteuerung der Gitterstruktur aus 1, 2 a schematic representation of the grid structure with demultiplexers for the row and column drive of the grid structure 1 .

3 eine Schema-Darstellung der elektrischen Ansteuerung der Nano-Elemente durch an den Kreuzungspunkten der Gitterstruktur angeordnete erste elektronische Bauteile und 3 a schematic representation of the electrical control of the nano-elements arranged at the intersections of the grid structure first electronic components and

4 eine alternative Ausführungsform gemäß 3 zur Aktivierung eines Nano-Elements durch an den Kreuzungspunkten der Gitterstruktur angeordnete zweite elektronische Bauteile, 4 an alternative embodiment according to 3 for activation of a nano-element by second electronic components arranged at the crossing points of the lattice structure,

5 eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Ansteuerung einer flächigen Antennenstruktur mit festen HF-Anschlüssen. 5 a schematic view of an arrangement for driving a planar antenna structure with fixed RF terminals.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 zeigt einen Ausschnitt einer 4-schichtigen Flächenantenne 10 bestehend aus einer elektrisch leitenden, zum Beispiel metallischen Grundschicht 12, die mit einer Isolationsschicht 14 überlagert ist, auf welcher eine in 2 näher dargestellte Gitterstruktur 16 angeordnet ist. Die Gitterstruktur 16 besteht aus vorzugsweise quer zueinander verlaufenden elektrischen Leitern 15, 17, die entweder als Metallleiter oder als Kohlenstoff- oder Polymerleiter in einer organischen Matrix ausgebildet sein können. An den Kreuzungspunkten 19 der kreuzweise verlaufenden Leiter 15, 17 sind, wie in den 3 und 4 dargestellt, elektronische Bauteile 18, 20 angeordnet, durch welche die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit oder die elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche der Nano-Elemente 21 beeinflusst werden, welche in einer Nano-Struktur 22 flächig nebeneinander angeordnet sind. Die Nano-Struktur 22 ist der Gitterstruktur überlagert. Vorzugsweise sind die Nano-Elemente 21 der Nano-Struktur 22 durch Kohlenstoffröhrchen (CNT), vorzugsweise mit hexagonaler Außenfläche gebildet, sodass die Röhrchen ohne Abstand dicht und mit ihren Umfangsbereichen direkt in Kontakt miteinander angeordnet werden können. Die Nano-Elemente 21 können jedoch auch durch eine Matrix begrenzter Leitfähigkeit miteinander verbunden sein, die dafür sorgt, dass die Nano-Elemente im Nahbereich elektrisch recht gut leitend miteinander verbunden sind, wobei die elektrische Verbindung jedoch mit zunehmender Entfernung abnimmt. 1 shows a section of a 4-layer planar antenna 10 consisting of an electrically conductive, for example metallic base layer 12 that with an insulation layer 14 superimposed on which one in 2 closer illustrated lattice structure 16 is arranged. The grid structure 16 consists of preferably transversely extending electrical conductors 15 . 17 which may be formed either as metal conductors or as carbon or polymer conductors in an organic matrix. At the crossroads 19 the crosswise ladder 15 . 17 are like in the 3 and 4 illustrated, electronic components 18 . 20 arranged, through which the electrical properties, in particular the electrical conductivity or the electrostatic charges on the surface of the nano-elements 21 which are in a nano-structure 22 are arranged flat side by side. The nano-structure 22 is superimposed on the lattice structure. Preferably, the nano-elements 21 the nano-structure 22 by carbon tubes (CNT), preferably formed with a hexagonal outer surface, so that the tubes can be arranged without clearance and with their peripheral regions directly in contact with each other. The nano elements 21 However, they can also be interconnected by a matrix of limited conductivity, which ensures that the nano-elements in the close range are electrically conductively connected to one another, but the electrical connection decreases as the distance increases.

Der 4-Schichtaufbau aus 1 trägt aufgrund der elektrisch leitenden Grundschicht 12 dazu bei, dass eine definierte Abstrahlung der flächigen Antenne 10 in Richtung der Nano-Struktur 22 erfolgt. Die Grundschicht liegt vorzugsweise auf Masse und kann zur Definition der Abstrahlcharakteristik mit einbezogen werden. Die Isolationsschicht 14 trägt dazu bei, dass die Gitterstruktur 16 elektrisch entweder von der Grundschicht 12 oder, falls keine Grundschicht 12 vorgesehen ist, von einer elektrisch leitenden Fläche z. B. eines Geräts isoliert ist, auf welcher die flächige Antenne aufgebaut werden könnte.The 4-layer structure made 1 contributes due to the electrically conductive base layer 12 to ensure that a defined radiation of the planar antenna 10 towards the nano-structure 22 he follows. The base layer is preferably grounded and may be included to define the radiation characteristic. The insulation layer 14 contributes to the lattice structure 16 electrically either from the base layer 12 or, if not a base layer 12 is provided by an electrically conductive surface z. B. a device is isolated on which the planar antenna could be built.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, allein die Verbindung von Gitterstruktur und Nano-Struktur 16, 20 direkt auf einen elektrisch isolierenden Körper oder eine elektrisch isolierende Wand eines Geräts aufzubringen, sodass die beiden Schichten 12 und 14 prinzipiell weggelassen werden könnten.Alternatively, however, it is also possible to use only the combination of lattice structure and nano-structure 16 . 20 directly on an electrically insulating body or an electrically insulating wall of a device, so that the two layers 12 and 14 in principle could be omitted.

Selbstverständlich kann auf der Nano-Struktur 22 eine nicht dargestellte Schutzschicht zum Beispiel in Form einer dünnen Polymerfolie oder Polymerschicht aufgebracht sein. In diesem Fall ist die flächige Antennenanordnung unempfindlicher gegen Verschmutzung oder Beschädigung. Eie andere Möglichkeit des Schutzes besteht in dem Einbau in ein schützendes Gehäuse.Of course, on the nano-structure 22 a protective layer, not shown, for example, be applied in the form of a thin polymer film or polymer layer. In this case, the planar antenna arrangement is less sensitive to contamination or damage. Another possibility of protection is the installation in a protective housing.

2 zeigt eine schematische Darstellung der Gitterstruktur, wie sie als Schicht 16 in den Composit-Verbund der 1 verwendet wird. Die Gitterstruktur 16 ist eine Struktur aus sich z. B. im 90 Grad Winkel kreuzenden linearen Leitern 15, 17 wie sie bereits zur Ansteuerung von flächigen LCD-Displays bekannt ist. Die linearen Leiter 15 und 17 sind zueinander parallel ausgerichtet. Die Leiter 15, 17 können aus elektrisch leitfähigen linearen Strukturen bestehen, an deren Kreuzungspunkten 19 die elektrischen Bauelemente 18, 20 angeordnet sind, wie sie in den 3 und 4 noch näher beschrieben werden. Der Kreuzungswinkel der beiden sich kreuzenden linearen Strukturen 15, 17 muss nicht 90° betragen, sondern kann davon abweichen, zum Beispiel zwischen 45° und 90° liegen. Zueinander parallele lineare elektrisch leitfähige Strukturen 15, 17 können zum Beispiel durch metallische Drähte oder Kohlenstoff-Fasern oder durch lineare leitfähige Bereiche in einer Polymermatrix gebildet sein, welche Leitfähigkeitsstruktur in einer der Nano-Struktur entsprechenden Mikro-Struktur darstellbar sein muss. Zueinander parallele lineare Leitfähigkeitsstrukturen sind über Steuerschaltungen, vorzugsweise Demultiplexer, 24, 26 angesteuert, sodass für die selektive Ansteuerung aller Kreuzungspunkte 19 zwei Demultiplexer 24, 26 genügen. Die Demultiplexer 24, 26 werden von einer Steuerung 28 angesteuert, die mit einem Speicher 30 für die Abspeicherung von Polgeometrien verbunden ist. Weiterhin ist die Steuerung mit dem HF-Anschluss 32 der Kompositstruktur verbunden, wodurch sie ein Feldstärkesignal erhält, welches sich in Abhängigkeit von der Geometrie und Lage der Antennenpole ändert. Die Steuerung 28 ändert hierbei ständig die Ausrichtung bzw. Lage und/oder Geometrie in Richtung auf ein Maximum des gemessenen Signals am HF-Anschluss 32 der Antenne 10. 2 shows a schematic representation of the lattice structure, as a layer 16 in the composite composite of 1 is used. The grid structure 16 is a structure out of itself z. In 90 degrees Angle crossing linear ladders 15 . 17 as it is already known for the control of flat LCD displays. The linear ladder 15 and 17 are aligned parallel to each other. The ladder 15 . 17 can consist of electrically conductive linear structures, at their crossing points 19 the electrical components 18 . 20 are arranged as they are in the 3 and 4 to be described in more detail. The crossing angle of the two intersecting linear structures 15 . 17 does not have to be 90 °, but may deviate from it, for example between 45 ° and 90 °. Parallel to each other linear electrically conductive structures 15 . 17 For example, they can be formed by metallic wires or carbon fibers or by linear conductive regions in a polymer matrix, which conductivity structure must be able to be represented in a microstructure corresponding to the nanostructure. Parallel to each other linear conductivity structures are via control circuits, preferably demultiplexer, 24 . 26 controlled, so for the selective control of all crossing points 19 two demultiplexers 24 . 26 suffice. The demultiplexer 24 . 26 be from a controller 28 driven with a memory 30 is connected for the storage of pole geometries. Furthermore, the control with the HF connection 32 the composite structure, whereby it receives a field strength signal, which varies depending on the geometry and position of the antenna poles. The control 28 This constantly changes the orientation or position and / or geometry in the direction of a maximum of the measured signal at the RF terminal 32 the antenna 10 ,

Die 3 und 4 zeigen, wie die Schaltung der Nano-Strukturen durch die elektronischen Bauelemente erfolgt.The 3 and 4 show how the circuit of the nano-structures is done by the electronic components.

In 3 ist als elektronisches Bauelement 18 ein Transistor ausgebildet, dessen Gate elektrisch mit der leitfähigen Oberfläche eines Nano-Elements verbunden ist. Durch entsprechende Ansteuerung des Transistors am Kreuzungspunkt mittels der beiden Demultiplexer wird der Transistor geschaltet und die Nano-Struktur auf ein gewünschtes Potential gezogen.In 3 is as an electronic component 18 a transistor is formed whose gate is electrically connected to the conductive surface of a nano-element. By appropriate control of the transistor at the crossing point by means of the two demultiplexers, the transistor is switched and pulled the nano-structure to a desired potential.

In 4 ist als elektronisches Bauelement 20 ein innen- oder elektronenemittierendes Bauteil vorgesehen, das bei Ansteuerung durch einen Kreuzungspunkt ein Ion oder Elektron oder Photon in das Nano-Element emittiert, wodurch das Nano-Element seine elektrischen Eigenschaften zumindest an der Oberfläche derart ändert, dass ein elektrisch leitendes Oberflächenelement entsteht.In 4 is as an electronic component 20 an internal or electron-emitting component is provided, which emits an ion or electron or photon in the nano-element when driven by a crossing point, whereby the nano-element changes its electrical properties at least on the surface such that an electrically conductive surface element is formed.

Durch entsprechende Ansteuerung benachbarter Kreuzungspunkte können somit zusammenhängende leitfähige Bereiche erzeugt werden, die einen Pol bzw. Dipol einer Antenne oder Antennengruppe definieren.By corresponding control of adjacent crossing points can thus creating contiguous conductive areas be a pole or dipole of an antenna or antenna array define.

Selbstverständlich ist man mit der Definition der elektrisch leitfähigen Bereiche auf der flächigen Antenne frei, sodass dort eine oder mehrere Antennen bzw. eine Antennengruppe gebildet werden kann/können.Of course is one with the definition of electrically conductive areas free on the planar antenna, so there one or more Antennas or an antenna group can be formed / can.

Die in 3 und 4 gezeigten Wechselwirkungsarten elektrischer oder elektrostatischer/optischer Art können jedoch auch durch jede andere beliebige physikalische Wechselwirkung ersetzt werden, wie zum Beispiel magnetischer Art, Wärme oder durch Strahlung in anderen Wellenlängenbereichen, wobei das zugehörige Nano-Element selbstverständlich in der Lage sein muss, in Antwort auf die physikalische Wechselwirkung, das magnetische Potenzial bzw. die Leitfähigkeit an seiner Oberfläche zu ändern.In the 3 and 4 However, electrical or electrostatic / optical interaction types shown may also be replaced by any other physical interaction, such as magnetic, heat, or radiation in other wavelength ranges, of course, the associated nano-element must be capable of responding to change the physical interaction, the magnetic potential or the conductivity at its surface.

5 zeigt die Ansteuerung des flächigen Antennenarrays 10 durch eine Steuerung 28. Die Flächenantenne 10 hat eine Reihe von Festanschlüssen 32, zur HF-Einspeisung in ein oder mehrere Antennenbereiche, die über eine entsprechende Ansteuerung der Steuerschaltungen, z. B. Demultiplexer 24, 26 in der Flächenantenne bzw. dem Antennenarray 10 generiert werden. 5 shows the control of the planar antenna array 10 through a controller 28 , The surface antenna 10 has a number of permanent connections 32 , for RF injection into one or more antenna areas, via a corresponding control of the control circuits, for. B. demultiplexer 24 . 26 in the planar antenna or the antenna array 10 to be generated.

Die Festanschlüsse 32 sind mit einem RF-Front End Bauteil 38 verbunden, das über A/D-Wandler und gegebenenfalls über Mischer und Filter verfügt. Die digitalen Signale sind über eine oder mehrere Leitungen 40 (eventuell eine Leitung pro Antenne) zu einem digitalen Signalprozessor (DSP) 34 der Steuerung 28 geführt. Der DSP enthält einen Signalverarbeitungsbereich 35, der z. B. einen digitalen Receiver oder Transmitter, einen Base Band Processor, eine MIMO-Engine, etc. umfassen kann, je nachdem für welche RF-Anwendung die Anordnung verwendet wird, z. B. als Sende/Empfangsantenne im Mobilfunkbereich oder als Empfänger für Audio/Video-Anwendungen. Der Digitale Signal Prozessor 34 enthält ferner eine Berechnungseinheit 36 für die Antennengeometrie, die gegebenenfalls Zugriff auf vorgespeicherte Antennengeometrien nimmt, die in dem Speicher 30 abgelegt sind. Die Berechnungseinheit 26 leitet über Steuerleitungen 42 Steuersignale an die die Steuerschaltungen 24, 26 der Gitterstruktur 16, z. B. multigeplext. Über die Steuerschaltungen 24,26 wird somit die Antennengeometrie festgelegt, während die HF-Ansteuerung der Antenne 10 über die Festanschlüsse 32 erfolgt. Das Vorhandensein des Speichers 30 für vordefinierte Antennengeometrien spart Rechenarbeit des DSP, weil die Berechnungseinheit nur noch die Zuordnung der Antennengeometrie zu der vorliegenden Anwendung treffen und gegebenenfalls die vordefinierte Geometrie in Abhängigkeit von wenigstens einem über die Festanschlüsse 32 erhaltenen Pilotsignal verschieben muss, um die Empfangseigenschaften der Anordnung relativ zu einem RF-Sender zu optimieren.The permanent connections 32 are with an RF front end component 38 connected, which has A / D converter and possibly mixers and filters. The digital signals are via one or more lines 40 (possibly one line per antenna) to a digital signal processor (DSP) 34 the controller 28 guided. The DSP contains a signal processing area 35 , the z. As a digital receiver or transmitter, a base band processor, a MIMO engine, etc. may include, depending on which RF application the arrangement is used, for. B. as a transmitting / receiving antenna in the mobile sector or as a receiver for audio / video applications. The digital signal processor 34 also contains a calculation unit 36 for the antenna geometry, which optionally accesses pre-stored antenna geometries stored in the memory 30 are stored. The calculation unit 26 conducts over control lines 42 Control signals to the control circuits 24 . 26 the lattice structure 16 , z. B. multigeplext. About the control circuits 24 . 26 Thus, the antenna geometry is set, while the RF control of the antenna 10 over the fixed connections 32 he follows. The presence of the memory 30 For predefined antenna geometries DSP saves arithmetic work, because the calculation unit only makes the assignment of the antenna geometry to the present application and possibly the predefined geometry as a function of at least one of the fixed connections 32 obtained pilot signal ver to optimize the reception characteristics of the device relative to an RF transmitter.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele stellen nur bevorzugte Ausführungsformen dar und sollen nicht als einschränkend für den Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche betrachtet werden. So ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Gitterstruktur im Multiplexverfahren angesteuert wird. Es können weiterhin verschiedene Lagen der Flächenantenne mehrfach vorgesehen sein oder weggelassen, werden, je nachdem, wo die Antenne aufgebracht wird.The illustrated embodiments are only preferred Embodiments are and are not intended to be limiting for the scope of the following claims to be viewed as. So it is not mandatory that the grid structure is controlled in a multiplex process. It can continue several layers of the surface antenna provided several times be or omitted, depending on where the antenna is applied becomes.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 7205940 [0003] - US 7205940 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - „metallische Kohlenstoffröhrchen” in chemische Rundschau, Nr. 20 vom 21.10.2003 [0004] - "Metallic carbon tubes" in chemical Rundschau, No 20, 21.10.2003 [0004]

Claims (13)

Antenne, umfassend – wenigstens eine flächige Kompositstruktur mit folgenden miteinander verbundenen Lagen: a) eine elektrisch leitfähige Gitterstruktur (16), deren Kreuzungspunkte (19) selektiv elektrisch ansteuerbar (24, 26, 28) sind, und b) eine auf der Gitterstruktur angeordnete Nanostruktur (22) mit einer Vielzahl an halbleitenden Nanoelementen (21), deren elektrische Eigenschaften zumindest an der Oberfläche durch Einwirkung einer physikalischen Wechselwirkung beeinflussbar sind, – wobei an den Kreuzungspunkten (19) der Gitterstruktur (16) durch diese angesteuerte elektronische Bauelemente (18, 20) vorgesehen sind, die physikalisch, insbesondere elektrisch oder elektrostatisch, mit den Nanoelementen (21) derart in Wechselwirkung treten, dass durch die mittels der elektronischen Bauelemente angesteuerten Nanoelemente (21) elektrisch zusammenhängende Bereiche gebildet werden, die wenigstens einen Pol einer Antenne oder Antennengruppe bilden.Antenna comprising - at least one planar composite structure with the following interconnected layers: a) an electrically conductive grid structure ( 16 ) whose crossing points ( 19 ) selectively electrically controllable ( 24 . 26 . 28 ) and b) a nanostructure arranged on the lattice structure ( 22 ) with a multiplicity of semiconducting nanoelements ( 21 ), whose electrical properties can be influenced at least on the surface by the action of a physical interaction, - wherein at the crossing points ( 19 ) of the lattice structure ( 16 ) by these driven electronic components ( 18 . 20 ) are provided, which physically, in particular electrically or electrostatically, with the nano-elements ( 21 ) in such a way that by the means of the electronic components controlled nano-elements ( 21 ) electrically contiguous areas are formed, which form at least one pole of an antenna or antenna group. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanoelemente (21) durch Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) gebildet sind, deren Achse normal zur Fläche der Kompositstruktur ausgerichtet ist.Antenna according to Claim 1, characterized in that the nano-elements ( 21 ) are formed by carbon nanotubes (CNTs) whose axis is oriented normal to the surface of the composite structure. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolationsschicht (14) unter der Gitterstruktur (16) angeordnet ist.Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that an insulating layer ( 14 ) under the grid structure ( 16 ) is arranged. Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Isolationsschicht (14) eine elektrisch leitfähige Basislage (12) angeordnet ist.Antenna according to claim 3, characterized in that below the insulating layer ( 14 ) an electrically conductive base layer ( 12 ) is arranged. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht mit den Lagen a) und b) zur Bildung von Koppelementen und/oder Impedanzanpassungselemente und eine zweite Schicht mit den Lagen a) und b) zur Bildung des/der Antennenpols/pole vorgesehen sind.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that a first layer with the layers a) and b) for forming coupling elements and / or impedance matching elements and a second layer comprising layers a) and b) to form the / Antennenpols / pole are provided. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente (18, 20) durch Halbleiterschalter wie z. B. Transistoren oder MOSFETs gebildet sind, die über die Gitterstruktur schaltbar sind.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical components ( 18 . 20 ) by semiconductor switches such. B. transistors or MOSFETs are formed, which are switchable via the grid structure. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung des durch die Antenne abzustrahlenden HF-Signals durch einen Kontaktbereich am Rand der Kompositstruktur (10) erfolgt.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the supply line of the RF signal to be radiated by the antenna through a contact region at the edge of the composite structure ( 10 ) he follows. Antennenanordnung mit einer Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Treiberschaltung zur Ansteuerung der Kreuzungspunkte der Gitterstruktur, welche Treiberschaltung mit einer Steuerung (28) verbunden ist.Antenna arrangement comprising an antenna according to one of the preceding claims and a driver circuit for controlling the crossing points of the grid structure, which driver circuit is provided with a controller ( 28 ) connected is. Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung einen Speicher (30) aufweist, in dem für eine oder mehrere Frequenzen Ansteuerbereiche für die Kreuzungspunkte (19) der Gitterstruktur (16) entsprechend gewünschten Polgeometrien der Antenne abgespeichert sind.Antenna arrangement according to Claim 8, characterized in that the controller has a memory ( 30 ), in which for one or more frequencies drive ranges for the crossing points ( 19 ) of the lattice structure ( 16 ) are stored according to desired pole geometries of the antenna. Antennenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) eine Schaltung zum Ausrichten der Antenne auf einen Sender eines Funkübertragungssystems, z. B. den Antennenmast eines Mobilfunknetzes, aufweist, welche Schaltung die Ansteuerbereiche in zumindest einer Richtung der Kompositstruktur (10) verschiebt und ein von dem HF-Anschluss (32) der Kompositstruktur (10) abgegriffenes Feldstärkesignal auswertet, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von der Stärke des Feldstärkesignals die Position der Ansteuerbereiche in der Kompositstruktur (10) einstellt.Antenna arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that the controller ( 28 ) a circuit for aligning the antenna to a transmitter of a radio transmission system, for. As the antenna mast of a mobile network, which circuit the drive areas in at least one direction of the composite structure ( 10 ) and one from the RF port ( 32 ) of the composite structure ( 10 ) evaluates the field strength signal, wherein the controller controls the position of the control regions in the composite structure as a function of the strength of the field strength signal ( 10 ). Antennenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) zur kontinuierlichen Überprüfung der Antennenausrichtung ausgebildet ist.Antenna arrangement according to claim 10, characterized in that the controller ( 28 ) is designed for continuous checking of the antenna alignment. Verfahren zur Schaffung und Ausrichtung einer Antenne, insbesondere für den Mobilfunkbereich, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster Pol der Antenne durch eine flächige Nanostruktur (22) aus halbleitenden Nanoelemen ten gebildet ist, welche Nanoelemente ihre elektrischen Eigenschaften zumindest an ihrer Oberfläche durch Wechselwirkung mit über eine Gitterstruktur (16) ansteuerbaren elektronischen Bauelementen (18, 20) ändern, um so elektrisch aktive Bereiche wenigstens eines Antennenpols zu bilden.Method for creating and aligning an antenna, in particular for the mobile radio area, characterized in that at least one first pole of the antenna is formed by a planar nanostructure ( 22 ) is formed from semiconducting nano-elements, which nano-elements have their electrical properties at least on their surface through interaction with a lattice structure ( 16 ) controllable electronic components ( 18 . 20 ) so as to form electrically active regions of at least one antenna pole. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Bereiche ständig in wenigstens einer Richtung der flächigen Mikrostruktur verschoben und unter Verwendung eines über den Antennenanschluss (32) von einem Sender empfangenen HF-Feldstärkesignals auf eine optimale Position einjustiert werden, um eine Ausrichtung der Antenne auf den Sender zu ermöglichen.A method according to claim 12, characterized in that the active areas are constantly displaced in at least one direction of the planar microstructure and using a via the antenna connection ( 32 ) are adjusted by a transmitter RF field strength signal to an optimal position to allow alignment of the antenna to the transmitter.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198438B1 (en) * 1999-10-04 2001-03-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Reconfigurable microstrip antenna array geometry which utilizes micro-electro-mechanical system (MEMS) switches
WO2004032191A2 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Nanosys, Inc. Applications of nano-enabled large area macroelectronic substrates incorporating nanowires and nanowire composites
US6885345B2 (en) * 2002-11-14 2005-04-26 The Penn State Research Foundation Actively reconfigurable pixelized antenna systems
US7008563B2 (en) * 2000-08-24 2006-03-07 William Marsh Rice University Polymer-wrapped single wall carbon nanotubes
US7068237B2 (en) * 2003-07-30 2006-06-27 Nec Corporation Antenna device and wireless communication device using same
US20060222101A1 (en) * 2004-11-30 2006-10-05 Cetiner Bedri A Method and apparatus for an adaptive multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communications systems
US7187325B2 (en) * 2001-08-09 2007-03-06 Altarum Institute Methods and apparatus for reconfiguring antenna array patterns
US7190325B2 (en) * 2004-02-18 2007-03-13 Delphi Technologies, Inc. Dynamic frequency selective surfaces
US7205940B2 (en) 2002-04-02 2007-04-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Antenna and communication device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198438B1 (en) * 1999-10-04 2001-03-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Reconfigurable microstrip antenna array geometry which utilizes micro-electro-mechanical system (MEMS) switches
US7008563B2 (en) * 2000-08-24 2006-03-07 William Marsh Rice University Polymer-wrapped single wall carbon nanotubes
US7187325B2 (en) * 2001-08-09 2007-03-06 Altarum Institute Methods and apparatus for reconfiguring antenna array patterns
US7205940B2 (en) 2002-04-02 2007-04-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Antenna and communication device
WO2004032191A2 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Nanosys, Inc. Applications of nano-enabled large area macroelectronic substrates incorporating nanowires and nanowire composites
US6885345B2 (en) * 2002-11-14 2005-04-26 The Penn State Research Foundation Actively reconfigurable pixelized antenna systems
US7068237B2 (en) * 2003-07-30 2006-06-27 Nec Corporation Antenna device and wireless communication device using same
US7190325B2 (en) * 2004-02-18 2007-03-13 Delphi Technologies, Inc. Dynamic frequency selective surfaces
US20060222101A1 (en) * 2004-11-30 2006-10-05 Cetiner Bedri A Method and apparatus for an adaptive multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communications systems

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"metallische Kohlenstoffröhrchen" in chemische Rundschau, Nr. 20 vom 21.10.2003
HAUPT, R.L.: "An Adaptive Rectangular Microstrip Patch Antenna Array Element Using Photonic Controls", IEEE Aerospace Conference 2008, 1-6, 1-8 März 2008 DOI:10.1109/AERO.2008.4526315 *
Peiseler-Sutter Beate: "Metallische Kohlenstoffröhrchen: Perfekte Modelle für simple Moleküle" Chemische Rundschau Nr 20, 21 Oktober 2003, 38-39[http://pages.unibas.ch/phys-meso/ PublicRelations/CR21Okt2003Nanotubes.pdf] (rech. 13.2.2009) *
Peiseler-Sutter Beate: "Metallische Kohlenstoffröhrchen: Perfekte Modelle für simple Moleküle" Chemische Rundschau Nr 20, 21 Oktober 2003, 38-39[http://pages.unibas.ch/phys-meso/ PublicRelations/CR21Okt2003Nanotubes.pdf] (rech. 13.2.2009) VINOY K J, VARADAN V K: "Design of reconfigurable fractal antennas and RF-MEMS for space-based Systems" Smart Materials and Structures, December 2001, Bd. 10, 1211-1223 doi: 10.1088/0964- 1726/10/6/310 HAUPT, R.L.: "An Adaptive Rectangular Microstrip Patch Antenna Array Element Using Photonic Controls", IEEE Aerospace Conference 2008, 1-6, 1-8 März 2008 DOI:10.1109/AERO.2008.4526315 VOLAKIS, J.L., SERTEL, K., GHOSH, S.: "Multiphysics Tools for Load Bearing Antennas Incorporating Novel Materials" The Second European Conference on Antennas and Propagation, EuCAP 2007, 1-4, 11-16 Nov. 2007, ISBN: 978-0-86341-842-6
VINOY K J, VARADAN V K: "Design of reconfigurable fractal antennas and RF-MEMS for space-based Systems" Smart Materials and Structures, December 2001, Bd. 10, 1211-1223 doi: 10.1088/0964- 1726/10/6/310 *
VOLAKIS, J.L., SERTEL, K., GHOSH, S.: "Multiphysics Tools for Load Bearing Antennas Incorporating Novel Materials" The Second European Conference on Antennas and Propagation, EuCAP 2007, 1-4, 11-16 Nov. 2007, ISBN: 978-0-86341-842-6 *

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