DE102019210054A1 - Antenna and method of operating an antenna - Google Patents

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DE102019210054A1 DE102019210054.6A DE102019210054A DE102019210054A1 DE 102019210054 A1 DE102019210054 A1 DE 102019210054A1 DE 102019210054 A DE102019210054 A DE 102019210054A DE 102019210054 A1 DE102019210054 A1 DE 102019210054A1
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Abstract

Antenne mit wenigstens einem Strahler und einem den Strahler zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial, wobei a) das Funktionsmaterial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials steuerbar ist.Antenna with at least one radiator and a functional material surrounding the radiator at least in some areas, a) the functional material being movable relative to the at least one radiator and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material being controllable.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Offenbarung betrifft eine Antenne mit wenigstens einem Strahler.The disclosure relates to an antenna with at least one radiator.

Die Offenbarung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Antenne.The disclosure also relates to a method for operating such an antenna.

Die Offenbarung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens zum Betreiben einer derartigen Antenne.The disclosure also relates to a device for carrying out a method for operating such an antenna.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von Fast Fading in einem Funkkanal das Prinzip der Antennendiversität einzusetzen. Durch die Vorsehung von mehreren Antennen kann z.B. die Antenne mit dem aktuell besten Empfangskanal ausgewählt werden, oder die Signale von mehreren Antennen können kombiniert werden. Nachteilig an dem bekannten Prinzip ist, dass mittels der Antennendiversität am Empfänger keine Möglichkeit besteht, auf den Kanal Einfluss zu nehmen und ihn zu verbessern, wenn alle Antennen eines Empfängers eine Position haben, an der der Funkkanal schlecht ist.It is known to use the principle of antenna diversity to avoid fast fading in a radio channel. By providing several antennas, for example, the antenna with the currently best reception channel can be selected, or the signals from several antennas can be combined. The disadvantage of the known principle is that by means of the antenna diversity at the receiver there is no possibility of influencing the channel and improving it if all antennas of a receiver are in a position where the radio channel is bad.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Antenne mit wenigstens einem Strahler und einem den Strahler zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial, wobei a) das Funktionsmaterial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität (µr) und/oder eine relative Permittivität (εr) des Funktionsmaterials steuerbar ist. Dadurch können vorteilhaft unterschiedliche Pfade, die z.B. unterschiedlichen mittels der Antenne realisierbaren Kommunikationskanälen entsprechen, z.B. eines empfangenen Signals, in unterschiedlicher Weise bzw. unterschiedlich stark beeinflusst werden, z.B. hinsichtlich ihrer Signallaufzeit (Verzögerung) bzw. Phase, wodurch ein Empfangen und/oder Senden von Signalen mittels der Antenne verbessert werden kann. Insbesondere können die vorstehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik zumindest bei manchen bevorzugten Ausführungsformen vermindert oder vermieden werden.Preferred embodiments relate to an antenna with at least one radiator and a functional material surrounding the radiator at least in some areas, a) the functional material being movable relative to the at least one radiator and / or b) a relative permeability (μ r ) and / or a relative Permittivity (ε r ) of the functional material is controllable. As a result, different paths, which for example correspond to different communication channels that can be implemented by means of the antenna, for example a received signal, can be influenced in different ways or to different degrees, for example with regard to their signal propagation time (delay) or phase, whereby receiving and / or sending of Signals can be improved by means of the antenna. In particular, the disadvantages of the prior art described above can be reduced or avoided at least in some preferred embodiments.

Vorliegend wird unter einem „Strahler“ einer Antenne ein Element der Antenne verstanden, das sowohl aktiv elektromagnetische Wellen in das umgebende Medium, z.B. den freien Raum, abstrahlen kann, als auch elektromagnetische Strahlung „empfangen“ und z.B. in eine elektrische Spannung umwandeln kann. Ferner können bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch weitere funktionale Elemente von Antennen wie z.B. Reflektoren und/oder Direktoren und dergleichen als „Strahler“ aufgefasst werden, denen gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen (ebenfalls) wenigstens ein Funktionsmaterial zuordenbar ist.In the present case, a "radiator" of an antenna is understood to mean an element of the antenna that can actively radiate electromagnetic waves into the surrounding medium, e.g. free space, and can also "receive" electromagnetic radiation and convert it into an electrical voltage, for example. Furthermore, in further preferred embodiments, further functional elements of antennas such as reflectors and / or directors and the like can be understood as “radiators”, to which at least one functional material can (likewise) be assigned according to further preferred embodiments.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial den wenigstens einen Strahler zumindest abschnittsweise ummantelt, also insbesondere entlang einer Umfangsrichtung vollständig umgibt. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der wenigstens eine Strahler z.B. als Dipol ausgebildet sein und z.B. eine i.w. kreiszylindrische Grundform aufweisen. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial den Dipol bzw. wenigstens einen axialen Bereich des Dipols zumindest bereichsweise entlang einer Umfangsrichtung, vorzugsweise vollständig entlang der Umfangsrichtung, umgeben, mithin den betreffenden axialen Bereich des Dipols ummanteln (also z.B. seine Mantelfläche bedecken). Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial beispielsweise eine zumindest i.w. hohlzylindrische Grundform aufweisen, die zumindest bereichsweise über einen Strahler, z.B. den Dipol, bewegbar ist.In further preferred embodiments it is provided that the functional material encases the at least one radiator at least in sections, that is to say completely surrounds it in particular along a circumferential direction. In further preferred embodiments, the at least one radiator can be designed as a dipole, for example, and e.g. Have a circular cylindrical basic shape. In further preferred embodiments, the functional material can surround the dipole or at least one axial area of the dipole at least in some areas along a circumferential direction, preferably completely along the circumferential direction, and consequently encase the relevant axial area of the dipole (e.g. cover its outer surface). In further preferred embodiments, the functional material can, for example, have an at least i.w. Have a hollow-cylindrical basic shape which can be moved at least in some areas via a radiator, e.g. the dipole.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegbar ist, wobei eine Antriebsvorrichtung zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials relativ zu dem wenigstens einen Strahler vorgesehen ist.In further preferred embodiments it is provided that the functional material is movable relative to the at least one emitter, a drive device being provided for at least temporarily driving a movement of the functional material relative to the at least one emitter.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann bei einer beispielhaft angenommenen Ausbildung des Funktionsmaterials i.w. als Hohlzylinder dieser Hohlzylinder z.B. axial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegt werden, um die mittels der Antenne realisierbaren Funkkanäle zu beeinflussen. Alternativ oder ergänzend kann der Hohlzylinder z.B. auch relativ zu dem wenigstens einen Strahler rotiert werden, was z.B. dann vorteilhaft ist, wenn der Hohlzylinder nicht vollständig rotationssymmetrisch ist, sondern z.B. eine sich entlang der Umfangsrichtung ändernde Geometrie, insbesondere Länge, aufweist, und/oder Ausnehmungen bzw. Öffnungen in manchen Umfangsbereichen.In further preferred embodiments, if the functional material is designed as an example, i.w. as a hollow cylinder, this hollow cylinder can be moved axially relative to the at least one radiator, for example, in order to influence the radio channels that can be implemented by means of the antenna. Alternatively or additionally, the hollow cylinder can, for example, also be rotated relative to the at least one radiator, which is advantageous, for example, if the hollow cylinder is not completely rotationally symmetrical, but for example has a geometry that changes along the circumferential direction, in particular length, and / or recesses or openings in some peripheral areas.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung zum zumindest zeitweisen Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials relativ zu dem wenigstens einen Strahler ausgebildet ist.In further preferred embodiments it is provided that the drive device is designed to at least temporarily drive a translatory and / or rotational movement of the functional material relative to the at least one radiator.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial eine sich entlang wenigstens einer Ausdehnungsrichtung des Funktionsmaterials (z.B. entlang seiner Länge und/oder seiner Umfangsrichtung, insbesondere z.B. im Falle einer i.w. hohlzylindrischen Grundform) ändernde (z.B. kontinuierlich oder auch diskontinuierlich) und/oder unterschiedliche relative Permeabilität und/oder relative Permittivität aufweist (Sprünge der Werte der betreffenden Größe(n) entlang der wenigstens einer Ausdehnungsrichtung des Funktionsmaterials sind weiteren Ausführungsformen zufolge ebenfalls denkbar).In further preferred embodiments it is provided that the functional material extends along at least one direction of extent of the functional material (for example along its length and / or its circumferential direction, in particular e.g. in the case of an essentially hollow cylindrical basic shape) changing (e.g. continuously or discontinuously) and / or different relative permeability and / or relative permittivity (jumps in the values of the relevant variable (s) along the at least one direction of expansion of the functional material are also according to further embodiments conceivable).

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, wobei insbesondere eine Steuereinrichtung zum zumindest zeitweisen Beaufschlagen wenigstens eines Bereiches des Funktionsmaterials mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld vorgesehen ist.In further preferred embodiments, it is provided that the relative permeability and / or the relative permittivity of the functional material can be controlled by applying an electric field and / or a magnetic field, in particular a control device for at least temporarily applying an electric field to at least one area of the functional material Field and / or a magnetic field is provided.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität kombiniert werden mit einer zumindest zeitweisen Bewegung des Funktionsmaterials bzw. eines daraus gebildeten Funktionskörpers bzw. Formkörpers.In further preferred embodiments, said control of the relative permeability and / or the relative permittivity can be combined with an at least temporary movement of the functional material or of a functional body or molded body formed therefrom.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität auch ohne eine (gleichzeitige) zumindest zeitweise Bewegung des Funktionsmaterials bzw. eines daraus gebildeten Funktionskörpers erfolgen.In further preferred embodiments, said control of the relative permeability and / or the relative permittivity can also take place without a (simultaneous) at least temporary movement of the functional material or a functional body formed therefrom.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte zumindest zeitweise Bewegung des Funktionsmaterials bzw. eines daraus gebildeten Funktionskörpers auch ohne eine (gleichzeitige) Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität erfolgen. D.h., bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann allein die Möglichkeit einer (Relativ-) Bewegung des Funktionskörpers bezogen auf den wenigstens einen Strahler vorgesehen sein, ohne die Möglichkeit einer Steuerung von relativer Permeabilität und/oder Permittivität des Funktionskörpers.In further preferred embodiments, said at least temporary movement of the functional material or a functional body formed therefrom can also take place without a (simultaneous) control of the relative permeability and / or the relative permittivity. That is, in further preferred embodiments, only the possibility of a (relative) movement of the functional body in relation to the at least one radiator can be provided, without the possibility of controlling the relative permeability and / or permittivity of the functional body.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial ein Metamaterial aufweist. Unter einem Metamaterial wird bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ein Material verstanden, das z.B. eine künstlich hergestellte Struktur aufweist, deren Durchlässigkeit für elektrische und/oder magnetische Felder (Permittivität εr und/oder Permeabilität µr) von der eines in der Natur üblichen bzw. homogenen Materials abweicht. Dies kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft durch speziell angefertigte, meist periodische Strukturen aus elektrisch und/oder magnetisch wirksamen (insbesondere leitfähigen) Materialien erreicht werden, wobei die genannten Strukturen bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen maximale Strukturausdehnungen im Bereich der Wellenlänge der betrachteten elektromagnetischen Wellen aufweisen. Insbesondere sind unter Anwendung von Metamaterialien bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch negative Realteile z.B. des komplexen Brechungsindex erzielbar.In further preferred embodiments it is provided that the functional material has a metamaterial. In further preferred embodiments, a metamaterial is understood to mean a material which, for example, has an artificially produced structure whose permeability to electrical and / or magnetic fields (permittivity ε r and / or permeability μ r ) is different from that of a conventional or homogeneous structure Material differs. In further preferred embodiments, this can be achieved, for example, by specially made, mostly periodic structures made of electrically and / or magnetically active (in particular conductive) materials, with the structures mentioned in further preferred embodiments having maximum structural dimensions in the range of the wavelength of the electromagnetic waves under consideration. In particular, when using metamaterials, in further preferred embodiments, negative real parts, for example of the complex refractive index, can also be achieved.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Antenne mit wenigstens einem Strahler und einem den Strahler zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial, wobei a) das Funktionsmaterial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials steuerbar ist, und wobei das Verfahren wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist: zumindest zeitweises Bewegen des Funktionsmaterials relativ zu dem wenigstens einen Strahler, zumindest zeitweises Steuern einer relativen Permeabilität und/oder einer relativen Permittivität des Funktionsmaterials.Further preferred embodiments relate to a method for operating an antenna with at least one radiator and a functional material surrounding the radiator at least in some areas, wherein a) the functional material is movable relative to the at least one radiator and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material is controllable, and wherein the method has at least one of the following steps: at least temporarily moving the functional material relative to the at least one emitter, at least temporarily controlling a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial relativ zu dem wenigstens einen Strahler bewegbar ist, wobei eine Antriebsvorrichtung zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials relativ zu dem wenigstens einen Strahler vorgesehen ist, wobei das Bewegen aufweist: zumindest zeitweises Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials relativ zu dem wenigstens einen Strahler mittels der Antriebsvorrichtung.In further preferred embodiments it is provided that the functional material can be moved relative to the at least one emitter, a drive device being provided for at least temporarily driving a movement of the functional material relative to the at least one emitter, the movement comprising: at least temporarily driving a translational and / or rotational movement of the functional material relative to the at least one radiator by means of the drive device.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, wobei wenigstens ein Bereich des Funktionsmaterials zumindest zeitweise mittels einer Steuereinrichtung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld beaufschlagt wird.In further preferred embodiments it is provided that the relative permeability and / or the relative permittivity of the functional material can be controlled by application of an electric field and / or a magnetic field, at least one area of the functional material being at least temporarily with an electric field and by means of a control device / or a magnetic field is applied.

Weitere bevorzugten Ausführungsformen beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen.Further preferred embodiments relate to a device for carrying out the method according to the embodiments.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, z.B. in Form wenigstens eines Computerprogramms, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß den Ausführungsformen auszuführen.Further preferred embodiments relate to a computer-readable storage medium, comprising instructions, for example in the form of at least one computer program, which are used during execution cause the computer to execute the method according to the embodiments.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß den Ausführungsformen auszuführen.Further preferred embodiments relate to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to the embodiments.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Datenträgersignal, das das Computerprogramm gemäß den Ausführungsformen überträgt.Further preferred embodiments relate to a data carrier signal which the computer program transmits according to the embodiments.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung der Antenne gemäß den Ausführungsformen und/oder des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen und/oder der Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen und/oder des Computerprogramms gemäß den Ausführungsformen zur zumindest zeitweisen Beeinflussung wenigstens eines Funkkanals zwischen der Antenne und wenigstens einer externen Einheit, z.B. einem ein Funksignal aussenden Sender, wobei das Funksignal mittels der Antenne empfangbar ist.Further preferred embodiments relate to a use of the antenna according to the embodiments and / or the method according to the embodiments and / or the device according to the embodiments and / or the computer program according to the embodiments for at least temporarily influencing at least one radio channel between the antenna and at least one external unit, for example a transmitter that sends out a radio signal, the radio signal being receivable by means of the antenna.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures of the drawing. All of the features described or shown form the subject matter of the invention individually or in any combination, regardless of their summary in the patent claims or their back-reference and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.

In der Zeichnung zeigt:

  • 1 schematisch ein vereinfachtes Diagramm eines Betriebsszenarios gemäß bevorzugten Ausführungsformen,
  • 2A schematisch ein vereinfachtes Diagramm einer Antenne gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 2B schematisch eine Detailansicht der Antenne aus 2A,
  • 3A schematisch eine Kanalimpulsantwort bei Verwendung einer konventionellen Antenne,
  • 3B schematisch eine Frequenzantwort eines Funkkanals bei Verwendung einer konventionellen Antenne,
  • 4A schematisch eine Kanalimpulsantwort bei Verwendung einer Antenne gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 4B schematisch eine Frequenzantwort eines Funkkanals bei Verwendung einer Antenne gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 5A schematisch eine Phasenverschiebung gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 5B schematisch eine Kanaltransferfunktion gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 6 schematisch ein vereinfachtes Diagramm eines Betriebsszenarios gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 7 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen,
  • 8 schematisch ein vereinfachtes Flussdiagram eines Verfahrens gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen, und
  • 9 schematisch eine Draufsicht auf eine Antenne gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen.
In the drawing shows:
  • 1 schematically a simplified diagram of an operating scenario according to preferred embodiments,
  • 2A schematically a simplified diagram of an antenna according to further preferred embodiments,
  • 2 B schematically shows a detailed view of the antenna 2A ,
  • 3A schematically a channel impulse response when using a conventional antenna,
  • 3B schematically a frequency response of a radio channel when using a conventional antenna,
  • 4A schematically a channel impulse response when using an antenna according to further preferred embodiments,
  • 4B schematically a frequency response of a radio channel when using an antenna according to further preferred embodiments,
  • 5A schematically a phase shift according to further preferred embodiments,
  • 5B schematically a channel transfer function according to further preferred embodiments,
  • 6th schematically a simplified diagram of an operating scenario according to further preferred embodiments,
  • 7th schematically a simplified block diagram of a device according to further preferred embodiments,
  • 8th schematically a simplified flow diagram of a method according to further preferred embodiments, and
  • 9 schematically a top view of an antenna according to further preferred embodiments.

1 zeigt schematisch ein vereinfachtes Diagramm eines Betriebsszenarios gemäß bevorzugten Ausführungsformen. Ein Sender 10 sendet ein Funksignal FS, das z.B. mittels der Antenne 100 empfangbar ist. Das Funksignal FS breitet sich über verschiedene Pfade P1, P2, P3 aus, die z.B. auch Hindernisse O1, O2 aufweisen können, an denen die elektromagnetischen Wellen des Funksignals FS wie in 1 schematisch abgebildet zumindest teilweise reflektiert werden. Dadurch ergeben sich i.d.R. unterschiedliche Laufzeiten und/oder Phasenlagen, die mit den jeweiligen Pfaden P1, P2, P3 assoziiert sind, was den Empfang durch die Antenne 100 beeinträchtigen kann. 1 FIG. 11 schematically shows a simplified diagram of an operating scenario according to preferred embodiments. One transmitter 10 sends a radio signal FS , for example by means of the antenna 100 is receivable. The radio signal FS spreads through different paths P1 , P2 , P3 from, for example, also obstacles O1 , O2 may have at which the electromagnetic waves of the radio signal FS as in 1 are shown schematically at least partially reflected. This usually results in different transit times and / or phase positions associated with the respective paths P1 , P2 , P3 are associated with what is being received by the antenna 100 can affect.

Bevorzugte Ausführungsformen, vgl. z.B. 2A, 2B, beziehen sich dementsprechend auf eine Antenne 100 mit wenigstens einem Strahler 110 und einem den Strahler 110 zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial 120, wobei a) das Funktionsmaterial 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials 120 steuerbar ist. Dadurch können vorteilhaft unterschiedliche Pfade P1, P2, P3, die unterschiedlichen mittels der Antenne 100 realisierbaren Kommunikationskanälen für entsprechende Teile des Funksignals FS (1) entsprechen, in unterschiedlicher Weise bzw. unterschiedlich stark beeinflusst werden, z.B. hinsichtlich ihrer Signallaufzeit (Verzögerung) bzw. Phase, wodurch ein Empfangen und/oder Senden von Signalen mittels der Antenne 100 (2A, 2B) verbessert werden kann. Insbesondere können die vorstehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik bei manchen bevorzugten Ausführungsformen vermindert oder vermieden werden.Preferred embodiments, see, for example 2A , 2 B , accordingly refer to an antenna 100 with at least one emitter 110 and one the spotlight 110 at least partially surrounding functional material 120 , where a) the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is movable and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material 120 is controllable. This allows different paths to be advantageous P1 , P2 , P3 , the different means of the antenna 100 feasible communication channels for corresponding parts of the radio signal FS ( 1 ) correspond, are influenced in different ways or to different degrees, for example with regard to their signal propagation time (delay) or phase, as a result of which signals are received and / or transmitted by means of the antenna 100 ( 2A , 2 B) can be improved. In particular, the disadvantages of the prior art described above can be reduced or avoided in some preferred embodiments.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial 120 den wenigstens einen Strahler 110 (2A) zumindest abschnittsweise ummantelt, also insbesondere entlang einer Umfangsrichtung vollständig umgibt. Dies ist beispielhaft in 2A gezeigt, die eine Draufsicht auf den Strahler 110 und das ihn umgebende Funktionsmaterial 120 zeigt. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der wenigstens eine Strahler 110 z.B. als Dipol ausgebildet sein und z.B. eine i.w. kreiszylindrische Grundform aufweisen.In further preferred embodiments it is provided that the functional material 120 the at least one spotlight 110 ( 2A) encased at least in sections, so in particular completely surrounds it along a circumferential direction. This is exemplified in 2A shown showing a top view of the radiator 110 and the functional material surrounding it 120 shows. In further preferred embodiments, the at least one radiator can 110 be designed, for example, as a dipole and, for example, have an essentially circular-cylindrical basic shape.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial 120 den Dipol 110 bzw. wenigstens einen axialen Bereich des Dipols zumindest bereichsweise entlang einer Umfangsrichtung, vorzugsweise vollständig entlang der Umfangsrichtung, umgeben, mithin den betreffenden axialen Bereich des Dipols ummanteln, vgl. 2A. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial 120 beispielsweise eine zumindest i.w. hohlzylindrische Grundform aufweisen, die zumindest bereichsweise über einen Strahler 110, z.B. den Dipol, bewegbar ist.In further preferred embodiments, the functional material can 120 the dipole 110 or at least one axial area of the dipole at least in some areas along a circumferential direction, preferably completely along the circumferential direction, thus encasing the relevant axial area of the dipole, cf. 2A . In further preferred embodiments, the functional material can 120 for example, have an at least substantially hollow-cylindrical basic shape, at least in some areas over a radiator 110 , for example the dipole, is movable.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 bewegbar ist, wobei eine optionale Antriebsvorrichtung 130 zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 vorgesehen ist.In further preferred embodiments it is provided that the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is movable, with an optional drive device 130 for at least temporarily driving a movement of the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is provided.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann bei einer beispielhaft angenommenen Ausbildung des Funktionsmaterials 120 i.w. als Hohlzylinder dieser Hohlzylinder 120 z.B. axial (senkrecht zur Zeichenebene der 2A) relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 bewegt werden, um die mittels der Antenne 100 realisierbaren Funkkanäle zu beeinflussen. Alternativ oder ergänzend kann der Hohlzylinder 120 z.B. auch relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 rotiert werden, was z.B. dann vorteilhaft ist, wenn der Hohlzylinder 120 nicht vollständig rotationssymmetrisch ist, sondern z.B. eine sich entlang der Umfangsrichtung ändernde Geometrie (nicht gezeigt), insbesondere Länge, aufweist, und/oder Ausnehmungen bzw. Öffnungen in manchen Umfangsbereichen.In further preferred embodiments, if the functional material is assumed to be an example 120 iw as a hollow cylinder of this hollow cylinder 120 e.g. axially (perpendicular to the plane of the drawing 2A) relative to the at least one radiator 110 be moved around by means of the antenna 100 to influence realizable radio channels. Alternatively or in addition, the hollow cylinder 120 for example also relative to the at least one radiator 110 be rotated, which is advantageous, for example, when the hollow cylinder 120 is not completely rotationally symmetrical, but has, for example, a geometry (not shown) that changes along the circumferential direction, in particular length, and / or recesses or openings in some circumferential regions.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung 130 (2A) zum zumindest zeitweisen Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 ausgebildet ist.In further preferred embodiments it is provided that the drive device 130 ( 2A) for at least temporarily driving a translational and / or rotational movement of the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is trained.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial 120 eine sich entlang wenigstens einer Ausdehnungsrichtung des Funktionsmaterials (z.B. entlang seiner Länge und/oder seiner Umfangsrichtung, insbesondere z.B. im Falle einer i.w. hohlzylindrischen Grundform) ändernde und/oder unterschiedliche relative Permeabilität und/oder relative Permittivität aufweist. Dies ist vorliegend beispielhaft in der Draufsicht von 2B gezeigt, gemäß der das Funktionsmaterial 120 zwei Bereiche B1, B2 aufweist, die jeweils über eine unterschiedliche relative Permeabilität und/oder relative Permittivität verfügen.In further preferred embodiments it is provided that the functional material 120 has a relative permeability and / or relative permittivity that changes and / or different relative permeability and / or relative permittivity that changes along at least one direction of expansion of the functional material (eg along its length and / or its circumferential direction, in particular eg in the case of an essentially hollow-cylindrical basic shape). This is shown here by way of example in the plan view of FIG 2 B shown, according to the functional material 120 two areas B1 , B2 which each have a different relative permeability and / or relative permittivity.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen können diese Bereiche B1, B2 mit unterschiedlicher relativer Permeabilität und/oder relativer Permittivität z.B. im Rahmen einer Fertigung des Funktionsmaterials 120 bzw. eines entsprechenden (vorliegend beispielhaft hohlzylindrischen) Formkörpers 120 definiert werden. Dann kann z.B. durch Drehung des Formkörpers 120 relativ zu dem Strahler 110 eine Beeinflussung der (Empfangs-)Pfade P1, P2, P3 erreicht werden, da die betreffenden Bereiche B1, B2 je nach Drehbewegung mehr oder weniger einen Teil der betreffenden Pfade bilden.In further preferred embodiments, these ranges can B1 , B2 with different relative permeability and / or relative permittivity, for example in the context of manufacturing the functional material 120 or a corresponding (in the present example hollow cylindrical) molded body 120 To be defined. Then, for example, by rotating the shaped body 120 relative to the radiator 110 influencing the (receive) paths P1 , P2 , P3 can be achieved as the areas concerned B1 , B2 depending on the rotation, more or less form a part of the paths concerned.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials 120 durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, wobei insbesondere eine optionale Steuereinrichtung 140 (2A) zum zumindest zeitweisen Beaufschlagen wenigstens eines Bereiches B1, B2 des Funktionsmaterials 120 mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld vorgesehen ist. In diesem Fall kann das Funktionsmaterial 120 z.B. homogen bzw. isotrop bezüglich seiner relativen Permeabilität und/oder seiner relativen Permittivität in einem (unbeaufschlagten) Normalzustand ausgebildet werden, und die Bereiche B1, B2 unterschiedlicher relativer Permeabilität und/oder relativer Permittivität können durch die (ggf. nur lokale) Beaufschlagung des Funktionsmaterials 120 mit dem genannten elektrischen Feld und/oder magnetischen Feld bewirkt werden.In further preferred embodiments it is provided that the relative permeability and / or the relative permittivity of the functional material 120 can be controlled by applying an electric field and / or a magnetic field, in particular an optional control device 140 ( 2A) for at least temporarily loading at least one area B1 , B2 of the functional material 120 is provided with an electric field and / or a magnetic field. In this case, the functional material 120 for example homogeneous or isotropic with regard to its relative permeability and / or its relative permittivity in an (unaffected) normal state, and the regions B1 , B2 different relative permeability and / or relative permittivity can be achieved by (possibly only local) exposure to the functional material 120 with said electric field and / or magnetic field.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität kombiniert werden mit einer zumindest zeitweisen Bewegung des Funktionsmaterials 120 bzw. des daraus gebildeten Funktionskörpers 120.In further preferred embodiments, said control of the relative permeability and / or the relative permittivity can be combined with an at least temporary movement of the functional material 120 or the functional body formed therefrom 120 .

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität auch ohne eine (gleichzeitige) zumindest zeitweise Bewegung des Funktionsmaterials bzw. eines daraus gebildeten Funktionskörpers erfolgen. Bei diesen Ausführungsformen ist demnach die optionale Antriebsvorrichtung 130 entbehrlich.In further preferred embodiments, said control of the relative permeability and / or the relative permittivity can also take place without a (simultaneous) at least temporary movement of the functional material or a functional body formed therefrom. In these embodiments, therefore, is the optional drive device 130 dispensable.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte zumindest zeitweise Bewegung des Funktionsmaterials 120 bzw. eines daraus gebildeten Funktionskörpers auch ohne eine (gleichzeitige) Steuerung der relativen Permeabilität und/oder der relativen Permittivität erfolgen. D.h., bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann allein die Möglichkeit einer (Relativ-) Bewegung des Funktionskörpers 120 bezogen auf den wenigstens einen Strahler 110 vorgesehen sein, ohne die Möglichkeit einer Steuerung von relativer Permeabilität und/oder Permittivität des Funktionskörpers mittels elektrischer und/oder magnetischer Felder. Bei diesen Ausführungsformen ist demnach die optionale Steuereinrichtung 140 entbehrlich.In further preferred embodiments, said at least temporary movement of the functional material can 120 or one of them formed functional body can also take place without a (simultaneous) control of the relative permeability and / or the relative permittivity. That is, in further preferred embodiments, only the possibility of a (relative) movement of the functional body can be used 120 based on the at least one radiator 110 be provided without the possibility of controlling the relative permeability and / or permittivity of the functional body by means of electrical and / or magnetic fields. In these embodiments, therefore, is the optional control device 140 dispensable.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial 120 (2B) ein Metamaterial aufweist. Unter einem Metamaterial wird bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ein Material verstanden, das z.B. eine künstlich hergestellte Struktur aufweist, deren Durchlässigkeit für elektrische und/oder magnetische Felder (Permittivität εr und/oder Permeabilität µr) von der eines in der Natur üblichen bzw. homogenen Materials abweicht. Dies kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft durch speziell angefertigte, meist periodische Strukturen (nicht gezeigt) aus elektrisch und/oder magnetisch wirksamen Materialien erreicht werden, wobei die genannten Strukturen bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen maximale Strukturausdehnungen im Bereich der Wellenlänge der betrachteten elektromagnetischen Wellen des Funksignals FS (1) aufweisen. Insbesondere sind unter Anwendung von Metamaterialien bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch negative Realteile des komplexen Brechungsindex erzielbar.In further preferred embodiments it is provided that the functional material 120 ( 2 B) has a metamaterial. In further preferred embodiments, a metamaterial is understood to mean a material which, for example, has an artificially produced structure whose permeability to electrical and / or magnetic fields (permittivity ε r and / or permeability μ r ) is different from that of a conventional or homogeneous structure Material differs. In further preferred embodiments, this can be achieved, for example, by specially made, mostly periodic structures (not shown) made of electrically and / or magnetically active materials, the structures mentioned in further preferred embodiments having maximum structural expansions in the range of the wavelength of the electromagnetic waves of the radio signal under consideration FS ( 1 ) exhibit. In particular, in further preferred embodiments, negative real parts of the complex refractive index can also be achieved using metamaterials.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen, vgl. auch das Flussdiagramm aus 8, beziehen sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Antenne 100 (2A) mit wenigstens einem Strahler 110 und einem den Strahler 110 zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial 120, wobei a) das Funktionsmaterial 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials 120 steuerbar ist, und wobei das Verfahren wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist, vgl. 8: zumindest zeitweises Bewegen 200 des Funktionsmaterials 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110, zumindest zeitweises Steuern 210 einer relativen Permeabilität und/oder einer relativen Permittivität des Funktionsmaterials 120 (z.B. durch Beaufschlagen mit einem elektrischen und/oder magnetischen Feld). Vorliegend sind beide Schritte 200, 210 beispielhaft in 8 aufgeführt, wobei deren Reihenfolge auch variieren kann bzw. wobei beide Schritte 200, 210 zumindest teilweise zeitliche überlappend ausgeführt werden können. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird nur Schritt 200 ausgeführt, bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird nur Schritt 210 ausgeführt.Further preferred embodiments, see also the flow chart from FIG 8th , relate to a method of operating an antenna 100 ( 2A) with at least one emitter 110 and one the spotlight 110 at least partially surrounding functional material 120 , where a) the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is movable and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material 120 is controllable, and wherein the method has at least one of the following steps, cf. 8th : at least temporarily moving 200 of the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 , at least temporarily controlling 210 a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material 120 (e.g. by applying an electric and / or magnetic field). Here are both steps 200 , 210 exemplary in 8th listed, the order of which can also vary or both steps 200 , 210 can be carried out at least partially overlapping in time. In further preferred embodiments only step 200 carried out, in further preferred embodiments only step 210 executed.

Der weitere optionale Schritt 220 symbolisiert das Empfangen eines Funksignals FS (1) über die verschiedenen Pfade P1, P2, P3, wobei der Empfang unter Anwendung des Prinzips gemäß den Ausführungsformen vorteilhaft verbessert werden kann, vgl. Schritt 200 und/oder 210.The further optional step 220 symbolizes the reception of a radio signal FS ( 1 ) via the various paths P1 , P2 , P3 , wherein the reception can advantageously be improved using the principle according to the embodiments, see step 200 and or 210 .

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Funktionsmaterial 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 bewegbar ist, wobei eine Antriebsvorrichtung 130 (2A) zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 vorgesehen ist, wobei das Bewegen 200 (8) aufweist: zumindest zeitweises Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials 120 relativ zu dem wenigstens einen Strahler 110 mittels der Antriebsvorrichtung 130 (2A).In further preferred embodiments it is provided that the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is movable, wherein a drive device 130 ( 2A) for at least temporarily driving a movement of the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 is provided, the moving 200 ( 8th ) comprises: at least temporarily driving a translational and / or rotational movement of the functional material 120 relative to the at least one radiator 110 by means of the drive device 130 ( 2A) .

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials 120 durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, wobei wenigstens ein Bereich des Funktionsmaterials 120 zumindest zeitweise mittels einer Steuereinrichtung 140 (2A) mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld beaufschlagt wird, vgl. Schritt 210 aus 8.In further preferred embodiments it is provided that the relative permeability and / or the relative permittivity of the functional material 120 can be controlled by applying an electric field and / or a magnetic field, with at least one area of the functional material 120 at least temporarily by means of a control device 140 ( 2A) is applied with an electric field and / or a magnetic field, see step 210 out 8th .

3A zeigt schematisch eine Kanalimpulsantwort (Amplitude A1 aufgetragen über der Zeit t) bei Verwendung einer konventionellen Antenne (nicht gezeigt). Die vorliegend beispielhaft drei nichtverschwindenden Amplitudenanteile P1', P2', P3' entsprechen z.B. den drei Pfaden P1, P2, P3 aus 1. 3B zeigt schematisch eine Frequenzantwort (Amplitude A2 in dB aufgetragen über der Frequenz f) eines Funkkanals bei Verwendung der konventionellen Antenne gemäß 3A. 3A shows schematically a channel impulse response (amplitude A1 plotted over time t) when using a conventional antenna (not shown). The three non-vanishing amplitude components in the present example P1 ', P2 ', P3 'correspond to the three paths, for example P1 , P2 , P3 out 1 . 3B shows schematically a frequency response (amplitude A2 plotted in dB over the frequency f) of a radio channel when using the conventional antenna according to 3A .

4A zeigt schematisch eine Kanalimpulsantwort bei Verwendung einer Antenne 100 gemäß bevorzugten Ausführungsformen, wobei die vorliegend beispielhaft drei nichtverschwindenden Amplitudenanteile P1", P2", P3" z.B. den drei Pfaden P1, P2, P3 aus 1 entsprechen. Zu beachten ist der zeitliche Versatz der drei nichtverschwindenden Amplitudenanteile P1", P2", P3" bezogen auf die 3A, der sich durch das Prinzip gemäß den Ausführungsformen ergeben kann. 4B zeigt schematisch eine Frequenzantwort eines Funkkanals bei Verwendung einer Antenne 100 gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen. Deutlich ist eine Vergleichmäßigung, insbesondere ohne die beiden Extrema E1, E2, bezogen auf den Verlauf gemäß 3B zu erkennen. 4A shows schematically a channel impulse response when using an antenna 100 according to preferred embodiments, the present exemplary three non-zero amplitude components P1 ", P2 ", P3 "eg the three paths P1 , P2 , P3 out 1 correspond. Note the time offset of the three non-zero amplitude components P1 ", P2 ", P3 "based on the 3A , which can result from the principle according to the embodiments. 4B shows schematically a frequency response of a radio channel when using an antenna 100 according to further preferred embodiments. A leveling out is clear, especially without the two extremes E1 , E2 , based on the course according to 3B to recognize.

Durch die Veränderung der Laufzeiten der einzelnen Pfade P1, P2, P3 aus unterschiedlichen Richtungen, wie sie unter Anwendungs des Prinzips gemäß den Ausführungsformen erzielbar ist, werden die Phasen der auf die Antenne 100 bzw. ihren Strahler 110 (2A) eintreffenden Signale verändert, womit die Kanalimpulsantwort und somit auch die Kanaltransferfunktion verändert werden kann. Beispiele hierzu sind nachstehend unter Bezugnahme auf 5A, 5B angegeben.By changing the running times of the individual paths P1 , P2 , P3 from different directions, as can be achieved using the principle according to the embodiments, the phases of the on the antenna 100 or their emitter 110 ( 2A) incoming signals changed, with which the channel impulse response and thus also the channel transfer function can be changed. Examples of this are given below with reference to FIG 5A , 5B specified.

5A zeigt schematisch eine Phasenverschiebung gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen, wobei Kurve C1 eine zufällige Phasenverschiebung pro Pfad und wobei Kurve C2 eine zufällige Phasenverschiebung für drei Pfade („Cluster“) zusammengenommen zeigt. 5A shows schematically a phase shift according to further preferred embodiments, wherein curve C1 a random phase shift per path and where curve C2 shows a random phase shift for three paths ("clusters") taken together.

Die Zusammenfassung von mehreren Pfaden gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen und Kurve C2 soll der Clusterbildung von Pfaden, d.h. zeitlich benachbarte Pfade kommen wahrscheinlich aus einer ähnlichen Richtung, Rechnung tragen. Die Möglichkeit, dass mehrere Pfade zum gleichen Zeitpunkt aus unterschiedlichen Richtungen eintreffen, wurde bei dem vorliegenden Beispiel außer Acht gelassen.The combination of several paths according to further preferred embodiments and curve C2 should take into account the clustering of paths, ie temporally adjacent paths probably come from a similar direction. The possibility of several paths arriving from different directions at the same time has been ignored in the present example.

5B zeigt schematisch eine (unveränderte) Kanaltransferfunktion, vgl. Kurve C3, sowie eine Kanaltransferfunktion mit Phasenverschiebung, vgl. Kurve C4, wie sie beispielhaft gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen erhaltbar ist, sowie eine Kanaltransferfunktion mit abschnittsweiser Phasenverschiebung, vgl. Kurve C5, wie sie beispielhaft gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen erhaltbar ist. 5B shows schematically an (unchanged) channel transfer function, see curve C3 , as well as a channel transfer function with phase shift, see curve C4 as can be obtained by way of example in accordance with further preferred embodiments, as well as a channel transfer function with a phase shift in sections, see curve C5 as can be obtained by way of example according to further preferred embodiments.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial 120 (2A) auch als Beschichtung ausgebildet sein, die z.B. auf eine Außenoberfläche 110a bzw. Teile einer Außenoberfläche 110a des Strahlers 110 anbringbar ist. Aufgrund einer möglichen Beeinflussung der Phasen der Pfade P1, P2, P3 durch die Beschichtung 120 kann die gewünschte (Beeinflussung der) Kanaltransferfunktion gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen vorteilhaft auch mit vergleichsweise dünnen Schichtdicken für die Beschichtung 120 realisiert werden. Nachfolgend ist eine Beispielrechnung gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen für eine Signalfrequenz bzw. Mittenfrequenz f = 3 GHz (Gigahertz) angegeben. Die Phasenlage Δρ nach dem Durchlauf der Schicht 120 mit der Dicke d ergibt sich mit λ = c f ε r = 0,1 m ε r zu Δρ= 360 ° λ d .

Figure DE102019210054A1_0001
Für eine Dicke von d = 0,05 m (5 cm) ergibt sich für εr= 1 dann Δρ = 180°. Um die Phasenlage gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen in einem Pfad beliebig, z.B. bis zu 360° zu verändern, sollte bevorzugt die relative Permittivität von εr = 1 bis 9 in dem Material 120 variiert werden können, z.B. durch das Anlegen eines elektrischen Feldes.In further preferred embodiments, the functional material can 120 ( 2A) can also be designed as a coating, for example on an outer surface 110a or parts of an outer surface 110a of the radiator 110 is attachable. Due to a possible influence on the phases of the paths P1 , P2 , P3 through the coating 120 According to further preferred embodiments, the desired (influencing of) the channel transfer function can advantageously also be achieved with comparatively thin layer thicknesses for the coating 120 will be realized. An example calculation according to further preferred embodiments for a signal frequency or center frequency f = 3 GHz (gigahertz) is given below. The phase position Δρ after passing through the layer 120 with the thickness d results with λ = c f ε r = 0.1 m ε r to Δρ = 360 ° λ d .
Figure DE102019210054A1_0001
 For a thickness of d = 0.05 m (5 cm), ε r = 1 then results in Δρ = 180 °. In order to change the phase position as desired in a path according to further preferred embodiments, for example up to 360 °, the relative permittivity should preferably be ε r = 1 to 9 in the material 120 can be varied, for example by applying an electric field.

6 zeigt schematisch ein vereinfachtes Diagramm eines Betriebsszenarios gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen. Ein Kommunikationssystem KS erhält von der Antenne 100 ein Antennensignal AS, ermittelt in Abhängigkeit von dem Antennensignal AS einen Informationsfluss IF, der beispielsweise die Ermittlung von Steuersignalen SS für die Antenne 100 mittels der Vorrichtung 300 ermöglicht. Die Steuersignale SS können bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen z.B. angeben, ob das Funktionsmaterial 120 bewegt werden soll und/oder ob die relative Permittivität bzw. Permeabilität des Funktionsmaterials 120 verändert werden soll, und, falls ja, ggf. in welcher Weise bzw. in welchem Maße. 6th shows schematically a simplified diagram of an operating scenario according to further preferred embodiments. A communication system KS receives from the antenna 100 an antenna signal AS determines, as a function of the antenna signal AS, an information flow IF which, for example, is used to determine control signals SS for the antenna 100 by means of the device 300 enables. The control signals SS can specify in further preferred embodiments, for example, whether the functional material 120 to be moved and / or whether the relative permittivity or permeability of the functional material 120 should be changed, and, if so, in what way or to what extent.

7 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm der Vorrichtung 300 zur Ausführung des Verfahrens gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen, also z.B. des Ablaufs gemäß 8. Die Vorrichtung 300 kann z.B. in Abhängigkeit der Daten IF (6) des Kommunikationssystems KS die Steuersignale SS ermitteln und/oder die Antenne 100 bzw. ihr Funktionsmaterial 120 entsprechend steuern. 7th shows schematically a simplified block diagram of the device 300 for carrying out the method according to further preferred embodiments, that is to say for example the sequence according to 8th . The device 300 can e.g. depending on the data IF ( 6th ) of the communication system KS the control signals SS determine and / or the antenna 100 or their functional material 120 control accordingly.

Die Vorrichtung 300 (7) weist wenigstens eine Recheneinrichtung 302 auf, die z.B. über einen oder mehrere Rechenkerne (nicht gezeigt) verfügen kann, wenigstens eine der Recheneinrichtung 302 zugeordnete Speichereinrichtung 304 zur zumindest zeitweisen Speicherung eines Computerprogramms PRG, wobei das Computerprogramm PRG insbesondere zur Steuerung eines Betriebs der Vorrichtung 300 und/oder der Antenne 100 und/oder zur Ausführung des Verfahrens gemäß bevorzugten Ausführungsformen ausgebildet ist.The device 300 ( 7th ) has at least one computing device 302 which can have one or more computing cores (not shown), for example, at least one of the computing devices 302 associated storage device 304 for at least temporary storage of a computer program PRG, the computer program PRG in particular for controlling an operation of the device 300 and / or the antenna 100 and / or is designed to carry out the method according to preferred embodiments.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist die Recheneinrichtung 302 wenigstens eines der folgenden Elemente auf: einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen programmierbaren Logikbaustein (z.B. FPGA, field programmable gate array), einen ASIC (anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis), eine Hardwareschaltung. Kombinationen hieraus sind bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch denkbar.In further preferred embodiments, the computing device 302 at least one of the following elements: a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP), a programmable logic module (e.g. FPGA, field programmable gate array), an ASIC (application-specific integrated circuit), a hardware circuit. Combinations of these are also conceivable in further preferred embodiments.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist die Speichereinrichtung 304 wenigstens eines der folgenden Elemente auf: einen flüchtigen Speicher 304a, insbesondere Arbeitsspeicher (RAM), einen nichtflüchtigen Speicher 304b, insbesondere Flash-EEPROM. Bevorzugt ist das Computerprogramm PRG in dem nichtflüchtigen Speicher 304b abgelegt.In further preferred embodiments, the storage device 304 at least one of the following elements: a volatile memory 304a , especially memory (RAM), a non-volatile memory 304b , especially Flash EEPROM. The computer program PRG is preferably in the non-volatile memory 304b filed.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Computerprogramm PRG die Funktionalität des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen bereitstellen, wie sie vorstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf 1 bis 6, 8 beschrieben worden ist. Insbesondere kann das Computerprogramm PRG bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch die Antriebsvorrichtung 130 (2A) und/oder die Steuereinrichtung 140 steuern, die vorliegend in dem optionalen Block 308 aus 7 zusammengefasst sind.In further preferred embodiments, the computer program PRG can provide the functionality of the method according to the embodiments, as described above by way of example with reference to FIG 1 to 6th , 8th has been described. In particular, in further preferred embodiments, the computer program PRG can also be the drive device 130 ( 2A) and / or the control device 140 control that is present in the optional block 308 out 7th are summarized.

Die Recheneinrichtung 302 kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen auch als „Computer“ bezeichnet werden, und das Verfahren gemäß bevorzugten Ausführungsformen, das insbesondere auch als computerimplementiertes Verfahren realisierbar ist, ist bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen durch den Computer 302 ausführbar.The computing device 302 can also be referred to as “computer” in further preferred embodiments, and the method according to preferred embodiments, which in particular can also be implemented as a computer-implemented method, is in further preferred embodiments by the computer 302 executable.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein computerlesbares Speichermedium SM (7), umfassend Befehle, insbesondere in Form eines bzw. des Computerprogramms PRG, die bei der Ausführung durch einen Computer 302 diesen veranlassen, das Verfahren gemäß den Ausführungsformen auszuführen. Das Speichermedium SM kann beispielsweise einen Festplattenspeicher (Harddisk) und/oder einen Halbleiterspeicher, z.B. eine SSD und/oder einen optischen Speicher (CD-ROM, DVD, usw.) und/oder einen sonstigen, bevorzugt digitalen, computerlesbaren Speicher aufweisen.Further preferred embodiments relate to a computer-readable storage medium SM ( 7th ), comprising commands, in particular in the form of a or the computer program PRG, which when executed by a computer 302 cause them to carry out the method according to the embodiments. The storage medium SM can for example have a hard disk memory (hard disk) and / or a semiconductor memory, for example an SSD and / or an optical memory (CD-ROM, DVD, etc.) and / or another, preferably digital, computer-readable memory.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Datenträgersignal DS, das das Computerprogrammprodukt PRG gemäß den Ausführungsformen charakterisiert und/oder überträgt. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Datenträgersignal DS z.B. für eine Übertragung des Computerprogramms PRG gemäß den Ausführungsformen von einer ersten Einheit (nicht gezeigt) zu einer zweiten Einheit (z.B. zu der Vorrichtung 300, 7) verwendet werden, z.B. von einem Server-Computer zu der Vorrichtung 300. Die Übertragung des Datenträgersignals DS kann beispielsweise einen Download des Computerprogramms PRG gemäß den Ausführungsformen über ein Datennetzwerk, insbesondere ein privates und/oder öffentliches Computernetzwerk wie z.B. das Internet umfassen, und/oder einen Cloud-Dienst, wobei das Datenträgersignal DS beispielsweise eine Mehrzahl von Datenpaketen umfassen kann. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die Übertragung z.B. auch wenigstens teilweise über ein (zelluläres) Mobilfunknetz, z.B. nach dem 4G- oder 5G-Standard, erfolgen. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die Vorrichtung 300 eine optionale Datenschnittstelle 306 zum Empfang des Datenträgersignals DS aufweisen.Further preferred embodiments relate to a data carrier signal DS which characterizes and / or transmits the computer program product PRG according to the embodiments. In further preferred embodiments, the data carrier signal DS can be used, for example, for a transmission of the computer program PRG according to the embodiments from a first unit (not shown) to a second unit (for example to the device 300 , 7th ) can be used, e.g. from a server computer to the device 300 . The transmission of the data carrier signal DS can include, for example, a download of the computer program PRG according to the embodiments via a data network, in particular a private and / or public computer network such as the Internet, and / or a cloud service, with the data carrier signal DS, for example, a plurality of data packets may include. In further preferred embodiments, the transmission can, for example, also take place at least partially via a (cellular) mobile radio network, for example according to the 4G or 5G standard. In further preferred embodiments, the device 300 an optional data interface 306 for receiving the data carrier signal DS.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist das vorstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf einen Strahler 110 (2A) beschriebene Prinzip auch auf Antennen anwendbar, die mehr als einen (aktiven und/oder passiven) Strahler 110 aufweisen, vgl. die beispielhafte Draufsicht auf eine Antenne 100' vom Yagi-Uda-Typ in 9. Besonders bevorzugt können bei solchen Ausführungsformen 100' mit mehreren Strahlern wenigstens zwei der mehreren Strahler jeweils ein entsprechendes Funktionsmaterial zugeordnet sein. Beispielsweise kann die Antenne 100' gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen als Yagi-Uda-Antenne mit einem (aktiven) Strahler 110, einem Reflektor 111 und wenigstens einem (vorliegend drei) Direktor(en) 112 ausgebildet sein, wobei z.B. sowohl dem aktiven Strahler 110 als auch z.B. wenigstens einem Direktor 112 der Yagi-Uda-Antenne ein Funktionsmaterial 120a, 120b gemäß den Ausführungsformen zugeordnet werden kann.In further preferred embodiments, this is exemplary above with reference to a radiator 110 ( 2A) The principle described can also be applied to antennas that have more than one (active and / or passive) radiator 110 have, see the exemplary top view of an antenna 100 ' of the Yagi Uda type in 9 . Particularly preferred in such embodiments 100 ' with several emitters, at least two of the several emitters can each be assigned a corresponding functional material. For example, the antenna 100 ' according to further preferred embodiments as a Yagi-Uda antenna with an (active) radiator 110 , a reflector 111 and at least one (in this case three) director (s) 112 be formed, for example, both the active radiator 110 as well as at least one director 112 the Yagi-Uda antenna is a functional material 120a , 120b can be assigned according to the embodiments.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung der Antenne 100, 100' gemäß den Ausführungsformen und/oder des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen und/oder der Vorrichtung 300 gemäß den Ausführungsformen und/oder des Computerprogramms PRG gemäß den Ausführungsformen zur zumindest zeitweisen Beeinflussung wenigstens eines Funkkanals zwischen der Antenne 100, 100' und wenigstens einer externen Einheit 10 (1).Further preferred embodiments relate to a use of the antenna 100 , 100 ' according to the embodiments and / or the method according to the embodiments and / or the device 300 according to the embodiments and / or the computer program PRG according to the embodiments for at least temporarily influencing at least one radio channel between the antenna 100 , 100 ' and at least one external unit 10 ( 1 ).

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen können durch eine Ummantelung der z.B. zumindest zeitweise als Empfangsantenne arbeitenden Antenne 100 (2A) mit dem Funktionsmaterial 120, das bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen eine über den Verlauf des Materials (z.B. entlang mindestens einer Ausdehnungsrichtung des Funktionsmaterials 120) unterschiedliche relative Permittivitätszahl εr oder Permeabilitätszahl µr aufweist, einzelne Pfade P1, P2, P3 (6) des empfangenen Signals z.B. je nach Einfallsrichtung unterschiedlich stark verzögert werden. Die Geschwindigkeit des Signals ist z.B. je nach aktuellem Wert der relativen Permittivität bzw. Permeabilität unterschiedlich. Dadurch ergeben sich im Vergleich zur Kanalimpulsantwort ohne Ummantelung (konventionelle Antenne) verzögerte Pfade je nach Einfallsrichtung.In further preferred embodiments, the antenna, which, for example, works at least temporarily as a receiving antenna, can be sheathed 100 ( 2A) with the functional material 120 , which in further preferred embodiments one over the course of the material (for example along at least one direction of expansion of the functional material 120 ) has different relative permittivity ε r or permeability number µ r , individual paths P1 , P2 , P3 ( 6th ) of the received signal can be delayed differently depending on the direction of incidence. The speed of the signal is different, for example, depending on the current value of the relative permittivity or permeability. Compared to the channel impulse response without a jacket (conventional antenna), this results in delayed paths depending on the direction of incidence.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann vorteilhaft auch eine Emulation der Veränderung der Antennenposition der Antenne 100, 100' aus Sicht des Funksignals FS (1) durch eine Veränderung der relativen Permittivität und/oder Permeabilität des Funktionsmaterials 120 erreicht werden. Eine solche Veränderung kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen z.B. durch Bewegung des Funktionsmaterials 120 relativ zur Antenne 100 bzw. zu ihrem wenigstens einen Strahler 110 geschehen (z.B. Rotation des Funktionsmaterials 120 um den Strahler 110 der Antenne 100, vgl. z.B. Schritt 200 aus 8). Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden die Materialeigenschaften z.B. durch örtliches Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes bei einem entsprechend ausgebildeten Funktionsmaterial 120 (es sind z.B. auch Metamaterialien denkbar) verändert, um den gleichen bzw. einen vergleichbaren Effekt zu erzielen, vgl. auch Schritt 210 aus 8. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen sind die Schritte 200, 210 auch miteinander kombinierbar bzw. zumindest zeitweise auch gleichzeitig zueinander ausführbar.In further preferred embodiments, an emulation of the change in the antenna position of the antenna can also be advantageous 100 , 100 ' from the point of view of the radio signal FS ( 1 ) by changing the relative permittivity and / or permeability of the functional material 120 can be achieved. In further preferred embodiments, such a change can be achieved, for example, by moving the functional material 120 relative to the antenna 100 or to their at least one spotlight 110 happen (e.g. rotation of the functional material 120 around the spotlight 110 the antenna 100 , see e.g. step 200 out 8th ). In further preferred embodiments, the material properties are determined, for example, by the local application of an electric and / or magnetic field in the case of a correspondingly designed functional material 120 (e.g. metamaterials are also conceivable) changed in order to achieve the same or a comparable effect, see also step 210 out 8th . In further preferred embodiments, the steps are 200 , 210 also combinable with one another or at least temporarily also executable simultaneously with one another.

Die Veränderung der Eigenschaften der Ummantelung 120 der Antenne 100 kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen zumindest zeitweise a) zufällig und/oder b) systematisch und/oder c) in Abhängigkeit einer Rückkopplung von Statusinformationen SS (6), die z.B. den Funkkanal charakterisieren, erfolgen. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist auch der Einsatz von maschinellem Lernen („ML“) zur optimalen Konfiguration denkbar.The change in the properties of the coating 120 the antenna 100 can, in further preferred embodiments, at least temporarily a) randomly and / or b) systematically and / or c) depending on a feedback of status information SS ( 6th ), which characterize the radio channel, for example. In further preferred embodiments, the use of machine learning (" ML ") Conceivable for an optimal configuration.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden für das Funktionsmaterial 120 ein oder mehrere Materialen mit veränderbaren Eigenschaften eingesetzt, die sich z.B. durch das Anlegen eines elektrischen Feldes hinsichtlich ihrer relativen Permeabilität und/oder relativen Permittivität steuern lassen, wodurch eine effiziente Veränderung der Signallaufzeiten von Funksignalen in dem Funktionsmaterial 120 erzielt wird. Diese Variante bietet eine besonders hohe Flexibilität und lässt eine gezielte dynamische Beeinflussung bzw. Veränderung des Funkkanals zu.In further preferred embodiments, for the functional material 120 one or more materials with changeable properties are used, which can be controlled with regard to their relative permeability and / or relative permittivity, for example by applying an electric field, whereby an efficient change in the signal transit times of radio signals in the functional material 120 is achieved. This variant offers a particularly high level of flexibility and allows targeted dynamic influencing or changing of the radio channel.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird das z.B. in Form einer Ummantelung bzw. Beschichtung des wenigstens einen Strahlers 110 (2A) der Antenne 100 vorliegende Funktionsmaterial 120 relativ zur Antenne 100 bzw. zu ihrem Strahler 110 bewegt, um die Laufzeiten der Signale aus unterschiedlichen Richtungen (vgl. die Pfade P1, P2, P3) zu verändern. Die Beschichtung 120 hat dabei vorzugsweise eine nicht veränderbare, über z.B. die Länge (entlang einer Längsachse des Strahlers 110) des Materials 120 aber nicht konstante relative Permittivität und/oder Permeabilität. Die Bewegung der Ummantelung 120 kann z.B. mit Hilfe eines Motors 130 (2A) erfolgen, der von der Vorrichtung 300 (7) gesteuert wird.In further preferred embodiments, this is done, for example, in the form of a casing or coating of the at least one radiator 110 ( 2A) the antenna 100 present functional material 120 relative to the antenna 100 or to your spotlight 110 moved to the transit times of the signals from different directions (cf. the paths P1 , P2 , P3 ) to change. The coating 120 preferably has a value that cannot be changed over, for example, the length (along a longitudinal axis of the radiator 110 ) of the material 120 but not constant relative permittivity and / or permeability. The movement of the sheath 120 can eg with the help of a motor 130 ( 2A) done by the device 300 ( 7th ) is controlled.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Prinzips auch eine Kanalimpulsantwort zwischen Sender und Empfänger am Sender beeinflusst werden. Hierbei ist jedoch der Informationsfluss vom Empfänger zum Sender länger, da die Information erst zurückgesendet werden muss. Zudem hat eine Veränderung der Kanalimpulsantwort am Sender Auswirkung auf alle Empfänger.In further preferred embodiments, a channel impulse response between transmitter and receiver at the transmitter can also be influenced using the principle described above. In this case, however, the flow of information from the receiver to the sender is longer because the information first has to be sent back. In addition, a change in the channel impulse response at the transmitter affects all receivers.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Prinzip gemäß den Ausführungsformen z.B. bei Funksystemen des 5G (fünfte Generation)-Standards, insbesondere im Bereich der Industrieautomatisierung, eingesetzt werden, insbesondere zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Funkkommunikation, und/oder z.B. bei Funksystemen gemäß IEEE 802.11 und dergleichen.In further preferred embodiments, the principle according to the embodiments can be used, for example, in radio systems of the 5G (fifth generation) standard, in particular in the field of industrial automation, in particular to increase the reliability of radio communication and / or, for example, in radio systems in accordance with IEEE 802.11 and the same.

Claims (15)

Antenne (100; 100') mit wenigstens einem Strahler (110) und einem den Strahler (110) zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial (120), wobei a) das Funktionsmaterial (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials (120) steuerbar ist.Antenna (100; 100 ') with at least one radiator (110) and a functional material (120) surrounding the radiator (110) at least in some areas, wherein a) the functional material (120) is movable relative to the at least one radiator (110) and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material (120) can be controlled. Antenne (100; 100') nach Anspruch 1, wobei das Funktionsmaterial (120) den wenigstens einen Strahler (110) zumindest abschnittsweise ummantelt.Antenna (100; 100 ') after Claim 1 , wherein the functional material (120) encases the at least one radiator (110) at least in sections. Antenne (100; 100') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Funktionsmaterial (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) bewegbar ist, und wobei eine Antriebsvorrichtung (130) zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) vorgesehen ist.Antenna (100; 100 ') according to at least one of the Claims 1 to 2 wherein the functional material (120) is movable relative to the at least one radiator (110), and wherein a drive device (130) is provided for at least temporarily driving a movement of the functional material (120) relative to the at least one radiator (110). Antenne (100; 100') nach Anspruch 3, wobei die Antriebsvorrichtung (130) zum zumindest zeitweisen Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) ausgebildet ist.Antenna (100; 100 ') after Claim 3 wherein the drive device (130) is designed to at least temporarily drive a translatory and / or rotary movement of the functional material (120) relative to the at least one radiator (110). Antenne (100; 100') nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Funktionsmaterial (120) eine sich entlang wenigstens einer Ausdehnungsrichtung des Funktionsmaterials (120) ändernde und/oder unterschiedliche relative Permeabilität und/oder relative Permittivität aufweist.Antenna (100; 100 ') according to at least one of the preceding claims, wherein the functional material (120) has a relative permeability and / or relative permittivity that changes and / or different along at least one direction of extent of the functional material (120). Antenne (100; 100') nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials (120) durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, und wobei insbesondere eine Steuereinrichtung (140) zum zumindest zeitweisen Beaufschlagen wenigstens eines Bereiches des Funktionsmaterials (120) mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld vorgesehen ist.Antenna (100; 100 ') according to at least one of the preceding claims, wherein the relative permeability and / or the relative permittivity of the Functional material (120) can be controlled by applying an electric field and / or a magnetic field, and wherein in particular a control device (140) is provided for at least temporarily applying an electric field and / or a magnetic field to at least one area of the functional material (120) is. Antenne (100; 100') nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Funktionsmaterial (120) ein Metamaterial aufweist.Antenna (100; 100 ') according to at least one of the preceding claims, wherein the functional material (120) comprises a metamaterial. Verfahren zum Betreiben einer Antenne (100; 100') mit wenigstens einem Strahler (110) und einem den Strahler (110) zumindest bereichsweise umgebenden Funktionsmaterial (120), wobei a) das Funktionsmaterial (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) bewegbar ist und/oder b) eine relative Permeabilität und/oder eine relative Permittivität des Funktionsmaterials (120) steuerbar ist, und wobei das Verfahren wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist: zumindest zeitweises Bewegen (200) des Funktionsmaterials (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110), zumindest zeitweises Steuern (210) einer relativen Permeabilität und/oder einer relativen Permittivität des Funktionsmaterials (120).Method for operating an antenna (100; 100 ') with at least one radiator (110) and a functional material (120) surrounding the radiator (110) at least in some areas, wherein a) the functional material (120) is relative to the at least one radiator (110) is movable and / or b) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material (120) can be controlled, and wherein the method has at least one of the following steps: at least temporarily moving (200) the functional material (120) relative to the at least an emitter (110), at least temporarily controlling (210) a relative permeability and / or a relative permittivity of the functional material (120). Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Funktionsmaterial (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) bewegbar ist, und wobei eine Antriebsvorrichtung (130) zum zumindest zeitweisen Antreiben einer Bewegung des Funktionsmaterials (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) vorgesehen ist, wobei das Bewegen (200) aufweist: zumindest zeitweises Antreiben einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Funktionsmaterials (120) relativ zu dem wenigstens einen Strahler (110) mittels der Antriebsvorrichtung (130).Procedure according to Claim 8 , wherein the functional material (120) is movable relative to the at least one radiator (110), and wherein a drive device (130) is provided for at least temporarily driving a movement of the functional material (120) relative to the at least one radiator (110), wherein the moving (200) comprises: at least temporarily driving a translational and / or rotational movement of the functional material (120) relative to the at least one radiator (110) by means of the drive device (130). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die relative Permeabilität und/oder die relative Permittivität des Funktionsmaterials (120) durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld steuerbar ist, und wobei wenigstens ein Bereich des Funktionsmaterials (120) zumindest zeitweise mittels einer Steuereinrichtung (140) mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld beaufschlagt wird.Method according to at least one of the Claims 8 to 9 , wherein the relative permeability and / or the relative permittivity of the functional material (120) can be controlled by applying an electric field and / or a magnetic field, and at least one area of the functional material (120) at least temporarily by means of a control device (140) an electric field and / or a magnetic field is applied. Vorrichtung (300) zur Ausführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10.Device (300) for carrying out the method according to at least one of the Claims 8 to 10 . Computerlesbares Speichermedium (SM), umfassend Befehle, insbesondere in Form eines Computerprogramms (PRG), die bei der Ausführung durch einen Computer (302) diesen veranlassen, das Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10 auszuführen.Computer-readable storage medium (SM), comprising instructions, in particular in the form of a computer program (PRG), which, when executed by a computer (302), cause the computer (302) to execute the method according to at least one of the Claims 8 to 10 execute. Computerprogramm (PRG), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer (202) diesen veranlassen, das Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10 auszuführen.Computer program (PRG), comprising instructions which, when the program is executed by a computer (202), cause the program to perform the method according to at least one of the Claims 8 to 10 execute. Datenträgersignal (DS), das das Computerprogramm (PRG) nach Anspruch 13 überträgt.Data carrier signal (DS) that the computer program (PRG) according to Claim 13 transmits. Verwendung der Antenne (100; 100') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10 und/oder der Vorrichtung (300) nach Anspruch 11 und/oder des Computerprogramms (PRG) nach Anspruch 13 zur zumindest zeitweisen Beeinflussung wenigstens eines Funkkanals zwischen der Antenne (100; 100') und wenigstens einer externen Einheit (10).Use of the antenna (100; 100 ') according to at least one of the Claims 1 to 7th and / or the method according to at least one of Claims 8 to 10 and / or the device (300) Claim 11 and / or the computer program (PRG) Claim 13 for at least temporarily influencing at least one radio channel between the antenna (100; 100 ') and at least one external unit (10).
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