DE19858790A1

DE19858790A1 - Dielektrische Resonatorantenne

Info

Publication number: DE19858790A1
Application number: DE19858790A
Authority: DE
Inventors: Frank Heinrichs; Rebekka Porath; Peter J Dr Massey
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-06-21
Also published as: TW439326B; CN1261730A; KR20000048232A; CN1197199C; EP1018780B1; DE59902831D1; US6323808B1; EP1018780A1; KR100710726B1; JP2000209020A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine dielektrische Resonatorantenne (1), bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne (1), die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen (4, 5) besitzt. Um eine dielektrische Resonanzantenne (1) zu schaffen, die bessere Möglichkeiten zur Verkleinerung des Volumens und zur Installaltion innerhalb eines Gerätes bietet, wird vorgeschlagen, daß die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen (4, 5) liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist. Die Länge der Kante wird mit d bezeichnet und ist bei einer dielektrischen Resonatorantenne (1) gemäß der Erfindung deutlich kleiner als die Länge der beiden anderen Kanten des Quaders. Um eine bessere und besonders flexible Verkleinerung des Antennenvolumens zu ermöglichen, muß die Länge wenigstens einer Kante reduziert werden. Überraschend zeigt sich, daß die Kante mit der Länge d ohne erheblichen Effizienzverlust der Antenne (1) deutlich verkürzt werden kann. Sowohl die Strahlungsleistung als auch die Genauigkeit der Resonanzfrequenz bleiben erhalten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine dielektrische Resonatorantenne bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feld verteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne, die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen besitzt.

Weiterhin betrifft die Erfindung noch einen Sender, einen Empfänger und ein Mobil funkgerät mit einer dielektrischen Resonatorantenne bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne, die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen besitzt.

Dielektrische Resonatorantennen (DRA) sind als miniaturisierte Antennen aus Keramik oder einem anderen Dielektrikum für Mikrowellenfrequenzen bekannt. Ein dielektrischer Resonator, dessen Dielektrikum mit einer Dielektrizitätszahl von ε_r << von Luft umgeben ist, besitzt aufgrund der elektromagnetischen Randbedingungen an den Grenzflächen des Dielektrikums ein diskretes Spektrum von Eigenfrequenzen und Eigenmoden. Diese sind definiert durch die spezielle Lösung der elektromagnetischen Gleichungen für das Dielek trikum bei den gegebenen Randbedingungen an den Grenzflächen. Im Gegensatz zu einem Resonator, der bei Vermeidung von Abstrahlungsverlusten eine sehr hohe Güte aufweist, steht bei einer Resonatorantenne die Abstrahlung von Leistung im Vordergrund. Da keine leitenden Strukturen als strahlendes Element verwendet werden, kann sich der Skineffekt nicht negativ auswirken. Daher weisen solche Antennen niedrige ohmsche Verluste bei hohen Frequenzen auf. Durch die Verwendung von Materialien mit hoher Dielektrizitäts zahl kann weiterhin ein kompakter, miniaturisierter Aufbau erreicht werden, da für eine vorgewählte Eigenfrequenz (Sende- und Empfangsfrequenz) durch Erhöhung von ε_r die Abmessungen verkleinert werden können. Die Abmessungen einer DRA gegebener Frequenz sind näherungsweise invers proportional zu . Eine Erhöhung von ε_r um einen Faktor a bewirkt bei gleichbleibender Resonanzfrequenz also eine Reduzierung aller Dimensionen um den Faktor √α und somit des Volumens um einen Faktor α^3/2. Weiterhin muß ein Material für eine DRA eine gute Hochfrequenztauglichkeit, geringe dielektrische Verluste und Temperaturstabilität aufweisen. Das schränkt die verwendbaren Materialien stark ein. Geeignete Materialien besitzen ε_r-Werte von typischerweise maximal 120. Neben dieser Begrenzung der Möglichkeit zur Miniaturisierung verschlechtern sich die Strahlungseigenschaften einer DRA mit zunehmendem ε_r.

In der Fig. 1 ist eine solche DR-Antenne 1 in der beispielhaft betrachteten Grundform dargestellt. Neben der Form als Quader sind auch andere Formen möglich, wie zum Beispiel zylinder- oder kugelförmige Geometrien. Dielektrische Resonatorantennen sind resonante Bauteile, die nur in einem schmalen Band um eine ihrer Resonanzfrequenzen (Eigenfrequenzen) arbeiten. Das Problem der Miniaturisierung einer Antenne ist äquiva lent dazu, die Arbeitsfrequenz bei gegebenen Antennenabmessungen zu erniedrigen. Deshalb wird die niedrigste Resonanz (TE² ₁₁₁-Mode) verwendet. Diese Mode besitzt Symmetrieebenen in ihren elektromagnetischen Feldern, von denen eine Symmetrieebene des elektrischen Feldes mit Symmetrieebene 2 bezeichnet ist. Wenn die Antenne in der Symmetrieebene 2 halbiert und eine elektrisch leitfähige Fläche 3 angebracht wird (beispielsweise eine Metallplatte), bleibt die Resonanzfrequenz gleich der einer Antenne mit den ursprünglichen Abmessungen. Man erhält so eine Struktur, in der sich dieselbe Mode bei derselben Frequenz ausbildet. Diese ist in der Fig. 2 dargestellt. Eine weitere Miniaturisierung kann bei dieser Antenne mittels eines Dielektrikums mit hoher Dielektri zitätszahl ε_r erzielt werden. Dabei wird vorzugsweise ein Material mit geringen dielektri schen Verlusten ausgewählt.

Eine solche dielektrische Resonatorantenne wird in dem Artikel "Dielearic Resonator Antennas - A review and general design relations for resonant frequency and bandwidth", Rajesh K. Mongia und Prakash Barthia, Intern. Journal of Microwave and Millimeter wave Computer-aided Engineering, Vol. 4, No. 3, 1994, Seiten 230-247 beschrieben. Dabei wird ein Überblick über die Moden und die Strahlungscharakteristik für verschie dene Formen, wie zylindrische, kugelförmige und rechtwinklige DRA's gegeben. Es werden für unterschiedliche Formen die möglichen Moden und Symmetrieebenen gezeigt (siehe Fig. 4, 5, 6 und Seite 240, linke Spalte, Zeilen 1-21). In der Fig. 9 und der zuge hörigen Beschreibung wird insbesondere eine quaderförmige dielektrische Resonator antenne beschrieben. Mittels einer Metallfläche in der x-z-Ebene bei y = 0 oder der y-z- Ebene bei x = 0 kann die ursprüngliche Struktur halbiert werden, ohne die Feldverteilung oder andere Resonanzcharakteristika für die TE² ₁₁₁-Mode zu verändern (Seite 244, rechte Spalte, Zeilen 1-7). Die DRA wird über eine Zuleitung mit Mikrowellenleistung angeregt, indem sie in das Streufeld in der Nähe einer Mikrowellenleitung (beispielsweise eine Microstripleitung oder das Ende einer Koaxialleitung) eingebracht wird.

Die Möglichkeit zur Verkleinerung des Volumens wird auf die Verwendung der zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Symmetrieebenen als Außenflächen beschränkt. Auf diese Weise kann das Volumen einer DRA bei gleichbleibender Frequenz nur um den Faktor 4 reduziert werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine dielektrische Resonatorantenne zu schaffen, die bessere Möglichkeiten zur Verkleinerung des Volumens bietet. Des weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Sender, einen Empfänger und ein Mobilfunkgerät mit besseren Möglichkeiten zur Verkleinerung des Gesamtvolumens und zur Installation von Komponenten innerhalb eines Gerätes zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die parallel zu einer Schnittgera den der Symmetrieebenen liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist. Die Symmetrieebenen der elektrischen Feldverteilung einer Eigenmode stehen rechtwinklig aufeinander und sind parallel zu jeweils einer Außenfläche des Quaders. Daher liegt die Schnittgerade der Symmetrieebenen parallel zu einer der Kanten des Quaders. Die Länge dieser Kante wird mit d bezeichnet und ist bei einer dielektrischen Resonatorantenne gemäß der Erfindung deutlich kleiner als die Länge der beiden anderen Kanten des Quaders. Die Kante mit der Länge d steht damit senkrecht zum elektrischen Feld der Eigenmode der Antenne. Um eine bessere und insbesondere flexible Verkleinerung des Antennenvolumens zu ermöglichen, muß die Länge wenigstens einer Kante reduziert werden. Überraschend zeigt sich, daß die Kante mit der Länge d ohne erheblichen Effizienzverlust der Antenne deutlich verkürzt werden kann. Sowohl die Strahlungsleistung als auch die Genauigkeit der Resonanzfrequenz bleiben erhalten.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich eine erste Symmetrieebene parallel zu einer ersten Außenfläche in der geometrischen Mitte des Quaders befindet, daß sich eine zweite Symmetrieebene senkrecht zur ersten Symmetrieebene und parallel zu einer zweiten Außenfläche in der geometrischen Mitte des Quaders befindet, daß die erste und die zweite Symmetrieebene zur Bildung jeweils einer Außenfläche einer dielektrischen Resonatorantenne vorgesehen sind, daß eine elektrisch leitende Schicht auf den durch die Symmetrieebenen gebildeten Außenflächen vorgesehen ist. Bei Verwendung der niedrig sten Eigenmode als Resonanzfrequenz befinden sich die Symmetrieebenen auf jeweils halber Kantenlänge in der Mitte des Quaders. Auch bei einer Miniaturisierung der Antenne, indem die Symmetrieebenen mit einer elektrisch leitfähigen Schicht die Außen flächen bilden, kann die Länge d der Kante parallel zur Schnittgeraden besonders vorteil haft zur Verkleinerung des Antennenvolumens verkürzt werden. Durch die erfindungs gemäße Wahl der Kante des Quaders werden die elektrisch leitfähig beschichteten Außen flächen verkleinert, während die Größe der Außenflächen der Antenne, über die Leistung gesendet oder empfangen wird, erhalten bleibt. Das führt zu einer gleichbleibend hohen Antenneneffizienz trotz Verkleinerung des Antennenvolumens.

Für eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf den zwei Außenflächen jeweils eine Metallschicht aufgebracht ist, daß eine Metallschicht mit einer Platine verbunden ist, daß die Platine eine Leitung für ein Sende- oder Empfangssignal enthält, und daß die Leitung für ein Sende- oder Empfangssignal über die Metallschicht und einen auf der dielektrischen Resonatorantenne aufgebrachten Kontakt mit der Antenne gekoppelt ist.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung noch durch einen Sender, einen Empfänger und ein Mobilfunkgerät mit einer solchen dielektrischen Resonatorantenne gelöst, bei der die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1: eine dielektrische Resonatorantenne,

Fig. 2: eine halbierte dielektrische Resonatorantenne mit einer elektrisch leitenden Schicht in einer Symmetrieebene,

Fig. 3: eine quaderförmige Grundform der dielektrischen Resonatorantenne mit Seitenlängen a, b und d,

Fig. 4A: eine Feldverteilung eines elektrischen Feldes einer Eigenmode einer quader förmigen dielektrischen Resonatorantenne in einer Ebene senkrecht zur kürzesten Seitenlänge,

Fig. 4B: eine mittels der Symmetrieebenen der dielektrischen Resonatorantenne verkleinerte Antenne mit der Feldverteilung,

Fig. 5: eine auf eine Platine mit einer Zuleitung montierte dielektrische Resonator antenne und

Fig. 6: ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Mobilfunkgerätes mit Sende- und Empfangspfad und einer dielektrischen Resonatorantenne.

In der Fig. 3 ist eine dielektrische Resonatorantenne DRA 1 in einer Grundform mit rechtwinkligen Seitenflächen und Seitenlängen a, b und d in den Richtungen x, y und z eines kartesischen Koordinatensystems dargestellt. Die DRA 1 besitzt ein diskretes Spek trum von Eigenfrequenzen, die durch die geometrische Form und die äußeren Abmessun gen sowie die durch die relative Dielektrizitätskonstante ε_r des verwendeten Materials bestimmt sind. Um die DRA 1 als Antenne für eine Mikrowellenleistung bei einer defi nierten Frequenz verwenden zu können, muß ihre Eigenfrequenz in der Nähe der definierten Frequenz liegen. Im Ausführungsbeispiel ist die DRA 1 für die Zentrums frequenz 942.5 MHz des GSM900-Standards als gegebener Frequenz ausgelegt. Als Material wird eine temperaturstabile Keramik verwendet, die typischerweise einen Wert von ε_r = 85 hat. Damit ergeben sich für die quaderförmige DRA 1 die Abmessungen von etwa a ≈ b 30 mm und d ≈ 5.5 mm. Da diese Abmessungen für eine Integration in Geräte der Mobilkommunikation zu groß scheint, wird die DRA 1, wie in den Fig. 4A und 4B dargestellt, verkleinert.

Die Fig. 4A zeigt einen Querschnitt durch die quaderförmige DRA 1 in einer Ebene senkrecht zur kürzesten Seitenlänge d. Die Seitenlängen a bzw. b liegen in x- bzw. y- Richtung. Dazu ist eine Feldverteilung eines elektrischen Feldes eingezeichnet, das zu der Eigenmode mit der niedrigsten Frequenz der DRA 1 gehört. Deutlich sichtbar weist diese elektrische Feldverteilung bei x = a/2 und y = b/2 zwei senkrecht aufeinander stehende Symmetrieebenen 4 und 5 auf, die im Querschnitt durch unterbrochene Linien gekenn zeichnet sind. Die zwei Symmetrieebenen 4 und 5 und ihre Schnittgerade stehen senkrecht auf der Zeichenebene. Mit Hilfe von Fig. 3 ist zu sehen, daß die Kante des Quaders parallel zur Schnittgeraden mit der Länge d bezeichnet ist. Schneidet man die DRA 1 längs einer dieser Ebenen und versieht die entstehende Schnittfläche mit einer Metallisierung 6 bzw. 7, so erhält man eine Struktur, in der sich dieselbe Mode bei derselben Frequenz ausbildet. Wendet man dieses Verfahren zweimal an, so erhält man die in der Fig. 4B gezeigte, verkleinerte DRA 8. Mittels der bekannten Symmetrieebenen 4 und 5 kann man also das Volumen der DRA 1 bei gleichbleibender Frequenz um den Faktor 4 auf a/2.b/2.d (x.y.z) reduzieren. Für das Ausführungsbeispiel resultiert die DRA 8 mit den Abmessungen 15.15.5.5 mm³.

Durch die direkte Abhängigkeit des Volumens der DRA 1 von der Länge d, kann die DRA 1 durch Verkürzung von d miniaturisiert werden. Insbesondere bei der verkleinerten DRA 8 mit dem Volumen a/2.b/2.d verkleinern sich durch die Verkürzung nur die Außen flächen mit der Metallisierung G und 7. Die Ausdehnung dieser Flächen hängt über a/2.d bzw. b/2.d von der Kantenlänge d ab, während die Außenflächen a/2.b/2 konstant bleiben. Da insbesondere die Größe der strahlenden Außenfläche einer DRA 8 charakte ristisch für die Effizienz ist, und über die metallisierten Außenflächen keine Leistung abgestrahlt werden kann, wird die Strahlungseffizienz der DRA 8 nur in geringem Maß verringert.

In der Fig. 5 ist eine auf eine Platine 9 mit einer Zuleitung 10 montierte dielektrische Resonatorantenne 8 dargestellt. Die Zuleitung 10 ist durch eine Microstrip-Leitung 10 realisiert. Die DRA 8 wird durch einen Quader aus einem dielektrischen Material mit ε_r = 81 und den Abmessungen a = 9,7 mm, b = 9,7 mm und d = 3,55 mm gebildet. Die DRA 8 ist auf einer schmalen Außenfläche senkrecht zur Platine 9 mit einer Metallisierung beschichtet. Die Platine 9 besteht aus einer leitenden Oberfläche auf einer dielektrischen Schicht. In einem von der leitenden Oberfläche ausgesparten Teil, der an eine schmale Außenfläche ohne Metallisierung der DRA 8 grenzt, ist die Microstrip-Leitung 10 aufgebracht. Die Microstrip-Leitung 10 dient zur Übertragung eines zu sendenden oder empfangenen Signals. Dazu ist an der an die Microstrip-Leitung 10 grenzenden schmalen Außenfläche der DRA 8 ein elektrischer Kontakt 11 angebracht, der mit der Microstrip- Leitung 10 verbunden wird. An der Microstrip-Leitung 10 kann am anderen Ende noch ein Kontakt zum Anschluß einer Koaxialleitung angebracht sein. Die DRA 8 besitzt bei dieser Ausführungsform eine Zentrumsfrequenz von 1906,5 MHz und eine 3dB-Band breite von 2,4%.

Die Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm die Funktionsblöcke eines Sende- und eines Empfangspfades eines Mobilfunkgerätes mit einer DRA 8, wie es beispielsweise einem Mobiltelefon nach dem GSM-Standard entspricht. Die DRA 8 ist mit einem Antennen umschalter oder Frequenzduplexer 12 gekoppelt, der in einem Empfangs- bzw. Sende betrieb den Empfangs- bzw. Sendepfad mit der DRA 8 verbindet. Im Empfangsbetrieb gelangen die analogen Funksignale über eine Empfangsschaltung 13 zu einem A/D- Umsetzer 14. Die erzeugten digitalen Signale werden in einem Demodulator 15 demodu liert und anschließend einem digitalen Signalprozessor (DSP) 16 zugeführt. Im DSP 16 werden nacheinander die nicht im einzelnen dargestellten Funktionen Entzerrung, Entschlüsselung, Kanaldekodierung und Sprachdekodierung durchgeführt. Mit einem D/A-Umsetzer 17 werden analoge Signale erzeugt, die über einen Lautsprecher 18 ausgegeben werden.

Im Sendebetrieb werden die von einem Mikrofon 19 aufgenommenen analogen Sprach signale mit einem A/D-Umsetzer 20 umgewandelt und dann einem DSP 21 zugeführt. Der DSP 21 führt die dem Empfangsbetrieb komplementären Funktionen Sprachkodie rung, Kanalcodierung und Verschlüsselung durch, wobei alle Funktionen von einem einzigen DSP ausgeführt werden. Die binär kodierten Datenworte werden in einem Modulator 22 GMSK moduliert und dann in einem DIA-Umsetzer 23 in analoge Funksignale umgewandelt. Eine Senderendstufe 24 mit einem Leistungsverstärker erzeugt das über die DRA 8 zu sendende Funksignal.

Die Beschreibung des Sende- bzw. Empfangspfades 8, 13, 14, 15, 16, 17, 18 bzw. 8, 19, 20, 21, 22, 23, 24 entspricht der eines einzelnen Senders bzw. Empfängers. Der Frequenz duplexer 12 muß nicht vorgesehen werden, sondern Sende- und Empfangspfad verwenden eine eigene DRA 8 als Antenne. Neben der Anwendung im Mobilfunkbereich ist auch eine Verwendung in jedem anderen Bereich der Funkübertragung denkbar (z. B. für Schnurlos telefone nach DECT oder CT, für Richt- oder Bündelfunkgeräte oder Pager). Die DRA 8 kann jeweils der Übertragungsfrequenz angepaßt werden.

Claims

1. Dielektrische Resonatorantenne (1) bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne (1), die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen (4, 5) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen (4, 5) liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist.

2. Dielektrische Resonatorantenne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß sich eine erste Symmetrieebene (4) parallel zu einer ersten Außenfläche in der geometrischen Mitte des Quaders befindet,
- daß sich eine zweite Symmetrieebene (5) senkrecht zur ersten Symmetrieebene und parallel zu einer zweiten Außenfläche in der geometrischen Mitte des Quaders befindet,
- daß die erste und die zweite Symmetrieebene (4, 5) zur Bildung jeweils einer Außenfläche einer dielektrischen Resonatorantenne (8) vorgesehen sind,
- daß eine elektrisch leitende Schicht (6, 7) auf den durch die Symmetrieebenen (4, 5) gebildeten Außenflächen vorgesehen ist.

3. Dielektrische Resonatorantenne (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß auf den zwei Außenflächen jeweils eine Metallschicht (6, 7) aufgebracht ist,
- daß eine Metallschicht (7) mit einer Platine (9) verbunden ist,
- daß die Platine (9) eine Leitung (10) für ein Sende- oder Empfangssignal enthält,
- daß die Leitung (10) für ein Sende- oder Empfangssignal über die Metallschicht (7) und einen auf der dielektrischen Resonatorantenne (8) aufgebrachten Kontakt (11) mit der Antenne (8) gekoppelt ist.

4. Sender (8, 13, 14, 15, 16, 17, 18) mit einer dielektrischen Resonatorantenne (1) bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne (1), die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen (4, 5) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen (4, 5) liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist.

5. Empfänger (8, 19, 20, 21, 22, 23, 24) mit einer dielektrischen Resonatorantenne (1) bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne (1), die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen (4, 5) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen (4, 5) liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist.

6. Mobilfunkgerät (8, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24) mit einer dielektrischen Resonatorantenne (1) bestehend aus einem rechtwinkligen Quader aus einem dielektrischen Material, in dem eine elektrische Feldverteilung einer Eigenmode der dielektrischen Resonatorantenne (1), die insbesondere durch externe Anregung erzeugt wird, wenigstens zwei nicht parallele Symmetrieebenen (4, 5) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu einer Schnittgeraden der Symmetrieebenen (4, 5) liegende Kante des Quaders zur Bildung der kürzesten Kante des Quaders vorgesehen ist.