DE3689132T2 - Elektromagnetisch gekoppelte Streifenantennen mit an Speiseleitungen kapazitiv gekoppelten Speisestreifen. - Google Patents

Elektromagnetisch gekoppelte Streifenantennen mit an Speiseleitungen kapazitiv gekoppelten Speisestreifen.

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DE3689132T2 DE86850212T DE3689132T DE3689132T2 DE 3689132 T2 DE3689132 T2 DE 3689132T2 DE 86850212 T DE86850212 T DE 86850212T DE 3689132 T DE3689132 T DE 3689132T DE 3689132 T2 DE3689132 T2 DE 3689132T2
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gekoppeltes Mikrostrip-Flächenantennenelement (EMCP-Antennenelement), dessen Versorgungsfläche kapazitiv mit einer Versorgungsleitung gekoppelt ist. Die Versorgungsfläche ist elektromagnetisch mit einer Strahlerfläche gekoppelt. Eine Vielzahl von solchen Antennen kann kombiniert werden, um ein Antennengruppe zu bilden.
  • Mikrostrip-Antennen werden seit Jahren als kompakte Strahler verwendet. Sie weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Beispielsweise sind sie im allgemeinen ineffiziente Strahler für elektromagnetische Strahlung; sie arbeiten mit einer schmalen Bandbreite; und sie erfordern komplizierte Verbindungsverfahren, um lineare und zirkulare Polarisation zu erzielen, so daß die Herstellung schwierig ist.
  • Einige der vorgenannten Probleme sind gelöst worden. Die US-PS 3 803 623 zeigt eine Einrichtung, um Mikrostrip-Antennen zu wirkungsvolleren Strahlern von elektromagnetischer Strahlung zu machen. Die US-PS 3 987 455 zeigt eine Vielelement-Mikrostrip-Antennengruppe mit einer breiten Betriebsbandbreite. Die US-PS 4 067 016 zeigt eine zirkular polarisierte Mikrostrip-Antenne.
  • Die in den oben angegebenen Patentschriften beschriebenen Antennen weisen immer noch einige Mängel auf. Sie lehren nämlich sämtlich Versorgungsflächen, die direkt mit einer Versorgungsleitung verbunden sind.
  • Die US-PS'en 4 ,125 837, 4 125 838, 4 125 839 und 4 316 194 zeigen Mikrostrip-Antennen, bei denen zwei Versorgungspunkte verwendet werden, um eine zirkulare Polarisation zu erreichen. Jedes Element der Gruppe hat eine Diskontinuität, so daß das Element eine unregelmäßige Gestalt hat. Infolgedessen wird eine zirkulare Polarisation mit einem kleinen Achsenverhältnis erreicht. Jedes Element ist einzeln über eine koaxiale Versorgungsleitung direkt gekoppelt.
  • Die bisher angegebenen Patentschriften lösen zwar eine Reihe von Problemen, die der Technologie der Mikrostrip-Antennen anhaften, aber es sind weitere Schwierigkeiten aufgetreten. Beispielsweise wird zwar eine zirkulare Polarisation erreicht, aber es werden zwei Versorgungspunkte benötigt, und die Antennenelemente müssen direkt mit einer Speiseleitung verbunden sein. Die US-PS 4 477 813 zeigt ein Mikrostrip-Antennensystem mit einer nichtleitend gekoppelten Versorgungsleitung. Allerdings wird keine zirkulare Polarisation erreicht.
  • Die gleichzeitig anhängige eigene US-Anmeldung Serial-Nr. 623 877 vom 25. Juni 1984 zeigt eine breitbandige zirkulare Polarisationstechnik für eine Mikrostrip-Antennengruppe. Die dort gezeigte Erfindung erzielt zwar eine breitbandige zirkulare Polarisation, aber die Verwendung einer kapazitiven Kopplung zwischen der Versorgungsleitung und der Versorgungsfläche und die Verwendung einer elektromagnetischen Kopplung zwischen der Versorgungsfläche und der Strahlerfläche wird nicht angegeben.
  • AP-S INTERNATIONAL SYMPOSIUM, Symposium Digest, Vancouver, 17.-21. Juni 1985, Bd. 1, S. 405-408, IEEE, New York, USA; P.B. KATEHI et al.: "A bandwidth enhancement method for microstrip antennas": Diese Druckschrift lehrt ein Verfahren zur Verbesserung der Bandbreite eines gedruckten Dipols durch Einbetten von passiven Streifendipolen zwischen der Versorgungsleitung und dem gedruckten Dipol. Die Verwendung von passiven Dipolen, die aufgrund ihrer Beschaffenheit elektromagnetisch mit dem aktiven Dipol gekoppelt sind, gehört zum Allgemeinwissen bei Dipolanordnungen. Die Dipole und die Versorgungsleitung haben die gleiche Breite, und die Kopplung wird durch die Offset-Strecke eingestellt.
  • AP-S-INTERNATIONAL SYMPOSIUM, Boston, 1984, Bd. 1, S. 251-254, IEEE, New York, USA; C.H. CHEN et al.: "Broadband two-layer microstrip antenna": Diese Druckschrift gibt ein Verfahren an zum Erzielen von zirkularer Polarisation durch Zweipunkt-Sondenversorgung von vier Flächen gleichzeitig. Das Flächenelement ist bei dieser Druckschrift eine elektromagnetisch gekoppelte Struktur, die allgemein dem entspricht, was in der oben angegebenen gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung zu finden ist.
  • Keine der vorstehend angegebenen Schriften zeigt die Anwendung von kapazitiver Kopplung zwischen einer Versorgungsleitung und Versorgungsflächen und die Anwendung von elektromagnetischer Kopplung zwischen einer Versorgungsfläche und einer Strahlerfläche.
  • Die GB-A-2 046 530 zeigt in Fig. 3 eine Struktur, bei der der Resonator 19 einen Strahler 15 teilweise überlappt. In Fig. 5 überlappt der Resonator 31 teilweise einen Strahler 27. Die Struktur des Resonators 19 entspricht zwar der Struktur einer Versorgungsfläche 3, aber der Resonator 19, 31 in den Fig. 3 und 5 ist direkt mit der Versorgungsleitung 18 verbunden. Daher sind die Elemente 18, 19 und 20 sämtlich Teile desselben Materialstücks. Infolgedessen liegt der Resonator 19 inhärent in derselben Ebene wie der Versorgungsbereich 18. Dagegen ist bei der vorliegenden Erfindung die Versorgungsfläche 3 kapazitiv mit der Versorgungsleitung gekoppelt und liegt daher in einer von der Ebene der Versorgungsleitung verschiedenen Ebene. Das bedeutet, daß es nicht möglich ist, die Struktur der Fig. 3 und 5 der GB-PS in Streifenleitungstechnik zu implementieren, weil es nicht möglich ist, das Element 18 abzudecken, ohne gleichzeitig das Element 19 abzudecken, weil die beiden Elemente in derselben Ebene liegen.
  • Mit dem Aufkommen bestimmter Technologien, z. B. von integrierten Mikrowellenschaltkreisen (MIC), monolithischen integrierten Mikrowellenschaltkreisen (MMIC) und direktstrahlenden Satelliten (DBS), hat sich ein Bedarf für billige, leicht herstellbare Antennen, die über einen breiten Bandbereich betrieben werden, eingestellt. Dieser Bedarf besteht auch für Antennenkonstruktionen, die in verschiedenen Frequenzbändern betrieben werden können. Alle vorstehend erörterten Patentschriften haben zwar jeweils einige der technischen Probleme gelöst, aber keine hat bisher eine Mikrostrip-Antenne vorgeschlagen, die sämtliche Merkmale aufweist, die für praktische Anwendungen bei bestimmten Technologien notwendig sind.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Mikrostrip-Antenne anzugeben, die fähig ist, über einen breiten Bandbereich betrieben zu werden, und zwar entweder in einer linearen oder einer zirkularen Polarisationsbetriebsart, und die gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Mikrostrip- Antenne und ihr Versorgungsnetzwerk aus einer Vielzahl von Schichten von Leiterplatten, die miteinander nicht in direktem elektrischem Kontakt sind, bereitzustellen, wobei eine elektromagnetische Kopplung zwischen den Leiterplatten vorgesehen ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Mikrostrip-Antenne mit einer Vielzahl von Strahlerelementen, wobei jede Strahlerfläche elektromagnetisch mit einer Versorgungsfläche gekoppelt ist, die an einem einzigen Versorgungspunkt oder an einer Vielzahl von Versorgungspunkten mit einer Versorgungsleitung kapazitiv gekoppelt ist.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Mikrostrip- Antenne anzugeben, die zirkular polarisierte Elemente und ein kleines Achsenverhältnis hat.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Mikrostrip-Antenne, die linear polarisierte Elemente und ein großes Achsenverhältnis hat.
  • Zur Lösung dieser und weiterer Aufgaben hat die Erfindung eine Vielzahl von Strahler- und Versorgungsflächen jeweils mit Störungssegmenten, wobei die Versorgungsflächen elektromagnetisch mit den Strahlerflächen gekoppelt sind und die Versorgungsleitung kapazitiv mit der Versorgungsfläche gekoppelt ist. (Zur Erzielung einer linearen Polarisation sind die Störungssegmente nicht erforderlich.)
  • Die Merkmale einer Mikrostrip-Antenne und eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Antenne gemäß der Erfindung sind in den Patentansprüchen 4 bzw. 1 angegeben.
  • Das Versorgungsnetzwerk kann außerdem aktive Schaltungsbauteile aufweisen, die unter Anwendung von MIC- oder MMIC- Techniken implementiert sind, beispielsweise Verstärker und Phasenschieber, um die Stromverteilung, die Nebenzipfelpegel und die Strahlrichtung der Antenne zu steuern.
  • Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Konstruktion kann geeicht bzw. skaliert werden, um in jedem Frequenzband, wie etwa im L-Band, S-Band, X-Band, Ku-Band oder im Ka-Band betrieben zu werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
  • Fig. 1(a) und 1(b) Querschnitte eines kapazitiv gespeisten, elektromagnetisch gekoppelten, linear polarisierten Flächenantennenelements für eine Mikrostrip- Versorgungsleitung bzw. eine Streifenleitungs- Versorgungsleitung;
  • Fig. 1(c) eine Draufsicht auf das Flächenantennenelement von Fig. 1(a), wobei die Versorgungsleitung 2' als eine Möglichkeit der Erzielung einer zirkularen Polarisation gezeigt ist, wenn die Versorgungsleitungen 2 und 2' um 90º phasenversetzt sind;
  • Fig. 2 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung des optimierten linear polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenelements von Fig. 1(a);
  • Fig. 3(a) und 3(b) schematische Ansichten der Konfiguration eines zirkular polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenelements, wobei beide Flächenschichten Störungssegmente enthalten;
  • Fig. 4 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung des in Fig. 3(b) gezeigten Elements;
  • Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Vierelement-Mikrostrip-Antennengruppe mit großer Bandbreite und zirkular polarisierten Elementen;
  • Fig. 6 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung der in Fig. 5 gezeigten Anordnung;
  • Fig. 7 ein Diagramm, das auf der Ordinate das Achsenverhältnis der Anordnung von Fig. 5 zeigt; und
  • Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Mikrostrip-Antennengruppe, bei der eine Vielzahl von Untergruppen verwendet wird, die ähnlich der Konfiguration von Fig. 5 ausgelegt sind.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Gemäß den Fig. 1(a), 1(b) und 1(c) ist eine 50-Ohm-Versorgungsleitung 2 abgestumpft, verjüngt oder in ihrer Gestalt verändert, um die Versorgungsleitung an die Mikrostrip-Antenne anzupassen, und kapazitiv mit einer Versorgungsfläche 3 gekoppelt, wobei die Versorgungsleitung zwischen der Versorgungsfläche und einer Groundplane 1 angeordnet ist. Die Versorgungsleitung ist in Mikrostrip-, Hängesubstrat-, Streifenleitungs-, Finleitungs- oder koplanarer Wellenleiter-Technik implementiert.
  • Die Versorgungsleitung und die Versorgungsfläche gelangen nicht in Kontakt miteinander. Sie sind entweder durch ein dielektrisches Material oder Luft getrennt. Die Versorgungsfläche ihrerseits ist elektromagnetisch mit einer Strahlerfläche 4 gekoppelt, wobei die Versorgungsfläche und die Strahlerfläche durch Abstände S voneinander getrennt sind. Auch hier kann ein dielektrisches Material oder Luft die Versorgungsfläche und die Strahlerfläche voneinander trennen. Die Versorgungsfläche muß um einen geeigneten Bruchteil einer Wellenlänge λ der elektromagnetischen Strahlung von der Versorgungsfläche beabstandet sein. Ebenso muß der Abstand S zwischen der Versorgungsfläche und der Strahlerfläche entsprechend der Wellenlänge λ bestimmt sein.
  • Die Versorgungsflächen und Strahlerflächen in den Figuren sind zwar kreisförmig, sie können jedoch jede gewünschte, allerdings vordefinierte Gestalt haben.
  • Fig. 2 zeigt die Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung einer optimierten linear polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenantenne der in Fig. 1(a) gezeigten Art. Es ist zu beachten, daß auf beiden Seiten einer Mittenfrequenz von 4,1 GHz eine Rückflußdämpfung von mehr als 20 dB vorhanden ist.
  • Fig. 3(a) zeigt die Versorgungsleitung, die mit einer Versorgungsfläche kapazitiv gekoppelt ist, die diametral entgegengesetzte herausgeschnittene Ausschnitte 5 aufweist, wobei die Ausschnitte relativ zu der kapazitiven Versorgungsleitungskopplung unter einem Winkel von 45º vorgesehen sind. Da die Versorgungsleitung konisch sein kann, d. h. breiter wird, je mehr sie sich der Versorgungsfläche nähert, um den Widerstand zu minimieren, kann eventuell genügend Platz nur für einen Versorgungspunkt je Versorgungsfläche verfügbar sein. Infolgedessen sind zur Erzielung von zirkularer Polarisation die Störungssegmente notwendig - entweder die Ausschnitte von Fig. 3(a) oder die Fahnen 6 von Fig. 3(b), wobei die Fahnen auf die gleiche Weise wie die Ausschnitte relativ zu der Versorgungsleitung angeordnet sind. Zwei diametral entgegengesetzte Störungssegmente sind für jede Fläche vorgesehen. Andere Gestalten und Positionen der Störungssegmente sind möglich.
  • Für den Fall, daß zwei Versorgungspunkte möglich sind, d. h. wenn genügend Platz vorhanden ist, sind Störungssegmente nicht unbedingt notwendig. Eine solche Konfiguration ist in Fig. 1(c) gezeigt, wobei Versorgungsleitungen 2 und 2' orthogonal zueinander mit einer Phasenverschiebung von 90º angeordnet sind, um eine zirkulare Polarisation zu erreichen.
  • Fig. 4 zeigt die Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung einer optimierten zirkular polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenantenne der in Fig. 3(b) gezeigten Art. Es ist zu beachten, daß auf beiden Seiten einer Mittenfrequenz von 4,1 GHz eine Rückflußdämpfung von mehr als 20 dB vorhanden ist.
  • In Fig. 5 ist eine Vielzahl von Elementen gezeigt, die eine Gruppe bilden. Die Störungssegmente an jedem Element sind in bezug auf die Segmentpositionierung an den übrigen Elementen jeweils verschieden orientiert, obwohl jede Versorgungsleitung in der oben genannten 45º-Orientierung in bezug auf jedes diametral entgegengesetzte Paar von Segmenten an jeder Versorgungsfläche positioniert ist. Die Leitung 7 speist eine Ringverzweigung 8, die zwei Zweigleitungskoppler 9 auf einer Versorgungsnetzplatte speist. Infolgedessen sind die Versorgungsleitungen 2 fortschreitend um jeweils 90º zueinander phasenverschoben. Es können auch andere Versorgungsnetze verwendet werden, die die geeignete Energieverteilung und Phasenprogression ergeben.
  • Die Versorgungsflächen sind so angeordnet, daß sie mit Strahlerflächen (nicht bezeichnet) in Ausfluchtung sind. Das heißt, daß für jedes gegebene Paar, das eine Versorgungsfläche und eine Strahlerfläche aufweist, die Fahnen (oder Ausschnitte) in Ausfluchtung sind. Die Paare sind so angeordnet, daß die Polarisation von jeweils zwei benachbarten Paaren orthogonal ist. Mit anderen Worten, es sind die Störungssegmente einer Versorgungsfläche in bezug auf die ihnen benachbarten Versorgungsflächen orthogonal. Einzelne Versorgungsleitungen verlaufen zu den Versorgungsflächen. Infolgedessen kann die Gesamtanordnung drei Platten aufweisen, die miteinander nicht in Kontakt sind: eine Versorgungsnetzplatte, eine Versorgungsflächenplatte und eine Strahlerflächenplatte.
  • Fig. 5 zeigt eine Vierelement-Anordnung, aber es kann auch jede Zahl von Elementen verwendet werden, um eine Gruppe herzustellen und Arbeitsleistung über eine größere Bandbreite zu erhalten. Selbstverständlich müssen die Störungssegmente in bezug aufeinander geeignet positioniert sein; bei der Vierelement-Konfiguration sind diese Segmente orthogonal positioniert.
  • Ferner kann eine Vielzahl von Gruppen mit Konfigurationen, die denjenigen von Fig. 5 gleichen, kombiniert werden, um eine Gruppe gemäß Fig. 8 zu bilden. (In diesem Fall können die Gruppen von Fig. 5 als Untergruppen angesehen werden.) Jede Untergruppe kann eine andere Anzahl von Elementen aufweisen. Wenn zirkulare Polarisation gewünscht wird, müssen natürlich die Störungssegmente an den Elementen jeder Untergruppe innerhalb der Untergruppe geeignet positioniert werden, wie es oben in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wurde. Insbesondere sollten die Störungssegmente in regelmäßigen Abständen innerhalb jeder Untergruppe positioniert sein, so daß die Summe der Winkelinkremente (Phasenverschiebungen) zwischen Elementen in jeder Untergruppe 360º beträgt. Mit anderen Worten, das Winkelinkrement zwischen den jeweils benachbarten Elementen ist 360/N, wobei N die Zahl der Elemente in einer gegebenen Untergruppe ist.
  • Ein weiterer änderbarer Parameter ist die Größe der Fahnen oder Ausschnitte, die als Störungssegmente verwendet werden, relativ zu der Länge und Breite der Versorgungs- und Strahlerflächen. Die Größe der Segmente beeinflußt den Grad und die Güte der erreichten zirkularen Polarisation.
  • Fig. 6 zeigt die Rückführungsdämpfung bzw. Echodämpfung für eine Vierelement-Mikrostrip-Antennenanordnung, die gemäß der Erfindung hergestellt ist und der Antennenanordnung von Fig. 5 gleicht. Wie ersichtlich ist, liegt die Gesamt-Rückführungsdämpfung nahe bei 20 dB über 750 MHz oder ca. 18% Bandbreite.
  • Fig. 7 zeigt das Achsenverhältnis, das das Verhältnis der Polarisations-Hauptachse zu der Polarisations-Nebenachse bei einer optimalen Größe von Störungssegmenten ist. Das Achsenverhältnis ist kleiner als 1 dB über 475 MGz oder ca. 12% Bandbreite. Die Größe der Störungssegmente kann verändert werden, um verschiedene Achsenverhältnisse zu erreichen.
  • Die vorstehend beschriebene Technik ermöglicht die kostengünstige einfache Herstellung von Mikrostrip-Antennengruppen, deren Elemente linear oder zirkular polarisiert sind, die eine hohe Polarisationsreinheit und über eine große Bandbreite ein gutes Betriebsverhalten haben. Alle diese Merkmale machen eine gemäß der Erfindung hergestellte Mikrostrip-Antenne attraktiv für die Verwendung bei MIC-, MMIC-, DBS- und anderen Anwendungen sowie bei sonstigen Anwendungen, die andere Frequenzbänder verwenden.
  • Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf die Verwendung von zwei Schichten von Flächen für Breitband-Anwendungen beschrieben, es kann aber eine Vielzahl von Schichten verwendet werden. Sämtliche Schichten sind elektromagnetisch gekoppelt und können mit verschiedenen Sets von Dimensionen ausgelegt werden, um entweder Breitbandbetrieb oder Mehrfachfrequenzbetrieb zu ergeben.

Claims (12)

1. Verfahren zum Herstellen einer Mikrostrip-Antenne, die mindestens eine Gruppe von Antennenelementen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Vorsehen einer Versorgungsnetzplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) hat;
- Vorsehen einer Versorgungsflächenplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsflächen (3) hat; und
- Vorsehen einer Strahlerflächenplatte, die eine Vielzahl von Strahlerflächen (4) hat;
- wobei jedes der Antennenelemente eine von den Versorgungsflächen und eine von den Strahlerflächen aufweist;
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
- Koppeln von jeder der Versorgungsleitungen (2) auf der Versorgungsnetzplatte auf kontaktlose Weise mit einer entsprechenden jeweiligen Versorgungsfläche (3) auf der Versorgungsflächenplatte;
- Koppeln von jeder der Strahlerflächen (4) auf der Strahlerflächenplatte auf kontaktlose Weise mit einer entsprechenden jeweiligen Versorgungsfläche (3) auf der Versorgungsflächenplatte;
- Versehen jeder der Versorgungsflächen (3) und der Strahlerflächen (4) mit Störungssegmenten (5; 6), so daß die Antenne zirkular polarisiert ist, wobei jede der Versorgungsleitungen (2) jeweils eine der Versorgungsflächen (3) an einem einzigen Punkt versorgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede von der Vielzahl von Versorgungsleitungen (2), der Vielzahl von Versorgungsflächen (3) und den Strahlungsflächen (4) jeweils in mindestens zwei Gruppen getrennt werden und jede Gruppe von Versorgungsleitungen (2), Versorgungsflächen (3) und Strahlungsflächen (4) eine Untergruppe bildet, so daß mindestens zwei Untergruppen gebildet werden, wobei die Untergruppen mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung (7) verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede von der Vielzahl von Versorgungsflächen (3) eine Vielzahl von ersten Störungssegmenten (5, 6) hat und jede von der Vielzahl von Strahlungsflächen (4) eine Vielzahl von zweiten Störungssegmenten (5, 6) hat, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist: Koppeln von jeder der Versorgungsflächen (3) und einer jeweiligen entsprechenden der Strahlungsflächen (4), so daß die ersten und zweiten Störungssegmente (5, 6) auf jeder Versorgungsfläche (3) und eine jeweilige Strahlungsfläche (4) in Übereinstimmung sind.
4. Mikrostrip-Antenne, die mindestens eine Gruppe von Antennenelementen aufweist, wobei die Gruppe folgendes aufweist:
- eine Versorgungsnetzplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) enthält;
- eine Versorgungsflächenplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsflächen (3) enthält; und
- eine Strahlungsflächenplatte, die eine Vielzahl von Strahlungsflächen (4) enthält;
- wobei jedes Antennenelement eine von den Versorgungsflächen und eine von den Strahlungsflächen aufweist;
wobei die Antenne dadurch gekennzeichnet ist, daß:
- jede der Versorgungsleitungen (2) auf kontaktlose Weise mit einer jeweiligen entsprechenden der Versorgungsflächen (3) gekoppelt ist;
- jede der Versorgungsflächen (3) auf kontaktlose Weise mit einer jeweiligen entsprechenden der Strahlungsflächen (4) gekoppelt ist; und
- auf jeder der Versorgungsflächen (3) und jeder der Strahlungsflächen (4) Störungssegmente (5; 6) vorgesehen sind, so daß die Antenne zirkular polarisiert ist, wobei jede der Versorgungsleitungen (2) eine jeweilige der Versorgungsflächen (3) an einem einzigen Punkt versorgt.
5. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl von Versorgungsflächen (3) eine Vielzahl von ersten Störungssegmenten (5, 6) und die Vielzahl von Strahlungsflächen (4) eine Vielzahl von zweiten Störungssegmenten (5, 6) hat, wobei die ersten und zweiten Störungssegmente (5, 6) Fahnen (6) oder Ausschnitte (5) aufweisen, die von den Versorgungsflächen bzw. den Strahlungsflächen (4) ausgehen oder aus ihnen ausgeschnitten sind.
6. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 4, wobei die Versorgungsflächen (3) und die Strahlungsflächen (9) eine willkürliche, aber vordefinierte Gestalt haben.
7. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 4, wobei jede von der Vielzahl von Versorgungsleitungen (2), der Vielzahl von Versorgungsflächen (3) und den Strahlungsflächen (4) in mindestens zwei Gruppen getrennt ist, wobei jede Gruppe von Versorgungsleitungen (2), Versorgungsflächen (3) und Strahlungsflächen (4) eine Untergruppe bildet, so daß mindestens zwei Untergruppen gebildet sind, wobei die Untergruppen mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung (7) verbunden sind.
8. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 7, wobei die Zahl von Elementen in einer ersten der mindestens zwei Gruppen N&sub1; und die Zahl von Elementen in einer zweiten der mindestens zwei Gruppen N&sub2; ist, wobei N&sub1; und N&sub2; ganze Zahlen sind, die größer als 1 sind, und wobei eine erste Winkelverschiebung der Störungssegmente (5, 6) von der einen Strahlungsfläche (4) relativ zu den Störungssegmenten (5, 6) auf benachbarten Strahlungsflächen (4) innerhalb der ersten der mindestens zwei Gruppen gleich 360º dividiert durch N&sub1; ist und eine zweite Winkelverschiebung der Störungssegmente (5, 6) von der einen Strahlungsfläche (4) relativ zu den Störungssegmenten (5, 6) auf benachbarten Strahlungsflächen (4) innerhalb der zweiten der mindestens zwei Gruppen gleich 360º dividiert durch N&sub2; ist.
9. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 5, wobei die Zahl der ersten und zweiten Störungssegmente (5, 6) Zwei ist, wobei die ersten Störungssegmente (5, 6) auf jeder der Versorgungsflächen einander diametral gegenüberliegen und wobei jede der Versorgungsleitungen (2) mit einer jeweiligen Versorgungsfläche (3) unter einem Winkel von 45º in bezug auf eines der ersten Störungssegmente (5, 6) gekoppelt ist.
10. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 9, wobei die Zahl der zweiten Störungssegmente (5, 6) Zwei ist und wobei die ersten und zweiten Störungssegmente (5, 6) auf jeder der Versorgungsflächen (3) und einer jeweiligen Strahlungsfläche (4) in Übereinstimmung sind.
11. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 4, wobei jede der Versorgungsleitungen (2) von einer entsprechenden der Versorgungsflächen (3) durch Luft oder ein dielektrisches Material getrennt ist und jede der Versorgungsflächen (3) von einer entsprechenden der Strahlungsflächen (4) durch Luft oder ein dielektrisches Material getrennt ist.
12. Mikrostrip-Antenne nach Anspruch 4, wobei jede der Versorgungsleitungen (2) mit einer jeweiligen der Versorgungsflächen (3) nach Maßgabe eines Parameters gekoppelt ist, der im wesentlichen von einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung abhängig ist, wobei jede der Versorgungsflächen (3) mit einer jeweiligen der Strahlungsflächen (4) nach Maßgabe eines Parameters gekoppelt ist, der im wesentlichen von einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung abhängig ist.
DE86850212T 1985-06-25 1986-06-13 Elektromagnetisch gekoppelte Streifenantennen mit an Speiseleitungen kapazitiv gekoppelten Speisestreifen. Expired - Lifetime DE3689132T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/748,637 US4761654A (en) 1985-06-25 1985-06-25 Electromagnetically coupled microstrip antennas having feeding patches capacitively coupled to feedlines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3689132D1 DE3689132D1 (de) 1993-11-11
DE3689132T2 true DE3689132T2 (de) 1994-05-11

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ID=25010292

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE86850212T Expired - Lifetime DE3689132T2 (de) 1985-06-25 1986-06-13 Elektromagnetisch gekoppelte Streifenantennen mit an Speiseleitungen kapazitiv gekoppelten Speisestreifen.

Country Status (11)

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US (1) US4761654A (de)
EP (1) EP0207029B1 (de)
JP (1) JPS621304A (de)
KR (1) KR970011105B1 (de)
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BE (1) BE906111A (de)
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