DE3787956T2

DE3787956T2 - Elektromagnetisch gekoppelte Antennenelemente in gedruckter Schaltungstechnik bestehend aus kapazitiv an die Zuführungsleitungen gekoppelten Streifenleitern oder Schlitzen.

Info

Publication number: DE3787956T2
Application number: DE3787956T
Authority: DE
Inventors: Robert Michael Sorbello; Amir Ibrahim Zaghloul
Original assignee: Comsat Corp
Current assignee: Comsat Corp
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1987-11-03
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2007-11-04
Also published as: KR960016368B1; AU8095987A; NO874729L; US5005019A; CA1293563C; NO874729D0; DK590187D0; DK590187A; EP0271458A2; JPS63135003A; EP0271458B1; AU600990B2; DE3787956D1; IN169877B; EP0271458A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Leiterplatten-Antennenelement, das kapazitiv mit einer Versorgungsleitung gekoppelt ist und eine lineare oder zirkulare Polarisation über ein breites Frequenzband erzeugt. Das Leiterplattenelement ist in Form einer Leiterfläche ausgebildet, die auf eine dielektrische Platte gedruckt ist; wenn das Element von einer Grundplatte umgeben ist, die auf dieselbe Platte gedruckt ist, bildet das Element einen Schlitz. Das Leiterplattenelement kann entweder direkt strahlen oder elektromagnetisch mit einem Strahlungselement gekoppelt sein, so daß elektromagnetisch gekoppelte Flächen (EMCP) oder Schlitze (EMCS) gebildet sind. Eine Vielzahl von solchen Antennen kann kombiniert werden, um eine Antennengruppe zu bilden.
Leiterplattenantennen werden seit Jahren als kompakte Strahler verwendet. Sie weisen jedoch bisher eine Reihe von Nachteilen auf. Beispielsweise sind sie zwar wirkungsvolle Strahler für elektromagnetische Strahlung. Typischerweise arbeiten sie jedoch in einem schmalen Bandbreitenbereich. Außerdem sind komplizierte Techniken erforderlich, um sie mit dem Versorgungskreis zu verbinden, um eine lineare und zirkulare Polarisation zu erreichen, so daß eine kostengünstige Herstellung von Gruppen dieser Elemente schwer zu realisieren ist.
Einige der vorgenannten Probleme sind gelöst worden. Die US-PS 3 803 623 zeigt eine Möglichkeit, um Leiterplattenantennen zu wirkungsvolleren Strahlern für elektromagnetische Strahlung zu machen. Die US-PS 3 987 455 zeigt eine Multielement-Leiterplattenantennengruppe mit einer großen Betriebsbandbreite. Die US-PS 4 067 016 zeigt eine zirkular polarisierte Leiterplattenantenne.
Die in den obigen Patentschriften beschriebenen Antennen weisen immer noch einige Nachteile auf. Sie haben 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 Leiterplattenantennen, 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 direkt mit einer koaxialen Versorgungsleitung gekoppelt.
Die vorstehend angegebenen Patentschriften lösen zwar eine Reihe von Problemen, die der Technologie der Leiterplattenantennen innewohnen, aber es sind andere Schwierigkeiten aufgetreten. Beispielsweise werden, obzwar eine zirkulare Polarisation erreicht wird, zwei Versorgungspunkte benötigt, und die Antennenelemente müssen mit einer Versorgungsleitung direkt verbunden sein. Die US-PS 4 477 813 (äquivalent der EP-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP-A-0 105 103) zeigt ein Leiterplattenantennensystem mit einer nichtleitend gekoppelten Versorgungsleitung. Eine zirkulare Polarisation wird dabei jedoch nicht erreicht.
Die US-Anmeldung Nr. 623 877 vom 25. Juni 1984 zeigt eine Breitband-Zirkularpolarisationstechnik für eine Leiterplattenantennengruppe. Die dort offenbarte Erfindung erzielt zwar eine Breitband-Zirkularpolarisation, aber die Verwendung einer kapazitiven Kopplung zwischen der Versorgungsleitung und der Versorgungsfläche ist nicht angegeben.
Die GB-A-2 046 530 zeigt in ihrer Fig. 2 ein Leiterplatten- Antennenelement, das eine Kopplungsfläche in derselben Ebene wie die Versorgungsleitung hat. Auch diese Druckschrift zeigt keine Ausführungsform eines Strahlungselements auf Schlitzbasis.
Die US-A-4 554 549 zeigt in ihrer Fig. 4 eine Leiterplattenantenneneinrichtung, bei der ein Element 41 mit einem Antennenelement 11 parasitär gekoppelt ist, wobei beide Elemente in Ringkonfiguration im Gegensatz zu einer Schlitzkonfiguration vorliegen.
Die Veröffentlichung Electronics and Communications in Japan, Bd. 64, Nr. 7, Juli 1981, S. 52-60, lehrt eine Leiterplattenantenne mit einer Flächenelementstruktur und nicht einer Schlitzelementstruktur.
Die EP-A2-0 207 029 zeigt elektromagnetisch gekoppelte Mikrostrip-Antennen mit Versorgungsflächen, die kapazitiv mit Versorgungsleitungen gekoppelt sind. Diese Anmeldung fällt unter die Bestimmungen von Art. 54(3) und 54(4) EPÜ im Hinblick auf die gemeinsam benannten Vertragsstaaten Deutschland, Großbritannien, Frankreich und Italien. Sie bildet daher nur insoweit einen Teil des Stands der Technik, als die Neuheit in diesen Staaten betroffen ist.
Die EP-A1-0 064 313 zeigt eine Antenne, die zwei Dipole und zwei Versorgungsleitungen aufweist, um eine zirkular polarisierte Strahlung abzustrahlen. Es gibt keine kapazitive Kopplung zwischen den Versorgungsleitungen und entsprechenden Strahlungsaperturen.
Mit dem Aufkommen bestimmter Technologien, wie beispielsweise von integrierten Mikrowellenschaltungen (MIC), monolithischen integrierten Mikrowellenschaltungen (MMIC) und direktstrahlenden Satelliten (DBS), hat sich ein Bedarf für kostengünstige, leicht herstellbare Antennen eingestellt, die über einen großen Bandbereich betrieben werden. Dieser Bedarf besteht auch in bezug auf Antennenkonstruktionen, die fähig sind, in verschiedenen Frequenzbändern zu arbeiten.
Sämtliche erörterten Patente lösen zwar jeweils einzeln einige der technischen Probleme, aber keines hat bisher eine Leiterplattenantenne angegeben, die sämtliche Merkmale aufweist, die für praktische Anwendungen bei bestimmten Technologien notwendig sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Leiterplattenantenne anzugeben, die fähig ist, über eine große Bandbreite im zirkularen Polarisationsmodus betrieben zu werden, und die gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Leiterplattenantenne und ihres Versorgungsnetzwerks aus einer Vielzahl von Lagen von Leiterplatten, die miteinander nicht in direktem elektrischem Kontakt sind, wobei eine kapazitive Kopplung zwischen den Platten vorgesehen ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Leiterplattenantenne mit einer Vielzahl von Strahlungselementen, wobei jedes Strahlungselement eine Strahlungsfläche oder ein Strahlungsschlitz ist, die bzw. der mit einer Versorgungsfläche bzw. einem Versorgungsschlitz kapazitiv gekoppelt ist, die bzw. der wiederum an einem einzigen Versorgungspunkt oder einer Vielzahl von Versorgungspunkten mit einer Versorgungsleitung kapazitiv gekoppelt ist.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Leiterplattenantenne anzugeben, die eine Vielzahl von direktstrahlenden Flächen oder Schlitzen hat, die an einem einzigen Punkt oder an Vielfachversorgungspunkten kapazitiv mit einer Versorgungsleitung gekoppelt sind.
Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Leiterplattenantenne anzugeben, die zirkular polarisierte Elemente und ein kleines Achsenverhältnis hat.
Die kennzeichnenden Merkmale einer Leiterplattenantenne gemäß der Erfindung sind in Anspruch 1 angegeben, und die kennzeichnenden Merkmale eines Verfahrens zum Herstellen einer solchen Antenne sind in Anspruch 15 angegeben.
Es werden zwei Ausführungsformen der Erfindung offenbart. Bei einer ersten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Strahlungs- und Versorgungsflächen oder alternativ eine Vielzahl von direktstrahlenden Flächen vorgesehen, die jeweils Störungssegmente haben, wobei die Versorgungsflächen mit den Strahlungsflächen elektromagnetisch gekoppelt sind und die Versorgungsleitung mit der Versorgungsfläche kapazitiv gekoppelt ist. (Zur Erzielung von linearer Polarisation sind die Störungssegmente nicht erforderlich.)
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind eine Versorgungsfläche und eine Grundplatte auf die gleiche dielektrische Platte gedruckt. Die Abwesenheit von Metall in der Grundplatte führt zu der Bildung eines Strahlungsschlitzes. Infolgedessen ist, während bei der ersten Ausführungsform eine Strahlungsfläche verwendet wird, die Verwendung einer Strahlungsfläche bei der zweiten Ausführungsform fakultativ, da der Strahlungsschlitz die Notwendigkeit für das Vorhandensein der Strahlungsfläche beseitigt. Die Strahlungsfläche kann bei der zweiten Ausführungsform entfallen, so daß eine kompaktere Gesamtkonstruktion erhalten werden kann.
Bei der zweiten Ausführungsform ist eine Versorgungsfläche auf derselben dielektrischen Platte wie die Grundplatte vorgesehen, wobei die Strahlungsfläche auf der gleichen oder der entgegengesetzten Seite wie die Grundplatte liegen kann. Durch Kombination einer Reihe von Antennenelementen mit dieser Konstruktion kann eine Vielzahl von Versorgungsflächen und Strahlungsschlitzen oder alternativ eine Vielzahl von direktstrahlenden Schlitzen geschaffen werden, die fakultativ Störungssegmente haben. Die Versorgungsflächen bilden die Innenkontur der Strahlungsschlitze, und die Versorgungsleitung ist ihrerseits mit der Versorgungsfläche oder alternativ mit der Grundplatte, in der der Strahlungsschlitz gebildet ist, kapazitiv gekoppelt, so daß eine kapazitive Kopplung mit den direktstrahlenden Schlitzen erreicht wird. Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform sind Störungssegmente nicht notwendig, um eine lineare Polarisation zu erzielen.
Das Versorgungsnetz kann außerdem aktive Schaltungskomponenten aufweisen, die unter Anwendung von MIC- oder MMIC-Techniken implementiert sind, beispielsweise Verstärker und Phasenschieber, um die Leistungsverteilung, die Seitenzipfelniveaus und die Strahlrichtung der Antenne zu steuern.
Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Konstruktion, die im C-Bandbereich demonstriert wird, kann geändert werden für Betrieb in jedem Frequenzband, wie etwa im L-, S-, X-, Ku- oder Ka-Band.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1a einen Querschnitt eines kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten, linear polarisierten Flächenantennenelements für eine Mikrostrip- Versorgungsleitung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 1b einen Querschnitt eines kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten, linear polarisierten Flächenantennenelements für eine Streifenleiter-Versorgungsleitung, wobei außerdem ein Strahlungsschlitz gezeigt ist, der gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 1c eine Oberansicht des Flächenantennenelements von Fig. 1a;
Fig. 1d eine Oberansicht des Flächenantennenelements von Fig. 1b;
Fig. 2 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung des optimierten linear polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenelements von Fig. 1a;
Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen einer Konfiguration eines zirkular polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenelements, wobei beide Lagen von Flächen Störungssegmente enthalten und wobei die Kopplung mit der Versorgungsleitung an einem einzigen Punkt erfolgt;
Fig. 4 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung des in Fig. 3b 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 Gruppe;
Fig. 7 ein Diagramm, das auf der Ordinate das Achsenverhältnis der Gruppe von Fig. 5 zeigt;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Mikrostrip-Antennengruppe, wobei eine Vielzahl von Untergruppen, die ähnlich der Konfiguration von Fig. 5 ausgelegt sind, verwendet wird;
Fig. 9a und 9b zusätzliche Querschnittsansichten eines streifenleitungsversorgten Antennenelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei dieses Element ein direktstrahlendes Schlitzelement ist;
Fig. 10a bis 10c einige verschiedene Versorgungskonfigurationen für das in den Fig. 1b, 9a und 9b gezeigte Element;
Fig. 11a bis 11f verschiedene mögliche Gestalten der Schlitz- und Schlitz/Flächen-Kombinationen der Fig. 1b, 9a und 9b;
Fig. 12 ein Diagramm der Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung für ein kreisförmiges Schlitzelement und eine solche Strahlungsfläche entsprechend dem in Fig. 1b gezeigten Element;
Fig. 13 ein Diagramm der E- und H-Ebenen-Verläufe für die in bezug auf Fig. 12 beschriebene Konfiguration;
Fig. 14 ein Diagramm der Eingangs-Rückflußdämpfung bzw. -Echodämpfung für einen ringförmigen direktstrahlenden Schlitz gemäß den Fig. 9a, 9b und 11b;
Fig. 15a und 15b eine Vierelementgruppe bzw. ein Leistungsteilernetz für diese Gruppe gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 ein Diagramm des Antennengewinns bzw. der Antennenverstärkung über der Frequenz für die Gruppe nach den Fig. 15a und 15b;
Fig. 17 ein Diagramm des Antennengewinns bzw. der Antennenverstärkung einer Vierelementgruppe, die quadratische Flächen in einem linear polarisierten Schlitzstrahler gemäß Fig. 11a verwendet;
Fig. 18a und 18b eine 64-Elementgruppe bzw. ein Leistungsverteilernetz für diese Gruppe gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 ein Diagramm des Antennengewinns bzw. der Antennenverstärkung für die in den Fig. 18a und 18b gezeigte Gruppe;
Fig. 20 ein Diagramm der Kopolarisations- und Kreuzpolarisations-Strahlungsverläufe in der H-Ebene der in Fig. 18 gezeigten Gruppe;
Fig. 21a bis 21f eine Vielzahl von möglichen Störungsfahnen- oder -ausschnitt-Konfigurationen für in den Fig. 9a und 9b gezeigte Elemente, die durch kapazitive Kopplung an einem einzigen Punkt mit der Versorgungsleitung zirkular polarisiert sind;
Fig. 22a bis 22b verschiedene Techniken zum kapazitiven Koppeln der Versorgungsleitungen mit den zirkular polarisierten Elementen der Fig. 21a-21f, wobei zwischen jedem benachbarten Element eine Phasenverschiebung von 90º angewandt wird; und
Fig. 23 ein Diagramm des Achsenverhältnisses über der Frequenz für eine Vierelementgruppe unter Anwendung der Element/Versorgungs-Konstruktion der Fig. 21a-21f.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nach den Fig. 1a bis 1d ist eine Versorgungsleitung 2 abgeschnitten, verjüngt oder in ihrer Gestalt geändert, um der Versorgungsleitung zu der Leiterplattenantenne zu entsprechen, und ist mit einer Versorgungsfläche 3 (Fig. 1a) oder einem Strahlungsschlitz 3' (Fig. 1b) kapazitiv gekoppelt, wobei die Versorgungsleitung zwischen der Versorgungsfläche oder dem Strahlungsschlitz und einer Grundplatte 1 liegt. In Fig. 1b ist der Strahlungsschlitz durch die Abwesenheit von Metall in einer zusätzlichen Grundplatte 1' gebildet, wobei die Versorgungsleitung 2 zwischen den beiden Grundplatten 1, 1' angeordnet ist. Die Versorgungsleitung ist in Mikrostrip- Streifenleiter-, Finleiter- oder koplanarer Wellenleiter- Technologie implementiert.
In Fig. 1c ist eine zusätzliche Versorgungsleitung 2' gezeigt, und zwar 90º phasenverschoben zu der Versorgungsleitung 2, als eine Möglichkeit zum Erreichen einer zirkularen Polarisation von einem einzelnen Strahlungsflächenelement. Fig. 1d zeigt eine ähnliche Struktur, wenn ein Strahlungsschlitz 3' verwendet wird.
Die Versorgungsleitung 2 und die Versorgungsfläche 3 gelangen nicht in Kontakt miteinander. Sie sind durch ein dielektrisches Material oder durch Luft voneinander getrennt. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Versorgungsfläche 3 ihrerseits elektromagnetisch mit einer Strahlungsfläche 4 gekoppelt, wobei die Versorgungsfläche 3 und die Strahlungsfläche 4 voneinander durch einen Abstand S getrennt sind. Auch hier kann ein dielektrisches Material oder Luft die Versorgungsfläche und die Strahlungsfläche trennen. Die Versorgungsleitung 2 muß von der Versorgungsfläche 3 um einen geeigneten Bruchteil einer Wellenlänge λ der elektromagnetischen Strahlung beabstandet sein. Ebenso muß die Strecke S zwischen der Versorgungsfläche und der Strahlungsfläche nach Maßgabe der Wellenlänge λ bestimmt sein. (Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Fig. 9a bis 9b beschrieben wird, ist die Strahlungsfläche 4 zum Betrieb des Antennenelements fakultativ, wenn die zweite Grundplatte 1' (Fig. 1b) verwendet wird und die Versorgungsfläche 3 auf derselben dielektrischen Platte umgibt, wie oben gesagt wurde; in diesem Fall genügt der Strahlungsschlitz 3' für die elektromagnetische Kopplung.)
Bei dieser ersten Ausführungsform sind die Versorgungsleitungen mit entsprechenden Versorgungsflächen widerstandsangepaßt. Die Strahlungsflächen ihrerseits sind mit jeweiligen der Versorgungsleitungen und der Versorgungsflächen hinsichtlich der Impedanz angepaßt.
Fig. 2 zeigt die Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung einer optimierten linear polarisierten, kapazitiv versorgten, elektromagnetisch gekoppelten Flächenantenne der in Fig. 1a gezeigten Art. Es ist zu beachten, daß eine Rückflußdämpfung von mehr als 20 db auf beiden Seiten einer Mittenfrequenz von 4,1 GHz vorhanden ist.
Fig. 3a zeigt die Versorgungsleitung, die mit einer Versorgungsfläche kapazitiv gekoppelt ist, die diametral entgegengesetzte herausgeschnittene Ausschnitte 4 hat, wobei die Ausschnitte relativ zu der kapazitiven Versorgungsleitungs- Kopplung unter einem Winkel von 45º liegen. Weil die Versorgungsleitung konisch sein kann, d. h. weil sie mit zunehmender Annäherung an die Versorgungsfläche breiter wird, um den Widerstand zu minimieren, kann eventuell ausreichend Raum für nur einen Versorgungspunkt pro Versorgungsfläche verfügbar sein. Infolgedessen sind also, um eine zirkulare Polarisation zu erzielen, Störungssegmente notwendig. Diese Störungssegmente können entweder die in Fig. 3a gezeigten Ausschnitte 4 oder die in Fig. 3b gezeigten Fahnen 5 sein, wobei die Fahnen auf die gleiche Weise wie die Ausschnitte relativ zu der Versorgungsleitung positioniert sind.
Zwei diametral entgegengesetzte Störungssegmente sind für jede Fläche vorgesehen. Es sind auch andere Formen und Positionen von Störungssegmenten möglich. In dem Fall, in dem zwei Versorgungspunkte möglich sind, d. h. wenn ausreichend Raum vorhanden ist, sind Störungssegmente eventuell nicht erforderlich. Wie oben gesagt wird, ist eine solche Konfiguration in den Fig. 1c und 1d gezeigt, wobei die Versorgungsleitungen 2 und 2' in bezug aufeinander orthogonal 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. 3b gezeigten Art. Es ist zu beachten, daß eine Rückflußdämpfung von mehr als 20 dB auf beiden Seiten einer Mittenfrequenz von 4,1 GHz vorhanden ist.
Fig. 5 zeigt eine Vielzahl von Elementen, die eine Gruppe bilden. Die Störungssegmente an jedem Element sind in bezug auf die Segmentpositionierungen an den übrigen Elementen verschieden orientiert, obwohl jede Versorgungsleitung unter der vorgenannten Orientierung von 45º in bezug auf jedes diametral entgegengesetzte Paar von Segmenten an jeder Versorgungsfläche positioniert ist. Die Leitung 6 versorgt eine Ringhybride 7, die ihrerseits zwei Zweigleitungskoppler 8 auf einer Versorgungsnetzplatte speist. Dadurch sind die Versorgungsleitungen 2 fortschreitend um 90º zueinander phasenverschoben. Es können auch andere Versorgungsnetze, die die ordnungsgemäße Leistungsverteilung und Phasenprogression bewirken, verwendet werden.
Die Verwendung von Störungssegmenten ermöglicht die Verwendung von nur einer einzigen Versorgungsleitung für jedes Element in der Gruppe von Fig. 5. Infolgedessen ist die Gesamtkonfiguration einfacher, obwohl dort, wo die verwendeten Flächen ausreichend groß sind, Vielfachversorgungsleitungen gemäß den Fig. 1c und 1c verwendet werden können.
Die Versorgungsflächen sind so angeordnet, daß sie mit Strahlungsflächen (nicht numeriert) in Ausfluchtung sind. Das heißt, für jedes gegebene Paar, das eine Versorgungsfläche und eine Strahlungsfläche aufweist, sind die Fahnen (oder Ausschnitte) miteinander ausgerichtet. Die Paare sind so angeordnet, daß die Polarisation von jeweils zwei benachbarten Paaren orthogonal ist. Anders ausgedrückt, sind die Störungssegmente einer Versorgungsfläche in bezug auf die daran angrenzenden Versorgungsflächen orthogonal.
Einzelne Versorgungsleitungen sind mit den Versorgungsflächen gekoppelt. Dadurch kann die Gesamtgruppe gemäß der ersten Ausführungsform drei Platten aufweisen, die miteinander nicht in Kontakt sind: eine Versorgungsnetzplatte; eine Versorgungsflächenplatte; und eine Strahlungsflächenplatte.
Fig. 5 zeigt zwar eine Vierelementgruppe, aber es kann auch jede Zahl von Elementen verwendet werden, um eine Gruppe zu bilden, um so Gruppen mit höherem Antennengewinn bzw. höherer Antennenverstärkung zu erhalten. Selbstverständlich müssen die Störungssegmente in bezug aufeinander geeignet positioniert sein; bei der Vierelement-Konfiguration sind diese Segmente orthogonal positioniert.
Ein weiterer Parameter, der geändert werden kann, ist die Größe der Fahnen oder Ausschnitte, die als Störungssegmente verwendet werden, in bezug auf die Länge und Breite der Versorgungs- und Strahlungsflächen. Die Größe der Segmente beeinflußt Grad und Güte der erzielten zirkularen Polarisation.
Fig. 6 zeigt die Rückflußdämpfung bzw. Echodämpfung für eine Vierelement-Mikrostrip-Antennengruppe, die gemäß der Erfindung hergestellt ist und der Antennenanordnung von Fig. 5 gleicht. Wie die Figur zeigt, liegt die Gesamtrückflußdämpfung nahe bei 20 dB über 750 MHz oder ca. 18% Bandbreite.
Fig. 7 zeigt das Achsenverhältnis, das das Verhältnis der Hauptachse zu der Nebenachse der Polarisation ist, bei einer optimalen Störungssegmentgröße. Das Achsenverhältnis ist kleiner als 1 dB über 475 MHz oder ca. 12% Bandbreite. Die Größe der Störungssegmente ist veränderlich, um verschiedene Achsenverhältnisse zu erhalten.
Ferner kann eine Vielzahl von Gruppen mit Konfigurationen ähnlich derjenigen von Fig. 5 kombiniert werden, um eine Gruppe gemäß Fig. 8 zu bilden. (In diesem Fall können die Gruppen von Fig. 5 als Untergruppen betrachtet werden.) Jede Untergruppe kann eine andere Zahl von Elementen haben. Wenn eine zirkulare Polarisation gewünscht wird, müssen natürlich die Störungssegmente an den Elementen in jeder Untergruppe in bezug auf die Untergruppe geeignet positioniert sein, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wird.
Insbesondere sollten die Störungssegmente in regelmäßigen Winkelabständen innerhalb jeder Untergruppe positioniert sein, so daß die Summe der Winkelinkremente (Phasenverschiebungen) zwischen Elementen in jeder eine geschlossene Schleife bildenden Untergruppe 360º ist. Anders ausgedrückt, ist das Winkelinkrement zwischen den jeweils benachbarten Elementen 360/N, wobei N die Zahl der Elemente in einer gegebenen Untergruppe ist. Wenn eine Vielzahl von Gruppen von Elementen (z. B. zwei Gruppen) innerhalb einer Gruppe von Elementen vorhanden ist, beispielsweise N&sub1; Elemente in einer ersten Gruppe und N&sub2; Elemente in einer zweiten Gruppe, ist das Winkelinkrement zwischen jeweils benachbarten Elementen in der ersten Gruppe 360º/N&sub1;. Bei der zweiten Gruppe ist das Winkelinkrement 360º/N&sub2;, wobei N&sub1; und N&sub2; die Zahl von Elementen in ihren jeweiligen Untergruppen sind.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 23 beschrieben. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform hat zu Resultaten geführt, die für einzelne und elektromagnetisch gekoppelte Flächenstrahler gemessen wurden, wenn sie von einer Mikrostrip-Übertragungsleitung versorgt werden. Die Anregung dieser Elemente wird dabei über die kapazitive Kopplung von der Versorgungsleitung zum Strahlungselement erreicht.
Bei Anwendung der Streifenleiter-Technologie für die Versorgungsleitung kann die Anregung des Versorgungselements ebenfalls durch kapazitive Kopplung erreicht werden, wie in Fig. 1b gezeigt ist. Eine solche Versorgungsanordnung wäre auch in Verbindung mit anderen Versorgungs-Technologien wie Mikrostrip- und Schlitzleiter-Technologie anwendbar. Auch andere derartige Technologien können angewandt werden. Bei Anwendung der Streifenleiter-Technologie wäre das angesteuerte Strahlungselement ein Schlitz 3', der durch die Abwesenheit von Metall in der oberen Grundplatte 1' gebildet ist. Die Strahlung kann dann verstärkt werden durch das Vorsehen eines gekoppelten Flächenelements 4 über dem Schlitz 3', wie ebenfalls in Fig. 1b gezeigt ist.
Durch die ordnungsgemäße Versorgung und Wahl von Schlitzparametern kann jedoch eine wirkungsvolle Breitbandstrahlung erreicht werden, ohne daß die parasitär gekoppelte Strahlungsfläche 4 gemäß Fig. 1b ebenfalls vorgesehen wird. Eine solche alternative Konfiguration, die der nachstehend beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht, ist in den Fig. 9a und 9b gezeigt. In beiden Fällen, die in diesen Figuren gezeigt sind, ist die Strahlungsflächenschicht entfernt worden, und der Strahlungsschlitz 3' übt allein die Funktion der Strahlungsfläche 4 aus. Bei relativ geringen elektrischen Dicken (t ≤ λ/2) zwischen der Grundplatte und der Versorgungsfläche 3 (was normalerweise der Fall ist) ist es möglich, die Fläche auf derselben Seite wie die Grundplatte 1' ohne einen Abtragungsvorgang vorzusehen, wie speziell in Fig. 9b gezeigt ist. Wie oben erläutert, kann ein direktstrahlender Schlitz alleine ohne Versorgungsfläche 3 verwendet werden. Ferner ist eine solche Konfiguration deshalb vorteilhaft, weil die obere Platte, auf der die Grundplatte 1' und die Fläche 3 vorgesehen sind, als eine Schutzabdeckung für die Strahlungselemente anstatt als Basis für ein zusätzliches Element wirken kann.
Die Versorgung des Schlitzes kann auf mehreren Wegen erreicht werden. Beispielsweise zeigt Fig. 10a eine kreisförmige Versorgungsanordnung; Fig. 10b zeigt eine paddelförmige Versorgungsanordnung; und Fig. 10c zeigt eine abgeschnittene Leitungsversorgungsanordnung. Unter Bezugnahme auf Fig. 10c ist zu beachten, daß die Versorgungsleitung 2 nicht verjüngt ist.
Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Versorgungsleitungen an die Versorgungsflächen hinsichtlich der Impedanz angepaßt. Die Strahlungsschlitze sind an die Versorgungsleitungen und die Versorgungsflächen hinsichtlich der Impedanz angepaßt. Wenn die Versorgungsflächen nicht vorgesehen sind (und statt dessen direktstrahlende Schlitze verwendet werden), können die Versorgungsleitungen alternativ ausschließlich an die Strahlungsschlitze hinsichtlich der Impedanz angepaßt sein.
Unter diesen drei Techniken haben die Erfinder die Versorgung mit Paddelleitung und abgeschnittener Leitung unter Betriebsbedingungen als am meisten zufriedenstellend herausgefunden, und bei allen folgenden Konstruktionen wird ausschließlich die Versorgung mit abgeschnittener Leitung mit einer Vielzahl von verschiedenen Schlitzkonstruktionen verwendet. Diese Schlitzkonstruktionen werden nachstehend beschrieben.
Die Fig. 11a bis 11f zeigen Beispiele von verschiedenen Formen, die die Schlitz- oder Schlitz/Flächenkonfiguration von Fig. 1b annehmen kann, um eine wirkungsvolle Abstrahlung von linear polarisierten Signalen zu erreichen. In diesem Fall ist der Schlitz 3 bevorzugt durch den freien Bereich zwischen irgendeiner Kombination von kreisförmigen, rechteckigen oder quadratischen Formen gebildet. Die Form der eventuell verwendeten Strahlungsfläche entspricht bevorzugt der Form der Schlitzkontur.
Messungen, die an dem in Fig. 1b gezeigten Typ von flächengekoppeltem Schlitzstrahler durchgeführt wurden, zeigen, daß ein wirkungsvolles Breitband-Abstrahlungsverhalten auch mit dieser Konfiguration möglich ist. Fig. 12 zeigt die gemessene Eingangsanpassung bei einem kreisförmigen Schlitzelement, das eine kreisförmige Strahlungsfläche versorgt, wobei diese Konfiguration in Fig. 11b beispielsweise dargestellt ist. Dabei wurde eine sehr breite Anpassung von über 14% Bandbreite erreicht.
Außerdem zeigt das Strahlungsmuster für ein solches Element die Reinheit der Strahlung und der linearen Polarisation des Elements. Fig. 13 zeigt die typischen Muster der E- und H- Ebene für ein solches Element. Die interessierende Frequenz ist 3,93 GHz. Das Kreuzpolarisationsverhalten (obere Kurve in beiden Diagrammen der E- und der H-Ebene) über dem Hauptstrahlbereich ist sehr niedrig - ein Beweis für die gute Polarisationsreinheit.
Wirkungsvolle Strahler können auch erhalten werden durch Implementieren einer der Konfigurationen der Fig. 9a und 9b. Bei diesen Konfigurationen ist, wie oben gesagt wurde, die gekoppelte Strahlungsfläche 4 beseitigt. Fig. 14 zeigt die Eingangsrückflußdämpfung bzw. -echodämpfung eines ringförmigen Schlitzes, der von einer abgeschnittenen Streifenleiterversorgung gespeist wird; diese Konfiguration ist in Fig. 10c und allgemein in Fig. 11 gezeigt. Wie das Diagramm zeigt, gibt es einen Bereich von 800 MHz mit einer Rückflußdämpfung von besser als 10 dB. Das entspricht ungefähr 20% nutzbarer Bandbreite.
Die Fig. 15a und 15b zeigen eine Gruppe von vier ringförmigen Schlitzelementen des in Fig. 9a und 9b gezeigten Typs. Die Strahlungsschlitze sind in Fig. 15a gezeigt; und das Leistungsverteilernetz ist in Fig. 15b gezeigt. Elemente bei dieser Art von Gruppe zeigen ebenfalls wirkungsvolle Abstrahlungseigenschaften. Fig. 16 ist ein Diagramm des gemessenen Antennengewinns bzw. der Antennenverstärkung dieser Vierelementgruppe und zeigt das effiziente Betriebsverhalten einer solchen Vierelementgruppe über eine große Bandbreite. Außerdem ist aus Fig. 16 ersichtlich, daß ein Elementgewinn von mehr als 8 dB dem Strahlungselement zugeschrieben werden kann. Größere Gruppen von solchen Elementen zeigen ebenfalls einen hohen Wirkungsgrad.
Die Fig. 11a, 11c und 11d zeigen einen viereckförmigen linear polarisierten Schlitzstrahler, der gutes Breitband- Betriebsverhalten hat und ein hochwirkungsvoller Strahler ist. Fig. 17 zeigt den gemessenen Antennengewinn einer Gruppe von vier solchen Elementen und einen Antennengewinn von über 8,5 dB für Einzelelemente in dieser Gruppe. Auch hier haben sich größere Gruppen von solchen Elementen als sehr wirkungsvoll erwiesen und haben ausgezeichnete Polarisations-Charakteristiken gezeigt.
Fig. 18a zeigt eine Konstruktion einer 64-Element-Schlitzgruppe, und Fig. 18b zeigt das Leistungsteilernetz für diese Gruppenkonstruktion. Die Fig. 19 und 20 zeigen den jeweiligen Antennengewinn und die Strahlungsleistung dieser Gruppe. Fig. 19 zeigt, daß die Gruppe der Fig. 18a bis 18b einen Gesamtwirkungsgrad hat, der annähernd 65% ist. In Fig. 20 ist die interessierende Frequenz 4 GHz. In dieser Figur ist aus dem Strahlungsmuster der Gruppe ersichtlich, daß das Versorgungselement eine geringe Kreuzpolarisation erzeugt.
Durch Verwendung einer geeigneten Struktur für den Schlitzstrahler können Konfigurationen wie die, die in den Fig. 9a und 9b gezeigt sind, verwendet werden, um hochwirksame, zirkular polarisierte Elemente und Gruppen mit hoher Polarisationsreinheit zu bilden. Zirkulare Polarisation wird für jedes Element auf eine Weise erzeugt, die derjenigen gleicht, die bei der ersten beschriebenen Ausführungsform angewandt wurde, und zwar durch geeignetes Anbringen von Störungssegmenten entweder an der inneren oder der äußeren Kontur des Schlitzes 3'. Einige mögliche Störungselement-Konstruktionen sind in den Fig. 21a bis 21f gezeigt; auch andere Ausführungen sind möglich. Bei jeder der gezeigten Konstruktionen regt die Versorgungsleitung 2 den Schlitz 3' unter einem Winkel von 45º zu dem Störungssegment an.
Die Konfigurationen der Fig. 21a und 21b wurden von den Erfindern als besonders geeignet herausgefunden. Diese Figuren zeigen ein Beispiel einer gestörten Aperturstruktur, wobei in Fig. 21a die Störungen von einer inneren Begrenzung der Aperturen nach innen verlaufen. In Fig. 21b verlaufen die Störungen von einer Begrenzung der Aperturen nach innen. Das Betriebsverhalten für die in Fig. 21b gezeigte Konfiguration wird nachstehend beschrieben.
Die Fig. 22a und 22b zeigen mögliche Gruppenkonfigurationen solcher Elemente, wobei die Gruppen hohen Antennengewinn und hohe Polarisationsreinheit haben. In Fig. 22a ist eine Gruppe von zwei Elementen gezeigt, die kapazitiv mit Versorgungsleitungen gekoppelt sind und um 90º phasenverschoben versorgt werden. In Fig. 22b ist eine Gruppe von vier Elementen (zwei Paaren von Elementen) gezeigt, die kapazitiv mit Versorgungsleitungen gekoppelt sind und fortschreitend um 90º phasenverschoben versorgt werden. Diese Möglichkeit ist analog derjenigen, die oben unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wurde. Dabei werden abgeschnittene Versorgungsleitungen wie die in Fig. 10c gezeigten verwendet. Die in den Fig. 22a und 22b gezeigten Techniken können angewandt werden, um ein verbessertes Achsenverhältnis über einen großen Bandbereich zu erhalten.
Im allgemeinen sollten die Störungssegmente in regelmäßigen Winkelabständen innerhalb jeder Untergruppe positioniert sein, so daß die Summe der Winkelinkremente (der Phasenverschiebungen) zwischen Elementen in jeder, eine geschlossene Schleife bildenden Untergruppe 360º ist. Anders ausgedrückt, das Winkelinkrement ist zwischen den jeweils benachbarten Elementen 360/N, wobei N die Zahl der Elemente in einer gegebenen Untergruppe ist.
Es ist auch möglich, vier inhärent lineare Elemente ohne Störungssegmente auf gleiche Weise unter Anwendung von sequentiellen 90º-Phasenverschiebungen zwischen den Elementen zu versorgen und auch dabei eine zirkulare Polarisation zu erreichen. Das Betriebsverhalten ist dann aber geringfügig schlechter als dasjenige, das erhalten wird, wenn Störungssegmente verwendet werden.
Eine Vierelementgruppe wurde getestet, wobei die Elemente die in Fig. 21b gezeigte Struktur haben und gemäß Fig. 22b versorgt werden. Fig. 23 zeigt das gemessene Achsenverhältnis einer solchen Gruppe und zeigt besonders ein kleines Achsenverhältnis über eine signifikant große Bandbreite (> 10%). Es zeigte sich, daß die Gruppe einen hohen Wirkungsgrad hatte.
Die oben beschriebene Gesamttechnik ermöglicht die kostengünstige, einfache Herstellung von Leiterplatten-Antennengruppen, deren Elemente linear oder zirkular polarisiert sind, die eine hohe Polarisationsreinheit haben und die über einen großen Bandbereich ein gutes Betriebsverhalten zeigen. All diese Merkmale machen eine gemäß der Erfindung hergestellte Leiterplattenantenne attraktiv zur Verwendung auf dem Gebiet von DBS und anderen Gebieten sowie für solche Anwendungen, die verschiedene Frequenzbänder nutzen, wie für die Seefahrt, TVRO usw. Die Struktur der Gruppe eignet sich auch zur Integration von MIC- und MMIC-Schaltungen für störungsarmen Empfang, Leistungsverstärkung und elektronische Strahllenkung.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf die Verwendung von einer oder zwei Lagen bzw. Schichten von Flächen oder Schlitzen für Breitbandanwendungen beschrieben, es kann aber eine Vielzahl von Lagen bzw. Schichten verwendet werden. Bei Verwendung einer Vielzahl von Lagen bzw. Schichten sollten sämtliche Lagen bzw. Schichten elektromagnetisch gekoppelt und können mit verschiedenen Sets von Dimensionen ausgelegt sein, um entweder Breitband- oder Mehrfachfrequenzbetrieb zu erzeugen.

Claims

1. Leiterplattenantenne, die folgendes aufweist: - eine erste Grundplatte (1);

- eine Strahlungsaperturplatte, die eine zweite Grundplatte (1') aufweist, die über der ersten Grundplatte angeordnet ist und in der eine Vielzahl von Strahlungsaperturen (3') durch selektives Entfernen von Metall von der zweiten Grundplatte (1') gebildet ist, wobei die Zahl der Strahlungsaperturen (3') einer gewünschten Zahl von Elementen der Antenne entspricht; und

- eine Versorgungsnetzplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) aufweist und zwischen der ersten Grundplatte (1) und der zweiten Grundplatte (1') angeordnet ist, wobei die Versorgungsleitungen (2) erste und zweite Enden haben und jede Versorgungsleitung (2) jeweils eine der Strahlungsaperturen (3') nur an dem ersten Ende versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strahlungsaperturen (3') ein Loch oder einen Zwischenraum bilden, der eine Insel umgibt; und daß die Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) mit der ersten Grundplatte (1) und mit den jeweiligen Strahlungsaperturen (3') kapazitiv gekoppelt ist, und daß die Strahlungsaperturen (3') mit Störungssegmenten (4, 5) versehen sind, um zirkular polarisierte Strahlung abzustrahlen, während sie nur von einer der Versorgungsleitungen (2) an einem einzigen Punkt versorgt werden.

2. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1, wobei die Versorgungsleitungen (2) an dem einen Ende eine Breite haben, die von derjenigen am anderen Ende verschieden ist, um an jeweilige der Strahlungsaperturen (3') hinsichtlich der Impedanz angepaßt zu sein.

3. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') kreisförmige Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfang der Aperturen (3') nach innen verlaufen.

4. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') kreisförmige Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfang der Aperturen (3') nach außen verlaufen.

5. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') rechteckige Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfangsrand der Aperturen (3') nach innen verlaufen.

6. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') rechteckige Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfangsrand der Aperturen (3') nach außen verlaufen.

7. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') quadratische Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfangsrand der Aperturen (3') nach innen verlaufen.

8. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsaperturen (3') quadratische Löcher sind und die Störungssegmente (4, 5) von einem Umfangsrand der Aperturen (3') nach außen verlaufen.

9. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) und der Vielzahl von Strahlungsaperturen (3') in mindestens zwei Gruppen getrennt sind, wobei somit jede Gruppe von Versorgungsleitungen (2) und Strahlungsaperturen (3') eine Untergruppe bildet, und wobei mindestens zwei Untergruppen gebildet sind und die Untergruppen mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung verbunden sind.

10. Leiterplattenantenne nach Anspruch 9,

wobei die Zahl von Strahlungsaperturen (3') in einer ersten Gruppe der genannten mindestens zwei Gruppen N&sub1; ist und die Zahl von Strahlungsaperturen (3') in einer zweiten Gruppe der genannten mindestens zwei Gruppen N&sub2; ist, wobei N&sub1; und N&sub2; ganze Zahlen sind, die größer als Eins sind,

und wobei eine erste Winkelverschiebung der Störungssegmente (4, 5) von der einen Strahlungsapertur (3') relativ zu den Störungssegmenten (4, 5) an benachbarten Strahlungsaperturen (3') innerhalb der ersten der mindestens zwei Gruppen gleich 360º/N&sub1; ist und eine zweite Winkelverschiebung der Störungssegmente (4, 5) von der einen Strahlungsapertur (3') relativ zu den Störungssegmenten (4, 5) an benachbarten Strahlungsaperturen (3') innerhalb der zweiten der mindestens zwei Gruppen gleich 360º/N&sub2; ist.

11. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Störungssegmente (4, 5) an jeder der Strahlungsaperturen (3') einander diametral entgegengesetzt sind und jede der Versorgungsleitungen (2) mit einer entsprechenden der Strahlungsaperturen (3') unter einem Winkel von 45º in bezug auf eines der Störungssegmente (4, 5) gekoppelt ist.

12. Leiterplattenantenne nach Anspruch 1, wobei die Versorgungsleitungen (2) eine Paddelform haben.

13. Leiterplattenantenne nach Anspruch 9, wobei jede der Untergruppen mindestens vier der genannten Versorgungsleitungen (2) und vier der genannten Strahlungsaperturen (3') hat.

14. Leiterplattenantenne nach Anspruch 13, wobei die Untergruppen kombiniert sind, um eine Gruppe zu bilden, die jeweils 64 der Versorgungsleitungen (2) und der Strahlungsaperturen (3') hat.

15. Verfahren zum Herstellen von Leiterplattenantennen, das die folgenden Schritte aufweist:

(i) Vorsehen einer ersten Grundplatte (1);

(ii) Vorsehen einer Versorgungsnetzplatte, die eine Vielzahl von Versorgungsleitungen (2) hat, über der ersten Grundplatte (1), wobei die Versorgungsleitungen (2) ein erstes und ein zweites Ende haben;

(iii) Vorsehen einer Strahlungsaperturplatte, die eine zweite Grundplatte (1') hat, über der Versorgungsnetzplatte, wobei in der Strahlungsaperturplatte eine Vielzahl von Strahlungsaperturen (3') durch selektives Entfernen von Metall von der zweiten Grundplatte (1') gebildet ist, wobei die Versorgungsleitungen (2) an dem ersten Ende eine Breite haben, die von derjenigen an dem zweiten Ende verschieden ist, um in bezug auf die jeweiligen der Strahlungsaperturen (3') hinsichtlich der Impedanz angepaßt zu sein, wobei jede Versorgungsleitung (2) eine jeweilige Strahlungsapertur (3') nur an dem ersten Ende speist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsaperturen (3') ein Loch oder einen Zwischenraum bilden, der eine Insel umgibt, (iv) daß die erste Grundplatte (1) mit den Versorgungsleitungen (2) in der Versorgungsnetzplatte kapazitiv gekoppelt wird,

(v) daß die Versorgungsleitungen (2) mit den jeweiligen der Strahlungsaperturen (3') in der Strahlungsaperturplatte kapazitiv gekoppelt werden

und daß jede der Strahlungsaperturen (3') mit Störungssegmenten (4, 5) versehen wird, um zirkular polarisierte Strahlung abzustrahlen, während sie gleichzeitig von nur einer einzigen der Versorgungsleitungen (2) an einem einzigen Punkt gespeist wird.