DE68910677T2

DE68910677T2 - Mikrostreifenantenne.

Info

Publication number: DE68910677T2
Application number: DE89902410T
Authority: DE
Inventors: Jashwant Singh Dahele; John Mackichan; Mark Staker
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2009-02-14
Also published as: CA1328014C; AU3061389A; EP0401252B1; EP0401252A1; US5955994A; DE68910677D1; WO1989007838A1; GB8803451D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mikrostrip-Antennen mit einer Vielzahl von Flächen auf einem Substrat.
Mikrostripflächen-Antennen sind resonanzstrahlende Strukturen, die auf Schaltungsplatten gedruckt werden können. Durch Speisung einer Anzahl dieser Elemente, die auf einer ebenen Oberfläche in der Weise angeordnet sind, daß sie alle in Phase erregt werden, kann eine Antenne mit einem angemessenen hohen Gewinn gebildet werden, die ein sehr kleines Volumen hat, da sie flach ist. Mikrostrip-Antennen weisen jedoch einige Einschränkungen auf, die ihre praktische Nützlichkeit reduzieren.
1) Mikrostripflächen sind Resonanzstrukturen mit einer schmalen Betriebsbandbreite, typisch 2,5 - 5%. Kommunikationsbandbreiten sind gewöhnlicherweise größer. Satellitenempfangsantennen beispielsweise sollten idealerweise von 10,7 bis 12,75 GHz arbeiten, was eine Bandbreite von 17,5% effordert
2) Die Flächen in Isolation haben einen geringen Gewinn, typischerweise 6 - 8 dBi. Dies fährt zu einer großen Anzahl von Elementen, die notwendig sind, um brauchbare Gewinnwerte zu bilden. Eine Satellitenempfangsantenne sollte beispielsweise einen Gewinn von ungefähr 40 dBi haben, was die Verwendung von tausenden der Elemente impliziert. Jedoch nimmt der Verlust in Leistungsteilungsnetzwerken, die zur Speisung der Elemente erforderlich sind, zu mit der Zunahme der Größe der Feldanordnung, sodaß dies zu einer oberen Grenze des erreichbaren Gewinnwertes führt.
Es ist bekannt, die Bandbreite rechteckiger Flächen durch Addieren weiterer Flächen, die in der Nähe zu ihnen angeordnet sind, zu verbessern, die parasitär von diesen gespeist werden (wie z.B. im Britischen Patent 2067842). In diesem Patent sind die Kanten der parasitären Flächen kapazitiv mit den Strahlungskanten der Speisungsfläche gekoppelt. Die Mechanismen, durch die derartige parasitäre Flächen erregt werden, sind bis jetzt nicht gut verstanden oder beschrieben worden. So ist es bisher nicht möglich geworden, Antennen mit einem Optimalverhalten zu entwerfen, die eine Feldanordnung von Flächen aufweisen, von denen einige parasitär gespeist werden.
Insbesondere bestand ein Vorschlag darin, Feldanordnungen mit beabstandeten Flächen herzustellen, von denen nur einige unter Verwendung eines konstanten Abstandes zwischen den Flächen eingespeist werden.
Erfindungsgemäß wird eine Antenne mit einer Vielzahl von im wesentlichen rechteckigen Flächen vorgesehen, die bei einer Resonanzfrequenz erregbar sind und jeweils ein gegenüberliegendes Paar erster Kanten aufweisen, deren Länge der Resonanzfrequenz entspricht, und die ein gegenüberliegendes Paar zweiter Kanten aufweisen, welche auf einem Substrat angeordnet sind. Diese Antenne ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen so angeordnet sind, daß sie eine Feldanordnung von Gruppen bilden, daß jede dieser Gruppen eine erste Fläche aufweist, die für die Einspeisung von einer Einspeisungsleitung ausgelegt ist, und ein Paar zweiter Flächen aufweist, die jeweils zu den jeweiligen ersten Kanten der ersten Fläche benachbart und von diesen ersten Kanten beabstandet sind, daß die zweiten Flächen nur für eine parasitäre Einspeisung von der ersten Fläche ausgelegt sind, daß die Gruppen voneinander beabstandet auf dem Substrat in einer Feldanordnung in der Weise angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Flächen benachbarter Gruppen im wesentlichen den Abstand zwischen den Flächen innerhalb einer Gruppe überschreitet.
Vorzugsweise weist jede Gruppe ein weiteres Paar zweiter Flächen auf, die benachbart und beabstandet von den zweiten Kanten der ersten Fläche sind.
Vorzugsweise ist der Abstand der zweiten Flächen des weiteren Paares von den zweiten Kanten der ersten Fläche verschieden von dem Abstand der ersten Kanten der ersten Fläche von den zweiten hierzu benachbarten Flächen.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Flächen benachbarter Gruppen wenigstens das Doppelte des Abstandes zwischen Flächen innerhalb einer Gruppe.
Vorzzgsweise überschreitet der Abstand der zweiten Flächen von der ersten Fläche innerhalb einer Gruppe nicht 1/15 der der Resonanzfrequenz entsprechenden Wellenlänge.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den zweiten Flächen und der ersten Fläche innerhalb jeder Gruppe in einem Bereich zwischen 1/30 und 1/35 der der Resonanzfrequenz entsprechenden Wellenlänge der Antenne und die Entfernung zwischen den entsprechenden Punkten der Feldanordnung beträgt ungefähr 9/10 der Betriebswellenlänge.
Vorzugsweise überschreitet der Abstand der zweiten Flächen von der ersten Fläche innerhalb einer Gruppe nicht 1/17 der Entfernung zwischen den entsprechenden Punkten von Gruppen in der Feldanordnung.
Vorzugsweise ist die Länge der zweiten Kanten der Flächen hinreichend verschieden zu der Länge der ersten Kanten, um Kreuzpolarisation zu vermeiden.
Vorzugsweise ist die Länge der zweiten Kanten der Flächen 90 - 95% der Länge der ersten Kanten.
Vorzugsweise weist innerhalb jeder Gruppe wenigstens eine zweite Fläche kürzere zweite Kanten auf als wenigstens eine andere zweite Fläche.
Vorzugsweise ist innerhalb jeder Gruppe eine zweite Fläche, die einer ersten Kante der ersten Fläche benachbart ist, in einer geringeren Entfernung von dieser beabstandet als die andere, wobei die Empfangsachse der Antenne nicht rechtwinklig zu der Ebene des Substrats angeordnet ist.
In einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung eine Antenne mit einer Vielzahil von Elementgruppen vor, die in einer Feldanordnung auf einem Substrat angeordnet sind, wobei jede Gruppe eine Zentralfläche aufweist, die für die Einspeisung von einer Einspeisungsleitung ausgelegt ist, und die vier Parasitärflächen aufweist, die für eine parasitäre Einspeisung von der Zentralfläche ausgelegt sind und um die Zentralfläche herum in der Weise angeordnet sind, daß sie ein Kreuz bilden, und daß die Elementgruppen so angeordnet sind, daß ihre Kreuzachsen parallel zueinander angeordnet sind, daß die Feldanordnung eine Vielzahl von Linien von Gruppen aufweist, die beabstandet sind längs der Linie um einen Abstand P zwischen den Gruppenachsen weniger als die doppelte Wellenlänge λ, die der Resonanzfrequenz der Antenne entspricht, daß alternative Linien um den Abstand von P/2 versetzt sind, so daß der Effektivabstand in wenigstens einer Antennenebene weniger als λ beträgt.
Vorzugsweise ist P wenigstens gleich der Wellenlänge λ.
Vorzugsweise sind benachbarte Linien um P/2 beabstandet, so daß die Antenne eine quadratische Feldanordnung aufweist.
Vorzugsweise ist der diagonale Abstand zwischen den Gruppen in benachbarten Linien geringer ist als die Wellenlänge λ, so daß in der Antenne bei dieser Wellenlänge keine Diffraktion auftritt.
Vorzugsweise ist ein Einspeisungsnetzwerk mit einer Vielzahl von Einspeisungsleitungen auf der einen Seite eines zweiten Substrats angeordnet, das parallel zu dem ersten Substrat ausgerichtet ist, so daß eine Einspeisungsleitung benachbart zu einem Einspeisungspunkt jeder zentralen Fläche ist und daß zwischen den zwei Substraten eine Erdungsebene vorgesehen ist, die Öffnungen zwischen jedem Einspeisungspunkt und der benachbarten Einspeisungsleitung aufweist, um die Einspeisung durch diese Einspeisungsleitung in die Fläche zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer hochgestellten Unter-Feldanordnung, die einen Teil der erfindungsgemäßen Antenne nach einer ersten Ausfühungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine isometrische Explosionsansicht eines Kreuzabschnittes durch die Antenne nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Unter-Feldanordnung, die den Teil einer erfindungsgemäßen Antenne nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung bildet;
Fig. 4 eine erste Feldanordnung einer Antenne gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3;
Fig. 5 eine zweite Feldanordnung einer Antenne gemäß einer Ausführungsform nach Fig. 3.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist eine Unter-Feldanordnungsgruppe zur Verwendung in einer Mikrostripfeldantenne eine zentrale, gespeiste, rechtwinklige Fläche 1 auf, die ein Paar Kanten hat, deren Resonanzlänge L in bekannter Weise als L = λ/2&epsi;r gewählt ist (wobei λ im folgenden 64,82 mm ist), die an einer dieser Kanten durch ein Paar identischer parasitärer Flächen 3a, 3b flankiert ist, und die alle auf einer Substratschicht 4 angeordnet sind.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist hinsichtlich eines bevorzugten Verfahrens zum Speisen der zentralen Fläche 1 unter der Grundebenenschicht 5 eine zweite Substratschicht 6 (die aus demselben Material bestehen kann wie die erste Schicht 4) bereitzustellen, auf deren äußerer Seite die Einspeisungsleitung 2 für diese Fläche gedruckt ist, womit ein Kombinationsnetzwerk mit Einspeisungsleitungen benachbarter Flächen gebildet wird. Die Grundebenenschicht 5 ist mit einem Kopplungsschlitz oder einer Öffnung 7 zwischen dem Einspeisungspunkt der Einspeisungsfläche 1 und der Einspeisungsleitung 2 versehen, so daß die Fläche 1 mit der Einspeisungsleitung 2 gekoppelt werden kann.
Im folgenden werden die ersten Kanten mit der Resonanzlänge als "Nichtstrahlungskanten" bezeichnet und das zweite Paar der Kanten wird als "Strahlungskanten" aus Gründen der Einfachheit bezeichnet.
Ein experimenteller Beweis zeigt, daß in dieser Anordnung

a) die parasitäre Erregung proportional der Flächenbreite w ist.

So muß für eine maximale parasitäre Erregung die Breite w aller Flächen groß sein. Wenn diese jedoch nicht gleich der Länge L gemacht werden können, dann werden die Nichtstrahlungskanten zu strahlen beginnen und eine unerwünschte Kreuzpolarstrahlung auslösen, so daß für eine Bandbreite von beispielsweise 10% die Breite nicht innerhalb von 95-105% der Länge liegen darf.

b) Parasitäre Erregung ist in guter Annäherung eine exponentielle Dämpfungsfunktion (decay function) der Flächentrennung.

Für hohe Erregung sollten daher Flächentrennungen niedrig gehalten werden.

c) Die parasitäre Phase ist eine Funktion der Flächentrennung.

Für große Trennungen, über ungefähr 0,08 λ (in diesem Fall 5 mm) ist die Phasendifferenz zwischen der zentralen Fläche und den parasitären Flächen proportional zu der Trennung; darunter ist die Phasendifferenz immer größer als diese Beziehung es vorhersagen würde.
Aus diesen Ergebnissen wurde ein einfacher Ausdruck für parasitäre Elementerregung abgeleitet, der die Form hat:
Erregung = awebs + jcd
wobei w s und d jeweils Parasitärflächenbreite, Trennung der Parasitärflächenkante von der Einspeisungsflächenkante und die Trennung von Flächenzentren bezeichnen. Mit den abgeleiteten a-, b- und c-Werten kann jede mit einer H-Ebene parasitär gekoppelte Linear-Feldanordnung modelliert werden. In einem ersten Beispiel wird eine Unter-Feldanordnung aus drei Elementen geformt, die eine Resonanzlänge L von 20 mm haben, die jeweils 18,5 mm (w = 0,925L) breit sind und eine Trennung von 2mm auf einer 1,57 mm dicken PTFE-Substratschicht mit einer relativen Dielektrizitätskonstante &epsi;r gleich 2,22 haben. Deren vorhergesagte Richtungswirkung war 9,43 dB; das anschließend gemessene Ergebnis zeigte eine Richtungswirkung von 9,33 dB. Bei einem zweiten Beispiel betrug die Breite der Flächen 14 mm (w = 0,70L), wobei die Trennung 3 mm beträgt. Wiederum ist die Übereinstimmung zwischen Vorhersage und Messung sehr gut. Die im Vorhergehenden offenbarten Kriterien, die die Auswahl der Flächentrennungen bestimmen, führten zu der Wahl einer kleinen Flächentrennung relativ zu der verwendeten Betriebswellenlänge. Die Kriterien zum Zwischenelementabstand einer Mikrostrip-Feldanordnung beziehen sich ziemlich unterschiedlich auf die Wellenlänge, und bevorzugte Zwischenelementeentfernungen liegen in der Größenordnung von und unter λ. Es wurde gefunden, daß das Bereitstellen weiterer Parasitärflächen hillter diesen, die die Einspeisungsfläche flankieren, kontraproduktiv ist und die Antennenleistung erheblich reduziert, so daß es wichtig ist, daß der Abstand von Kante zu Kante zwischen Parasitärflächen von benachbarten Unter-Feldanordnungen signifikant größer ist afs die Abstände zwischen Flächen innerhalb jeder Unter- Feldanordnung.
Es ist auch möglich, Flächen parasitär von strahlenden Kanten einer Einspeisungsfläche zu erregen. Der Kopplungsmechanismus ist hier unterschiedlich, jedoch (offensichtlich, vorwiegend reaktiv) und ist im allgemeinen sehr viel spürbarer für die Zwischenflächentrennung. Es wurde herausgefunden, daß das Zufägen von Parasitärflächen an den Nichtstrahlungskanten diese Sensitivität stabilisiert, sodaß praktische Antennen gebildet werden können in den Kreuzkonfigurationen, in Figur 3 mit einem Paar parasitärer Flächen 3c, 3d, die beabstandet sind von den Strahlungskanten der Einspeisungsfläche 1 um eine Entfernung s&sub2; und einem Paar Flächen 3a, 3b, dies um die Entfernung s&sub1; von den Nichtstrahlungskanten beabstandet sind. Das Fünfelementenkreuz hat eine größere Effektivfläche als die Drei-Element-Unter-Feldanordnung und damit einen besseren Gewinn und Bandbreite.
Da die Unter-Feldanordnungen eine große Fläche beanspruchen wäre es schwierig, ein Einspeisungsnetzwerk vorzusehen auf derselben Oberfläche des Substrats, so daß der Einspeisungmechanismus für die Einspeisungsflächen in diesem Fall vorzugsweise der nach Figur 2 ist, wobei das Einspeisungsnetzwerk 2 auf der anderen Seite einer zweiten Substratschicht 6 gedruckt ist, gekoppelt mit den Einspeisungsflächen 1 über Schlitze 7 in der Erdungsebene 5.
Das Beabstanden der Unter-Feldanordnungen ist nicht trivial sondern wird durch unterschiedliche Kriterien bestimmt. Wie oben ausgeführt muß einerseits der Abstand zwischen Parasitärflächen benachbarter Unter- Feldanordnungen wesentlich größer sein als der Abstand zwischen den Unter-Feldanordnungen. Andererseits ist es wünschenswert, die Minimumentfernung zwischen Linien der Feldanordnung unter λ zu halten um zu verhindern, daß die Feldanordnung als ein Difraktionsgitter wirkt und "Gitterausbuchtungen" in den Strahlungsmustern bildet. Diese Anforderungen stehen in einem ausgeprägten Gegensatz zueinander, da (in Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante des Substrates) jede Fläche eine Länge bis zu λ/2 haben kann und nur etwas weniger breit sein kann; Unter-Feldanordnungsgruppen mit drei Flächen können auf diese Weise jeweils länger als 1,5λ sein. Wie in Figur 4 dargestellt, besteht eine Lösung darin, das Auftreten von Gitterausbuchtungen zu akzeptieren, aber sicherzustellen, daß sie nicht in den größeren Flächen der Antenne (d.h. parallel oder rechtwinkelig zu den Kreuzachsen) auftreten. In Figur 4 besteht die Anordnung aus einem Quadratgitter mit dem Parameter P = 1,8λ, mit einer Unter-Feldanordnungsgruppe an den Ecken der Gitterzellen und einer Unter-Feldanordnungsgruppe an deren Zentren. Alternativ kann die Anordnung als ein Quadratgitter mit dem Parameter 0,9λ mit wechselnden leeren Zellecken angesehen werden. Hier treten Gitterausbuchtungen in dem Strahlungsmuster der Antenne auf, da die Minimumentfernung zwischen entsprechenden Diagonallinien der Unter-Feldanordnungsgruppen größer als λ ist. Da aber in beiden größeren Ebenen der Antenne der Abstand zwischen benachbarten Linien von Unter- Feldanordnungen nur 0,9λ wird und diese Linien um P/2 versetzt sind, verschwinden die Gitterwirkungen und Gitterausbuchtungen treten in diesen Ebenen nicht auf: 0,9λ wird ausgewählt, um die Entfernung weg von den Unter-Feldanordnungsgruppen zu maximieren, ohne Gitterausbuchtungen zu bilden.
Wie in Figur 5 dargestellt ist es möglich, eine Feldanordnung zu bilden, die keine Gitterausbuchtungen erzeugt, obwohi bei einer Maximumfläche w = 93% L der Abstand zwischen Parasitärflächen benachbarter Unter- Feldanordungsgruppen reduziert ist auf einen Wert, der effektiv der Minimumarbeitswert von ungefähr 2S ist. Dies wird, wie dargestellt, erreicht, indem Unter-Feldanordnungen in Linien vorgesehen sind, die um P = λ, (was nahe dem erreichbaren Minimum liegt) voneinander weg beabstandet sind, wobei aber die Linien in einer versetzten Konfiguration angeordnet sind, sodaß die diagonale Zentrum-zu-Zentrum-Entfernung zwischen Unter-Feldanordnungen gerade unter λ liegt und so keine Gitterausbuchtungen auftreten.
Bei den in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen beträgt L = 20 mm, W = 18,5 mm und das Substrat ist 1,57 mm PTFE (&epsi;r = 2,22).
Erflndungsgemäße Antennen haben somit mehrere Vorteile.
Da ein einzelner Einspeisungspunkt für jede Parasitär-Unter-Feldanordung erfordert ist eher als für jedes Element, ist eine Reduktion der Einspeisungskomplexität gegeben, so daß die Herstellung vereinfacht wird und Leistungsverluste reduziert werden. In ähnlicher Weise können Phasenverschiebung und Diplexen auf einem Unter-Feldanordnungsniveau auftreten, was zu einer Einsparung an Hartware führt. Parasitäre Unter- Feldanordnungen ergeben eine signifikante Verbesserung in der Richtungswirkung und Bandbreite gegenüber einzelnen Elementen, aber ein Nachteil in der Verwendung parasitärer Unter-Feldanordnungen besteht darin, daß die erhaltene Richtungswirkung geringfügig kleiner ist als die, die von einer ähnlichen gemeinsamen Einspeisungsfeldanordnung erhalten wird, wegen des beschränkten Betrages der Phasensteuerung, der bei diesem Typ parasitärer Koppelung zwischen Mikrostrip strahlenden Elementen erzielt werden kann.
Bis jetzt sind Unter-Feldanordnungsgruppen beschrieben worden als symmetrische Paare parasitärer Flächen (3a, 3b), (3c, 3d), die eine Einspeisungsfläche 1 flankieren. Es ist selbstverständlich auch möglich, an deren Stelle ein asymmetrisches Paare von Flächen (mit unterschiedlichen Breiten oder Trennungen), oder auch nur eine einzelne parasitäre Fläche vorzusehen. In diesem Fall wird der gebildete Strahl "verdreht" (squinted) anstatt diesen Strahl rechtwinklig zu der Fläche auszubilden. Solche Antennen werden beispielsweise beim Satellitenempfang verwendet, da ein Satellit gewöhnlicherweise einen Elevationswinkel (30º in UK beispielsweise) gegenüber dem Horizont aufweist, wobei eine gedruckte Antenne vorzugsweise flach an einer Wand angebracht ist.
Während in der vorhergehenden Beschreibung die Erfindung im Zusammenhang mit einem Übertrager beschrieben worden ist, ist diese Antenne selbstverständlich auch auf Empfangsantennen anwendbar. Hinweise auf Einspeisungen und Einspeisungsleitungen sind ganz allgemein zu verstehen, sodaß dieser Aspekt darin eingeschlossen ist.

Claims

1. Antenne mit einer Vielzahl von im wesentlichen rechteckigen Flächen (1, 3a, 3b), die bei einer Resonanzfrequenz erregbar sind und jeweils ein gegenüberliegendes Paar erster Kanten aufweisen, deren Länge (L) der Resonanzfrequenz entspricht, und die ein gegenüberliegendes Paar zweiter Kanten aufweisen, welche auf einem Substrat (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen so angeordnet sind, daß sie eine Feldanordnung von Gruppen bilden, daß jede dieser Gruppen eine erste Fläche (1) aufweist, die für die Einspeisung von einer Einspeisungsleitung (2) ausgelegt ist, und ein Paar zweiter Flächen (3a, 3b) aufweist, die jeweils zu den jeweiligen ersten Kanten der ersten Fläche (1) benachbart und von diesen ersten Kanten beabstandet sind, daß die zweite Fläche (3a, 3b) nur für eine parasitäre Einspeisung von der ersten Fläche (1) ausgelegt ist, daß die Gruppen voneinander beabstandet auf dem Substrat (4) in einer Feldanordnung in der Weise angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Flächen benachbarter Gruppen im wesentlichen den Abstand (s) zwischen den Flächen (1, 3a; 1, 3b) innerhalb einer Gruppe überschreitet.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe ein weiteres Paar zweiter Flächen (3c, 3d) aufweist, die benachbart und beabstandet von den zweiten Kanten der ersten Flächen (1) sind.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (s&sub2;) der zweiten Flächen (3c, 3d) des weiteren Paares von den zweiten Kanten der ersten Fläche (1) verschieden ist von dem Abstand (s&sub1;) der ersten Kanten der ersten Fläche von den zweiten hierzu benachbarten Flächen.

4. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Flächen benachbarter Gruppen wenigstens das Doppelte des Abstandes zwischen Flächen innerhalb einer Gruppe beträgt.

5. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der zweiten Flächen von der ersten Fläche innerhalb einer Gruppe nicht 1/15 der der Resonanzfrequenz entsprechenden Wellenlänge überschreitet.

6. Antenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den zweiten Flächen und der ersten Fläche innerhalb jeder Gruppe in einem Bereich zwischen 1/30 und 1/35 der der Resonanzfrequenz entsprechenden Wellenlänge der Antenne entspricht und daß die Entfernung zwischen den entsprechenden Puunten der Feldanordnung ungefähr 9/10 der Betriebswellenlänge beträgt.

7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der zweiten Flächen von der ersten Fläche innerhalb einer Gruppe nicht 1/17 der Entfernung zwischen entsprechenden Punkten der Gruppen in der Feldanordnung überschreitet

8. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der zweiten Kanten der Flächen hinreichend verschieden ist zu der Länge der ersten Kanten, um Kreuzpolarisation zu vermeiden.

9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der zweiten Kanten der Flächen 90 bis 95% der Länge der ersten Kanten beträgt.

10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Gruppe wenigstens eine zweite Fläche kürzere zweite Kanten aufweist als wenigstens eine andere zweite Fläche.

11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Gruppe eine zweite Fläche, die einer ersten Kante der ersten Fläche benachbart ist, in einer geringeren Entfernung von dieser beabstandet ist als die andere, und daß die Empfangsachse der Antenne nicht rechtwinklig zu der Ebene des Substrats angeordnet ist.

12. Antenne mit einer Vielhahl von Elementgruppen, die in einer Feldanordnung auf einem Substrat angeordnet sind, in welcher jede Gruppe eine Zentralfläche (1) aufweist, die für die Einspeisung von einer Einspeisungsleitung (2) ausgelegt ist, und die vier Parasitärflächen (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, die für eine parasitäre Einspeisung von der Zentralfläche (1) ausgelegt sind und um die Zentralfläche (1) herum in der Weise angeordnet sind, daß sie ein Kreuz bilden, und daß die Elementgruppen so angeordnet sind, daß ihre Kreuzachsen parallel zueinander angeordnet sind, daß die Feldanordnung eine Vielhahl von Linien von Gruppen aufweist, die beabstandet sind längs der Linie um einen Abstand P zwischen den Gruppenachsen weniger als die doppelte Wellenlänge λ, die der Resonanzfrequenz der Antenne entspricht, daß alternative Linien um den Abstand von P/2 versetzt sind, so daß der Effektivabstand in wenigstens einer Antennenebene weniger als λ beträgt.

13. Antenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß P wenigstens gleich der Wellenlänge λ ist.

14. Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Linien um P/2 beabstandet sind, so daß die Antenne eine quadratische Feldanordnung aufweist.

15. Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der diagonale Abstand zwischen den Gruppen in benachbarten Linien geringer ist als die Wellenlänge λ, so daß in der Antenne bei dieser Wellenlänge keine Diffraktion autrritt.

16. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einspeisungsnetzwerk mit einer Vielzahl von Einspeisungsleitungen auf der einen Seite eines zweiten Substrats angeordnet ist, das parallel zu dem ersten Substrat ausgerichtet ist, so daß eine Einspeisungsleitung benachbart zu einem Einspeisungspunkt jeder zentralen oder ersten Fläche ist und daß zwischen den zwei Substraten eine Erdungsebene vorgesehen ist, die Öffnungen zwischen jedem Einspeisungspunnt und der benachbarten Einspeisungsleitung aufweist, um die Einspeisung durch diese Einspeisungsleitung in die Fläche zu ermöglichen.