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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Einrichtungen für Mikrostreifenverteilungsnetze,
insbesondere auf dem Gebiet von Mikrostreifenantennen für die Unterdrückung unerwünschter
Modi. Unerwünschte
Modi können
z.B. Kopplung zwischen unterschiedlichen Elementen in Gruppenantennen
verursachen. Die Erfindung betrifft auch Gruppenantennen mit verbesserten
Charakteristika, einschließlich
jener, die die Vermeidung von Kopplung zwischen unterschiedlichen Antennenelementen
betreffen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Mikrostreifenantennen
bestehen gewöhnlich aus
einer Zahl von Antennenelementen und einem Mikrostreifenverteilungsnetz
mit einer Grundplatte auf einer Seite, die zu den Antennenelementen
gegenüberliegt,
und einem Verteilungsnetz auf der anderen Seite. Das Verteilungsnetz
hat manchmal zwei getrennte Zweige für die Verbindung mit zwei unterschiedlichen
Polarisierungen von Antennenelementen. In diesen unterschiedlichen
Typen von Antennen und Verteilungsnetzen entstehen unerwünschte Modi unter
anderem, da Schlitze in der Grundplatte auch rückwärts strahlen. Andere Typen
von Diskontinuitäten
verursachen auch unerwünschte
Strahlung und dadurch auch unerwünschte
Modi. Bereits bekannte Versuche, um diese Probleme zu lösen, haben
die Einführung
neuer Materialien in dem Laminat von Mikrostreifenverteilungsnetzen
involviert. Der Artikel "A Microstrip
Array Fed by a New Type of Multilayer Feeding Network", N. I. Herscovici
et al., Microwave Journal, Juli 1995, S. 124-134 beschreibt ein
Verfahren zum Unterdrücken
unerwünschter
Modi durch Einführen
dielektrischer Stecker in dem Laminat/Substrat. Der Artikel "Gain enhancement
of a thick microstrip antenna by suppressing surface waves", C. S. Lee et al.,
IEEE AP symposium, 1994, S. 460-463 beschreibt ein Verfahren zum
Verbessern von Mikrostreifenantennen durch Einführen parasitärer Elemente
innerhalb des Laminats/Substrats. Diese Verfahren sind extrem aufwändig, da
Standardkomponenten nicht verwendet werden können. Eine Einführung neuer
Materialien in die Laminate erfordert aufwändige nicht-standardmäßig Verarbeitung und
ist deshalb für
eine Massenproduktion nicht geeignet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung für Mikrostreifenverteilungsnetze
zum Unterdrücken
unerwünschter
Modi zu definieren, die z.B. als ein Ergebnis von Diskontinuitäten in einem Mikrostreifenverteilungsnetz
entstanden sind.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Mikrostreifenantenne
zu definieren, die unerwünschte
Modi unterdrückt,
sodass keine Kopplung oder nur eine sehr kleine Kopplung zwischen
Antennenelementen entstehen wird.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Gruppenantenne mit
einer kleinen oder keinen Kopplung zwischen den Antennenelementen
zu definieren.
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Ein
zusätzliches
Ziel der Erfindung besteht darin, ein Mikrostreifenverteilungsnetz
für Gruppenantennen
zu definieren, was unerwünschte
Modi in dem Antennenfeld nicht einführt.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung für Mikrostreifenverteilungsnetze
zu definieren, die un erwünschte
Modi unterdrückt,
die für
eine Massenproduktion einfach ist und die Standardkomponenten verwendet,
die in Übereinstimmung
mit standardisierten Verfahren verarbeitet werden.
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Die
obigen Ziele werden gemäß der Erfindung
durch eine Einrichtung für
oder von Mikrostreifenverteilungsnetze(n) und für oder von Gruppenantennen
für die
Unterdrückung
unerwünschter
Modi auf der Verteilungsnetzseite eines Mikrostreifenverteilungsnetzes
erreicht. Dadurch wird unter anderen Dingen unerwünschte Kopplung
zwischen Antennenelementen vermieden, die mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz
verbunden sind. Das Mikrostreifenverteilungsnetz kann von einem
doppelseitigen mit Kupfer beschichtetem Glasfaserlaminat hergestellt
werden, das geätzt
wird. Eine Wellenleiterunterstruktur, die im Prinzip als ein U aus
fließgepresstem
Aluminium gestaltet ist, ist mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz
entlang zweier Verbindungslinien durch mindestens zwei elektrisch-leitende
Verbindungen mit der Grundplatte des Mikrostreifenverteilungsnetzes
entlang jeder Verbindungslinie gekoppelt. Zusammen mit mindestens
einem Teil der Grundplatte bildet die Wellenleiterunterstruktur
eine Wellenleiterstruktur. Die Wellenleiterstruktur ist so dimensioniert,
dass sie eine Grenzfrequenz hat, die höher als die höchste Frequenz
ist, die in dem Mikrostreifenverteilungsnetz verwendet wird; von
dem Wellenleiter wird gesagt, dass er in "Abgrenzung" ist. Dies unterdrückt unerwünschte Modi, die durch Gruppenantennen
und Diskontinuitäten
in dem Verteilungsnetz generiert werden, da die Wellenleiterstruktur
gestaltet ist, als ein Hochpassfilter zu agieren. Die Wellenleiterstruktur
wird somit nicht verwendet, um das Verteilungsnetz zu speisen, da
sie nicht für
die Frequenzen arbeitet, die in dem Mikrostreifenverteilungsnetz
verwendet werden.
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Die
obigen Ziele gemäß der Erfindung
werden auch durch eine Einrichtung für oder von Mikrostreifenverteilungsnetze(n)
für Gruppenantennen
erreicht. Das Mikrostreifenverteilungsnetz verteilt und kombiniert
mindestens ein elektromagnetisches Signal innerhalb eines vorbestimmten
Frequenzbandes und enthält
eine Grundplatte auf einer ersten Fläche und ein Verteilungsnetz
mit mindestens einem getrennten Zweig auf einer zweiten Fläche. Die
erste Fläche
und die zweite Fläche
sind durch ein Dielektrikum getrennt und sind im Prinzip im gleichen
Abstand voneinander. Mindestens zwei Einspeisungspunkte transferieren
die elektromagnetischen Signale von und/oder zu dem Verteilungsnetz
durch die Grundplatte. Dies kann zu/von einem Schlitz in der Grundplatte,
der als ein Antennenelement agiert, über einen Schlitz in der Grundplatte
zu/von einem Füllstück oder
zu/von Antennenelementen über
ein zusätzliches
oder mehr Verteilungsnetze ausgeführt werden. Eine Wellenleiterunterstruktur
ist eingerichtet/angeordnet in Verbindung mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz
und bildet einen Teil einer Wellenleiterstruktur. Die Wellenleiterstruktur
ist so dimensioniert, dass sie eine Grenzfrequenz hat, die höher als eine
Frequenz in dem vorbestimmten Frequenzband für die Unterdrückung unerwünschter
Modi ist, die durch Gruppenantennen und durch Diskontinuitäten in dem
Verteilungsnetz generiert werden. Die Grenzfrequenz kann geeignet
höher als
die höchste
Frequenz in dem vorbestimmten Frequenzband sein. Die Wellenleiterunterstruktur
kann geeignet in Verbindung mit mindestens einem der Einspeisungspunkte
eingerichtet werden. Ein geeigneter Standort der Wellenleiterunterstruktur
und die Tatsache, dass mindestens einen Teil der Grundplatte vorteilhafter Weise
eine Demarkationsfläche
für die
Wellenleiterstruktur bilden kann, führen dazu, dass sich mindestens
ein Teil des Verteilungsnetzes innerhalb der Wellenleiterstruktur
befindet. Die Wellenleiterunterstruktur kann im Prinzip geeignet
als ein U geformt sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Wellenleiterunterstruktur mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz
entlang zweier Verbindungslinien verbunden. Abhängig von der Anwendung kann
geeignet eine Variante derart sein, dass die Wellenleiterunterstruktur
und die Grundplatte mittels mindestens einer elektrisch-leitenden
Verbindung entlang jeder Verbindungslinie elektrisch verbunden sind.
In einer anderen Anwendung kann eine Variante sein, dass die Wellenleiterunterstruktur
und die Grundplatte mittels mindestens zweier elektrisch-leitender
Verbindungen entlang jeder Verbindungslinie elektrisch verbunden sind,
und dass auf einer Verbindungslinie der Abstand zwischen den elektrisch-leitenden
Verbindungen höchstens
eine Hälfte
einer Wellenlänge
in dem Dielektrikum des Mikrostreifenverteilungsnetzes einer Frequenz
in dem vorbestimmten Frequenzband ist. Es ist wünschenswert, dass der Abstand
höchstens
eine Hälfte
einer Wellenlänge
der höchsten
Frequenz in dem vorbestimmten Frequenzband ist. Der Abstand, der
in Wellenlängen
in dieser Beschreibung ausgedrückt
wird, verweist, wenn nicht anders angegeben, auf die Länge einer
Wellenlänge
eines Signals, wo es sich ausbreitet.
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In
gewissen Anwendungen kann es erforderlich sein, dass eine Wellenleiterunterstruktur
mindestens eine Öffnung
entlang und offen zu einer Verbindungslinie enthält, um den Durchgang von mindestens
einem Leiter, der zu dem Verteilungsnetz auf der zweiten Fläche gehört, von
einer Seite zu der anderen der Verbindungslinie zu gestatten, entlang
der es eine Öffnung
in der Wellenleiterunterstruktur gibt. Für ein optimales Funktionieren
kann eine Öffnung
geeignet eine Länge
von höchstens
einer Hälfte
einer Wellenlänge
entlang einer Verbindungslinie, in der es eine Öffnung in der Wellenleiterunterstruktur
gibt, und eine Tiefe von mindestens einem achtel einer Wellenlänge in der
Wellenleiterunterstruktur von der zweiten Fläche haben. In den Anwendungen,
wo die Wellenleiterunterstruktur mindestens eine Öffnung entlang
mindestens einer der Verbindungslinien hat, können die Wellenleiterunterstruktur
und die Grundplatte mittels mindestens zweier elektrisch-leitender Verbindungen
entlang jeder Verbindungslinie geeignet elektrisch verbunden sein.
Mit Ausnahme entlang der Öffnungen
in einer Verbindungslinie kann der Abstand zwischen den elektrisch-leitenden
Verbindungen geeignet höchstens
eine Hälfte
einer Wellenlänge
einer Frequenz in dem vorbestimmten Frequenzband sein, die vorzugsweise
die höchste
Frequenz sein kann. Eine Öffnung
kann zugehörige
elektrisch-leitende Verbindungen auf jeder Seite der Öffnung haben.
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Natürlich können Mikrostreifenverteilungsnetze
hinsichtlich eines Einflusses einer Wellenleiterunterstruktur gestaltet
sein, aber eine Demarkationsfläche
einer Wellenleiterunterstruktur kann zu gestaltet und dimensioniert
sein, dass die Funktion des Mikrostreifenverteilungsnetzes im Prinzip
nicht beeinflusst wird. Ein geeigneter Weg zum Herstellen von Wellenleiterunterstrukturen
besteht in einer Verwendung von fließgepresstem Aluminium oder
einem beliebigen anderen geeigneten Material. Die Wellenleiterunterstruktur
kann auch einen Teil einer Boxstruktur bilden, in der das Mikrostreifenverteilungsnetz
installiert ist.
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Die
obigen Ziele gemäß der Erfindung
können
auch durch eine Gruppenantenne erreicht werden, die mindestens zwei
Antennenelemente und ein Mikrostreifenverteilungsnetz enthält. Das
Mikrostreifenverteilungsnetz verteilt und kombiniert elektromagnetische
Signale innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes und enthält eine
Grundplatte auf einer ersten Fläche
und ein Verteilungsnetz auf einer zweiten Fläche. Die erste Fläche und
die zweite Fläche
sind durch ein Dielektrikum getrennt und sind im wesentlichen im
gleichen Abstand voneinander. Mindestens zwei Einspeisungspunkte
sind angeordnet, um die elektromagnetischen Signale zwischen dem Verteilungsnetz
und den Antennenelementen durch das Dielektrikum zu transfe rieren.
Die Antennenelemente können
z.B. Schlitze in der Grundplatte oder Mikrostreifenelemente, sogenannte
Füllstücke (patches)
sein, die über
Schlitze in der Grundplatte oder über koaxiale Leiter gekoppelt
sind. Die Antennenelemente können
auch aus anderen Typen von Emittern bestehen, wie etwa Dipole. Es
ist eine Charakteristik der Erfindung, dass eine Wellenleiterunterstruktur
in Verbindung mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz angeordnet ist
und einen Teil einer Wellenleiterstruktur bildet, wobei die Wellenleiterstruktur
so dimensioniert ist, dass sie eine Grenzfrequenz hat, die höher als
eine Frequenz in dem vorbestimmten Frequenzband ist, die geeignet
die höchste
Frequenz sein kann. Dies erreicht die Unterdrückung unerwünschter Modi, die durch die
Gruppenantennen generiert werden, und vermeidet dadurch unerwünschte Kopplung
zwischen Antennenelementen. Die Gruppenantenne kann unter anderen
Dingen abhängig
von der Anwendung in ein er Reihe von unterschiedlichen bevorzugten
Ausführungsformen
in Übereinstimmung
mit oben beschriebenen Einrichtungen hergestellt werden.
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Diese
Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen für Mikrostreifenverteilungsnetze
und für
Gruppenantennen im Vergleich zu früher bekannter Technologie. Die
Erfindung unterdrückt
Modusausbreitung und kann dadurch Kopplungen zwischen Antennenelementen
vermeiden oder reduzieren, die mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz
verbunden sind. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Wellenleiterunterstruktur auf
der Verteilungsnetzseite eines Mikrostreifenverteilungsnetzes installiert
ist und zusammen mit der Grundplatte des Mikrostreifenverteilungsnetzes
elektrisch verbunden ist. Die Wellenleiterunterstruktur ist zusammen
mit mindestens einem Teil der Grundplatte so dimensioniert, dass
eine Wellenleiterstruktur geschaffen wird, die für die Frequenzen, die in dem Mikrostreifenverteilungsnetz
verwendet werden, in "Abgrenzung" ist. Die Wellenleiterunterstruktur
kann aus Aluminium unter Verwendung von Ausrüstung zum Extrudieren geeignet
hergestellt werden, was die Erfindung sehr kosteneffektiv macht,
insbesondere in langen Abläufen.
Dies bedeutet, dass die Erfindung für Basisstationsantennen für mobile
Telefonsysteme von Interesse ist, die im großen Zahlen hergestellt werden.
In Übereinstimmung
mit der Erfindung können
Wellenleiterunterstrukturen ein Teil einer Boxstruktur sein, die
das Mikrostreifenverteilungsnetz trägt und schützt. In jenen Fällen, wo
das Mikrostreifenverteilungsnetz z.B. aus einer gedruckten Schaltungsplatine
(z.B. Glasfasersubstrat/Laminat mit geätztem Kupfer auf beiden Seiten)
hergestellt ist, kann die Boxstruktur einfach mit Kanälen versehen
werden, in die das Mikrostreifenverteilungsnetz eingeführt wird.
Falls eine Antenne mit Schlitz-gekoppelten Füllstücken als ein emittierendes Element
mit z.B. Schlitzen in der Grundplatte verwendet wird, kann die Boxstruktur
auch mit Kanälen
versehen sein, in die ein Glasfasersubstrat/Laminat mit den Füllstücken eingeführt werden
kann. Das Mikrostreifenverteilungsnetz kann zusammen mit einer Reihe
von Antennenelementen/Senderelementen verwendet werden, um eine
Gruppenantenne zu bilden. Eine Gruppenantenne kann entweder eindimensional
mit nur einem Stapel/einer Spalte emittierender Elemente oder zweidimensional
sein, und besteht gewöhnlich
aus einer Reihe von Stapeln von eindimensionalen Gruppenantennen.
Die Boxstruktur mit der Wellenleiterunterstruktur kann leicht so
gestaltet werden, dass sie auch zum Installieren der Gruppenantenne
in ihrer beabsichtigten Position verwendet werden kann. Diese Erfindung
hat eine Reihe von Vorteilen, die sowohl ihre Funktion als auch
Herstellungsaspekte betreffen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
folgenden wird die Erfindung für
den Zweck einer Erläuterung
und keineswegs für
den Zweck einer Einschränkung
mit Be zug auf die beigefügten
Figuren detaillierter beschrieben, wobei
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1 einen
Querschnitt einer Mikrostreifenantenne einer ersten Ausführungsform
mit Schlitz-gekoppelten Füllstücken und
einem Mikrostreifenverteilungsnetz in Übereinstimmung mit der Erfindung
zeigt,
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2 einen
Querschnitt einer Mikrostreifenantenne einer zweiten Ausführungsform
mit Schlitz-gekoppelten Füllstücken und
einem Mikrostreifenverteilungsnetz in Übereinstimmung mit der Erfindung
zeigt,
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3 einen
Querschnitt einer Mikrostreifenantenne einer dritten Ausführungsform
in Übereinstimmung
mit Erfindung mit Schlitzen als Antennenelemente zeigt,
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4 einen
Querschnitt entlang einer Verbindungslinie eines Mikrostreifenverteilungsnetzes einer
Ausführungsform
in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt,
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5 eine
eindimensionale Gruppenantenne mit doppelt-polarisierten Füllstücken für die Polarisierungen
von ±45° als Antennenelemente
zeigt,
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6 eine
zweidimensionalen Gruppenantenne mit doppelt-polarisierten Füllstücken für die Polarisierungen
von 0°/90° als Antennenelemente zeigt.
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BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Um
die Prozedur und das System gemäß der Erfindung
zu verdeutlichen, werden einige Beispiele ihrer Anwendung im folgenden
mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
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1 zeigt
einen Querschnitt einer Mikrostreifenantenne, die in Übereinstimmung
mit einer ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
gestaltet ist. Die Mikrostreifenantenne ist z.B. eine eindimensionale
Gruppenantenne oder ein Stapel/eine Spalte in einer zweidimensionalen
Gruppenantenne. Eine Mikrostreifenantenne enthält ein Mikrostreifenverteilungsnetz 110 mit
einer Grundplatte 116 auf einer ersten Fläche und
einem Verteilungsnetz 112 auf einer zweiten Fläche. Die
Grundplatte 116 und das Verteilungsnetz 112 sind
durch ein Dielektrikum 114 getrennt, das z.B. ein Glasfaserlaminat
oder Luft sein kann. Es ist für
das Mikrostreifenverteilungsnetz 110 üblich, eine doppelseitige gedruckten
Schaltungsplatine aus mit Kupfer beschichtetem Glasfaserlaminat zu
sein, worauf das Verteilungsnetz 112 geätzt wird. Gewisse Muster, wie
etwa Schlitze, sind in der Grundplatte 116 geätzt. Die
Antenne, die in 1 gezeigt wird, verwendet Schlitz-gekoppelte 117 Füllstücke 120 als
emittierende Elemente. Die Füllstücke 120 können auf
einer einseitigen gedruckten Schaltungsplatine aus mit Kupfer beschichtetem
Glasfaserlaminat geätzt
werden. Das Glasfaserlaminat 122 agiert nur als eine Stütze für die Füllstücke 120 und ist
vor dem Mikrostreifenverteilungsnetz 110 unter Verwendung
z.B. einige Abstandshalter 128 installiert.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Wellenleiterunterstruktur 100 auf der Rückseite
der Antenne entlang zweier Verbindungslinien 101 gegen
die zweite Fläche
des Mikrostreifenverteilungsnetzes 110 installiert. Die
Wellenleiterunterstruktur 100 ist mit der Grundplatte 116 elektrisch
verbunden, um dadurch eine Wellenleiterstruktur zusammen mit mindestens einem
Teil der Grundplatte 116 zu schaffen. Die elektrische Verbindung 111,
die die Wellenleiterunterstruktur 100 mit der Grundplatte 116 verbindet,
kann z.B. mit Schrauben oder Nieten erreicht werden. Um die beabsichtigte
Funktion sicherzustellen, sollte der Abstand zwischen diesen einzelnen
elektrischen Verbindungen 111 in der Größenordnung von höchstens einer
Hälfte
einer Wellenlänge
der höchsten
Frequenz sein, die in dem Mikrostreifenverteilungsnetz 110 verwendet
wird. Ein Teil der Erfindung besteht genau aus einer Verwendung
mindestens eines Teils einer Grundplatte in einem Mikrostreifenverteilungsnetz,
um eine Wellenleiterstruktur zu schaffen. Die Wellenleiterstruktur,
die in Übereinstimmung
mit der Erfindung geschaffen wird, hat eine Grenzfrequenz, die höher als
die höchste
Frequenz ist, die in dem Mikrostreifen verteilungsnetz 110 verwendet
wird. Dies bedeutet, dass die Wellenleiterstruktur so dimensioniert
ist, dass sie nicht als ein Wellenleiter für die Frequenzen arbeitet,
die durch das Mikrostreifenverteilungsnetz 110 verwendet
werden. Die Wellenleiterstruktur ist in "Abgrenzung". Die gesamte Abstrahlung, die von diesen
Teil des Verteilungsnetzes 112 entsteht, das innerhalb
der Wellenleiterstruktur ist, wird dadurch stark unterdrückt. Ein
Schlitz 117, ein Einspeisungspunkt, der mit einem Füllstück 120 zu verbinden
ist, das sich auf der Vorderseite befindet, wird auch rückwärts abstrahlen,
und die Strahlung, die dadurch in die Wellenleiterstruktur gerichtet
ist, wird stark unterdrückt.
Falls die Strahlung nicht unterdrückt wird, könnten unerwünschte Modi entstehen, die
sich mit anderen Schlitzen/Einspeisungspunkten koppeln können und
dadurch die gewünschte
Antennencharakteristika beeinträchtigen.
Die Dimensionierung der Wellenleiterstruktur kann leicht ausgeführt werden,
unter Verwendung z.B. eines kommerziellen Programms, das eine beliebige
Querschnittsfläche und
eine gewünschte
Grenzfrequenz verwendet.
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In
einigen Fällen
kann. es geeignet sein, die Wellenleiterunterstruktur 100 zu
einem Teil einer Boxstruktur 190 zu machen. Die Boxstruktur
kann dann unter anderen Dingen das Verteilungsnetz 112 physikalisch
schützen
und auch Kanäle 195 enthalten,
in die das Mikrostreifenverteilungsnetz 110 eingeführt werden
kann. Die Kanäle 135 können auch das
Mittel zum elektrischen Verbinden der Boxstruktur 190 mit
der Grundplatte 116 enthalten.
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2 zeigt
auf eine entsprechende Weise eine Mikrostreifenantenne, die jedoch
in Übereinstimmung
mit einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung gestaltet ist. Diese zweite Ausführungsform zeigt auch eine
Antenne, die Schlitz-gekoppelte 217 Füllstücke 220 als emittierende
Elemente verwendet. Das Mikrostreifenverteilungsnetz 210 enthält eine Grundplatte 216 und
ein Verteilungsnetz 212, die voneinander durch ein Dielektrikum 214 getrennt sind.
Eine Wellenleiterunterstruktur 200 ist mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz 210 entlang
der Verbindungslinien 201 verbunden. Die Wellenleiterunterstruktur 200 ist
mit der Grundplatte 216 durch elektrisch leitende Verbindungen 211 elektrisch
verbunden, um eine Wellenleiterstruktur in "Abgrenzung" zu schaffen, die mindestens einen Teil
des Verteilungsnetzes 212 umgibt. Hier wird die Wellenleiterunterstruktur 200 mit
einer Form gezeigt, die es leicht macht, entweder nur das Mikrostreifenverteilungsnetz
oder die Mikrostreifenantenne in einer geeigneten Stelle zu installieren.
Auch ist eine beliebige Boxstruktur 290 hier so gestaltet,
dass nicht nur das Mikrostreifenverteilungsnetz in Kanäle 295 eingeführt werden
kann, sondern auch die Stütze 222 für die Füllstücke 220 in
ihre jeweiligen Kanäle 296 eingeführt werden
kann.
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Falls
die Wellenleiterunterstruktur 100, 200 in einer
Boxstruktur 190, 290 enthalten ist, wie in 1 und 2 gezeigt,
ist es zweckdienlich, dass die Räume 191, 291,
die geschaffen werden, auch als Wellenleiterstrukturen in "Abgrenzung" auf eine entsprechende
Weise zu der dimensioniert sind, auf die die Wellenleiterunterstrukturen 100, 200 dimensioniert
sind zusammen mit mindestens einem Teil der jeweiligen Grundplatten 116, 216.
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3 zeigt
eine Mikrostreifenantenne gemäß der Erfindung,
die nur Schlitze 317 als Antennenelemente verwendet. Das
Mikrostreifenverteilungsnetz 310, sein Dielektrikum 314 und
auch das Verteilungsnetz 212 in 3 sind relativ
kleiner als 110 und 210 in 1 und 2 in
Anbetracht des verwendeten Frequenzbereiches, der Zahl von verbundenen
Antennenelementen oder aus irgendeinem anderen Grund. Die Wellenleiterunterstruktur 300 kann
deshalb mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz 310 entlang
Verbindungslinien 301 verbunden sein, die mit z.B. beliebigen
Kanälen 395 übereinstimmen,
die zum Einführen
des Mikrostreifenverteilungsnetzes 310 verwendet werden.
Die Wellenleiterunterstruktur 300 kann mit der Grundplatte 316 entlang
der Kanäle 395 elektrisch
verbunden werden, und somit ist keine getrennte elektrische Verbindung erforderlich.
Die Verbindung 311 kann z.B. als eine dichte Passform (möglicherweise
unter Verwendung von Schrauben oder Nieten) oder mit leitender Abdichtung
oder Versiegelungen gestaltet sein. Die Wellenleiterstruktur, die
gebildet wird, ist so dimensioniert, dass ihre Grenzfrequenz höher als
die Frequenzen ist, in denen die Mikrostreifenantenne verwendet
wird.
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Die
ersten und zweiten Flächen
in den Mikrostreifenverteilungsnetzen 110, 210, 310,
die in 1 bis 3 gezeigt werden, werden alle
als flach gezeigt, aber es gibt nichts, was verhindert, dass diese Flächen eine
unterschiedliche Form haben, wie etwa, dass sie gekrümmt sind.
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In
gewissen Anwendungen ist ein großes Verteilungsnetz erforderlich,
was bedeutet, dass das Mikrostreifenverteilungsnetz groß und breit
wird, was in 1 und 2 gezeigt
wird, wo die Mikrostreifenverteilungsnetze 110, 210 breiter
als die jeweiligen Wellenleiterunterstrukturen 100, 200 sind.
Damit die ganze Breite der Mikrostreifenverteilungsnetze 110, 210 für die Verteilungsnetze 112, 212 verwendet werden
kann, obwohl die Wellenleiterunterstrukturen 100, 200 entlang
der Verbindungslinien 101, 201 mit den jeweiligen
Mikrostreifenverteilungsnetzen 110, 210 verbunden
sind, enthalten die Wellenleiterunterstrukturen 100, 200 eine
notwendige Zahl von Öffnungen. 4 zeigt
einen Querschnitt entlang z.B. einer der Verbindungslinien 101 oder 201 in 1 und 2.
Es wird ein Teil des Mikrostreifenverteilungsnetzes 410 mit
einer ersten Fläche
mit einer Grundplatte 416 und einer zweiten Fläche mit
einem Verteilungsnetz 412 in der Figur zusammen mit einem
Teil einer Wellenleiterunterstruktur 400 gezeigt. Die Grundplatte 416 und
das Verteilungsnetz 412 sind durch ein Dielektrikum 414 getrennt.
Die Wellenleiterunterstruktur 400 ist mit dem Mikrostreifenverteilungsnetz 400 entlang
einer Verbindungslinie 401 verbunden und mit der Grundplatte
mittels elektrischer Verbindungen 411 elektrisch verbunden.
Um Leitern 418 in dem Verteilungsnetz 412 zu ermöglichen,
von einer Seite einer Verbindungslinie 401 zu der anderen
zu durchlaufen, ohne Gegenstand für Interferenz von der Wellenleiterunterstruktur 400 zu sein,
ist sie mit einer notwendigen Zahl von Öffnungen versehen. Die Öffnungen
können
eine Breite von mindestens einer Hälfte einer Wellenlänge und
eine Tiefe von höchstens
einem achtel einer Wellenlänge aufweisen
(Wellenlängen
in den Öffnungen,
die normalerweise nur Luft umfassen).
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5 und 6 zeigen
Beispiele von Gruppenantennen. 5 zeigt
eine eindimensionale Gruppenantenne mit nur einem Stapel/einer Spalte 502 mit
Antennenelementen 520. Diese Antennenelemente können zwei
lineare Polarisierungen in den Ebenen ±45° relativ zu der langen Seite
der Antenne übertragen
und empfangen. 6 zeigt eine zweidimensionale
Gruppenantenne mit einer Zahl von Stapeln/Spalten 602 mit
Antennenelementen 620 für
die Polarisierungen von 0° und
90°.
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Die
Erfindung betrifft Gruppenantennen und insbesondere Mikrostreifenantennen
und die Unterdrückung
unerwünschter
Modi, die in diesen entstehen können.
Oben wurden Beispiele davon beschrieben, wie unerwünschte Modi
unter Verwendung einer Wellenleiterstruktur in "Abgrenzung" stark unterdrückt werden können. Die
Wellenleiterstruktur nutzt mindestens einen Teil der Grundplatte
in einem Mikrostreifennetz und wird somit eine integrierte Struktur
mit diesem. Wir haben auch beschrieben, wie Wellenleiterstrukturen
mit Wellenleite runterstrukturen auf eine flexible Weise gestaltet
werden können, um
kosteneffektive Massenproduktion möglich zu machen. Die Errichtung
von Gruppenantennen mit einzelnen Stapeln und auch der Zusammenbau
von mehreren einzelnen Stapeln für
zweidimensionale Gruppenantennen können unter Verwendung der Fähigkeit
leichter gemacht werden, die Wellenleiterunterstrukturen flexibel
zu gestalten.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
eingeschränkt,
sondern kann innerhalb des Rahmenwerkes der angefügten Patentansprüche variiert
werden.