CN104011935B - 补片天线装置 - Google Patents

补片天线装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104011935B
CN104011935B CN201280063182.6A CN201280063182A CN104011935B CN 104011935 B CN104011935 B CN 104011935B CN 201280063182 A CN201280063182 A CN 201280063182A CN 104011935 B CN104011935 B CN 104011935B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sticking patch
electrode
patch
antenna device
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280063182.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104011935A (zh
Inventor
N·多布里克
A·胡伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kesslin Automobile Co Ltd
Original Assignee
Kathrein Werke KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kathrein Werke KG filed Critical Kathrein Werke KG
Publication of CN104011935A publication Critical patent/CN104011935A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104011935B publication Critical patent/CN104011935B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/005—Patch antenna using one or more coplanar parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H01Q5/385—Two or more parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • H01Q9/0435—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0464—Annular ring patch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种改进的补片天线装置，其特征在于以下特征：在电介质(5)上设有补片电极(7)和包围该补片电极(7)的框架形补片电极(19)；还设有顶盖补片(23)，该顶盖补片(23)在电介质(5)的对面与补片电极面(7’)间隔开距离并且与环形或框架形补片电极面(19’)间隔开距离地设置；该顶盖补片(23)沿着纵向方向和横向方向具有的延伸尺寸为，顶盖补片(23)至少部分地不仅遮盖补片电极面(7’)而且遮盖框架形补片电极面(19’)。

Description

补片天线装置
技术领域
本发明涉及一种补片天线装置。
背景技术
提到的补片天线经常也被用作为机动车天线。机动车天线可以例如具有翼片类似的结构。它们常常装配在车身上并且特别是在机动车车顶区域内在后车窗的前面不远处。在底盘上天线装置的罩顶之下通常有许多设置用于不同服务的单天线，例如用来接收陆地发射出的广播节目的天线，GPS补片天线，用于无线电波范围的天线，用来发射和接收不同频率范围内的无线电通话，可能也还有其他的用于接收经由卫星发射的广播节目例如SDARS节目的天线装置等。这种天线例如由EP1616367B1已知。
由此这种天线结构要求并非不显著的结构空间。向进一步微型化相应天线装置方向的要求仍然要求更小的结构空间。
关于补片天线的原理机制还可参阅DE102004016158B4，它描述一种传统的补片天线，它具有接地面、位于接地面上的衬底层和设于上侧上的补片电极，该补片电极可以覆盖有形成电介质的另一层。
由US7405700B2已知一种多频率表面天线，借其可以接收和发送圆极化的电磁波。这种已知的天线包括衬底(电介质)，在该衬底上在中心布置地设有补片天线的长方形的或正方形的中央补片。
围绕该补片天线延伸有框架形或环形的第二补片天线面，其内棱边相对于包围该中心补片天线的外棱边间隔开微小距离地延伸，由此也即在中央补片与环形或框架形补片天线之间形成间隔间隙。
通过特别是在角部区域内特定地形成倒角而要确保，环形或框架形补片天线接收或发射与在中心设置的补片天线相反极化的电磁波。
除了这种天线类型，原则上也已知其他的天线类型，例如由US2009/0058731A1已知以及由US2010/0283684A1已知，在其中相应地设有一种所谓的堆叠式补片天线，它除了接地面之外与接地面间隔开地包括第一发射补片面和进一步间隔开地包括在此在第一发射补片面上方设置的第二发射补片面。
此外还要参阅US7253770B2，它在一个实施例中示出一种补片天线，其具有接地面、位于接地面上的电介质和在电介质上侧上的补片天线装置。在电介质的上侧上在中心布置地设有经由馈电线馈电的电极面，该电极面由另一个框架形补片天线在相同的高度位置上包围。在电介质上侧上两个补片天线之间形成有间隔间隙。该补片天线装置用来接收GPS信号和SDARS信号。在另一个实施例中与其相对地示出的传统的堆叠式天线，在其中彼此重叠地设置有两个补片面。
US2003/0052825A1对此同样描述了一种天线装置，该天线装置具有内部的补片天线，该补片天线经由环形的间隙被包围该内部补片天线的环形补片天线包围。在另一个实施例中这样选择结构，使得相应垂直间隔开地重叠地设置有两个内部的圆形补片天线，正如两个包围内部补片天线的环形补片天线，它们也间隔开同样的垂直距离地重叠设置并且分别经由环形间隙与内部的补片天线分开。
同类补片天线装置由US2010/0171679A1可见。所示出的是在俯视图中为正方形的内部的补片天线，该补片天线由框架形的补片天线包围，在两者之间形成间隔缝隙。在它们之上设有两个顶盖补片装置，该顶盖补片装置同样通过间隔缝隙彼此隔开，直接在位于其下面的被馈电的中央补片的上方设置有中心的顶盖补片，并且直接在位于其下面的框架形辐射器面的上方定位有第二框架形的顶盖补片。
发明内容
本发明目的在于，面对技术背景，实现一种改进的天线装置，它通过简单措施并且在仅极小结构空间的情况下允许一种补片天线装置，借此可发射或接收右旋圆极化的电磁波或左旋圆极化的电磁波。
上述目的按照本发明通过补片天线装置来达到包括以下特征：
设有补片天线；
补片天线包括电介质，该电介质有长度、宽度和高度；
在电介质的上侧上，补片电极以补片电极面设置；
补片电极经由至少一条馈电线以电流或电容方式馈电；
电介质在长度和宽度方向上具有的尺寸大于位于电介质的上侧上的补片电极面的长度和宽度延伸尺寸；
补片电极面由形成环形补片天线的环形或框架形补片电极环绕；
在补片电极面与包围该补片电极面的环形或框架形补片电极之间设有间距或间隙以用于电流分离；
补片电极构成和/或馈电为，使得由此能产生或能接收左旋或右旋圆极化的电磁波；
包围补片电极的环形补片电极构成为，使得由此能够发送和/或接收相反极化的电磁波；
设有顶盖补片；
该顶盖补片在电介质的对面与补片电极面间隔开距离并且与环形或框架形补片电极面间隔开距离地设置；
其特征在于以下其它特征：
该顶盖补片沿着纵向方向和横向方向的延伸尺寸为，顶盖补片至少局部地不仅覆盖补片电极面而且覆盖环形或框架形补片电极面。
按照本发明的天线的特征还在于，它在需要比较小的结构空间情况下例如适合于接收GPS信号，也就是一般用来全球定位的信号。对于这种天线通常使用补片天线，这样也在本发明的范围内。
当前按本发明的补片天线此外还创造了接收其他卫星信号的可能性，例如按照SDARS或SiriusXM标准发射的广播节目，如其尤其在北美地区可接收的那样。
按本发明的解决方案在此从一种补片天线装置(例如用来接收GPS信号)出发，在该补片天线装置中补片天线装置的补片面在形成间隔缝隙的情况下被附加地设置的环形补片或框架形补片包围。该环形或框架形补片用作其他的补片天线，例如用来接收所述的SDARS或SiriusXM卫星信号。
为了使环形或框架形的补片与中央的补片耦联(因为整个的补片天线装置例如只经由一个中心的馈电线馈电)，在本发明的范围内与现有技术相反而设定，两个补片天线装置借助一个共同的无源的顶盖补片遮盖。顶盖补片和中央补片天线的位于顶盖补片下面的有源的辐射补片在此形成一个平板电容器，由此在两个补片面之间建立电容。由此在本发明的范围内可以把能量从中央的补片电极传递到环形补片或者相反地传递。在此，对于电容而言一方面各补片面的面积和另一方面各补片面之间的间距都是有意义的。关于环形或框架形的补片因此就此而言涉及间接的天线馈电。
在这里，本发明解决方案例如也相对于按US2010/0171679A1或US7045700B2的同类现有技术具有大的优点。因为在上述的同类现有技术中在中央的补片电极与包围该中央补片电极的环形或框架形补片电极面之间的间隔缝隙必须极其窄、也就是极其小，以便还保证足够的耦联。通过在本发明范围内设置的顶盖补片在这里形成这样的可能性，即实现在环形或框架形补片电极与中央补片电极面之间的非常改进的耦联并且这对公差有明显较低的要求。这最后也导致制造方面的明显的成本优点。因为在缝隙方面既使最小的偏差，在按本发明的天线范围内没有导致如现有技术中这种不利的改变，在该改变时缝隙最佳尺寸的最小改变立即导致天线发射或接收质量的可感觉到的恶化。
按照优选方式通过对中央补片亦即中央补片的辐射面的几何选择可以确定，在这里是左旋圆极化还是右旋圆极化地辐射的补片。在SDARS天线的情况下必须把中央补片设定为左旋圆极化。通过相应的造型可以把环形补片这样设定，使其右旋圆极化地辐射，在这种情况下亦即适合用于接收例如SDARS或SiriusXM信号。
在中央设置的补片的辐射面例如右旋圆极化起作用的设定可以通过所述的辐射面的造型来实现，这种设定例如由此实现，即优选正方形构成的补片面的两个对角地相对置的角部具有平化部，并且是按照已知的方式在相应定位天线馈电装置的情况下进行。
备选地也可能的是，经由两个90°错开的馈入线实施馈入，由此在相应的相移情况下可以在左旋圆极化或右旋圆极化的电磁波方面进行确定。由此作为中央的补片电极可以使用从原理来说圆滑的和特别是圆形的补片电极面。在这种情况下，环形补片可以具有内部的限界边缘，该限界边缘同样接近圆形形状并且在此间隔开小的间隔缝隙地包围至少接近盘形或圆形构成的该补片电极面。位于外部的环形补片的外部的限界边缘可以例如又是至少接近正方形地成形。在此，可以是完全不同的方案和变型。
在所阐述的本发明原理的一种变型方案中也可以按照其他的方式确定环形补片的极化的产生。在该变型方案中，在本发明的范畴中设定，借助在顶盖补片与接地部之间的电流的穿通接触部例如可以在环形补片中产生右旋极化。该穿通接触部在此没有与中央的补片天线的辐射补片连接。极化方向的确定在此同样又取决于穿通接触部的定位，其相对于馈电线错开90°地定位(在补片天线装置的中心的俯视图中)。
最后也要说明，顶盖补片不必仅由在中央补片电极与包围该中央补片电极的环形或框架形补片电极上方间隔开的基本上平行的电磁波面或层组成，而是该顶盖补片例如也可以具有凹槽或者在其环绕的边缘上可以设有弯折部，该弯折部至少以一个组成部分背离位于其下面的衬底定向地延伸或者以一个相应的组成部分朝向衬底定向地延伸等等。就此而言，顶盖补片必须以一个补片部段、亦即以在中央补片电极和环形或框架形补片电极区域内的一个补片面部段设置在位于这些补片面上方的一个平面内。
最后同样也可能的是，顶盖补片与环形或框架形的电极以电流的方式连接。在这种情况下将只还在中央补片电极与顶盖补片之间形成电容性耦联。反过来同样可能的是，顶盖补片与中央补片电极以电流方式连接或者从其出发并且例如只以在环形或框架形补片电极上方环绕的环形或框架形突肩与其间隔开地设有和构成，以形成电容性的耦联。在这种情况下，因而将只在顶盖补片与环形或框架形电极之间形成耦联。
按本发明的补片天线装置的特征尤其在于，它在制造和生产方面相对于传统的已知的补片天线装置具有显著的优点。
按本发明有利的设计方案，补片电极面和环形或框架形补片电极面位于一个共同的平面中。
按本发明有利的设计方案，在一方为补片电极面和环形或框架形补片电极面与另一方为顶盖补片之间设置有薄膜。
按本发明有利的设计方案，补片电极设置有在两个相对置的角部区域上的平化部或倒角，设置有至少在一个角部区域中加工出的角形的凹部，设置有在角部区域中对角地伸出的加宽部和/或设置有在俯视图中对角地延伸的缝隙形或长方形的凹部，并且该补片电极经由一条馈电线馈电。
按本发明有利的设计方案，补片电极在一个侧面部段上具有在整个长度上或仅在部分长度上伸出的部段、在一个或多个侧面部段上具有向内延伸的凹部优选长方形的凹部和/或在补片电极面的内部区域中具有纵向缝隙优选长方形的纵向缝隙，并且该补片电极经由一条馈电线馈电。
按本发明有利的设计方案，所述一条馈电线的馈入点在补片电极的俯视图中关于在中心点居中地穿透补片电极的轴线设置，使得该馈电线相对于通过该中心点延伸的一个方向矢量转过45°地设置，该方向矢量沿着朝向相应的凹部或者伸出的加宽部的方向定向。
按本发明有利的设计方案，补片电极经由两个错开90°的馈电线馈电，这两个馈电线的馈入点位于极化平面的区域内。
按本发明有利的设计方案，在设于电介质的下侧上的接地面与顶盖补片之间设有穿过电介质延伸的电流的穿通接触部，该穿通接触部与补片电极是电流分离的，在顶盖补片的俯视图中关于补片电极和/或顶盖补片和/或电介质的中央的中心点，穿通接触部的馈入点相对于馈电线在补片电极上的馈入点错开90°。
按本发明有利的设计方案，补片电极设计为用于发送或接收左旋圆极化的电磁波，并且包围该补片电极的环形或框架形补片电极设计为用于发送或接收右旋圆极化的电磁波。
按本发明有利的设计方案，补片电极具有用于接收SDARS或SiriusXM服务的谐振频率，并且环形或框架形补片电极作为天线具有用于接收同步卫星信号、特别是GPS卫星信号的谐振频率。
按本发明有利的设计方案，环形或框架形补片电极具有位于内部的限界边缘，该内部的限界边缘基本上平行于补片电极的指向外部的限界边缘延伸。
按本发明有利的设计方案，环形或框架形补片电极具有外部的限界边缘，该外部的限界边缘是长方形或正方形的或者是基本上长方形或正方形的。
按本发明有利的设计方案，补片电极具有一条馈电线，该馈电线与补片电极以电流或电容的方式连接。
按本发明有利的设计方案，补片电极经由两条馈电线馈电，这两条馈电线的馈入点在补片电极的俯视图中彼此错开90°地设置。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片构成为导电层、金属板或导电薄膜。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片借助双面粘接的粘接薄膜粘接在电介质的上侧上，并且覆盖着补片电极和包围该补片电极的环形或框架形补片电极。
按本发明有利的设计方案，电介质在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的至少10％和优选多于15％和特别是多于20％以及少于50％、特别是少于40％和30％和25％。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片覆盖电介质的上侧多于90％、特别是多于95％并且优选地完全覆盖衬底的上侧。
按本发明有利的设计方案，在电介质的下侧上构成有接地面或配重面。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片的纵向和横向延伸尺寸至少等于位于顶盖补片下面的补片电极的纵向和横向延伸尺寸。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片设有至少一个位于顶盖补片面中的开口或凹部和/或至少一个从周缘向内延伸的凹部。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片在俯视图中形成为圆形的、正方形的、长方形的或者按照多边形特别是规则多边形的类型形成。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片在其周缘上环绕地或局部地设有顶盖补片侧翼面，该顶盖补片侧翼面至少以一个组成部分垂直于补片电极面定向和/或设有阶梯形或角形的突肩，这些突肩至少以一个组成部分背离补片电极地定向或者至少以一个组成部分朝着补片电极面定向。
按本发明有利的设计方案，在补片电极与顶盖补片之间设有另外的电介质，该电介质优选地由塑料或陶瓷构成，例如其按照薄膜的形式、尤其是两面粘接的薄膜的形式。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片按照电流的方式与环形或框架形补片电极连接、优选是经由环绕地或局部地设置的边缘部段，使得在顶盖补片与补片电极之间仅仅设有电容性耦联。
按本发明有利的设计方案，顶盖补片与补片电极按照电流的方式连接和/或从补片电极出发经由台阶式突肩或倾斜地延伸的凸缘过渡到相对于补片电极错开的顶盖补片，使得在顶盖补片与环形或框架形补片电极之间仅仅设有电容性耦联。
附图说明
从以下描述的实施例中得出本发明的其他优点、细节以及特征。附图具体如下：
图1示出按本发明的补片天线装置第一实施例的示意的透视图；
图2示出拿开位于最上面的顶盖补片情况下的示意俯视图；
图3示出补片面和馈电线的横截面视图；
图4示出补片天线装置的谐振频率分布曲线的视图；
图5示出变型实施例的朝位于上面顶盖补片的示意俯视的相应视图；
图6示出在拿开位于最上面顶盖补片情况下的补片天线装置的相应俯视图；
图7示出垂直于补片面而且是位于不仅延伸通过补片电极用馈电线而且通过在接地面与顶盖补片之间的穿通接触部的平面中的横截面视图；
图8a至8d示出补片电极的四个实施例的四个示意俯视图；
图9a至9d示出原则上正方形地成形的带有突出部、凹部或纵向槽缝的补片电极的四个示意俯视图；
图10a至10d示出关于变型的同样带有突出部或凹部的补片电极的四个其他实施例的示意俯视图；
图11示出带有圆形或盘形的中央补片电极和包围该中央补片电极的环形或框架形补片电极的多补片天线装置的示意俯视图，该环形或框架形补片电极具有位于内部的环形的限界边缘和位于外部的正方形的限界边缘；
图12a至12c示出三个变型实施例的示意俯视图，用于显示：顶盖补片突出于环形补片并且可以设有位于内部的凹部或以从周缘向内延伸的凹部；
图13a和13b示出两个变型实施例的示意俯视图，用于显示：顶盖补片可以具有不同的几何形状；
图14a至16b示出不同的视图，用于显示：顶盖补片也可以设有不同的环绕的或部分环绕地构成的边缘和侧面部段，这些部段可以以一个组成部分背离衬底或者朝向衬底延伸，可以设有弯折部等等；
图17示出示意的透视图，用于显示：顶盖补片也可以设有沿着周向在分散的区域中设置的角形突肩；
图18a示出变型实施例的示意立体视图，其中在顶盖补片与位于其下面的补片电极之间使用电介质；
图18b示出在图18a中示出的实施例的示意横截面视图；
图19a和19b示出两个示意的横截面视图，其中，顶盖补片与环形或框架形的补片或者与中央的补片电极以电流的方式连接，使得仅还设有与中央补片电极或者与环形或框架形补片电极的电容性耦联。
具体实施方式
在图1～3中示出按本发明的第一补片天线装置。由此可见，补片天线装置包括第一补片天线A，该第一补片天线在衬底或者电介质5上在电介质5的上侧5a上包括金属化的或金属的面，由此形成补片辐射器7的有源的补片面7’(用于发射或接收)，即被馈电的补片面7。
在电介质5的下侧5b上设有接地面9作为天线配重，该下侧平行于上侧5a。
穿过电介质5中一个横向于和特别是垂直于电介质5的上侧和下侧5a和5b延伸的孔5a设有馈电线11，该馈电线从衬底5的下侧出发穿透延伸直至有源的电极面7，该电极面下面也被称为补片电极7，经由该馈电线对补片电极7进行馈电。
在按照图2的俯视图中可看到，实际上的有源的补片面7’在所示的实施例中长方形地和特别是正方形地构成，在两个相对置的角部13上加工有平化部15，在该平化部上因此去除了金属化的补片面7’。与相应地定位的、在馈入点11a处与补片电极7连接的馈电线11一起由此确定，这样形成的补片天线A是右旋还是左旋的。在本情况下，这样进行布置，补片辐射器7是左旋的，即具有左旋的谐振，优选地在约2.32GHz的频率下，由此能够实现，这样形成的补片天线A适用于接收经由SDARS标准发射出的按照SDARS或SiriusXM标准的卫星节目，也就是用来接收相应的经由卫星发射的广播节目，如这尤其在北美地区中设定的那样。
在比较小的间距17情况下，补片电极7的外周7a被环形补片19以环形或框架形的补片面19’包围，由此构成第二补片天线B。
环形补片19在所示的实施例中作为原则上为长方形的或正方形的框架构成，该框架也设计为与在补片电极7中的平化部15(倒角)相邻地是长方形的，也就是在其内部的边界线19a为长方形，它间隔开所提及的优选小的间距17与内部的补片电极面7’的环绕的限界边缘7a相邻。环形或框架形补片19的与其相对置的并且向外指向的限界边缘19b原则上同样至少接近长方形或正方形地构成，并且在此在两个相对置的角部处具有相应的平化部21，在该平化部处补片天线B的金属化的或由金属板构成的面的相应材料被去除。
带有环形或框架形补片电极面19’的环形或框架形补片19如同补片电极7构成为扁平的金属化的面并且在所示的实施例中处在电介质5的相同的表面或上侧5a上，使得补片天线B的环形补片电极19和第一补片天线A的补片电极7位于一个共同的平面EP内。
在该平面EP之上小的间距处，作为第三补片面设有一个所谓的顶盖补片23，其带有顶盖补片面23’，该顶盖补片在所示的实施例中同样构成为扁平的金属化的面或层，与平面EP相邻地间隔开小距离D地具有至少一个相应的面。
该顶盖补片23可以通过拼接一个双面粘接的层25、亦即按照绝缘子或电介质的形式，在补片电极7与环形补片电极19和与它们相邻地平行延伸的顶盖补片23之间产生电流的分离。
所提及的接地面或补片面7’或者说环形或框架形补片19的补片面也还有顶盖补片23的补片面可以例如由相应合适的金属层构成、例如由金属板或薄膜构成。其他的各层在此可以粘接在电介质、亦即衬底5上。顶盖补片23可以例如借助双面粘接的薄膜粘接在补片电极7和环形补片9的上侧上或者在衬底5的上侧5a上的剩余的部段上。
如由附图也可看到的那样，整个补片天线装置的整个纵向和横向延伸尺寸大于框架或环形补片天线B在电介质的上侧5a上的最大的纵向和横向延伸尺寸。在此，在图1中示出整个补片天线装置的透视图和在图2中示出在拿开顶盖补片和可能用于固定顶盖补片的粘接薄膜25的情况下第一和第二补片天线A、B的俯视图。在图3中在此示出补片天线装置和馈电线11的横截面视图。
整个装置可以在其尺寸大小方面选择为，电介质或衬底5在纵向方向和横向方向上突出于框架或环形补片电极19，在每一侧上突出量为框架或环形补片电极19的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的至少10％和优选多于15％和特别是多于20％，以及少于50％、特别是少于40％和30％或25％。
电介质5在此在其角部区域中被倒圆，但是这不是必须的。作为电介质原则上可以考虑每种合适的电介质，例如陶瓷。
由于这种结构，因此补片电极7借助在馈入点11a处电流馈入而被馈电，在这里尽管与其不同可以不按电流方式进行馈电和激励，也可以通过电容方式进行馈电和激励。
为了在第二补片天线B的环形补片电极19上实现激励，所提及的金属的顶盖设定为顶盖补片23(无源的补片天线装置)的形式，它可以作为粘接的金属板或者薄膜实现。
补片电极7和顶盖补片23由此形成平板电容器，由此可以把能量从补片电极7经由顶盖补片23传递到环形补片电极19上。
在此，对于前述的平板电容器的电容量决定性的是，补片电极的面积、顶盖补片23的面积以及环形补片19的面积和平面EP与顶盖补片装置23的平面EA之间的距离。电磁场的极化的确定是由相应的倒角得出的，也就是说，在中央的补片电极7上倒角或平化部15的布置或者说在第二补片天线装置B的环形或框架形补片19上倒角或平化部21的布置得出的。
通过在环形补片电极19上以90°彼此错开设置的位于外部的倒角或平化部21——其相对于在框架形的环形补片电极19内部定位的补片电极7上的倒角或平化部15错开90°——来保证，环形补片电极21相对于位于内部的补片电极反向圆极化、亦即在当前情况下为右旋圆极化。从此出发现在环形补片电极21适合于卫星辅助系统例如GPS定位系统的相应定位数据。
通过整个的结构，因此在最紧凑的和最小的空间上创建了多波段补片天线装置，它可以在两个不同的频率范围内工作，亦即例如用于接收GPS信号和SDARS节目，其分别从卫星发射。
借助图4在此例如绘出中央补片天线A和环形或框架形补片天线B的谐振频率，按照图4用曲线图表在用数字2或1表征的部位例如对于GPS天线给出用“1”绘出的谐振频率1575GHz和对于SDARS天线给出用“2”绘出的谐振频率2332GHz(在2320～2345的范围内)。
所阐述的多波段补片天线的尺寸大小确定自然可以变化。例如补片天线在衬底方面具有优选在20mm与40mm之间特别是30mm的纵向和横向延伸尺寸。衬底高度例如可以在2mm与6mm之间变化、特别是在3mm与5mm之间变化、优选为4mm。
实际上的中央补片、即补片电极面7’可以具有15mm与20mm之间的纵向和横向的数值，特别是在10mm与25mm之间。
连接在其上的环可以具有这样的外部尺寸，其例如比中央的补片电极7的纵向和横向的外部尺寸大50％。这种数值可以例如根据位于内部的补片电极的大小而变化，特别是环形补片的内部的限界边缘位于20mm直至30mm之间、特别是25mm，而外部的限界边缘沿着纵向和横向可以具有优选25mm直至35mm之间的尺寸、特别是30mm。通常是这样的布置结构，在中央补片电极7与环形或框架形补片19之间的间隔缝隙在优选0.5mm与4mm之间、特别是1mm至3mm之间、优选1.5mm至2.5mm之间变化，例如为2mm。
顶盖电极23应优选具有这样的大小，其至少够到第二补片天线7的环形或框架形补片19的位于外部的限界边缘19b。但是优选地，纵向和横向延伸尺寸更大。在所示的实施例中，顶盖补片23的大小这样确定为，使其在纵向和横向方向上或多或少地等于衬底、即电介质5在纵向和横向方向上的尺寸。但顶盖补片23也可以突出于衬底。最后要说明，衬底5可以由任意的材料形成。具有εr的衬底已证明是有利的，该εr例如具有2与30之间的值、特别是5至25之间的值。在所示的实施例中，顶盖补片23在此也遮盖电介质的既未被补片天线A也未被补片框架形补片天线B遮盖的表面边缘区域5c。
下面参考按照图5至7的变型的实施例，其从原理说类似于按照第一实施例的结构。
与上面阐述的实施例不同之处在于，在按照图5至7的实施例中是按照另一种方式和方法确定环形补片电极19中的极化的产生。
在该版本中，附加地设有例如形式上为传导结构装置27的穿通接触部，其实现在接地面9(天线配重面)与顶盖补片23之间的电流连接。但是该穿通接触部或传导连接体27没有与实际上的补片电极7而是在27a处与顶盖补片23电连接(电流的连接)。
如由按图6的俯视图中可看出，穿通接触部27的位置和布置优选同样又垂直于电介质5的上侧和下侧5a、5b延伸并且因此垂直于补片电极7、环形补片电极19和顶盖补片面23延伸。按照这种结构布置，亦即穿通接触部27的馈电部位27a围绕中轴线X相对于馈电线11错开90°地设置，中轴线X也垂直于上述的各电极面并由此优选平行于馈电线11延伸。
由此出发，在该实施例中彼此错开180°地设置在外角部19b上的各平化部或倒角21可以布置和设在相同的相邻的角部区域中，位于内部的补片电极7的倒角的平化部也位于该角部区域中。
代替上述的围绕中轴线错开90°的馈电点73a、73b，对于馈电点也可以设有其他的相位位错，尤其是在移相器导线适合用于相应的相位位错的情况下。就此而言参考原理上已知的措施和方案。
所阐述的实施例也即包括这样的变型方案，在其中，补片天线装置在使用中央补片和包围该中央补片的环形或框架形补片的情况下可以接收和/或发射反向圆极化的电磁波。在此，在发送时优选通过唯一的馈电线进行馈电，由此经由补片天线A的补片面7’进行馈电。环形或框架形补片的馈电经由顶盖补片23(利用电容性耦联)进行和/或通过环形或框架形补片19优选利用相移器导线的单独的馈电进行。当接收电磁波时，这样电磁波在两个彼此错开的频带中优选经由共同的馈电线11输送给后续的电子装置。在刚刚阐述的实施例情况下环形或框架形补片19的接收信号经由顶盖补片的电容性耦联输送给中央补片电极7并且从那里经由馈电线11和设置在馈电线11下端上的馈电部位75输送给后续的电子装置。在发送作业中，反过来进行馈电。中央补片7和环形或框架形补片(环形补片电极)19在此优选基本上共面地和与中轴线X同轴地设置，该中轴线垂直地穿过衬底或者说上侧或下侧和/或补片面7的平面。
借助于所阐述的按照图1至4的实施例描述了一种没有波束整型的变型方案和借助于附图5至7描述了一种带有波束整型的变型方案。
在按照图1至4的第一变型方案中，如所阐述的那样，补片电极7借助电流的馈电(馈电线11)被激励，馈电也可以以电容的方式进行。在接收电磁波时，由此，所接收到的信号从补片电极7被传送到馈电线11上。天线馈电的位置与相位确定了发射出或接收到的电磁场的极化。在所阐述的实施例中，补片电极7是左旋圆极化的(Sirius/XM服务)。为了实现对环形或框架电极19的激励，所提及的形式上为顶盖补片23的金属顶盖是需要的，它优选可以作为粘接上的金属板或作为薄膜实现。
中央补片7、即补片电极7和顶盖电极23形成平板电容器，由此能量在发射情况下可以从补片面(补片电极)7被传递到环上和在接收情况下反之。对于电容量决定性的是面积和距离。通过环形或框架形补片电极19的相位可以确定极化。在所阐述的实施例中，环形或框架形补片电极19是右旋圆极化的(例如用于GPS服务)。
在按照图5至7的第二变型方案中，原则上使用基于前述实施例的工作原理。但是与按图1至4的实施例的不同之处在于，在环形或框架形补片19中极化的产生。在按照图5至7的变型方案中，亦即借助在顶盖补片23与未与补片面7’连接的接地部9之间的电流的穿通接触部产生右旋圆极化。穿通接触部27的位置在此是决定性的因素。因为穿通接触部27要相对于馈电线11错开90°或基本上错开90°。附加地，穿通接触部27促使实现波束整型，由此使增益波束旋动几度。
下面借助附图8a～10d以示意俯视图示出，在环形补片电极19内部的补片电极7在俯视图中可以如何成形和配置。这些实施例不仅示出在相对置角部区域上的平化部而且也示出优选角形的凹部15a，在相对置边条上的纵向凹部、在纵侧上和由此在补片电极面7的限界边缘上长方形地突出的突舌、凸鼻或在角部区域上对角地突出的凸鼻。同样也可能的是相应的凹部、长孔槽，其例如垂直于两个相对置的侧面边界延伸或者沿着优选正方形的补片电极面7的对角方向延伸。
此外，在补片电极面7’、19’所处的平面EP中彼此垂直的定向上绘出X轴和Y轴。在附图8a中例如给出第一补片天线A的原则上圆形或盘形的补片电极7的俯视图，在其中绘出两个彼此错开90°的馈电部位F1和F2，由此可以进行彼此错开90°的馈入，从而产生圆极化的电磁波。
附图8b示出对于俯视图为正方形的补片电极7的设计结构的相应实施例，该补片电极具有两个馈电部位F1和F2，亦即与带有两个通常彼此平行地延伸的馈电线11的在前实施例不同，这些馈电线在相应的馈电部位与补片电极7以电流的方式或电容的方式连接。第二馈电线的馈电按照如在上述实施例中第一馈电线类似的方式进行。
在按照图8c和8d的变型方案中描述了一种相应的实施形式，在其中相应的补片电极7只经由一条馈电线11馈电，而且是在按照图8c和8d的所选择的俯视图中馈入点F处进行，馈入点F在这种情况下转过45°地设置，而且是相对于相应绕180°相对置地设置的凹部15a或平化部15之间的连线转过45°。
由此出发，就此而言在这个和在下一实施例中参考中心点Z，从该中心出发确定相对于突出部或在补片电极7上的平化部的方向和与其偏差45°的方向，该方向通向相关的馈入点F。
相应的变型方案例如也借助附图9a至9d示出，其全部仅通过一天馈电线工作，该馈电线在馈电部位F中以电流的方式或电容的方式与中央的补片电极7电连接。
在按照图9a的变型方案中，在角部区域中没有设置对角的平化部，而是设有角形的凹部15b。
在按照图9b的变型方案中，在角部区域中、也就是在一个角部处设有舌形的或长方形的扩大部15c。
图9c示出缝隙形的和特别是长方形的凹部15d，其沿着对角线方向在部分长度上延伸地设置在补片电极面7’中。
在按照图10a的变型方案中，在长方形或正方形的补片电极的纵向边缘处相对置地设有条带性的扩大部15e，由此同样沿着极化方向在同时考虑所述一条馈电线的位置和定位的情况下确定，其又在馈电部位F处以电流或电容的方式与补片电极7连接。
在按照图10b的变型方案中，在纵向边缘上设有舌形或长方形地突出的扩大部15f，其仅仅在补片电极7的纵向边缘长度的一部分长度上延伸。
在按照图10c的变型方案中，又设有缝隙形的凹部15d，其在这种情况下没有对角地而是垂直于或平行于长方形或正方形补片天线装置的相应两个相对置的平行限界边缘地定向。
按照图10d的变型方案示出这样的实施例，在其中在两个相对置的限界边缘上设有一个向内指向的、舌形或长方形的凹部15g，其与所示一条馈电线一起确定中央补片电极7的极化方向。
借助图11以示意俯视图示出多补片天线装置的一种变型的实施例，而且是具有原则上圆形或盘形的补片天线A，其可以如同在按照图8a或8c的变型方案中那样构成。
此外在该实施例中绘出包围补片电极7的环形或框架形补片天线B，其在内部具有同样圆形的切口并且在外部包括长方形的或原则上正方形的限界线，在其上同样构成有相应的凹部或倒角，以便产生与中央补片电极7反向的圆极化的电磁波。
对于按图8b的实施例的补充，借助图11还示意地示出，补片电极7和包围它的环形电极19可以如何构成在顶盖补片23的下面。在该变型方案中使用一个或多或少圆形或盘形的补片电极7，优选地在中央的补片电极7与环形电极19之间形成狭窄的环形间隙17，该环形电极在内部具有圆形的限界边缘19a。相对于此，外部的限界边缘19b可以或多或少长方形或正方形地构成，在这里为了确定反向圆极化的波而错开180°地优选设有相应的平化部或倒角21。
借助图12a至12c以示意的俯视图示出，顶盖补片23、即顶盖补片面23a可以如何构造和/或确定尺寸。借助图12a在此要示出，顶盖补片23即顶盖补片面23’可以在侧面、也即在俯视图中在侧面不仅在纵向上而且在横向上伸出于、即突出于位于其下面的环形或框架形补片9的外部尺寸。优选地设定，顶盖补片面23’的纵向和横向尺寸至少等于位于其下面的环形补片电极19、即环形补片电极面19’的最大的纵向延伸和横向延伸尺寸。
借助图12b示意示出，顶盖补片面23’也可以是穿孔的。在该实施例中，该顶盖补片23优选在中央具有一个中央的孔槽(在本实施例中是圆形的孔槽)41。但是在顶盖补片中也可以设有多于只一个的孔槽，它们在不同的位置处构成。孔槽的形状和尺寸在此是可变的。
借助图12c以俯视图示意地示出，附加地在顶盖补片电极23中也可以设有在角部区域中构成的倒角43、从侧面边界向内延伸的缝隙45或者也可以设有弯曲的凹部，其就此而言向内突出，使得设置位于其下面的环形或框架形补片19或至少该补片的一个部段是可见的。
借助按照图13a和13b的示意俯视图示出，顶盖补片23的形式不是根本必须限制为长方形或角形的结构，而是也可以设有圆形的结构或多边形的结构，优选按照规则多边形的类型，如同借助按照图13b的示意俯视图的那样。
借助图14a和14b以示意的侧视图示出，顶盖补片23也可以设有在周缘处环绕的或局部地构成的顶盖补片侧翼面123，其以一个组成部分朝向位于其下面的衬底(电介质5)，以一个组成部分背离延伸(如图14b中)或者以一个组成部分朝向衬底方向定向，如这在图14a中所示出的那样。
在按照图15a或15b的变型方案中，这些侧翼面123垂直朝向上侧或者垂直地背离补片面7’或者在图15b中垂直地朝向补片面7或电介质5的上侧5a地向该电介质定向。
在按照图16a和16b的实施例中，顶盖补片设有环绕的或局部的角形边缘123，其按照背离衬底或电介质5的台阶式突肩的类型并且在按照图16b的变型方案中设有朝向衬底和补片面7的台阶形的突肩。
借助图17按照示意的空间视图示出，顶盖补片可以不仅一般性地设有在侧面弯曲的边缘部段12，而且也可以设有多个单独的或分散开的弯折部123’，其例如按照钩子、弯角的形式构成并且以一个角部段123a背离真正的补片面7’延伸并且以一个后续的其他的角部段123b在俯视图中朝向顶盖补片按照重叠的布置结构向补片电极7延伸，例如与其平行地延伸。
借助按照图18a的示意的空间视图以及按照图18b的侧视图和横截面图要示出和描述，在顶盖补片23与优选地由陶瓷构成的电介质5之间——该电介质具有在电介质的上侧5a上构成的补片面7和包围该补片面7’的环形或框架形补片19，还可以设有一个另外的电介质47，然后顶盖补片23设置在该另外的电介质的上侧上并且与其上侧47a间隔开距离以及也许保持在其该上侧上。
换句话说，也即在顶盖补片23与位于其下面的补片面7和包围该补片面的环形或框架形补片电极19之间的空间在整个高度中或在部分高度中用附加的电介质47填充，即用相应的电介质层47填充。同样该中间空间也可以只部分用这种电介质47填充。该电介质层47可以例如也由薄膜构成或者包括它，例如按照两面粘接薄膜的形式。
但是在所示实施例中，附加的电介质47仅仅在周缘上构成并且在此安装在下面的电介质的上表面部段5c中，与其固定地连接例如粘接或共同地构成，在其中既没有构成中央补片7也没有构成框架形补片19。在这里可以设有任意的变型，在其中虽然附加的电介质47框架形地构成，但是一起至少部分地遮盖框架形补片19和覆盖中央补片7。
最后，借助附图19a和19b示出另一种变型。
在按照图19a的示意的横截面视图中示出，顶盖补片23优选地设有环绕的或局部的边缘部段23a，由此必要时顶盖补片23也可以相对于环形或框架形补片19保持住。在这种情况下，环绕的边缘23a与环形或框架形的补片19以电流的方式连接，使得在这里仅仅还只在中央设置的补片电极7与顶盖补片23中间设有电容性的耦联。
在按照图19b的变型方案中，连接关系与按图19a的变型方案基本上是反过来的。在按图19b的实施例中，顶盖补片23与中央的补片电极7以电流的方式连接。
在所示的变型方案中，在此该顶盖补片仅仅设置在相对于中央补片7的平面突出的环形或框架形部段23b的部分区域中，该部段经由角形部段23c与中央的补片电极7电流连接，使得在仅仅还在环形或框架形的顶盖补片23与环形或框架形的补片电极19之间得到电容性的耦联。在此，顶盖补片23可以构成为贯通的金属板，其带有在角形突肩23c内部设置的基本部段，该基本部段全面地和由此以电流的方式与补片电极A连接。在该如同按照图19a的实施例中，顶盖补片23可以作为冲压的和折弯的金属板，该金属板就此而言也满足支承功能。

Claims (42)

1.补片天线装置，包括以下特征：
设有补片天线(A)；
补片天线(A)包括电介质(5)，该电介质有长度、宽度和高度；
在电介质(5)的上侧(5a)上，补片电极(7)以补片电极面(7’)设置；
补片电极(7)经由至少一条馈电线(11)以电流或电容方式馈电；
电介质(5)在长度和宽度方向上具有的尺寸大于位于电介质(5)的上侧(5a)上的补片电极面(7’)的长度和宽度延伸尺寸；
补片电极面(7’)由形成环形补片天线(B)的环形或框架形补片电极(19)环绕；
在补片电极面(7’)与包围该补片电极面(7’)的环形或框架形补片电极(19)之间设有间距或间隙(17)以用于电流分离；
补片电极(7)构成和/或馈电为，使得由此能产生或能接收左旋或右旋圆极化的电磁波；
包围补片电极(7)的环形或框架形补片电极(19)构成为，使得由此能够发送和/或接收相反极化的电磁波；
设有顶盖补片(23)；
该顶盖补片(23)在电介质(5)的对面与补片电极面(7’)间隔开距离并且与环形或框架形补片电极面(19’)间隔开距离地设置；
其特征在于以下其它特征：
该顶盖补片(23)沿着纵向方向和横向方向的延伸尺寸为，顶盖补片(23)至少局部地不仅覆盖补片电极面(7’)而且覆盖环形或框架形补片电极面(19’)。
2.按照权利要求1所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极面(7’)和环形或框架形补片电极面(19’)位于一个共同的平面(EP)中。
3.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，在一方为补片电极面(7’)和环形或框架形补片电极面(19’)与另一方为顶盖补片(23)之间设置有薄膜。
4.按照权利要求1所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)设置有在两个相对置的角部区域上的平化部或倒角(15)，设置有至少在一个角部区域中加工出的角形的凹部(15a、15b)，设置有在角部区域中对角地伸出的加宽部(15c)和/或设置有在俯视图中对角地延伸的缝隙形的凹部(15d)，并且该补片电极经由一条馈电线(11)馈电。
5.按照权利要求1所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)在一个侧面部段上具有在整个长度上或仅在部分长度上伸出的部段(15e、15f)、在一个或多个侧面部段上具有向内延伸的凹部(15a)和/或在补片电极面(7’)的内部区域中具有纵向缝隙，并且该补片电极(7)经由一条馈电线(11)馈电。
6.按照权利要求5所述的补片天线装置，其特征在于，所述凹部是长方形的凹部(15g)。
7.按照权利要求5所述的补片天线装置，其特征在于，所述纵向缝隙是长方形的纵向缝隙(15d)。
8.按照权利要求4或5所述的补片天线装置，其特征在于，所述一条馈电线(11)的馈入点(F)在补片电极(7)的俯视图中关于在中心点(Z)居中地穿透补片电极(7)的轴线设置，使得该馈电线相对于通过该中心点(Z)延伸的一个方向矢量转过45°地设置，该方向矢量沿着朝向相应的凹部或者伸出的加宽部(15b、15c、15d、15e、15f、15g)的方向定向。
9.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)经由两个错开90°的馈电线(11)馈电，这两个馈电线的馈入点(11a)位于极化平面的区域内。
10.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，在设于电介质(5)的下侧(5b)上的接地面(9)与顶盖补片(23)之间设有穿过电介质(5)延伸的电流的穿通接触部(27)，该穿通接触部与补片电极(7)是电流分离的，在顶盖补片(23)的俯视图中关于补片电极(7)和/或顶盖补片(23)和/或电介质(5)的中央的中心点(M)，穿通接触部(27)的馈入点(27a)相对于馈电线(11)在补片电极(7)上的馈入点(11a、F)错开90°。
11.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)设计为用于发送或接收左旋圆极化的电磁波，并且包围该补片电极(7)的环形或框架形补片电极(19)设计为用于发送或接收右旋圆极化的电磁波。
12.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)具有用于接收SDARS或SiriusXM服务的谐振频率，并且环形或框架形补片电极(19)作为天线具有用于接收同步卫星信号的谐振频率。
13.按照权利要求12所述的补片天线装置，其特征在于，所述同步卫星信号是GPS卫星信号。
14.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，环形或框架形补片电极(19)具有位于内部的限界边缘(19a)，该内部的限界边缘基本上平行于补片电极(7)的指向外部的限界边缘(7a)延伸。
15.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，环形或框架形的补片电极(19)具有外部的限界边缘(19b)，该外部的限界边缘是长方形或正方形的或者是基本上长方形或正方形的。
16.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)具有一条馈电线(11)，该馈电线与补片电极(7)以电流或电容的方式连接。
17.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，补片电极(7)经由两条馈电线(11)馈电，这两条馈电线的馈入点(F1、F2)在补片电极(7)的俯视图中彼此错开90°地设置。
18.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)构成为导电层、金属板或导电薄膜。
19.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)借助双面粘接的粘接薄膜粘接在电介质(5)的上侧(5a)上，并且覆盖着补片电极(7)和包围该补片电极(7)的环形或框架形补片电极(19)。
20.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的至少10％以及少于50％。
21.按照权利要求20所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的多于15％。
22.按照权利要求21所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的多于20％。
23.按照权利要求20所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的少于40％。
24.按照权利要求23所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的少于30％。
25.按照权利要求24所述的补片天线装置，其特征在于，电介质(5)在纵向方向和横向方向上突出于环形或框架形补片电极(19)，并且是在每一侧上突出量为环形或框架形补片电极(19)的最大纵向延伸长度和/或横向延伸长度的少于25％。
26.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)覆盖电介质(5)的上侧(5a)多于90％。
27.按照权利要求26所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)覆盖电介质(5)的上侧(5a)多于95％。
28.按照权利要求27所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)完全覆盖电介质(5)的上侧(5a)。
29.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，在电介质(5)的下侧(5b)上构成有接地面或配重面。
30.按照权利要求4所述的补片天线装置，其特征在于，所述在俯视图中对角地延伸的缝隙形的凹部(15d)是长方形的凹部。
31.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)设有至少一个位于顶盖补片面(23’)中的开口或凹部(41)和/或至少一个从周缘向内延伸的凹部(45)。
32.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)在俯视图中形成为圆形的、正方形的、长方形的或者按照多边形的类型形成。
33.按照权利要求32所述的补片天线装置，其特征在于，所述多边形是规则多边形。
34.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)在其周缘上环绕地或局部地设有顶盖补片侧翼面(123)，该顶盖补片侧翼面至少以一个组成部分垂直于补片电极面(7’)定向和/或设有阶梯形或角形的突肩，这些突肩至少以一个组成部分背离补片电极(7)地定向或者至少以一个组成部分朝着补片电极面(7’)定向。
35.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，在补片电极(7)与顶盖补片(23)之间设有另外的电介质(47)。
36.按照权利要求35所述的补片天线装置，其特征在于，所述另外的电介质(47)由塑料或陶瓷构成。
37.按照权利要求35所述的补片天线装置，其特征在于，所述另外的电介质(47)形式为薄膜。
38.按照权利要求37所述的补片天线装置，其特征在于，所述另外的电介质(47)形式为两面粘接的薄膜。
39.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)按照电流的方式与环形或框架形补片电极(19)连接，使得在顶盖补片(23)与补片电极(7)之间仅仅设有电容性耦联。
40.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)按照电流的方式与环形或框架形补片电极(19)经由环绕地或局部地设置的边缘部段(23a)连接，使得在顶盖补片(23)与补片电极(7)之间仅仅设有电容性耦联。
41.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，顶盖补片(23)与补片电极(7)按照电流的方式连接，使得在顶盖补片(23)与环形或框架形补片电极(19)之间仅仅设有电容性耦联。
42.按照权利要求1或2所述的补片天线装置，其特征在于，从补片电极(7)出发经由台阶式突肩或倾斜地延伸的凸缘(23c)过渡到相对于补片电极(7)错开的顶盖补片(23)，使得在顶盖补片(23)与环形或框架形补片电极(19)之间仅仅设有电容性耦联。
CN201280063182.6A 2011-12-22 2012-12-06 补片天线装置 Active CN104011935B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011122039A DE102011122039B3 (de) 2011-12-22 2011-12-22 Patch-Antennen-Anordnung
DE102011122039.2 2011-12-22
PCT/EP2012/005037 WO2013091785A1 (de) 2011-12-22 2012-12-06 Patch-antennen-anordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104011935A CN104011935A (zh) 2014-08-27
CN104011935B true CN104011935B (zh) 2017-02-22

Family

ID=47424890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280063182.6A Active CN104011935B (zh) 2011-12-22 2012-12-06 补片天线装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9966669B2 (zh)
EP (1) EP2795725A1 (zh)
JP (1) JP2015502723A (zh)
KR (1) KR101959528B1 (zh)
CN (1) CN104011935B (zh)
BR (1) BR112014014703A2 (zh)
DE (1) DE102011122039B3 (zh)
WO (1) WO2013091785A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013222139A1 (de) * 2013-10-30 2015-04-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Planare Mehrfrequenzantenne
US9715010B2 (en) * 2014-11-28 2017-07-25 Htc Corporation Apparatus and method for detection
KR101660921B1 (ko) * 2015-08-11 2016-09-28 한국전자통신연구원 기생선로를 이용한 원형편파 gps 안테나
CN105870622A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 厦门松元电子有限公司 一种同体共面多频圆极化天线及其制备方法
KR102510100B1 (ko) * 2016-06-20 2023-03-13 엘에스엠트론 주식회사 차량용 안테나
CN106803614B (zh) * 2016-11-24 2020-05-12 北京航空航天大学 耐高温多模卫星导航天线的馈电端口的确定方法及装置
TWI644480B (zh) * 2016-12-06 2018-12-11 太盟光電科技股份有限公司 堆疊式圓形極化天線結構
CN113764903A (zh) * 2016-12-14 2021-12-07 太盟光电科技股份有限公司 堆栈式圆形极化天线结构
TWI689130B (zh) * 2017-08-02 2020-03-21 佳邦科技股份有限公司 可攜式電子裝置及其堆疊式天線模組
EP3692600B1 (en) * 2017-10-03 2023-11-22 INTEL Corporation Hybrid and thinned millimeter-wave antenna solutions
JP7077587B2 (ja) 2017-11-17 2022-05-31 Tdk株式会社 デュアルバンドパッチアンテナ
US10886618B2 (en) 2018-03-30 2021-01-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus and antenna module
KR102035575B1 (ko) * 2018-03-30 2019-10-24 삼성전기주식회사 안테나 장치 및 안테나 모듈
JP7107105B2 (ja) * 2018-08-30 2022-07-27 Tdk株式会社 アンテナ
CN109524768A (zh) * 2018-11-16 2019-03-26 天津工业大学 一种可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线
US11444380B2 (en) * 2019-01-30 2022-09-13 KYOCERA AVX Corporation (San Diego), Inc. Antenna system having stacked antenna structures
CN111293428B (zh) * 2019-01-31 2021-03-16 展讯通信（上海）有限公司 贴片天线单元以及封装天线结构
KR20210001607A (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 삼성전자주식회사 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치
CN110518345B (zh) * 2019-08-26 2023-09-08 深圳迈睿智能科技有限公司 具有接地点的微波探测器及其制造方法
TWI714410B (zh) * 2019-12-27 2020-12-21 和碩聯合科技股份有限公司 天線結構及單一雙極化天線陣列
CN113708055B (zh) * 2020-05-21 2022-12-06 华为技术有限公司 一种多频双极化天线及电子设备
EP4016735A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-22 INTEL Corporation A multiband patch antenna
EP4356483A1 (en) * 2021-06-17 2024-04-24 HELLA GmbH & Co. KGaA Antenna, especially uwb antenna, for circularly polarized radio waves
CN113889753B (zh) * 2021-09-18 2022-12-09 浙江大学 一种针对线源辐射的全向匹配非均匀能量接收表面
TWI805133B (zh) * 2021-12-17 2023-06-11 耀登科技股份有限公司 天線結構

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101467304A (zh) * 2006-06-14 2009-06-24 凯瑟雷恩工厂两合公司 平面型多层天线
CN101771198A (zh) * 2009-01-06 2010-07-07 三美电机株式会社 复合天线元件

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2157500B (en) * 1984-04-11 1987-07-01 Plessey Co Plc Microwave antenna
US6118406A (en) * 1998-12-21 2000-09-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Broadband direct fed phased array antenna comprising stacked patches
US6680703B1 (en) * 2001-02-16 2004-01-20 Sirf Technology, Inc. Method and apparatus for optimally tuning a circularly polarized patch antenna after installation
EP1376761B1 (en) * 2001-03-15 2007-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna apparatus
FR2826186B1 (fr) * 2001-06-18 2003-10-10 Centre Nat Rech Scient Antenne mulitfonctions integrant des ensembles fil-plaque
KR20010079242A (ko) 2001-06-27 2001-08-22 안병엽 원형편파용 평판형 배열안테나
US6597316B2 (en) * 2001-09-17 2003-07-22 The Mitre Corporation Spatial null steering microstrip antenna array
EP1437795A4 (en) * 2002-06-27 2008-12-10 Panasonic Corp ANTENNA DEVICE
JP2004304443A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Clarion Co Ltd アンテナ
DE10330087B3 (de) * 2003-07-03 2005-01-20 Kathrein-Werke Kg Multifunktionsantenne
KR100810291B1 (ko) * 2003-09-08 2008-03-06 삼성전자주식회사 전자기적 결합 급전 소형 광대역 모노폴 안테나
DE102004016158B4 (de) * 2004-04-01 2010-06-24 Kathrein-Werke Kg Antenne nach planarer Bauart
JP2006121219A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Harada Ind Co Ltd 多共振平面アンテナ
US7253770B2 (en) * 2004-11-10 2007-08-07 Delphi Technologies, Inc. Integrated GPS and SDARS antenna
US7385555B2 (en) * 2004-11-12 2008-06-10 The Mitre Corporation System for co-planar dual-band micro-strip patch antenna
KR100685512B1 (ko) * 2004-11-29 2007-02-27 주식회사 케이티프리텔 방송신호를 수신하기 위한 마이크로 스트립 안테나
US7164385B2 (en) * 2005-06-06 2007-01-16 Receptec Holdings, Llc Single-feed multi-frequency multi-polarization antenna
US8373597B2 (en) * 2006-08-09 2013-02-12 Spx Corporation High-power-capable circularly polarized patch antenna apparatus and method
DE102006038528B3 (de) * 2006-08-17 2007-11-22 Kathrein-Werke Kg Abstimmbare Antenne planarer Bauart
US7460072B1 (en) * 2007-07-05 2008-12-02 Origin Gps Ltd. Miniature patch antenna with increased gain
US20090058731A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Dual Band Stacked Patch Antenna
US7994999B2 (en) * 2007-11-30 2011-08-09 Harada Industry Of America, Inc. Microstrip antenna
US7710331B2 (en) * 2008-04-18 2010-05-04 Kathrein-Werke Kg Multilayer antenna having a planar design
US7936306B2 (en) * 2008-09-23 2011-05-03 Kathrein-Werke Kg Multilayer antenna arrangement
US7911392B2 (en) * 2008-11-24 2011-03-22 Research In Motion Limited Multiple frequency band antenna assembly for handheld communication devices
US8098205B2 (en) * 2009-05-05 2012-01-17 Flextronics Automotive Inc. GPS, GSM, and wireless LAN antenna for vehicle applications
JP6231458B2 (ja) * 2014-01-30 2017-11-15 京セラ株式会社 アンテナ基板
US9673526B1 (en) * 2014-03-12 2017-06-06 First Rf Corporation Dual-frequency stacked patch antenna
US9478869B1 (en) * 2014-12-29 2016-10-25 Google Inc. Electronic devices with hybrid patch and monopole antenna for high altitude platform application

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101467304A (zh) * 2006-06-14 2009-06-24 凯瑟雷恩工厂两合公司 平面型多层天线
CN101771198A (zh) * 2009-01-06 2010-07-07 三美电机株式会社 复合天线元件

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140123504A (ko) 2014-10-22
BR112014014703A2 (pt) 2017-06-13
US9966669B2 (en) 2018-05-08
US20140361952A1 (en) 2014-12-11
JP2015502723A (ja) 2015-01-22
KR101959528B1 (ko) 2019-07-04
EP2795725A1 (de) 2014-10-29
CN104011935A (zh) 2014-08-27
DE102011122039B3 (de) 2013-01-31
WO2013091785A1 (de) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104011935B (zh) 补片天线装置
CN103959557B (zh) 贴片辐射器
JP6500859B2 (ja) 無線モジュール
US10153557B2 (en) Antenna module
US20180261929A1 (en) Ultra compact ultra broad band dual polarized base station antenna
US9509038B2 (en) Vehicle window glass and antenna
USRE47068E1 (en) Microstrip antenna and radar module
US8378915B2 (en) Antenna assembly
US20050179596A1 (en) Multiband antenna suitable for miniaturization
US20120132718A1 (en) Transponder tagged object and method for manufacturing a transponder tagged object
CN102386487A (zh) 同时产生线偏振波和圆偏振波的贴片天线及其制造方法
EP4199253A1 (en) Antenna assembly and electronic device
US20200312798A1 (en) Antenna apparatus, antenna module, and wireless apparatus
US9979092B2 (en) Patch antenna arrangement
TWI587570B (zh) 具圓偏極性之雙天線結構
CN110994194A (zh) 天线单元、阵列天线及雷达系统
CN108140954B (zh) 双频带缝隙天线
US20130222197A1 (en) Planar array antenna having antenna elements arranged in a plurality of planes
US8106841B2 (en) Antenna structure
CN104969413B (zh) 集成天线及其制造方法
KR101263321B1 (ko) 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법
WO2019077794A1 (ja) フィルムアンテナ
CN103904415A (zh) 高指向性的天线模组
CN211182538U (zh) 天线单元、阵列天线及雷达系统
CN105896035B (zh) 一种基于加载技术统一模型的多频小型化终端天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190220

Address after: Rosenheim

Patentee after: Catherine Euro Holdings

Address before: Rosenheim

Patentee before: KATHREIN-WERKE KG

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190703

Address after: Hildesheim

Patentee after: Kesslin Automobile Co., Ltd.

Address before: Rosenheim

Patentee before: Catherine Euro Holdings