CN110326162A - 天线装置和使用天线装置发射电磁波的方法 - Google Patents

Abstract

用于发射电磁波的天线装置（1）具有波导（2），该波导又具有由导电材料组成并且彼此平行布置的两个板（3），介电材料布置在板之间。天线装置（1）具有馈入设备（4），利用其可以将电磁波耦合到波导（2）中，然后该波沿着波导（2）传播并且在与该馈入设备（4）间隔的波导（2）的边缘（5）处发射。根据本发明，使用天线装置（1）的控制装置可以影响介电材料，使得形成具有第一介电常数的第一区域（9）和具有第二介电常数的至少一个第二区域（10），从而耦合到波导（2）中的电磁波优选地传播通过第一区域（9），并且在优选的传播方向（11）上发射。波导（2）可以是圆弧区段的形式，并且馈入设备（4）在圆心中馈入电磁波。介电材料是具有各向异性介电常数的流体。控制装置可以具有多个相应的电极（12），其被布置在波导（2）的板（3）上并且与其绝缘，在其间可以生成电场。

Description

天线装置和使用天线装置发射电磁波的方法

技术领域

本发明涉及发射电磁波的天线装置，该天线装置包括：波导，该波导包括两个彼此平行布置的由导电材料组成的板，其中介电材料布置在两个板之间，并且该天线装置包括馈送装置，其中通过所述馈送装置可以将电磁波耦合到波导中，该波然后沿着波导传播并且在波导的远离馈送装置的边缘处被发射。

背景技术

在实践中已知大量不同的天线，通过这些天线可以发射或接收电磁波。在这种情况下，不同的天线装置被适配于电磁辐射的不同波长范围以及分别被适配于关于期望辐射功率、辐射特性和预期的使用领域方面的相关要求。例如，有可能在天线结构中具有线性功率分布的线性天线与平面天线之间进行区分，其中在平面天线中电缆传导的波在例如条带状或圆形表面上发射。

为了减少从发射器到接收器的电磁波的传输损耗，有利的是将由发射器发射的电磁辐射聚焦到接收器，使得发射器发射的辐射功率的最大可能部分朝向接收者来发射并且可以由此被接收。出于此目的，在实践中已知各种天线装置，其中可以影响天线装置的辐射特性，并且可以改变最大辐射功率的方向或优选辐射方向，并且所述各种天线装置朝向远离天线装置的接收器定向。

特别是在低频或长波长的情况下，使用包括可机械移位组件的天线装置，其组件的移位允许改变辐射特性以及影响依赖于方向的传输功率。

天线阵列也是已知的，其中多个相互隔开的天线装置均发射在时间上彼此匹配的电磁波，使得由各个天线装置发射的电磁波的所产生的干扰导致其中发射最大辐射功率的优选方向。

对于具有例如为千兆赫或太赫兹的频率的高频电磁波，天线装置的特征尺寸通常在毫米及更小的范围内，以便至少近似地对应于所发射或所接收的电磁辐射的波长。生产具有可以相对于彼此机械移位的如下组件的天线装置是非常复杂且昂贵的，其中所述组件可以适合于发射这样的高频电磁波。相反，其中如下天线阵列的运行由于在大量单个天线装置上的天线信号的必要划分以及由于相应移相器中的损耗而易于在发射功率中具有相对高的损耗，其中在所述天线阵列中，每个所述单个天线装置可以发射具有千兆赫兹或更高频率的电磁波。

从经验中已经发现的是，起初提到类型的天线装置也适用于发射具有为一千兆赫兹或更高频率的高频电磁波，其中所述电磁波沿着由两个彼此平行布置的板所形成的波导来传播，并且从波导的边缘发射。然而，并没有已知如下这样的天线装置，所述天线装置可实现：影响所发射的电磁波的辐射特性。

发明内容

因此，本发明的目的被认为是配置和开发起初提到类型的天线装置，使得可以通过使用简单的装置并且以尽可能小的损耗的方式来影响和指定辐射特性以及特别是天线装置的最大辐射功率的方向。

根据本发明，该目的通过以下方式实现：通过天线装置的控制装置可以影响介电材料，使得形成具有第一介电常数的至少一个第一区域和具有第二介电常数的至少一个第二区域，使得耦合到波导中的电磁波优选地传播通过该至少一个第一区域并且在所述优选传播方向上发射。没有必要改变彼此平行布置的两个板的取向。已经发现的是，在彼此平行布置的两个板之间形成如下第一区域已经足以影响和指定经由馈送装置耦入的电磁波的优选传播方向，其中所述第一区域的第一介电常数与至少一个邻近的第二区域不同。第一介电常数与第二介电常数之间的差异越大，第一区域与第二邻近区域区分得越明显，可以更显著地影响和指定优选的传播方向。取决于在每种情况下使用的材料，也可以用非接触方式或在没有天线装置的单个组件的机械移位的情况下来指定介电材料的介电常数。取决于在每种情况下使用的介电材料和控制装置的效果，当调整优选的传播方向时，可以实现非常短的反应时间。

彼此平行布置的板的形状，并且特别是馈送装置的布置和远离馈送装置的波导边缘的走向可以取决于天线装置的预期用途来指定，并且例如被调整成所期望的电磁波频率范围，以及被调整成对于优选传播方向的取向所期望的变化可能性。

根据本发明构思的特别有利的实施例，波导以圆弧区段的方式成形，并且馈送装置在圆心中馈入电磁波，并且至少一个第一区域和至少一个第二区域分别在波导内形成从圆心开始的较小圆弧区段。天线装置的这样的配置允许电磁波的优选传播方向在由被形成为圆弧区段的波导覆盖的整个角度范围上的变化。指定优选传播方向的第一区域可以由小圆弧区段形成，该小圆弧区段可以在波导内的各种方向上定向。如果第一区域不直接邻近波导的边缘区域，则具有较高介电常数的第一区域在两侧上由具有较低介电常数的第二区域方便地界定，其中每个第二区域也被形成为较小圆弧区段，并且第一区域以及两个第二区域的各个圆弧区段完全覆盖圆弧区段或波导的角度范围。

波导可以例如是半圆形的，并且在180°的角度范围内延伸。至少一个第一区域（其较高的介电常数指定优选的传播装置）可以例如是被适配于波导并且具有近似10°至20°的开角的圆弧区段。两个第二区域均在周向方向上邻接相关联的第一区域，并且覆盖未被第一区域覆盖的波导的角度范围，即，在所提到的示例中，总共170°或160°的角度范围。

同样有可能指定波导以便具有小于180°的角度范围，如果其意图有可能仅在较小的角度范围内改变优选的传播方向的话。当然也有可能将两个波导中的每一个配置为圆形板，并且在圆心中布置和配置馈送装置，使得电磁波在圆心的区域中从外部耦入，并且在两个圆形板之间馈入，并且随后可以在360°的整个圆形角度范围内传播。然后，借助于至少一个第一区域的配置和定向，有可能在360°的完整圆角内按需指定优选的传播方向。

至少一个第一区域和至少一个第二区域可以在径向方向上从圆心延伸直至边缘区域。第一区域还有可能在径向方向上延伸但并不直至波导的边缘区域，而是仅在一部分上延伸。在这种情况下，第一区域的半径可以大于边缘区域半径的50％，优选地大于75％。

如果意图的是应该有可能仅在两个或三个或更多个单个方向之间改变或切换优选传播方向，则根据本发明构思的实施例有利的是：波导包括沿着多个相互邻接的圆弧弦而延伸的外周边缘，并且馈送装置将电磁波馈送到圆心中，并且从圆心开始的至少一个第一区域和至少一个第二区域的边缘在圆周圆中分别延伸通过被分别分配给第一和第二区域的圆弧弦的交叉点。在径向方向上界定至少一个第一区域和至少一个第二区域的圆周圆可以对应于波导的外周边缘，但是也可以具有更小的半径。然后，各个圆弧弦部分均在馈送装置周围、垂直于在该角度范围内指定的发射电磁波的优选传播方向延伸。与圆弧弦相关联并且电磁波优选地意图在其中传播的第一区域基本上是三角形的。在由圆弧弦界定的各个角度范围内影响介电材料的过程可以用结构上简单且成本有效的方式实现。

根据可选的变型，根据本发明，有可能通过天线装置的控制装置来影响介电材料，使得形成具有第一介电常数的两个第一区域和具有第二介电常数的在所述第一区域之间的至少一个第二区域。在每种情况下，两个第一区域优选地在两侧上被第二区域界定。两个第一区域使得天线装置有可能同时在两个不同的优选传播方向上发射电磁波。形成两个主发射方向，在所述主发射方向上发射被耦入的电磁波的主要部分或者被耦入的电磁发射功率的主要部分。

根据本发明构思的一个实施例规定：介电材料是如下介电固体，所述介电固体的形状对应于第一区域，并且所述介电固体相对于馈送装置的取向能够改变。介电固体可以例如是由介电材料组成的圆弧区段或三角形，其在发射的电磁波的预期波长范围内具有高介电常数。对多种用途有利的介电材料是例如在50 GHz下具有ε_r = 2.53的介电常数的聚苯乙烯塑料材料。例如，通过使用天线装置的控制装置，通过适当的强制引导，介电固体可以被移位和分别在优选的传播方向上定向。例如通过嵌入磁性材料，还有可能通过从外部施加的可变磁场来指定介电材料的取向。在天线装置尺寸足够大的情况下，可以提供控制装置与介电固体的机械操作连接，并且介电固体可以例如使用鲍登电缆或导杆或经由传动机构来移位。

介电材料也可以是可控的介电固体，诸如钛酸锶钡。

根据本发明构思的优选实施例规定：介电材料是具有各向异性介电常数的流体。适用于此目的的流体是例如液晶材料，其中各个棒状分子具有沿纵轴和横向于此地显著不同的介电常数。液晶材料可以例如通过施加电场来被影响，使得对于液晶材料的各个区域，可以在电磁波的传播方向上通过波导来指定不同的介电常数。由于在其他产品领域中频繁使用这种材料，各种液晶材料在商业上可得并且低成本地可得。

通过外部生成的电场来对液晶材料的控制和/或对各个液晶分子的取向的影响已经被广泛地研究，并且从实践中已知宽泛的变型和实施例。因此，例如，在每种情况下，一个电极结构有可能被布置在板上以便进行电隔离，并且通过控制装置对其施加期望的电压分布，以便影响位于两个板之间的中间空间中的液晶材料中的各个液晶分子的取向，并且从而指定电磁波的传播方向上的介电常数。在这种情况下，有利地使用液晶材料，其在介电常数方面表现出特别高程度的各向异性。

根据本发明，控制装置在每种情况下包括：多个电极，这些电极被布置在波导的板上并且与其隔离；或者可单独控制的电极区段，在它们之间能够生成电场，由此能够影响被布置在板之间的流体的介电常数，并且能够指定具有第一介电常数的第一区域和具有第二介电常数的至少一个第二区域。板上电极的数量或电极的可单独控制区段的数量越大，影响和指定所发射的电磁波的优选传播方向的可能性就越多。

根据本发明构思的有利实施例规定：每个电极被设计成以条带或窄圆弧区段的形式，并且从馈送设备延伸到波导的相关联的板的远端边缘。以这种方式设计的足够数量的电极使得有可能将电场施加到波导的各个角度范围，以便在位于板之间的介电流体中形成具有高介电常数的第一区域和具有低介电常数的第二区域，该第二区域在至少一侧或可选地在两侧上与所述第一区域邻近。

电极不一定必须直接布置在板上。还可以想到生成从外部穿透波导的电场。此外，还有可能通过如下电极生成电场，所述电极在波导的彼此间隔开地延伸的边缘区域之间被布置在板之间或波导的板外部。

已经发现，根据可选实施例，特别有利的是，电极沿其边缘具有规则或不规则地弯曲的走向，和/或具有规则或不规则地三维结构化的表面。电极的边缘可以例如具有波状的或雉堞状的走向。各个波或垛口可以规则地或不规则地或连续地形成。特别地，面向板的电极表面可以具有三维结构化的表面，该表面包括要么规则要么不规则地布置或设计的结构。边缘的非直线走向以及电极表面的不完全平面设计减少电磁场对波发射的不期望的影响，如果适用的话，这可能通过在电极之间形成电磁场而生成，其中对于形成具有第一介电常数的第一区域而言，电磁场是必要的并且被生成，其中该第一区域位于电极之间。

此外，还有可能通过穿透波导的外部施加的磁场来影响介电材料。取决于所使用的介电材料的属性，还有可能使用其他作用模式以便引起单个分子的所指定的取向和介电常数的变化，例如通过压力或温度的适当规定。

为了能够在电磁波从波导释放到自由空间中时适当地调整波阻抗，并且为了减少在波导边缘处的不期望的反射，根据本发明，有可能使两个板到在远离馈送装置的边缘区域中相互间隔有如下距离，该距离随着与馈送装置的距离增加而增加。为此目的，两个板的边缘区域可以分别被形成，以便朝向外侧倾斜地成角度，或者以便朝向外侧尖锐地逐渐变细到一点。以这种方式设计的波导的边缘区域以喇叭辐射器的方式起作用，并且允许在优选的传播方向上进一步改善辐射功率。

两个板的边缘区域也分别可以相对于波导的平行区域的波导平面以指定的角度来布置，使得电磁波以相对于波导平面的角度发射。当天线装置按照预期布置在边界表面处时，例如，在墙壁上或天花板上，边缘区域的这样的配置可能是有利的。

同样有可能的，并且特别是当波导的尺寸足够大时可以通过很少的建设性努力来实现的是：波导的两个板的边缘区域的取向和/或形状能够在运行期间改变，以便使边缘区域可以影响优选的传播方向，并且在垂直于平行板所指定的方向平面的方向平面中改变所述传播方向，其中优选的传播方向可以由介电材料影响和指定。

本发明还涉及一种使用具有上述特征的天线装置发射电磁波的方法。根据本发明规定：使用天线装置的控制装置来形成具有第一介电常数的至少一个第一区域和具有第二介电常数的至少一个第二区域，使得耦合到波导中的电磁波优选地传播通过该至少一个第一区域并且在所述优选传播方向上发射。

根据本发明，有可能将至少一个第一区域形成为圆弧区段或三角形，并且有可能在天线装置的运行期间、取决于指定的发射方向来调整圆弧区段或三角形相对于馈送装置的取向。第一区域还有可能被形成为圆弧区段或三角形，并且由圆弧区段或三角形覆盖的角度范围可以取决于指定的定向聚焦来调整。因此，例如，取决于在每种情况下的预期用途，有可能在期望的传播方向上通过宽的第一区域来指定在较大角度范围上延伸的电磁波的相对宽的发射，或者通过指定相应窄的第一区域来指定聚焦在非常窄的角度范围上的电磁波的发射。然而，已经发现的是，当指定的第一区域过窄时，定向聚焦再次变差，并且因此可以基于电磁辐射的波长和波导的设计以及介电材料的设计来确定和指定第一区域的有利宽度，通过该宽度可以实现优选发射方向的最佳可能的定向聚焦。

在根据本发明的天线装置的运行期间，也有可能同时改变第一区域的宽度或角度范围覆盖范围及其取向。

根据本发明，天线装置还可以包括：多个波导，它们彼此上下堆叠，并且电磁波能够经由共同馈送装置或经由分别被分配给波导的多个单独的馈送装置耦合到这些波导中。多个波导的适合组合使得有可能显著增加天线装置在优选发射方向上发射的总电磁辐射功率。

当然也有可能布置根据本发明的多个天线装置，以便其彼此隔开，并且以同步方式运行所述装置，以便增加在优选的传播方向中发射的总电磁辐射功率。在这种情况下，多个天线装置可以被布置成以矩阵状方式彼此隔开，或者也可以被布置成例如彼此上下堆叠。在多个彼此上下堆叠的天线装置的情况下，有可能仅使所堆叠的波导的外板包括边缘区域，从而针对全部波导来形成一个单个喇叭辐射器。

根据本发明构思的可选实施例，有可能在每个天线装置中同时形成和定向两个或更多个第一区域，使得馈入的电磁波同时在两个或更多个优选传播方向上传播。

附图说明

下面将更详细地解释本发明构思的一些示例性实施例，这些示例性实施例在附图中作为示例示出。在附图中：

图1是根据本发明的天线装置的侧视图，

图2是图1所示天线装置沿图1中的II-II线的剖视图，

图3是电磁波传播的示意图，该电磁波经由馈送装置耦合到天线装置的波导中，并且在波导中沿着具有第一介电常数的第一区域传播，

图4是使用图1和2所示的根据本发明的天线装置的原型所生成的、以各种优选的传播方向发射并测量的发射电磁波的辐射特性的图形绘图，

图5是根据本发明的天线装置的示意性平面图，该天线装置包括电极组装件，该电极组装件安装到波导板并且意图用于影响被布置在波导的两个板之间的介电流体，

图6是不同设计的天线装置的示意图，

图7是根据本发明的、再次被不同地设计的天线装置的示意图，

图8是根据图2的示意图，其中电磁波沿两个具有第一介电常数的第一区域、在两个不同的优选传播方向上、在波导中传播，

图9是通过图8所示的天线装置在两个优选传播方向上发射的电磁波的辐射特性的图形绘图，

图10是在两侧上都包括雉堞状伸展的边缘的电极的示意性侧视图，以及

图11是在两侧上都包括不规则波状的周边边缘的电极的示意性侧视图。

具体实施方式

图1和图2分别是根据本发明的天线装置1的、作为示例的实施例的示意性侧视图和示意性剖视图。天线装置1包括：波导2，其包括彼此平行布置并且由合适的导电材料组成的两个板3。该两个板3均形成半圆形。馈送装置4被布置在半圆形板3的圆心的区域中，通过该馈送装置，电磁波可以耦合到波导2中，以便然后沿波导2传播，直到电磁波在波导2的与馈送装置4隔开的边缘5处被发射到自由空间中为止。

合适的液晶材料的流体被布置在内半圆形中间空间6中。通过半圆形密封环7朝向边缘5来限制流体，并且将流体封闭在中间空间6中。波导2的两个板3从密封环7连续地朝向边缘5逐渐变细，并且形成半圆形孔径槽8，其槽宽度随着距圆心的距离增加而连续增加。在边缘5处的孔径槽8的区域中的板3的形状对应于喇叭辐射器的形状，并且意图便于电磁波从波导2过渡到自由空间中。

天线装置1的控制装置（图1和图2中未示出）影响中间空间6中的流体，并且创建具有第一高介电常数的第一区域9，在每种情况下，该第一区域9在两侧上由第二区域10界定，在第二区域中，流体具有低于第一介电常数的第二介电常数。从馈送装置4耦入的电磁波优选地传播通过具有较高介电常数的第一区域9，使得电磁波优选地传播，并且在由第一区域9的取向指定的传播方向上发射。

第一区域9和两个第二区域10均被形成为圆弧区段，并且一起覆盖波导2的相关联的半圆形圆弧区段。

作为示例，图3示出耦合到波导2中的电磁波的电场的模拟分布。可以清楚地看出，耦入的电磁波几乎仅通过具有较高介电常数的第一区域9移动，并且由天线装置1在传播方向11上传播和发射，该传播方向11由第一区域9的布置指定。仅有一小部分电磁波在第二区域10中传播，并且在与优选传播方向11不同的方向上离开天线装置1。

图4示出使用图1和图2中所示的天线装置1的原型生成和测量的、用于发射电磁波的辐射特性，其中已经指定了三个不同的优选传播方向。可以清楚地看出，在每种情况下，最大辐射功率在指定的传播方向φ上发射，在图4所示的测量的情况下指定该传播方向为0°、20°和70°。用于指定的传播方向的角度φ的参考系统如图1所示。

图5示意性地示出在波导2的板3上的多个电极12的布置。各个电极12在每种情况中为圆弧区段的形状，并且在波导2的整个180°角度范围内以扇形方式来布置。可比的电极配置也被布置在相对的板3上。通过使用控制装置（未示出），然后有可能在被布置在两个板3上的相互关联的电极12之间生成电势差或电场，该电势差或电场作用在两个板3之间的中间空间中的介电流体上，以便在由电极12覆盖的中间空间6内例如改变和指定介电流体的各个液晶分子的取向以及与之相关联的介电常数。

并排布置并且被施加一致电势的电极12形成第一区域9，其中该第一区域指定优选传播方向。被分配给第一区域并且被相应施加电压的电极12的数量可以指定第一区域9的宽度或由第一区域9覆盖的角度范围。被分配给第一区域9并且被相应地施加电压的电极12越多，第一区域9就越宽。原则上，例如180个或360个电极12有可能被布置在半圆形波导2的180°角度范围内，使得第一区域9的对应精确的规格，以及因此精确可调整和可指定的优选传播方向可以被指定。

图6作为示例示出用于根据本发明的天线装置1的实施例，通过该实施例，可以仅指定三个不同的优选传播方向。波导2的边缘5由三个彼此邻近的圆弧弦形成，并且还覆盖180°的角度范围。两个板3之间的中间空间6被三个三角形电极12划分成三个区域14。通过使用控制装置来对应地控制电极12，所述三个区域14中的每一个可以被配置为用于优选传播方向的第一区域9或者被配置为第二区域10，以便其有可能可选择地指定用于天线装置1的优选传播方向。

图7还仅仅示意性地并且作为示例示出根据本发明的天线装置1，其包括圆形波导2。电磁波经由被布置在圆心中的馈送装置4耦入，该装置被布置在波导2的板3的外部面13上，并且将来自外部的电磁波耦合到两块板3之间的中间空间6中。耦合到圆心中的电磁波可以在由波导2覆盖的360°角度范围内、在任何期望的方向上传播。针对由所述天线装置1发射的电磁波的优选传播方向可以通过合适的电极配置来指定。

图8和图9是与图1至图7不同地设计的天线装置1及其辐射特性的示意图。在半圆形波导2的两个板3之间形成两个第一区域9，这些区域相对于在图8和图9中在中心指向上方的传播方向以逆时针角φ'或以顺时针角φ''来定向。这生成具有辐射特性的电磁波发射，所述辐射特性在图9中示意性示出并且明显包括两个主发射方向。

图10和图11是作为示例的电极12的两个不同实施例的示意图。在图10中以侧视图示出的电极12包括在面向观察者的端面上、沿着其边缘的多个雉堞状突起15，使得两个边缘都具有雉堞状弯曲的走向。各个雉堞状突起15是均匀的并且以规则的方式布置。在图11中以与图10可比的侧视图也示出的电极12具有在面向观察者的端面上、沿着其边缘的波状弯曲的走向16。波状弯曲的走向包括：各个波状的形状，这些形状是不均匀的，但是沿边缘以基本规则的方式布置。锯齿状突起15和各个波状形状也可以沿边缘不规则地分布。在图10和图11的端视图中被布置在顶部和底部的电极12的外部面也有可能具有对应的三维结构化的表面。电极12的非支线边缘以及可选地三维结构化的表面可以鉴于被馈送到天线装置1中并且从天线装置1发射的电磁波方面来减少或甚至完全防止在电极12之间生成的电磁场的干扰影响，其中通过该电磁场来创建并指定第一区域9和第二区域10。

当被用于各种通信服务和通信设备时，并且例如还在被用在传感器技术中时，根据本发明的天线装置1提供显著的优点。根据本发明的天线装置1允许以电的方式能控制的射束扫描，而不使用具有与之相关联的缺点的阵列天线。可以防止通常在常规阵列天线的情况下、在配电网络和各个移相器中产生的损耗。根据本发明的天线装置1可以通过相对简单的制造技术制造，并且特别适合于发射具有例如为几千兆赫兹以上的频率的射频电磁波。

Claims (17)

1.用于发射电磁波的天线装置（1），所述天线装置包括波导（2），所述波导（2）包括：两个彼此平行布置的由导电材料组成的板（3），介电材料布置在所述板之间；并且所述天线装置包括馈送装置（4），其中通过所述馈送装置可以将电磁波耦合到所述波导（2）中，所述波然后沿着所述波导（2）传播并且在所述波导（2）的远离所述馈送装置（4）的边缘（5）处被发射，其特征在于，通过所述天线装置（1）的控制装置可以影响所述介电材料，使得形成具有第一介电常数的至少一个第一区域（9）和具有第二介电常数的至少一个第二区域（10），使得耦合到所述波导（2）中的电磁波优选地传播通过所述至少一个第一区域（9）并且在所述优选传播方向（11）上发射。

2.根据权利要求1所述的天线装置（1），其特征在于，所述波导（2）以圆弧区段的方式成形，并且所述馈送装置（4）在圆心中馈入所述电磁波，并且所述至少一个第一区域（9）和所述至少一个第二区域（10）分别在波导内形成从所述圆心开始（2）的较小圆弧区段。

3.根据权利要求1所述的天线装置（1），其特征在于，所述波导（2）包括：沿着多个相互邻接的圆弧弦而延伸的外周边缘，并且所述馈送装置（4）将所述电磁波馈送到所述圆心中，并且从所述圆心开始的所述至少一个第一区域（9）和所述至少一个第二区域（10）的边缘在圆周圆中分别延伸通过分别被分配给所述第一区域和所述第二区域（9，10）的圆弧弦的交叉点。

4.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置（1），其特征在于，可以通过所述天线装置（1）的所述控制装置来影响所述介电材料，使得形成具有第一介电常数的两个第一区域（9）和具有第二介电常数的在所述第一区域之间的至少一个第二区域（10）。

5.根据权利要求4所述的天线装置（1），其特征在于，所述至少一个第一区域（9）的所述介电材料是介电固体，所述介电固体的形状对应于所述第一区域（9），并且所述介电固体相对于所述馈送装置（4）的取向能够改变。

6.根据权利要求5所述的天线装置（1），其特征在于，所述介电材料包括介电固体，特别是钛酸锶钡。

7.根据前述权利要求1至4中任一项所述的天线装置（1），其特征在于，所述介电材料是具有各向异性介电常数的流体。

8.根据权利要求7所述的天线装置（1），其特征在于，所述控制装置在每种情况下包括多个电极（12），所述多个电极被布置在所述波导（2）的所述板（3）上并且与其隔离，在所述板之间能够生成电场，由此能够影响被布置在所述板（3）之间的所述流体的介电常数，并且可以指定具有第一介电常数的第一区域（9）和具有第二介电常数的至少一个第二区域（10）。

9.根据权利要求8所述的天线装置（1），其特征在于，每个电极（12）被设计成以条带或窄圆弧区段的形式，并且从所述馈送装置（4）延伸到所述波导（2）的相关联的所述板（3）的远端边缘。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的天线装置（1），其特征在于，每个电极（12）包括：沿其边缘的规则或不规则地弯曲的走向，和/或具有规则或不规则地三维结构化的表面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置（1），其特征在于，所述两个板（3）在远离所述馈送装置（4）的边缘区域（5）中相互间隔有如下距离，所述距离随着与所述馈送装置（4）的距离增加而增加。

12.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置（1），其特征在于，所述两个板（3）的边缘区域（5）分别相对于所述波导（2）的所述板（3）的平行区域的波导平面以指定的角度来布置，使得所述电磁波相对于所述波导平面以0°与90°之间的角度发射。

13.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置（1），其特征在于，所述天线装置（1）包括多个波导（2），所述多个波导彼此上下堆叠，并且电磁波能够经由共同馈送装置（4）或经由分别被分配给波导（2）的多个单独的馈送装置（4）耦合到所述波导中。

14.使用根据权利要求1至11中任一项所述的天线装置（1）发射电磁波的方法，其中使用控制装置来形成具有第一介电常数的至少一个第一区域（9）和具有第二介电常数的至少一个第二区域（10），使得耦合到所述波导（2）中的电磁波优选地传播通过所述至少一个第一区域（9），并且在所述优选传播方向（11）上发射。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一区域（9）被形成为圆弧区段或三角形，并且取决于指定发射方向来调整所述圆弧区段或三角形相对于所述馈送装置（4）的取向。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一区域（9）被形成为圆弧区段或三角形，并且由所述圆弧区段或三角形覆盖的角度范围取决于指定定向聚焦来调整。

17.根据前述权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，布置多个天线装置，以便所述天线装置彼此隔开并且以同步方式被运行。