DE10024721A1 - Antenne für zirkular polarisierte Wellen und drahtlose Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Antenne für zirkular polarisierte Wellen zum Senden/Empfangen von zirkular polarisierten Funkwellen durch eine Strahlungselektrode, die auf einem dielektrischen Bauglied angeordnet ist, wird beschrieben, wobei das dielektrische Bauglied im wesentlichen zylindrisch ist, die Strahlungelektrode eine im wesentlichen kreisförmige Form aufweist, die der Form einer oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes entspricht, und dieselbe auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes angeordnet ist, eine Beabstandung zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes und einer Kante der Strahlungselektrode gebildet ist, um um die gesamte Außenumfangskette des dielektrischen Baugliedes herum im wesentlichen gleich zu sein, die Antenne für zirkular polarisierte Wellen einen höheren Modus anregt, und aus einer Seite des dielektrischen Baugliedes eine Zufuhrelektrode, die der Strahlungselektrode durch eine kapazitive Kopplung eine elektrische Leistung zuführt, angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antennen für zir­ kular polarisierte Wellen zum Senden/Empfangen von zirkular polarisierten Funkwellen und eine drahtlose Vorrichtung, die dieselbe verwendet.

In Fig. 12A ist schematisch ein Beispiel einer herkömmlichen Antenne für zirkular polarisierte Wellen gezeigt, die in ei­ ner drahtlosen Vorrichtung umfaßt ist. In Fig. 12B ist eine Schnittansicht entlang der Linie a-a von Fig. 12A gezeigt. Eine Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen, die in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, weist ein dielektrisches Bauglied 2 mit einer rechteckigen Prisma-Form auf. An der oberen Ober­ fläche des dielektrischen Bauglieds 2 ist eine Zirkular­ strahlungselektrode 3 gebildet. Das dielektrische Bauglied 2 ist ferner mit Durchgangslöchern von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche versehen. Zuführstifte P sind in die Durchgangslöcher eingefügt. Die Zufuhrstifte P sind der­ art gebildet, daß eine elektrische Leistung von außen zu denselben zugeführt wird. Wenn eine elektrische Leistung von außen zu der Strahlungselektrode 3 durch die Zufuhrstifte P zugeführt wird, wird die Strahlungselektrode 3 beispielswei­ se in zwei Richtungen, d. h. der a-a-Achse-Richtung und der b-b-Achse-Richtung (insbesondere der Richtung, die die a-a- Achse-Richtung unter einem Winkel von 45° schneidet) erregt, wie es in Fig. 12A gezeigt ist.

Die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen, die in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, kann zirkular polarisierte Funkwel­ len senden/empfangen, indem die Strahlungselektrode 3 ange­ regt wird, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde.

Wenn die relative Dielektrizitätskonstante des dielek­ trischen Baugliedes 2 erhöht wird, um die Antenne 1 für zir­ kular polarisierte Wellen und folglich das dielektrische Bauglied 2 zu miniaturisieren, verschlechtert sich bei dem Aufbau, der in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, das Achsenver­ hältnis, wenn die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen in einem höheren Modus betrieben wird.

Wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, ist die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen derart strukturiert, daß die Strahlungselektrode 3 in zwei Richtungen angeregt wird, die sich unter einem Winkel von 45° treffen. Wie es in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, ist, wenn die Strahlungselektrode 3 auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes 2 mit einer rechteckigen Prisma-Form gebildet ist, beispiels­ weise die Beabstandung d1 in der a-a-Achsenrichtung zwischen einer Außenumfangskante des dielektrischen Baugliedes 2 und einer Kante der Strahlungselektrode 3 größer als eine Beab­ standung d2 in der b-b-Achsenrichtung zwischen einer Außen­ umfangskante des dielektrischen Baugliedes 2 und einer Kante der Strahlungselektrode 3. Folglich unterscheidet sich die Beabstandung zwischen der Außenumfangskante des dielek­ trischen Baugliedes 2 und der Kante der Strahlungselektrode 3 für jede Erregungsrichtung der Strahlungselektrode 3. Wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, bewirkt, wenn die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Bau­ gliedes 2 hoch ist, der Unterschied der Beabstandung Un­ terschiede in den Kanteneffekten, wodurch es folglich fehl­ schlägt, die Resonanzfrequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungselektrode 3 aneinander anzupassen. Als ein Ergebnis ergibt sich ein Problem darin, daß sich das Achsen­ verhältnis verschlechtert, wenn die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen in einem höheren Modus betrieben wird.

Die Antenne für zirkular polarisierte Wellen, die in den Fig. 12A und 12B gezeigt ist, ist derart strukturiert, daß der Entladungselektrode 3 die elektrische Leistung unter Verwendung der Zufuhrstifte P zugeführt wird, um die Entla­ dungselektrode 3 zu anzuregen. Wenn die Zufuhrstifte P auf diese Art und Weise verwendet werden, ist es schwierig, die Resonanzfrequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungselektrode 3 aneinander anzupassen.

Zusätzlich weist die Antenne für zirkular polarisierte Wel­ len, die in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, Probleme auf, die im folgenden beschrieben werden. Eine Schaltungsplatine, auf der die Antenne für zirkular polarisierte Wellen angebracht werden soll, ist mit einem Schaltungsabschnitt versehen, um die Antenne für zirkular polarisierte Wellen zu treiben. Um die Schaltungsplatine zu miniaturisieren, wird der Schal­ tungsabschnitt gelegentlich auf der Oberfläche angeordnet, die der Oberfläche, auf der die Antenne 1 für zirkular pola­ risierte Wellen angebracht werden soll, gegenüberliegt. Bei der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen, die in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, sind die Zufuhrstifte P in der Nähe der Mitte des dielektrischen Baugliedes 2 angeordnet. Wenn der Schaltungsabschnitt, wie es im vorhergehenden beschrie­ ben wurde, auf der gegenüberliegenden Seite der Schaltungs­ platine vorgesehen ist, ist es schwierig, auf zufriedenstel­ lende Weise eine leitfähige Verbindung zwischen den Zufuhr­ stiften P der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen und dem Schaltungsabschnitt vorzusehen. Ferner ist das Struktu­ rieren des Schaltungsabschnitts schwierig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antenne für zirkular polarisierte Wellen und ein drahtlose Vorrichtung zu schaffen, so daß höhere Moden leichter er­ zielt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Antenne gemäß Anspruch 1 und eine drahtlose Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst.

Um die im vorhergehenden beschriebenen Probleme zu überwin­ den, liefern bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegen­ den Erfindung eine Antenne für zirkular polarisierte Wellen, die in der Lage ist, in einem höheren Modus betrieben zu werden, und eine drahtlose Vorrichtung, die dieselbe verwen­ det.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung liefert eine Antenne für zirkular polarisierte Wellen zum Senden/Empfangen von zirkular polarisierten Funkwellen durch eine Strahlungselektrode, die an einem dielektrischen Bauglied angeordnet ist, wobei das dielektrische Bauglied im wesentlichen zylindrisch ist; die Strahlungselektrode eine im wesentlichen kreisförmige Form aufweist, die der Form ei­ ner oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes ähnlich ist, und dieselbe auf der oberen Oberfläche des dielek­ trischen Baugliedes angeordnet ist; eine Beabstandung zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes und einer Kante der Strahlungs­ elektrode gebildet ist, um um die gesamte Außenumfangskante des dielektrischen Baugliedes herum im wesentlichen gleich zu sein; die Antenne für zirkular polarisierte Wellen einen höheren Modus anregt; und eine Zufuhrelektrode, die durch kapazitive Kopplung der Strahlungselektrode eine elektrische Leistung zuführt, auf einer Seite des dielektrischen Baugliedes angeordnet ist.

Bei der im vorhergehenden beschriebenen Antenne für zirkular polarisierte Wellen kann eine Zufuhrelektrodenanordnungsre­ gion auf der Seite des dielektrischen Bauglieds gebildet sein, um eben zu sein; und die Zufuhrelektroden können auf der Ebene angeordnet sein.

Bei der im vorhergehenden beschriebenen Antenne für zirkular polarisierte Wellen kann die Kante der Strahlungselektrode innerhalb der Außenumfangskante der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes angeordnet sein; und die Zufuhr­ elektroden können in einer Region zwischen der Außenumfangs­ kante des dielektrischen Bauglieds und der Kante der Strah­ lungselektrode auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes angeordnet sein, während dieselben von der Strah­ lungselektrode getrennt sind.

Gemäß der im vorhergehenden beschriebenen Struktur und An­ ordnung ist ein dielektrisches Bauglied im wesentlichen zy­ lindrisch, wobei eine im wesentlichen kreisförmige Strah­ lungselektrode, die zu einer oberen Oberfläche des dielek­ trischen Baugliedes ähnlich ist, auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes angeordnet ist. Folglich ist die Beabstandung zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes und einer Kante der Strahlungselektrode um den gesamten Umfang herum im wesent­ lichen die gleiche. Wenn die Antenne für zirkular polari­ sierte Wellen in einem höheren Modus betrieben wird, wird verhindert, daß Unterschiede in den Kanteneffekten auftre­ ten, wobei die Resonanzfrequenzen der zwei Erregungsrich­ tungen bei der Strahlungselektrode folglich aneinander an­ gepaßt sind. Folglich ist sichergestellt, daß durch die Strahlungselektrode zirkular polarisierte Funkwellen in ei­ nem höheren Modus gesendet/empfangen werden. Folglich wird das Achsenverhältnis in einem höheren Modus verbessert, wo­ bei eine Bandbreite in dem höheren Modus ausreichend breit gemacht ist.

Bei einer Antenne für zirkular polarisierte Wellen, bei der die Zufuhrelektroden auf einer Seite oder einer oberen Ober­ fläche des im wesentlichen zylindrischen dielektrischen Bau­ gliedes angeordnet sind, ist das Abstimmen der Zufuhrelek­ troden einfach. Folglich kann das Verschieben der Erregungs­ resonanzfrequenzen bei der Strahlungselektrode, das sich aus der Druckqualität der Zufuhrelektroden ergibt, einfach ein­ gestellt werden, indem die Zufuhrelektroden aufeinander abgestimmt werden. Insbesondere wenn die Zufuhrelektroden auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Baugliedes ge­ bildet sind, können die Zufuhrelektroden auf eine einfachere Art und Weise abgestimmt werden. Wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, können, da das Abstimmen der Zufuhrelek­ troden einfach durchführbar ist, die Resonanzfrequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungselektrode genauer aneinander angepaßt werden. Folglich kann eine empfindliche Antenne für zirkular polarisierte Wellen geliefert werden.

Bei einer Antenne für zirkular polarisierte Wellen, bei der eine Zufuhrelektrodenanordnungsregion auf der Seite des dielektrischen Baugliedes eben hergestellt ist, und die Zufuhrelektroden auf dieser Ebene gebildet sind, können die Zufuhrelektroden durch eine Drucktechnik auf einfache Weise gebildet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung liefert eine drahtlose Vorrichtung mit der im vorhergehenden beschriebenen Antenne für zirkular polari­ sierte Wellen.

Eine solche drahtlose Vorrichtung weist einen Vorteil auf, daß Informationen mit einer geringeren Fehlerrate erhalten werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer charakteristischen Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 Zustände, bei denen die in Fig. 1 gezeigte Antenne für zirkular polarisierte Wellen aus sechs Rich­ tungen zu sehen ist, d. h. von oben, von unten, von vorne, von hinten, von rechts und von links;

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung zum Treiben der in Fig. 1 gezeigten Antenne für zirkular pola­ risierte Wellen;

Fig. 4 eine Darstellung einer charakteristischen Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem zwei­ ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 Zustände, bei denen die in Fig. 4 gezeigte Antenne für zirkular polarisierte Wellen aus sechs Richtun­ gen zu sehen ist, d. h. von oben, von unten, von vorne, von hinten, von rechts und von links;

Fig. 6A und 6B Darstellungen eines Beispiels einer Schal­ tungsplatine, auf der die in Fig. 4 gezeigte Anten­ ne für zirkular polarisierte Wellen angebracht ist, und ein Beispiel zum Anbringen der Antenne für zir­ kular polarisierte Wellen;

Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung zum Treiben der in Fig. 4 gezeigten Antenne für zirkular pola­ risierte Wellen;

Fig. 8 eine Darstellung einer charakteristischen Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem drit­ ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 Zustände, bei denen die in Fig. 9 gezeigte Antenne für zirkular polarisierte Wellen aus sechs Richtun­ gen zu sehen ist, d. h. von oben, von unten, von vorne, von hinten, von rechts und von links;

Fig. 10A und Fig. 10B Darstellungen einer charakteristischen Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß ei­ nem vierten Ausführungsbeispiel;

Fig. 11 ein Blockdiagramm von Hauptkomponenten einer draht­ losen Vorrichtung gemäß einem fünften Ausführungs­ beispiel; und

Fig. 12A und 12B Darstellungen eines Beispiels einer her­ kömmlichen Antenne für zirkular polarisierte Wel­ len.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 2 sind Zustände gezeigt, bei denen die in Fig. 1 gezeigte Antenne für zirkular polarisierte Wellen aus sechs Richtungen zu sehen ist, d. h. von oben, von unten, von vorne, von hinten, von rechts und von links.

Wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel eine Oberflächenanbringungsantenne und weist ein dielektrisches Bauglied 2 auf. Das dielektrische Bauglied 2 weist eine zylindrische Form auf, die eine charakteristische Form ist. Das dielektrische Bauglied 2 weist beispielsweise eine relative Dielektrizitätskonstante r von 21, einer Dicke t von 6 mm und einen Durchmesser von 28 mm auf.

Auf einer oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 ist eine Strahlungselektrode 3 durch eine Drucktechnik und dergleichen gebildet. Die Strahlungselektrode 3 ist kreis­ förmig, was zu der Form der oberen Oberfläche 2a des dielek­ trischen Baugliedes 2 ähnlich ist. Die Strahlungselektrode ist derart gebildet, daß die Mittenposition derselben der Mitte der oberen Oberfläche 2a entspricht.

Auf einer Seite 2b des dielektrischen Baugliedes 2 ist durch eine Drucktechnik oder dergleichen ein Paar von Zufuhrelek­ troden 4a und 4b gebildet. Die Zufuhrelektroden 4a und 4b sind derart mit einer Trennung angeordnet, daß sich eine a-Richtung von der Zufuhrelektrode 4a zu der Mittelachse des dielektrischen Baugliedes 2 und eine β-Richtung von der Zufuhrelektrode 4b zu der Mittelachse des dielektrischen Baugliedes 2 unter einem Winkel von 45° kreuzen. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Zufuhrelektroden 4a und 4b gebildet, um um das dielektrische Bauglied 2 von der Seite 2b auf eine untere Oberfläche 2c gewunden zu sein.

Darüber hinaus ist durch eine Drucktechnik oder dergleichen eine Masseelektrode 5 über im wesentlichen der gesamten un­ teren Oberfläche 2c des dielektrischen Baugliedes 2 gebil­ det, während dieselbe von den Zufuhrelektroden 4a und 4b getrennt ist.

Die Antenne des ersten Ausführungsbeispiels für zirkular polarisierte Wellen ist wie im vorhergehenden beschrieben strukturiert. Bei der Antenne 1 des ersten Ausführungsbei­ spiels für zirkular polarisierte Wellen ist die untere Oberfläche 2c des dielektrischen Baugliedes 2 eine Anbrin­ gungsoberfläche. Die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen wird an einer vorbestimmten Position auf einer Schal­ tungsplatine Oberflächen-angebracht, wobei die Anbringungs­ oberfläche 2c der Platine gegenüberliegt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, sind eine Hybridvorrichtung (90° HYB) 7, ein Oszillator 8 und Leiterstrukturen 10 auf der Schaltungspla­ tine gebildet. Durch Oberflächenanbringung der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen auf der Schaltungsplatine wird eine in Fig. 3 gezeigte Schaltung gebildet.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Schaltung wird elektrische Lei­ stung, die von dem Oszillator 8 ausgegeben wird, durch die Leiterstrukturen 10 zu der 90°-Hybridvorrichtung 7 geleitet. Basierend auf dieser elektrischen Leistung verteilt die 90°-Hybridvorrichtung 7 die elektrische Leistung an jede der Zufuhrelektroden 4a und 4b der Antenne 1 für zirkular pola­ risierte Wellen und führt die elektrische Leistung denselben zu. Die elektrische Leistung, die der Zufuhrelektrode 4a zugeführt wird, und die elektrische Leistung, die der Zu­ fuhrelektrode 4b zugeführt wird, sind um 90° gegeneinander phasenverschoben.

Bei der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen wird, wenn den Zufuhrelektroden 4a und 4b die elektrische Leistung zugeführt wird, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, der Strahlungselektrode 3 die elektrische Leistung von jeder Zufuhrelektrode 4a und 4b mittels einer kapazitiven Kopplung zugeführt. Basierend auf dieser elektrischen Leistung wird die Strahlungselektrode 3 in zwei Richtungen angeregt, der α-Richtung und der β-Richtung, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, und führt das Senden/Empfangen von zirkular polarisierten Funkwellen durch.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist das dielektrische Bauglied 2 eine zylindrische Form auf. Die Zirkularstrah­ lungselektrode 3, die der Form der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 ähnlich ist, ist auf der oberen Oberfläche 2a derart angeordnet, daß die Mitte derselben der Mitte der oberen Oberfläche 2a im wesentlichen entspricht. Folglich ist die Beabstandung zwischen der Außenumfangskante der oberen Oberfläche 2a und der Kante der Strahlungselek­ trode 3 um den gesamten Umfang herum im wesentlichen gleich. Wenn die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen in einem höheren Modus betrieben wird, wird verhindert, daß Unter­ schiede in den Kanteneffekten auftreten. Die Resonanzfre­ quenz der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungselek­ trode 3 werden dadurch aneinander angepaßt. Folglich kann die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen in einem höheren Modus mit einer zufriedenstellenden Bandbreite be­ trieben werden.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden, da die Zufuhr­ elektroden 4a und 4b auf der Seite 2b des dielektrischen Baugliedes 2 gebildet sind, die folgenden Vorteile erhalten. Wenn beispielsweise die Zufuhrelektrode 4a und 4b auf der Seite 2b des dielektrischen Baugliedes 2 lediglich durch die Drucktechnik gebildet sind, unterscheidet sich aufgrund ei­ nes Problems der Druckqualität die Kapazität zwischen der Zufuhrelektrode 4a und der Strahlungselektrode 3 häufig von der Kapazität zwischen der Zufuhrelektrode 4b und der Zu­ fuhrelektrode 3. In einem solchen Fall, wenn sich die Kapa­ zitäten unterscheiden, unterscheiden sich die Resonanz­ frequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungs­ elektrode 3 aufgrund des Unterschieds der Kapazitäten. Durch Abstimmen der Zufuhrelektrode 4a und 4b werden die Kapazität zwischen der Zufuhrelektrode 4a und der Strahlungselektrode 3 und der Kapazität zwischen der Zufuhrelektrode 4b und der Strahlungselektrode 3 korrigiert, um einander zu ent­ sprechen. Dementsprechend werden die Resonanzfrequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungselektrode 3 ein­ gestellt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, da die Zufuhrelektrode 4a und 4b auf der Seite 2b des dielek­ trischen Baugliedes 2 gebildet sind, die Zufuhrelektroden 4a und 4b einfach abstimmbar. Insbesondere wird die Einstellung der Erregungsresonanzfrequenzen bei der Strahlungselektrode 3 einfach durchführbar.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrie­ ben. In Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Anten­ ne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel gezeigt. In Fig. 5 sind Zustände gezeigt, bei denen eine in Fig. 4 gezeigte Antenne 1 für zirkular po­ larisierte Wellen aus sechs Richtungen zu sehen ist, d. h. von oben, von unten, von vorne, von hinten, von rechts und von links.

Ein charakteristisches Merkmal des zweiten Ausführungsbei­ spieles besteht darin, daß zwei Sätze von Paaren von Zufuhr­ elektroden 4a und 4b vorgesehen sind, wie es in Fig. 4 und 5 zu sehen ist. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie derje­ nige des ersten Ausführungsbeispiels. Bei dem zweiten Aus­ führungsbeispiel sind den gleichen Komponenten wie denjeni­ gen des ersten Ausführungsbeispiels die gleichen Bezugs­ zeichen gegeben worden, wobei eine sich überschneidende Beschreibung der gemeinsamen Abschnitte weggelassen wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Zufuhrelek­ troden 4a und 4b, die gruppenmäßig in ein Paar angeordnet sind, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Tren­ nung angeordnet, so daß sich die Richtungen von den Zufuhr­ elektroden 4a und 4b zu der Mittelachse eines dielektrischen Baugliedes 2 unter einem Winkel von 45° treffen. Die zwei Sätze von Paaren von Zufuhrelektroden 4a und 4b sind ange­ ordnet, um einander mit der Mittelachse des dielektrischen Baugliedes 2 zwischen denselben gegenüber zu liegen.

Die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen des zweiten Ausführungsbeispieles ist strukturiert, wie es im vorherge­ henden beschrieben wurde. Bei der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen des zweiten Ausführungsbeispieles ist eine untere Oberfläche 2c des dielektrischen Baugliedes 2 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Anbringungsober­ fläche. Wie es in Fig. 6A gezeigt ist, wird die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen auf einer Schaltungsplatine 13 Oberflächen-angebracht, wobei die untere Oberfläche 2c des dielektrischen Baugliedes 2 der Platine gegenüberliegt.

An der Schaltungsplatine 13 ist auf der rückseitigen Ober­ fläche, die der Oberfläche, auf der die Antenne 1 für zir­ kular polarisierte Wellen angebracht werden soll, gegen­ überliegt, ein Schaltungsabschnitt zum Treiben der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen vorgesehen. Insbesondere sind auf der rückseitigen Oberfläche der Schaltungsplatine 13, wie sie in Fig. 6B gezeigt ist, 90°-Hybridvorrichtungen (90°-HYB) 7a und 7b, ein Oszillator 8, Leiterstrukturen 10 und eine 0°-Hybridvorrichtung (0° HYB) 11 gebildet. Die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen wird auf der Schaltungsplatine 13 derart Oberflächen-angebracht, daß die Zufuhrelektroden 4a, 4b, 4a und 4b zu den Kanten a, b, c bzw. d der Leiterstrukturen 10 leiten und mit denselben verbunden sind, wodurch eine Schaltung, die in Fig. 7 ge­ zeigt ist, gebildet wird.

Bei der Schaltung, die in Fig. 7 gezeigt ist, verteilt, wenn von dem Oszillator 8 eine elektrische Leistung zu der 0°-Hy­ bridvorrichtung 11 geleitet wird, die 0°-Hybridvorrichtung eine elektrische Leistung mit gleicher Phase zu jedem der 90°-Hybridvorrichtungen 7a und 7b und führt die elektrische Leistung denselben zu. Die elektrische Leistung wird von jeder der 90°-Hybridvorrichtungen 7a und 7b den Zufuhrelek­ troden 4a bzw. 4b zugeführt. Dem Satz von Zufuhrelektroden 4a, die einander gegenüberliegen, und dem Satz von Zufuhr­ elektroden 4b, die einander gegenüberliegen, wird die elek­ trische Leistung mit derselben Phase zugeführt. Die elek­ trische Leistung, die den Zufuhrelektroden 4a zugeführt wird, ist von der elektrischen Leistung, die den Zufuhrelek­ troden 4b zugeführt wird, um 90° phasenverschoben.

Wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, wird den Zufuhr­ elektroden 4a und 4b der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen des zweiten Ausführungsbeispiels die elektrische Lei­ stung zugeführt. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Strahlungselektrode 3 die elektrische Leistung von jeder der Zufuhrelektroden 4a und 4b mittels kapazitiver Kopplung zugeführt. Die Strahlungselektrode 3 wird in zwei Richtungen angeregt, d. h. der α-Richtung und der β-Richtung, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und führt das Senden/Empfangen von zir­ kular polarisierten Funkwellen durch.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die zwei Sätze von Paaren von Zufuhrelektroden 4a und 4b vorgesehen, die angeordnet sind, um sich einander mit der Mittelachse des dielektrischen Baugliedes 2 zwischen denselben gegenüber zu liegen. Folglich können die gleichen Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Durch Zuführen der gleichphasigen elektrischen Leistung zu dem Satz von Zufuhrelektroden 4a, die sich einander gegenüberliegen, und zu dem Satz von Zufuhrelektroden 4b, die sich einander ge­ genüberliegen, ist es zusätzlich möglich, eine Bandbreite in einem höheren Modus der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen weiter zu erhöhen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Zufuhrelektro­ den 4a und 4b auf der Seite des dielektrischen Baugliedes 2 gebildet. Wenn die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wel­ len an der Schaltungsplatine 13 angebracht ist, können die Zufuhrelektroden 4a und 4b der Antenne 1 für zirkular pola­ risierte Wellen einfach zu dem Schaltungsabschnitt, der auf der rückseitigen Oberfläche der Schaltungsplatine 13 gebil­ det ist, leiten und mit denselben verbunden sein. Da der Schaltungsabschnitt auf der rückseitigen Oberfläche der Schaltungsplatine 13 und die Zufuhrelektroden 4a und 4b der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen an den Kanten der Schaltungsplatine 13 leiten und verbunden sind, wird das Strukturieren des Schaltungsabschnitts vereinfacht.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrie­ ben. Ein charakteristisches Merkmal des dritten Ausführungs­ beispiels besteht darin, daß, wie es in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, die Zufuhrelektroden 4a und 4b gebildet sind, um sich von einer Seite 2b auf eine obere Oberfläche 2a des dielek­ trischen Baugliedes 2 zu erstrecken. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie bei den früheren Ausführungsbeispielen. Den gleichen Komponenten wie denjenigen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurden die gleichen Bezugszeichen ge­ geben, wobei eine sich überschneidende Beschreibung der ge­ meinsamen Abschnitte weggelassen wird.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Zufuhrelektro­ den 4a und 4b nicht nur an der Seite 2 des dielektrischen Baugliedes 2 gebildet sondern ferner in einer Region zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 und einer Kante einer Strah­ lungselektrode 3, während dieselben von der Strahlungselek­ trode 3 getrennt sind.

Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Strahlungs­ elektroden 4a und 4b teilweise auf der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 gebildet. Folglich kann das Abstimmen der Zufuhrelektroden 4a und 4b einfacher durchge­ führt werden, wobei folglich eine Einstellung der Resonanz­ frequenzen der zwei Erregungsrichtungen bei der Strahlungs­ elektrode 3 einfacher durchgeführt werden kann.

Im folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrie­ ben. In Fig. 10A ist eine perspektivische Ansicht einer An­ tenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 10B ist ein Zustand gezeigt, bei dem die in Fig. 10A gezeigte Antenne für zirkular polarisierte Wellen von oben zu sehen ist.

Ein charakteristisches Merkmal des vierten Ausführungsbei­ spiels besteht darin, daß, wie es in Fig. 10A und 10B ge­ zeigt ist, eine Zufuhrelektrodenanordnungsregion an einer Seite 2b eines dielektrischen Baugliedes 2 eben hergestellt ist. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie bei den vorher­ gehenden Ausführungsbeispielen. Den gleichen Komponenten wie denjenigen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wur­ den die gleichen Bezugszeichen gegeben, wobei eine sich überschneidende Beschreibung der gemeinsamen Abschnitte weg­ gelassen wurde.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist, wie es im vorherge­ henden beschrieben wurde, die Zufuhrelektrodenanordnungsre­ gion an der Seite 2b des dielektrischen Baugliedes 2 eben hergestellt, wobei auf der Ebene durch eine Drucktechnik oder dergleichen Zufuhrelektroden 4 gebildet sind.

Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel besteht, da die Zu­ fuhrelektrodenanordnungsregion eben hergestellt ist, ein Vorteil darin, daß es viel einfacher wird, die Zufuhrelek­ troden 4 durch eine Drucktechnik zu bilden. Es ist Offen­ sichtlich klar, daß die Breite der Zufuhrelektroden 4 we­ sentlich kleiner als der Umfang der Seite des dielektrischen Baugliedes 2 ist. Wie es in Fig. 10(b) gezeigt ist, weist das dielektrische Bauglied 2 sogar dann eine im wesentlichen zylindrische Form auf, wenn die Zufuhrelektrodenanordnungs­ region auf der Seite 2b eben hergestellt ist.

Im folgenden wird ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrie­ ben. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer drahtlosen Vorrichtung dargestellt, die eine eingebau­ te Antenne für zirkular polarisierte Wellen aufweist. In Fig. 11 ist als die drahtlose Vorrichtung des fünften Aus­ führungsbeispiels ein Blockdiagramm eines digitalen Audio­ rundfunksystems gezeigt. Ein charakteristisches Merkmal ei­ ner drahtlosen Vorrichtung 20, die in Fig. 11 gezeigt ist, besteht darin, daß die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen der im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbei­ spiele verwendet wird. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird eine sich überschneidende Beschreibung der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen weggelassen, da der Aufbau der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen in den im vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist.

Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, weist die drahtlose Vorrich­ tung 20 die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wur­ de, eine Empfangseinheit 21, einen Signalprozessor 22, eine Schnittstelle 23, wie z. B. eine Fernsteuerungseinrichtung, und eine Anzeige 24 auf. Die Empfangseinheit 21 ist an einem Eingangsende mit der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen und an einem Ausgangsende mit dem Signalprozessor 22 verbunden. Der Signalprozessor 22 ist mit der Schnittstelle 23 und der Anzeige 24 verbunden.

Funkwellen, die durch die Antenne 1 für zirkular polarisier­ te Wellen empfangen werden, werden der Empfangseinheit 21 zugeführt, die aus den zugeführten Funkwellen verschiedene vorbestimmte Signale isoliert und die Signale an den Signal­ prozessor 22 ausgibt. Basierend auf den empfangenen Signale verarbeitet der Signalprozessor 22 die Signale und steuert die Anzeige 24, während derselbe mit der Schnittstelle 23, wie z. B. der Fernsteuerungseinrichtung, zusammenwirkt.

Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel weist die drahtlose Vorrichtung 20 die Antenne 1 für zirkular polarisierte Wel­ len auf, wie sie in den im vorhergehenden beschriebenen Aus­ führungsbeispielen dargestellt ist. Folglich kann die draht­ lose Vorrichtung 20 Informationen mit einer niedrigeren Feh­ lerrate erhalten.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die im vorhergehen­ den beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt und kann verschiedene Ausführungsbeispiele verwenden. Bei den im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Strahlungselektrode 3 beispielsweise derart gebildet, daß die Mittelposition derselben der Mitte der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 entspricht. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Mitte der Strahlungselektrode 3 der Mitte der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 entspricht, solange die Beabstandung zwischen der Außenum­ fangskante der oberen Oberfläche 2a und der Kante der Strah­ lungselektrode 3 um den gesamten Umfang herum im wesent­ lichen gleich ist.

Bei den im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispie­ len ist das dielektrische Bauglied 2 ein kreisförmiger Zy­ linder. Das dielektrische Bauglied 2 kann jedoch andere For­ men aufweisen, solange dieselben im wesentlichen zylindrisch sind. Das dielektrische Bauglied 2 kann beispielsweise eine Polygonsäule, wie z. B. eine zwanzigseitige Polygonsäule, oder ein Zylinder mit elliptischem Grundriß sein. Alternativ kann das dielektrische Bauglied 2 im wesentlichen zylin­ drisch sein, wobei ein Teil der Peripherie einer solchen Säule mit einer Ausnehmung versehen ist. Dies ist akzeptier­ bar, solange die Beabstandung zwischen der Außenumfangskante der oberen Oberfläche 2a und der Kante der Strahlungselek­ trode 3 um den gesamten Umfang herum im wesentlichen gleich ist. Zusätzlich sind die Strukturformen der Zufuhrelektroden 4a und 4b und der Masseelektrode 5 nicht auf diejenigen bei den im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen begrenzt, wobei dieselben verschiedene Formen aufweisen kön­ nen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Beispiel darge­ stellt, bei dem die zwei Sätze von Paaren von Zufuhrelektro­ den 4a und 4b vorgesehen sind. Es können jedoch auch drei oder mehr Sätze von Paaren von Zufuhrelektroden 4a und 4b vorgesehen sein. Die Anzahl von Sätzen von Paaren von Zu­ fuhrelektroden 4a und 4b ist nicht begrenzt. Ferner ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Schaltungsabschnitt, der auf der rückseitigen Oberfläche Schaltungsplatine 13 gebil­ det ist, mit einer Strukturierung gebildet, die in Fig. 6B gezeigt ist. Die Strukturierung des Schaltungsabschnitts ist jedoch nicht auf diejenige, die in Fig. 6B gezeigt ist, be­ grenzt.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Zufuhrelektrode 4a und 4b gebildet, um sich von der Seite 2b zu der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 zu erstrecken. Die Zufuhrelektroden 4a und 4b können jedoch auch lediglich auf der oberen Oberfläche 2a des dielektrischen Baugliedes 2 gebildet sein. In diesem Fall leiten die Zufuhrelektroden 4a und 4b der Antenne 1 für zirkular polarisierte Wellen zu dem Schaltungsabschnitt der Schaltungsplatine über eine Paste oder dergleichen und sind mit demselben über eine Paste oder dergleichen verbunden.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist das Beispiel darge­ stellt, bei dem ein digitales Audiorundfunksystem die Anten­ ne 1 für zirkular polarisierte Wellen aufweist, die in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Die Antenne für zirkular polarisierte Wellen der vorliegenden Erfindung ist jedoch auf verschiedene drahtlose Vorrichtun­ gen anwendbar. Die drahtlose Vorrichtung, die die Antenne für zirkular polarisierte Wellen der vorliegenden Erfindung aufweist, weist einen Vorteil auf, daß dieselbe Informatio­ nen mit einer niedrigeren Fehlerrate erhalten kann.

Claims (14)

1. Antenne für zirkular polarisierte Wellen zum Sen­ den/Empfangen von zirkular polarisierten Funkwellen durch eine Strahlungselektrode (3), die auf einem di­ elektrischen Bauglied (2) angeordnet ist, wobei
das dielektrische Bauglied (2) im wesentlichen zylin­ drisch ist;
die Strahlungselektrode (3) eine im wesentlichen kreis­ förmige Form aufweist, die einer Form einer oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) ähn­ lich ist, und dieselbe auf der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) angeordnet ist;
eine Beabstandung zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) und einer Kante der Strahlungselektrode (3) gebil­ det ist, um um die gesamte Außenumfangskante des di­ elektrischen Baugliedes (2) herum im wesentlichen gleich zu sein;
die Antenne für zirkular polarisierte Wellen einen hö­ heren Modus anregt; und
auf einer Seite (2b) des dielektrischen Baugliedes (2) eine Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b), die der Strahlungs­ elektrode (3) durch eine kapazitive Kopplung eine elek­ trische Leistung zuführt, angeordnet ist.

2. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß Anspruch 1, bei der auf der Seite (2b) des dielektrischen Bau­ gliedes (2) eine Zufuhrelektrodenanordnungsregion ge­ bildet ist, um eben zu sein, und die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Ebene angeordnet ist.

3. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß An­ spruch 2, bei der auf der Ebene eine Mehrzahl von Zu­ fuhrelektroden (4, 4a, 4b) angeordnet ist.

4. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Mehrzahl von Zu­ fuhrelektroden (4, 4a, 4b) vorgesehen sind.

5. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Kante der Strah­ lungselektrode (3) innerhalb der Außenumfangskante der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) angeordnet ist, und die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Bau­ gliedes (2) in einer Region zwischen der Außenumfangs­ kante des dielektrischen Baugliedes (2) und der Kante der Strahlungselektrode (3) angeordnet ist, während dieselbe von der Strahlungselektrode (3) getrennt ist.

6. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Seite (2b) des dielektrischen Bau­ gliedes angeordnet ist und sich auf eine untere Ober­ fläche (2c) des dielektrischen Baugliedes erstreckt.

7. Antenne für zirkular polarisierte Wellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Seite (2b) und der oberen und unteren Oberfläche (2a, 2c) des dielektrischen Baugliedes an­ geordnet ist.

8. Drahtlose Vorrichtung mit einer Antenne für zirkular polarisierte Wellen, wobei die Antenne zum Senden/Emp­ fangen von zirkular polarisierten Funkwellen durch eine Strahlungselektrode (3), die auf einem dielektrischen Bauglied (2) angeordnet ist, vorgesehen ist, wobei
das dielektrische Bauglied (2) im wesentlichen zylin­ drisch ist;
die Strahlungselektrode (3) eine im wesentlichen kreis­ förmige Form aufweist, die einer Form einer oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) ähn­ lich ist, und dieselbe auf der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) angeordnet ist;
eine Beabstandung zwischen einer Außenumfangskante der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) und einer Kante der Strahlungselektrode (3) gebil­ det ist, um um die gesamte Außenumfangskante des di­ elektrischen Baugliedes (2) herum im wesentlichen gleich zu sein;
die Antenne für zirkular polarisierte Wellen einen hö­ heren Modus anregt; und
auf einer Seite (2b) des dielektrischen Baugliedes (2) eine Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b), die der Strahlungs­ elektrode (3) durch eine kapazitive Kopplung eine elek­ trische Leistung zuführt, angeordnet ist.

9. Drahtlose Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der auf der Seite (2b) des dielektrischen Baugliedes (2) ferner ei­ ne Zufuhrelektrodenanordnungsregion gebildet ist, um eben zu sein, und die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Ebene angeordnet ist.

10. Drahtlose Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der ferner auf der Ebene eine Mehrzahl von Zufuhrelektroden (4, 4a, 4b) angeordnet sind.

11. Drahtlose Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der eine Mehrzahl von Zufuhrelektroden (4, 4a, 4b) vorgesehen sind.

12. Drahtlose Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der ferner die Kante der Strahlungselektrode (3) innerhalb der Außenumfangskante der oberen Ober­ fläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) angeord­ net ist, und die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der oberen Oberfläche (2a) des dielektrischen Baugliedes (2) in einer Region zwischen der Außenumfangskante des dielektrischen Baugliedes (2) und der Kante der Strah­ lungselektrode (3) angeordnet ist, während dieselbe von der Strahlungselektrode (3) getrennt ist.

13. Drahtlose Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Seite (2b) des dielektrischen Baugliedes angeordnet ist und sich auf eine untere Oberfläche (2c) des dielek­ trischen Baugliedes erstreckt.

14. Drahtlose Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, bei der die Zufuhrelektrode (4, 4a, 4b) auf der Seite (2b) und der oberen und unteren Oberfläche (2a, 2c) des dielektrischen Baugliedes angeordnet ist.