DE102010028265A1

DE102010028265A1 - Antenna device for transmitting and receiving electromagnetic waves

Info

Publication number: DE102010028265A1
Application number: DE201010028265
Authority: DE
Inventors: Thomas Hansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-10-27
Also published as: WO2011134703A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenneneinrichtung (60) zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen, wobei eine Patchantenne (61) mindestens zwei übereinander angeordneten planare Antennenelemente (62, 63) und zwei Speisepunkten (64, 65) aufweist, wobei die zwei Speisepunkte (64, 65) jeweils mit einem Eingang (67, 68) einer Schaltung (66) verbunden sind, wobei die Schaltung (66) einen 90 Grad Phasenschieber aufweist, wobei ein elektrisches Signal eines durch den Phasenschieber phasenverschobenen Antennensignals am Ausgang (67) der Schaltung (66) anliegt.The invention relates to an antenna device (60) for transmitting and receiving electromagnetic waves, a patch antenna (61) having at least two planar antenna elements (62, 63) arranged one above the other and two feed points (64, 65), the two feed points (64, 65) ) are each connected to an input (67, 68) of a circuit (66), the circuit (66) having a 90 degree phase shifter, an electrical signal of an antenna signal phase-shifted by the phase shifter at the output (67) of the circuit (66) is applied.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Antenneneinrichtung zum Senden und Empfangen oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to an antenna device for transmitting and receiving or a method according to the preamble of the independent claims.

Bekannt sind bereits planare Antennen mit zirkularer Polarisation zum Empfang von Satellitensignalen mit Abstimmung auf genau eine Frequenz. Die 1a, 1b und 1c zeigen bekannte Grundvarianten planarer Antennen, die zum Empfangen oder Senden zirkular polarisierter elektromagnetischer Wellen vorgesehen sind. Diese werden auch als Patchantennen bezeichnet. Sie weisen jeweils ein planares Antennenelement auf, auch Patchelement genannt, und sind über Speisepunkte mit einem Ausgang verbunden, über den ein empfangenes Signal abgegriffen werden kann.Plane antennas are already known with circular polarization for receiving satellite signals with tuning to exactly one frequency. The 1a . 1b and 1c show known basic variants of planar antennas, which are provided for receiving or transmitting circularly polarized electromagnetic waves. These are also referred to as patch antennas. They each have a planar antenna element, also called patch element, and are connected via feed points to an output, via which a received signal can be tapped.

Bei der Anordnung gemäß 1a wird die zirkulare Polarisation für ein Patchelement 1 über zwei abgeschrägte Ecken 4 erreicht. Die abgeschrägten Ecken 4 bewirken eine Anregung zweier orthogonal zueinander liegender Schwingungen auf dem Patchelement 1. Ein Parameter zur Einstellung der Phase und Amplitude der orthogonal zueinander liegenden Schwingungen ist die Geometrie der Abschrägung der abgeschrägten Ecken 4. Ein Speisepunkt 5 ist horizontal in der Mitte des Patchelements 1 und vertikal von der Mitte versetzt angeordnet. Eine ideal zirkular polarisierte Welle ruft idealer Weise eine gleichstarke Anregung der orthogonalen Schwingungen mit 90 Grad Phasenversatz hervor.In the arrangement according to 1a becomes the circular polarization for a patch element 1 over two bevelled corners 4 reached. The beveled corners 4 cause excitation of two mutually orthogonal oscillations on the patch element 1 , One parameter for adjusting the phase and amplitude of the orthogonal oscillations is the geometry of the bevel of the chamfered corners 4 , A feeding point 5 is horizontal in the middle of the patch element 1 and offset vertically from the center. An ideal circularly polarized wave ideally produces a uniform excitation of the orthogonal oscillations with a 90 degree phase offset.

Bei der Anordnung gemäß 1b wird eine Anregung zweier orthogonal zueinander liegender Schwingungen für ein Patchelement 2 erreicht, indem der Speisepunkt 8 vom Mittelpunkt des Patchelements 2 sowohl horizontal als auch vertikal verschoben ist. Unterschiedliche Kantenlängen des Patchelements 2, die durch eine kurze Patchkante 6 und eine lange Patchkante 7 umgesetzt werden, dienen zur Einstellung eines 90 Grad Phasenversatzes zwischen den durch eine zirkular polarisierten Welle angeregten orthogonalen Schwingungen.In the arrangement according to 1b becomes an excitation of two mutually orthogonal oscillations for a patch element 2 achieved by the feed point 8th from the midpoint of the patch element 2 both horizontally and vertically shifted. Different edge lengths of the patch element 2 passing through a short patch edge 6 and a long patch edge 7 are used to adjust a 90 degree phase offset between the excited by a circularly polarized wave orthogonal oscillations.

Bei der Anordnung gemäß 1c weist ein Patchelement 3 einen ersten Speisepunkt 9 und einen zweiten Speisepunkt 10 auf. Der erste Speisepunkt 9 ist orthogonal zum zweiten Speisepunkt 10 positioniert. Der erste Speisepunkt 9 ist für 0 Grad, der zweite Speisepunkt ist für 90 Grad ausgelegt. Ein Phasenversatz von 90 Grad wird in einer Schaltung mit einer Zuleitung zur Antenne erreicht. Die Schaltung hat die Funktion den ersten Speisepunkt und zweiten Speisepunkt einerseits zusammenzuführen und andererseits den ersten Speisepunkt von dem zweiten Speisepunkt voneinander zu isolieren.In the arrangement according to 1c has a patch element 3 a first feeding point 9 and a second feeding point 10 on. The first feeding point 9 is orthogonal to the second feed point 10 positioned. The first feeding point 9 is for 0 degrees, the second feed point is designed for 90 degrees. A phase shift of 90 degrees is achieved in a circuit with a feed line to the antenna. The circuit has the function to merge the first feed point and second feed point on the one hand and on the other hand to isolate the first feed point from the second feed point from each other.

Ferner ist eine als Wilkinson-Teiler bezeichnete Schaltungsanordnung bekannt. Die 2 zeigt einen solchen Wilkinson-Teiler 20 mit einer 90 Grad Umwegleitung 23 auf Basis der üblicherweise auf Leiterplatten eingesetzten Mikrostreifenleitungstechnik. Ein erster Anschlusspunkt 21 wird mit dem ersten Speisepunkt 9 und ein zweiter Anschlusspunkt 22 wird mit dem zweiten Speisepunkt 10 verbunden. Ein Anschlusspunkt 24 dient als Signalausgang.Furthermore, a so-called Wilkinson divider circuitry is known. The 2 shows such a Wilkinson divider 20 with a 90 degree detour line 23 based on the microstrip line technology commonly used on printed circuit boards. A first connection point 21 comes with the first feed point 9 and a second connection point 22 comes with the second feed point 10 connected. A connection point 24 serves as signal output.

Ebenfalls bekannt ist ein 90-Grad-Hybridkoppler, der als Signalteiler einer elektromagnetischen Welle incl. 90-Grad Phasenschiebung an einem Anschluss dient. 3 zeigt einen 90-Grad-Hybridkoppler 30 ebenfalls auf Basis der Mikrostreifenleitungstechnik. Der 90-Grad Hybridkoppler 30 weist einen Widerstand 31, einen ersten Anschlusspunkt 32 und einen zweiten Anschlusspunkt 33 auf. Der Widerstand 31 dient zur Minimierung von Störungen. Der erste Anschlusspunkt 32 wird mit dem ersten Speisepunkt 9 und der zweite Anschlusspunkt 33 wird mit dem zweiten Speisepunkt 10 des Patchelementes 3 verbunden. Ein Anschlusspunkt 34 dient als Signalausgang.Also known is a 90-degree hybrid coupler that serves as a signal splitter of an electromagnetic wave incl. 90-degree phase shift at a port. 3 shows a 90 degree hybrid coupler 30 also on the basis of microstrip line technology. The 90-degree hybrid coupler 30 has a resistance 31 , a first connection point 32 and a second connection point 33 on. The resistance 31 serves to minimize disturbances. The first connection point 32 comes with the first feed point 9 and the second connection point 33 comes with the second feed point 10 of the patch element 3 connected. A connection point 34 serves as signal output.

Ebenfalls bekannt sind Patchantennen mit mindestens einem weiteren Patchelement, das über einem anderen Patchelement stapelähnlich angeordnet ist. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Patchantenne 40 mit einem ersten Patchelement 41 und einem darüber angeordneten, zweiten Patchelement 42. Das erste Patchelement 41 und das zweite Patchelement 42 bilden zusammen einen Stapel. Daher wird eine solche Patchantenne auch als Stacked-Patch bezeichnet. Eine Mikrostreifenleitung 43 dient zur Speisung der Patchantenne 40. Die Kontaktierung der Mikrostreifenleitung 43 erfolgt durch eine Aussparung 45 in der Massefläche 44 hindurch. Üblicherweise ist die Mikrostreifenleitung 43 nur mit einem der Patchelemente verbunden, und das andere Patchelement arbeitet parasitär.Also known are patch antennas with at least one further patch element, which is stack-like arranged over another patch element. 4 shows a side view of a patch antenna 40 with a first patch element 41 and a second patch element disposed above it 42 , The first patch element 41 and the second patch element 42 make a stack together. Therefore, such a patch antenna is also referred to as a stacked patch. A microstrip line 43 serves to feed the patch antenna 40 , The contacting of the microstrip line 43 takes place through a recess 45 in the ground plane 44 therethrough. Usually, the microstrip line 43 only connected to one of the patch elements, and the other patch element works parasitic.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Antenneneinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Antenneneinrichtung gleichzeitig den Empfang auf zwei unterschiedlichen Frequenzen ermöglicht. Damit ergibt sich der Vorteil, mehr Daten übertragen zu können, da zwei Frequenzbänder gleichzeitig genutzt werden können. Dies ist beispielsweise für Anwendungen sinnvoll, die unterschiedliche Datenkanäle von unterschiedlichen Datensendern benötigen. Beispiele sind erweiterte Funktionen und Dienste von Satelliten-Systemen, die mehr als nur eine Frequenz verwenden. Beispielsweise kann die Antenneneinrichtung für den Empfang der Bänder E1 und E5 für das Galileo-Satelliten-System verwendet werden. Diese Bänder E1 und E5 liegen bei unterschiedlichen Mittenfrequenzen von ca. 1,19 GHz für E5 und ca. 1,575 GHz für E1.The antenna device according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the antenna device allows simultaneous reception on two different frequencies. This results in the advantage of being able to transmit more data, since two frequency bands can be used simultaneously. This is useful, for example, for applications that require different data channels from different data transmitters. Examples are advanced features and services of satellite systems that use more than one frequency. For example, the Antenna device used to receive the bands E1 and E5 for the Galileo satellite system. These bands E1 and E5 are at different center frequencies of about 1.19 GHz for E5 and about 1.575 GHz for E1.

Zweckmäßig ist die Umsetzung der Antenneneinrichtung als Patchantenne mit zwei übereinander liegenden planaren Antennenelementen. Dies ermöglicht eine Abstimmung der Antenneneinrichtung zum Empfang für die zwei Frequenzen. Des Weiteren wird dadurch eine kompakte, flache und platzsparende Bauweise erreicht, die beispielsweise einen Einbau in Fahrzeugen ermöglicht.Suitably, the implementation of the antenna device as a patch antenna with two superimposed planar antenna elements. This allows tuning of the antenna device for reception for the two frequencies. Furthermore, this achieves a compact, flat and space-saving design which, for example, enables installation in vehicles.

Insbesondere vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung, dass sie sich durch ein breitbandiges Axial Ratio auszeichnet. Das Axial Ratio gibt an, inwieweit eine Welle von einer ideal zirkular polarisierten Welle abweicht.It is particularly advantageous in the antenna device according to the invention that it is characterized by a broadband axial ratio. The Axial Ratio indicates to what extent a wave deviates from an ideal circularly polarized wave.

Die erfindungsgemäße Antenneneinrichtung kann über die Länge der orthogonalen Patchkanten, über den Abstand der stapelähnlich angeordneten Antennenelemente, der Position der Speisepunkte und über Parameter einer Schaltung mit einem 90-Grad-Phasenschieber, der eine 90 Grad Phasenverschiebung des elektrischen Antennensignals umsetzt, hinsichtlich von Antennenparametern, wie beispielsweise Anpassung, Antennengewinn und/oder die Güte der zirkularen Polarisation/Axial Ratio optimiert werden. Über eine Einstellung dieser Parameter anhand definierter Grenzwerte und unter Berücksichtigung der Frequenzabhängigkeit wird eine Bandbreite der Antenneneinrichtung festgelegt.The antenna device according to the invention can be designed with respect to antenna parameters over the length of the orthogonal patch edges, via the spacing of the stacked antenna elements, the position of the feed points and via parameters of a circuit with a 90 degree phase shifter, which converts a 90 degree phase shift of the electrical antenna signal. such as adaptation, antenna gain and / or the quality of the circular polarization / axial ratio can be optimized. By adjusting these parameters based on defined limits and taking into account the frequency dependence of a bandwidth of the antenna device is set.

Zweckmäßig ist der Einsatz einer Schaltung mit einem 90-Grad-Phasenschieber, um damit eine zirkulare Polarisation zu erlauben.It is expedient to use a circuit with a 90 degree phase shifter to allow a circular polarization.

Die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale ermöglichen vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserung der im unabhängigen Anspruch angegebenen Antenneneinrichtung.The features listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the antenna device specified in the independent claim.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Wilkinson-Teilers mit einer 90 Grad Umwegleitung, um die 90 Grad Phasenverschiebung zu erreichen. Der Wilkinson-Teiler ist eine kostengünstige Schaltung, die sich eignet, um eine zirkular polarisierte Welle mit einem planaren Antennenelement mit zwei Speisepunkten zu empfangen.Particularly advantageous is the use of a Wilkinson divider with a 90 degree detour line to achieve the 90 degree phase shift. The Wilkinson splitter is a low cost circuit suitable for receiving a circularly polarized wave with a planar antenna element having two feed points.

Alternativ ist die Verwendung eines 90-Grad-Hybridkopplers, der eine weitere kostengünstig realisierbare Schaltung darstellt.Alternatively, it is the use of a 90-degree hybrid coupler, which represents another inexpensive realizable circuit.

Zweckmäßig ist es, wenn die planaren Antennenelemente eine rechteckige Form ausbilden. Damit ist eine Optimierung der Antennenparameter, wie beispielsweise Anpassung, Antennengewinn und/oder Axial Ratio, einfacher umzusetzen.It is expedient if the planar antenna elements form a rectangular shape. Thus, an optimization of the antenna parameters, such as adaptation, antenna gain and / or axial ratio, easier to implement.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1a, 1b, 1c zeigen Grundvarianten zirkular polarisierter planarer Antennenelemente nach dem Stand der Technik, 2 einen Wilkinson-Teiler mit 90 Grad Umwegleitung nach dem Stand der Technik, 3 einen 90-Grad-Hybrid-Koppler nach dem Stand der Technik, 4 stapelähnlich übereinander angeordnete planare Antennenelemente nach dem Stand der Technik. 5 zeigt eine Aufsicht auf eine Anbringung einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung auf einer Fläche. 6 zeigt eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung und ihre einzelnen Komponenten. 1a . 1b . 1c show basic variants of circularly polarized planar antenna elements according to the prior art, 2 a Wilkinson divider with 90 degree bypass line according to the prior art, 3 a 90-degree hybrid coupler according to the prior art, 4 stacked stacked planar antenna elements of the prior art. 5 shows a plan view of an attachment of an antenna device according to the invention on a surface. 6 shows a detailed view of the antenna device according to the invention and its individual components.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung 60. Dabei ist die Antenneneinrichtung auf einer Masse-Fläche 70 positioniert.The 5 and 6 show an embodiment of an antenna device according to the invention 60 , The antenna device is on a ground plane 70 positioned.

Die Antenneneinrichtung 60 umfasst einen Wilkinson-Teiler 66 und eine Patchantenne 61, die aus einem ersten planaren Antennenelement 62 und einem zweiten planaren Antennenelement 63 besteht. Das erste Antennenelement 62 und das zweite Antennenelement 63 sind parallel zueinander angeordnet. Die Patchantenne 61 hat weiterhin einen ersten Speisepunkt 64 und einen zweiten Speisepunkt 65. Der erste Speisepunkt 64 ist mit einem ersten Kontakt 68 des Wilkinson-Teilers durch eine erste Aussparung 91 in der Massefläche 70 und der zweite Speisepunkt 65 ist mit einem zweiten Kontakt 67 durch eine zweite Aussparung 92 in der Massefläche 70 des Wilkinson-Teilers verbunden. Die planaren Antennenelementen 62 und 63 und der Wilkinson-Teiler sind typischer Weise in Mikrostreifenleitungstechnik auf einer Leiterplatte realisiert, z. B. Hochfrequenz-Leiterplatten aus Epoxidharz-Glasgewebe mit Dielektrizitätszahl zwischen 2 bis 5, wie beispielsweise von der Firma Rodgers hergestellt.The antenna device 60 includes a Wilkinson divider 66 and a patch antenna 61 consisting of a first planar antenna element 62 and a second planar antenna element 63 consists. The first antenna element 62 and the second antenna element 63 are arranged parallel to each other. The patch antenna 61 continues to have a first feeding point 64 and a second feeding point 65 , The first feeding point 64 is having a first contact 68 of the Wilkinson divider through a first recess 91 in the ground plane 70 and the second feeding point 65 is with a second contact 67 through a second recess 92 in the ground plane 70 joined by the Wilkinson divider. The planar antenna elements 62 and 63 and the Wilkinson divider are typically implemented in microstrip line technology on a printed circuit board, e.g. B. high-frequency printed circuit boards of epoxy resin glass fabric with a dielectric constant between 2 to 5, such as manufactured by the company Rodgers.

Die Patchantenne 61 besteht aus einem ersten planaren Antennenelement 62 und einem zweiten planaren Antennenelement 63. Das zweite Antennenelement 63 ist stapelähnlich über dem ersten Antennenelement 62 angeordnet. Die Dimension der Antennenelemente 62 bzw. 63 können sich dabei unterscheiden.The patch antenna 61 consists of a first planar antenna element 62 and a second planar antenna element 63 , The second antenna element 63 is stack-like over the first antenna element 62 arranged. The dimension of the antenna elements 62 respectively. 63 can differ.

Der Wilkinson-Teiler 66 ist mit den Speisepunkten 64 und 65 mit der Patchantenne 61 der Antenneneinrichtung 60 über zwei Kontakte 68 und 67 durch die Aussparungen 91 und 92 in der Massefläche 70 hindurch verbunden. Die beiden Speisepunkte 64 und 65 gehen jeweils als Stifte oder Durchkontaktierung durch die beiden Antennenelemente 62 und 63 hindurch. Dabei kontaktieren diese Stifte mindestens eines der Antennenelemente 62 bzw. 63. Die Stifte sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Die Stifte sind senkrecht zu den Antennenelementen 62 und 63 orientiert. Der Speisepunkt 64 ist vom Mittelpunkt hinweg auf einer ersten Mittelachse 80 der Patchantenne 61 verschoben. Der Speisepunkt 65 ist ebenso auf einer zweiten Mittelachse 81 der Patchantenne 61 verschoben. Zusammen mit dem Mittelpunkt der Patchantenne 61 bilden die Mittelachsen 80 und 81 einen rechten Winkel. Ein Signalausgang wird mittels eines Kontaktpunktes 85 des Wilkinson-Teilers 66 dargestellt.The Wilkinson divider 66 is with the feeding points 64 and 65 with the patch antenna 61 the antenna device 60 over two contacts 68 and 67 through the recesses 91 and 92 in the ground plane 70 connected through. The two feeding points 64 and 65 go as pins or via through the two antenna elements 62 and 63 therethrough. In doing so, these pins contact at least one of the antenna elements 62 respectively. 63 , The pins are aligned parallel to each other. The pins are perpendicular to the antenna elements 62 and 63 oriented. The feeding point 64 is from the center on a first central axis 80 the patch antenna 61 postponed. The feeding point 65 is also on a second central axis 81 the patch antenna 61 postponed. Along with the center of the patch antenna 61 form the central axes 80 and 81 a right angle. A signal output is by means of a contact point 85 of the Wilkinson divider 66 shown.

Die Länge der Kanten der planaren Antennenelemente 62 und 63, der Abstand und das Material zwischen den planaren Antennenelementen 62 und 63, die Position der Kontakte 67 und 68 und die Geometrie des Wilkinson-Teilers 66 sind hinsichtlich der gewünschten Antennenparameter optimierbar.The length of the edges of the planar antenna elements 62 and 63 , the distance and the material between the planar antenna elements 62 and 63 , the position of the contacts 67 and 68 and the geometry of the Wilkinson divider 66 are optimized with regard to the desired antenna parameters.

In einer Ausführungsform haben die planaren Antennenelemente 62 bzw. 63 eine ähnliche Größe, wobei die Größe in einer Ausführungsform +/–10% abweicht. In einer Ausführung sind die Antennen beispielsweise zwischen 50 mm und 75 mm, breit und lang. Der Höhenabstand zwischen den Antennenelementen 62 und 63 und zwischen dem Antennenelement 63 und der Massefläche 70 wird durch die Dicke des verwendeten Leiterplattenmaterial bestimmt. Zum Beispiel, für das Abdecken des E5- und E1-Bandes vom Galileo-Satellitensystem beträgt die Dielektrizitätszahl des Leiterplattenmaterials zwischen 2 und 5 und die Dicke zwischen 1 mm und 3 mm. Der Wilkinson-Teiler ist in dieser Ausführungsform ebenso auf einer Leiterplatte mit einer Dicke zwischen 1 mm–3 mm realisiert. Zwischen der Ebene des Wilkinson-Teilers 66 und der Ebene des ersten Antennenelements 62 befindet sich die Massefläche 70.In one embodiment, the planar antenna elements 62 respectively. 63 a similar size, the size being +/- 10% in one embodiment. In one embodiment, the antennas are, for example, between 50 mm and 75 mm, wide and long. The height difference between the antenna elements 62 and 63 and between the antenna element 63 and the ground plane 70 is determined by the thickness of the printed circuit board material used. For example, for covering the E5 and E1 bands from the Galileo satellite system, the dielectric constant of the board material is between 2 and 5 and the thickness is between 1 mm and 3 mm. The Wilkinson divider is also realized in this embodiment on a printed circuit board with a thickness between 1 mm-3 mm. Between the plain of the Wilkinson divider 66 and the plane of the first antenna element 62 is the ground plane 70 ,

In einer weiteren Ausführungsform wird anstelle des Wilkinson-Teilers ein 90-Grad-Hybridkoppler eingesetzt. Dabei sind die jeweiligen Anschlüsse des 90-Grad-Hybridkopplers entsprechend der 90-Grad-Phasenverschiebung an den Speisepunkten der Patchantenne verbunden.In another embodiment, a 90 degree hybrid coupler is used instead of the Wilkinson divider. In this case, the respective terminals of the 90-degree hybrid coupler are connected in accordance with the 90-degree phase shift at the feed points of the patch antenna.

Bei einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug kann die Masse-Fläche 70 ein Teil eines Fahrzeugs sein, beispielsweise Fahrzeugdach, Kofferaumdeckel oder Motorhaube. Sie ist mit der Massefläche des Wilkinsonteilers geeignet zu verbinden.When used in a motor vehicle, the mass area 70 be a part of a vehicle, such as vehicle roof, trunk lid or hood. It is suitable for connecting to the ground plane of the Wilkinson divider.

Claims

Antenna device ( 60 ) for transmitting and receiving electromagnetic waves, wherein a patch antenna ( 61 ) at least two planar antenna elements ( 62 . 63 ) and two feed points ( 64 . 65 ), wherein the two feed points ( 64 . 65 ) each with an input ( 67 . 68 ) a circuit ( 66 ), the circuit ( 66 ) has a 90 degree phase shifter, wherein an electrical signal of a phase-shifted by the phase shifter antenna signal at the output ( 67 ) of the circuit ( 66 ) is present.

Antenna device ( 60 ) according to claim 1, wherein between the patch antenna ( 61 ) and the circuit ( 66 ) a ground plane ( 70 ), the recesses ( 91 . 92 ) for connecting the feeding points ( 64 . 65 ) and the entrances ( 67 . 68 ) of the circuit ( 66 ) contains.

Antenna device ( 60 ) according to one of claims 1 to 2, wherein the circuit for the 90 degree phase shift comprises a Wilkinson divider ( 66 ), wherein the Wilkinson divider ( 66 ) has a 90 degree detour line.

Antenna device ( 60 ) according to one of claims 1 to 2, wherein the circuit for the 90 degree phase shift comprises a 90 degree hybrid coupler.

Antenna device ( 60 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the planar antenna elements ( 62 . 63 ) have a rectangular shape.

Method for transmitting and receiving electromagnetic waves, characterized in that a patch antenna ( 61 ) consisting of at least two planar antenna elements ( 62 . 63 ) is used, the patch antenna ( 61 ) over two feed points ( 64 . 65 ) each with an input ( 67 . 68 ) a circuit ( 66 ), the circuit ( 66 ) provides an electronic output signal out of phase via a 90 degree phase shifter.

Method according to claim 6, wherein the connections between the feed points ( 64 . 65 ) and the entrances ( 67 . 68 ) of the circuit ( 66 ) through recesses ( 91 . 92 ) of a ground plane ( 70 ).

Method according to one of claims 6 to 7, wherein as a circuit a Wilkinson divider ( 66 ) is used with a 90 degree detour line.

Method according to one of claims 6 to 7, wherein a 90-degree hybrid coupler is used as the circuit.

Method according to one of claims 6 to 9, wherein the planar antenna elements ( 62 . 63 ) have a rectangular shape.