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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Zirkularpolarisationsantenne und insbesondere eine Zirkularpolarisationsantenne mit einem hohen Antennengewinn.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Für drahtlose Datenübertragungen spielen Antennen eine wichtige Rolle beim Übertragen und Empfangen von elektromagnetischen Wellen. Üblicherweise sollen Antennen in der azimutalen Richtung mit Rundstrahl-Strahlungscharakteristiken und in der Richtung nach oben mit Nullpeilungs-Strahlungscharakteristiken ausgestattet sein. Daher wird eine stabähnliche Antenne, wie beispielsweise eine Dipolantenne als geeignet angesehen, um vertikal polarisierte Wellen auszustrahlen und zu empfangen, und daher heutzutage in Kommunikationsgeräten vielfach angewandt.
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In einem drahtlosen Kommunikationssystem können Datensignale von vielen umgebenden Objekten reflektiert werden, so dass sich die reflektierten Wellen mit den Datensignalen in einer sich addierenden oder sich auslöschenden Weise kombinieren können. Obwohl eine Dipolantenne angewandt werden kann, um vertikal polarisierte Wellen zu empfangen und auszustrahlen, können eine Mehrwegeinterferenz, eine Beugung oder eine Reflektion, die in der Umgebung auftreten, eine Phasenverschiebung der vertikal polarisierten Wellen für Kommunikationen über eine große Entfernung hervorrufen. Schlimmstenfalls können die Datensignale von vertikal polarisierten Wellen in horizontal polarisierte Wellen abgeändert werden, die von der Dipolantenne nicht empfangen werden können, wodurch ein Datenverlust verursacht wird. Folglich besteht das Bedürfnis, eine Antenne zur Verfügung zu stellen, die vertikal polarisierte Wellen und ebenso horizontal polarisierte Wellen verarbeiten kann.
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Aus der Veröffentlichung AWIDA, M. H. et al.: „Development of a Substrate-Integrated Ku-Band Cavity-Backed Microstrip Patch Sub-Array of Dual Linear/Circular Polarization for DBS Applications.” (IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS), 2010 S. 92–95) ist eine Zirkularpolarisationsantenne bekannt, die ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, ein Einspeisungselement in der Form eines Patch mit Zuleitung, das auf der ersten Oberfläche angebracht ist, eine Massefläche, die auf der zweiten Oberfläche angebracht ist, und eine Öffnung aufweist, wobei darüber hinaus eine Hohlraumstruktur vorgesehen ist, die mit der Massefläche in Verbindung steht und so ausgestaltet ist, dass eine elektromagnetische Welle reflektiert werden kann. Eine ähnliche Zirkularpolarisationsantenne wird auch in der Veröffentlichung NAKANO, H. et al.: „A Cavity-Backed Rectangular Aperture Antenna with Application to a Tllted Fan Beam Array Antenna.” (IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, Vol. 51, Nr. 4, April 2003, S. 712–718) beschrieben. Die Größe des Frequenzbandes, das durch die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Zirkularpolarisationsantennen bereitgestellt wird, ist jedoch aufgrund der jeweiligen Ausgestaltungen eingeschränkt.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß Anspruch 1 ist die Erfindung in einer exemplarischen Ausführungsform auf eine Zirkularpolarisationsantenne gerichtet, die aufweist: ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche; ein Einspeisungselement, das auf der ersten Oberfläche angeordnet ist; eine Massefläche bzw. Grundplatte, die auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist; eine erste Abstimmblindleitung, die auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist und mit der Kante der Öffnung in Verbindung steht; und eine zweite Abstimmblindleitung, die auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist und mit der Kante der Öffnung in Verbindung steht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung kann beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
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1A eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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1B eine Schnittzeichnung entlang einer Linie zur Darstellung der Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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1C eine weitere Schnittzeichnung entlang einer anderen Linie zur Darstellung der Zirkularpolarisationsantenne gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Schnittzeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur, die an einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
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3A eine Zeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur, die an einer Grundplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
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3B eine Schnittzeichnung entlang einer Linie zur Darstellung der Hohlraumstruktur, die an der Grundplatte gemäß der Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
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4A eine Schnittzeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur, die an einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
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4B eine Vertikalansicht zur Darstellung der Hohlraumstruktur, die an der Grundplatte gemäß der Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
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5 ein Diagramm zur Darstellung des Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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7 ein Diagramm zur Darstellung eines Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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8A eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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8B eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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9 eine Vertikalansicht zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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10 ein Diagramm zur Darstellung eines Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11A ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11B ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11C ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11D ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11E ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11F ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
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11G ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1A ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1B ist eine Schnittzeichnung entlang einer Linie LL1 zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 100 gemäß der Ausführungsform der Erfindung. 1C ist eine weitere Schnittzeichnung entlang einer weiteren Linie LL2 zur Darstellung der Zirkularpolarisationsantenne 100 gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Wie in den 1A, 1B und 1C gezeigt ist, weist die Zirkularpolarisationsantenne 100 auf: ein Substrat 110, eine Grundplatte 120, ein Einspeisungselement 130, eine Abstimmblindleitung 140 und eine Hohlraumstruktur 170. Das Substrat 110 kann ein FR4 Substrat mit einer dielektrischen Konstante von 4,3 und einer Dicke von 0,6 mm sein. Die Grundplatte 120, das Einspeisungselement 130 und die Abstimmblindleitung 140 können aus Metall hergestellt sein, wie beispielsweise aus Silber oder Kupfer.
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Das Substrat 110 weist zwei Oberflächen E1 und E2 auf, wobei die Oberfläche E1 der Oberfläche E2 gegenüber liegt. Das Einspeisungselement 130 ist auf der Oberfläche E1 angeordnet, wobei ein Ende des Einspeisungselements 130 elektrisch mit einer Signalquelle 190 gekoppelt sein kann, um ein Eingangssignal zu empfangen. Die Grundplatte 120 ist auf der Oberfläche E2 angeordnet und weist eine Öffnung 125 auf. Die Öffnung 125 kann eine kreisrunde Form, eine rechteckige Form oder andere Formen aufweisen. Die Abstimmblindleitung 140 ist auf der Oberfläche E2 angeordnet und steht mit der Kante der Öffnung 125 elektrisch in Verbindung. In einer Ausführungsform sind sowohl das Einspeisungselement 130 als auch die Abstimmblindleitung 140 im Wesentlichen gerade, und die Öffnung 125 weist eine kreisrunde Gestalt auf, wobei die Abstimmblindleitung 140 zu der Peripherie der Öffnung 125 senkrecht ausgerichtet ist. In anderen Ausführungsformen kann das Einspeisungselement 130 T-förmig oder eine sich verjüngende Form aufweisen.
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Die Hohlraumstruktur 170 steht mit der Grundplatte 120 elektrisch in Verbindung und ist ausgestaltet, um eine elektromagnetische Welle zu reflektieren. In einer Ausführungsform ist die Hohlraumstruktur 170 im Wesentlichen als ein hohler Zylinder ohne eine Abdeckung ausgebildet und an der Grundplatte 120 (zum Beispiel entlang der gestrichelten Linie 172) angebracht. Die Zirkularpolarisationsantenne 100 kann eine linksgerichtete zirkular polarisierte Welle und gleichzeitig eine rechtsgerichtete zirkular polarisierte Welle erzeugen. In einigen Ausführungsformen schreitet die linksgerichtete zirkular polarisierte Welle nach oben fort, während die rechtsgerichtete zirkular polarisierte Welle nach unten fortschreitet. Daher ist die Hohlraumstruktur 170 ausgestaltet, um im Wesentlichen die Öffnung 125 der Grundplatte 120 abzudecken, um elektromagnetische Wellen in ungewünschte Richtungen zu reflektieren, so dass der Antennengewinn erhöht wird. Die Hohlraumstruktur 170 ist üblicherweise ausgebildet, um in der Höhe eine ¼-Wellenlänge (λ/4) zu betragen, wobei die ¼-Wellenlänge gemäß einer zentralen Betriebsfrequenz der Zirkularpolarisationsantenne eingestellt werden kann. Es gibt eine Vielzahl von Hohlraumstrukturen, die nachfolgend dargestellt werden.
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2 ist eine Schnittzeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur 270, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an der Grundplatte 120 angebracht ist. Wie in der 2 gezeigt ist, ist die Hohlraumstruktur 270 als eine hohle Metallschale ausgebildet, die ausgestaltet ist, um die Öffnung 125 in der Grundplatte 120 abzudecken. In einigen Ausführungsformen ist die hohle Metallschale vollständig mit einem Medium 275, wie beispielsweise einem FR4 Medium oder Luft gefüllt. Üblicherweise ist die hohle Metallschale ausgestaltet, um in der Höhe eine ¼-Wellenlänge (λ/4) zu betragen, wobei die 1/4-Wellenlänge gemäß einer zentralen Betriebsfrequenz der Zirkularpolarisationsantenne eingestellt werden kann.
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3A ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur 370, die gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung an der Grundplatte 120 angebracht ist. 3B ist eine Schnittzeichnung entlang einer Linie LL1 zur Darstellung der Hohlraumstruktur 370, die gemäß der Ausführungsform der Erfindung an der Grundplatte 120 angebracht ist. Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, weist die Hohlraumstruktur 370 auf: ein Hohlraumsubstrat 370, eine Hohlraum–Grundplatte 374 und eine Vielzahl von Durchgangskontakten 376. Das Hohlraumsubstrat 372 weist zwei Oberflächen auf, wovon eine an der Grundplatte 120 angebracht ist. Die Hohlraum-Grundplatte 374 ist auf der anderen Oberfläche E3 des Hohlraumsubstrats 372 angeordnet. Die Durchgangskontakte 376 sind ausgeformt, um das Hohlraumsubstrat 372 zu durchsetzen, und umgeben im Wesentlichen die Öffnung 125. Des Weiteren stehen die Durchgangskontakte 376 elektrisch mit der Grundplatte 120 und mit der Hohlraum-Grundplatte 374 in Verbindung. Das Hohlraumsubstrat 372 kann ein FR4 Substrat mit einer dielektrischen Konstante von 4,3 und einer Dicke von einer ¼-Wellenlänge (λ/4) sein, wobei die ¼-Wellenlänge gemäß einer zentralen Betriebsfrequenz der Zirkularpolarisationsantenne eingestellt werden kann. Die Hohlraum-Grundplatte 374 und die Vielzahl von Durchgangskontakten 376 können aus Metall, wie beispielsweise Silber oder Kupfer hergestellt sein. In einer Ausführungsform sind die Durchgangskontakte 376 in Intervallen mit einem vorbestimmten Abstand D1 und entlang eines kreisrunden Pfades angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der vorbestimmte Abstand D1 kleiner als 0,6 mm, so dass Leckwellen reduziert werden.
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4A ist eine Schnittzeichnung zur Darstellung einer Hohlraumstruktur 470, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an der Grundplatte 120 angebracht ist. 4B ist eine Vertikalansicht zur Darstellung der Hohlraumstruktur 470, die gemäß der Ausführungsform der Erfindung an der Grundplatte 120 angebracht ist. Wie die 4A zeigt, weist die Hohlraumstruktur 470 eine Hohlraumstruktur 370 und des Weiteren ein anderes Hohlraumsubstrat 410, eine andere Hohlraum-Grundplatte 420 und eine weitere Vielzahl von Durchgangskontakten 450 auf. Es ist zu erkennen, dass in der Ausführungsform die Hohlraum-Grundplatte 374 eine Öffnung 430 aufweist, die identisch mit der Öffnung 125 in der Grundplatte 120 ist. Wie in der 4B gezeigt ist, können die Durchgangskontakte 450 so angeordnet sein, dass sie sich mit den Durchgangskontakten 376 verflechten. Das Hohlraumsubstrat 410 kann ein FR4 Substrat mit einer dielektrischen Konstante von 4,3 sein. Die Hohlraum-Grundplatte 420 und die Vielzahl von Durchgangskontakten 450 können aus Metall, wie beispielsweise Silber oder Kupfer hergestellt sein. Üblicherweise ist die Hohlraumstruktur 470 ausgestaltet, um in der Höhe eine 1/4-Wellenlänge (λ/4) zu betragen, wobei die 1/4-Wellenlänge gemäß einer zentralen Betriebsfrequenz der Zirkularpolarisationsantenne eingestellt werden kann.
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In einer Ausführungsform sind die Größenabmessungen der Komponenten der Zirkularpolarisationsantenne 100 wie folgt: die Öffnung 125 der Grundplatte 120 weist eine kreisrunde Form mit einem Radius von 1,3 mm auf; die Abstimmblindleitung 140 ist gerade und weist eine Länge von 0,75 mm und eine Breite von 0,1 mm auf; und die Hohlraumstruktur 170 weist eine Höhe von 0,6 mm auf. Es ist zu erkennen, dass alle Größenordnungen der Komponenten eingestellt werden können, um alle gewünschte Frequenzbänder abzudecken.
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5 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die vertikale Achse gibt das Axialverhältnis (Einheit: dB) und die horizontale Achse gibt die Betriebsfrequenz (Einheit: GHz) wieder. Das Einspeisungselement 130, die Abstimmblindleitung 140 und ein Teil der Grundplatte 120 um die Öffnung 125 werden erregt, um ein Frequenzband FB1 auszubilden. In einer Ausführungsform beträgt das Frequenzband FB1 ungefähr 69 GHz bis 73 GHz, wobei das Axialverhältnis der Zirkularpolarisationsantenne 100 kleiner als 5 dB innerhalb des Frequenzbandes FB1 ist. Es ist zu erkennen, dass das Frequenzband FB1 entsprechend unterschiedlicher Größen der Komponenten eingestellt werden kann.
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6 ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 600 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Zirkularpolarisationsantenne 600 kann ein oder mehrere Antennenelemente aufweisen. In der Ausführungsform besteht die Zirkularpolarisationsantenne 600 aus einem Antennenelement 610. Das Antennenelement 610 ist ähnlich zu der Zirkularpolarisationsantenne 600. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Antennenelement 610 zwei Abstimmblindleitungen 635 und 650 aufweist. Die Abstimmblindleitungen 635 und 650 sind auf der Oberfläche E2 des Substrats 110 angeordnet und stehen mit der Kante der Öffnung 125 in der Grundplatte 120 elektrisch in Verbindung, wobei die Abstimmblindleitungen 635 und 650 unterschiedliche Anschlusspositionen aufweisen. In einer Ausführungsform sind das Einspeisungselement 130 und die Abstimmblindleitungen 635 und 650 jeweils im Wesentlichen gerade ausgebildet, und die Öffnung 125 weist eine kreisrunde Form auf, wobei die Abstimmblindleitungen 635 und 650 senkrecht zu der Peripherie der Öffnung 125 ausgerichtet sind. Ein Winkel θ1 zwischen den Abstimmblindleitungen 635 und 650 ist kleiner als 45 Grad. Ein Winkel θ2 zwischen dem Einspeisungselement 130 und einer der Abstimmblindleitungen 635 und 650 (zum Beispiel der näher liegenden Abstimmblindleitung 635) ist kleiner als 90 Grad. In weiteren Ausführungsformen kann das Einspeisungselement 130 T-förmig sein oder eine sich verjüngende Form aufweisen. Es ist zu erkennen, dass die Hohlraumstruktur 170 in einigen Ausführungsformen von dem Antennenelement 610 entfernt werden kann.
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In einer Ausführungsform sind die Abmessungen der Komponenten des Antennenelements 610 wie folgt: die Öffnung 125 der Grundplatte 120 weist eine kreisrunde Form mit einem Radius von 1,3 mm auf; jede der Abstimmblindleitungen 635 und 650 ist gerade und weist eine Länge von 0,75 mm und eine Breite von 0,1 mm; und die Hohlraumstruktur 170 weist eine Höhe von 0,6 mm auf. Es ist zu erkennen, dass alle Abmessungen der Elemente eingestellt werden können, um die gewünschten Frequenzbänder abzudecken.
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7 ist ein Diagramm zur Darstellung des Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die vertikale Achse gibt das Axialverhältnis (Einheit: dB) und die horizontale Achse gibt die Betriebsfrequenz (Einheit: GHz) wieder. In der 7 ist eine gestrichelte und eine durchgezogene Linie wiedergegeben. Die durchgezogene Linie entspricht der Zirkularpolarisationsantenne 600 mit zwei Abstimmblindleitungen und die gestrichelte Linie entspricht der Zirkularpolarisationsantenne 100 mit einer einzigen Blindleitung. Im Vergleich mit der einzigen Blindleitung bewirken die beiden Blindleitungen, dass die Zirkularpolarisationsantenne 600 eine größere Frequenzbandbreite aufweist. Das Einspeisungselement 130, die Abstimmblindleitungen 635 und 650 und ein Teil der Grundplatte 120 um die Öffnung 125 werden erregt, um ein Frequenzband FB2 auszubilden. In einer Ausführungsform beträgt das Frequenzband FB2 circa 58 GHz bis 71 GHz, wobei das Axialverhältnis der Zirkularpolarisationsantenne 600 innerhalb der Frequenzbandes FB2 kleiner als 5 dB ist. Es ist zu erkennen, dass das Frequenzband FB2 entsprechend den unterschiedlichen Abmessungen der Komponenten eingestellt werden kann.
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8A ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 810 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Zirkularpolarisationsantenne 810 weist zwei Antennenelemente 610 und 620 auf. Das Antennenelement 620 ist identisch zu dem Antennenelement 610. Die Antennenelemente 610 und 620 sind so angeordnet, dass sie eine sequentielle Rotationsreihe („sequential rotation array”) ausbilden. Mit anderen Worten, die Antennenelemente 610 und 620 weisen unterschiedliche Eingangssignalphasen auf. Wie in 8A gezeigt ist, ist das Einspeisungselement des Antennenelements 610 elektrisch mit der Signalquelle 190 über einen Signalpfad PA1 gekoppelt, während das Einspeisungselement des Antennenelements 620 mit der Signalquelle 190 über einen anderen Signalpfad PA2 elektrisch gekoppelt ist. Da der Signalpfad PA2 länger als der Signalpfad PA1 ist, fällt das Eingangssignal des Antennenelements 620 gegenüber demjenigen des Antennenelements 610 durch einen vorbestimmten Winkel zurück, welcher 90 Grad betragen kann. Die sequenzielle Rotationsanordnung kann die Frequenzbandbreite und den Antennengewinn der Zirkularpolarisationsantenne verbessern.
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8B ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 820 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Zirkularpolarisationsantenne 820 weist vier Antennenelemente 610, 620, 630 und 640 auf. Jedes der Antennenelemente 620, 630 und 640 ist identisch zu dem Antennenelement 610. Die Antennenelemente 610, 620, 630 und 640 sind so angeordnet, dass sie eine sequentielle Rotationsreihe („sequential rotation array”) ausbilden. Wie in 8B gezeigt ist, sind die vier Einspeisungselemente der Antennenelemente 610, 620, 630 und 640 elektrisch jeweils an die Signalquelle 190 über vier Signalpfade PA1, PA2, PA3 und PA4 gekoppelt. In einer Ausführungsform weisen die Antennenelemente 610, 620, 630 und 640 jeweils Eingangssignalphasen gleich 0, 90, 180 und 270 Grad auf. Diese sequentielle Rotationsanordnung kann die Frequenzbandbreite und den Antennengewinn der Zirkularpolarisationsantenne verbessern.
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Auf ähnliche Art und Weise kann die in den 1A 1B und 1C gezeigte Zirkularpolarisationsantenne 100 mehrere identische Antennenelemente aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie eine sequentielle Rotationsanordnung ausbilden.
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9 ist eine Vertikalansicht zur Darstellung einer Zirkularpolarisationsantenne 900 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 9 gezeigt ist, weist die Zirkularpolarisationsantenne 900 die Antennenelemente 910, 920, 930 und 940 auf, die so angeordnet sind, dass sie eine sequentielle Rotationsanordnung („sequential rotation array”) ausbilden. In einer Ausführungsform weisen die Antennenelemente 910, 920, 930 und 940 jeweils Eingangssignalphasen gleich 0, 90, 180 und 270 Grad auf. Jedes der Antennenelemente 910, 920, 930 und 940 weist zwei Abstimmblindleitungen und die in den 3A und 3B gezeigte Hohlraumstruktur 370 auf. Des Weiteren weist jedes von diesen ein Einspeisungselement mit einer sich verjüngenden Form auf.
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10 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Axialverhältnisses (AR) der Zirkularpolarisationsantenne 900 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die vertikale Achse entspricht dem Axialverhältnis (Einheit: dB) und die horizontale Achse entspricht der Betriebsfrequenz (Einheit: GHz). Die Zirkularpolarisationsantenne 900 mit vier Antennenelementen wird erregt, um eine Frequenzbandreihe FB3 auszubilden. In einer Ausführungsform beträgt die Frequenzbandreihe FB3 circa 55 GHz bis 70 GHz, wobei das Axialverhältnis der Zirkularpolarisationsantenne 900 innerhalb der Frequenzbandreihe FB3 kleiner als 5 dB ist. Es ist zu erkennen, dass die Frequenzbandreihe FB3 entsprechend unterschiedlicher Abmessungen der Komponenten eingestellt werden kann.
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Die Grundplatten gemäß der Erfindung können Öffnungen mit unterschiedlichen Formen und eine oder mehrere Abstimmblindleitungen aufweisen. Dies wird im Folgenden dargestellt.
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11A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1110 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11A gezeigt ist, weist die Grundplatte 1110 eine Öffnung mit einer kreisrunden Form auf. Es existieren drei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1110 in Verbindung stehen.
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11B ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1120 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11B gezeigt ist, weist die Grundplatte 1120 eine Öffnung mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf. Es existieren zwei Abstimmblindleitungen, die mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1120 elektrisch in Verbindung stehen.
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11C ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1130 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11C gezeigt ist, weist die Grundplatte 1130 eine Öffnung mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf. Es existieren drei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1130 in Verbindung stehen.
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11D ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1140 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11D gezeigt ist, weist die Grundplatte 1140 eine Öffnung mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf. Es existieren zwei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1140 in Verbindung stehen. Es ist zu erkennen, dass die Öffnung in der Grundplatte 1140 im Vergleich zur 11B um einen Winkel gedreht ist.
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11E ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1150 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11E gezeigt ist, weist die Grundplatte 1150 eine Öffnung mit einem Querschnitt eines gleichförmigen Achtecks auf. Es existieren zwei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1150 in Verbindung stehen.
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11F ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1160 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11F gezeigt ist, weist die Grundplatte 1160 eine Öffnung mit einem ovalen Querschnitt auf. Es existieren zwei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1160 in Verbindung stehen.
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11G ist ein Diagramm zur Darstellung einer Grundplatte 1170 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11G gezeigt ist, weist die Grundplatte 1170 eine Öffnung mit einem ovalen Querschnitt auf. Es existieren zwei Abstimmblindleitungen, die elektrisch mit der Kante der Öffnung in der Grundplatte 1170 in Verbindung stehen. Es ist zu erkennen, dass die Öffnung in der Grundplatte 1170 im Vergleich zur 11F um einen Winkel gedreht ist.
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Die Zirkularpolarisationsantennen gemäß der Erfindung stellen einen hohen Antennengewinn und eine große Frequenzbandbreite zur Verfügung. Sie können in einer Vielzahl von Mobilgeräten für die Hochgeschwindigkeitskommunikation zum Einsatz kommen.
