DE10209977A1

DE10209977A1 - Antenna arrangement with an area dipole

Info

Publication number: DE10209977A1
Application number: DE10209977A
Authority: DE
Inventors: Gerald Schillmeier; Udo Flinner; Werner Blaier; Ralf Exler
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-10-02
Also published as: EP1481445B1; WO2003075404A1; ES2260611T3; TWI288987B; TW200304250A; AU2003212256A1; ATE323955T1; DE50303032D1; EP1481445A1

Abstract

Disclosed is an improved antenna array which is characterized by the fact that at least one coupling element (21, 121) is configured and/or arranged such that the bordering edge (21") of said coupling element (21, 121) is disposed parallel, at least approximately parallel, or at a slightly divergent angle (a) of less than 5 DEG to the corresponding lateral bordering edge (17) of the two dipole halves (1') and that the distance between the bordering edge (21") of the coupling element (21) and the corresponding lateral bordering edge (17) is shorter than 5 mm at least along 50 percent of the total length thereof.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung mit einem Flächendipol nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to an antenna arrangement with a Area dipole according to the preamble of claim 1.

Dipolantennen sind hinlänglich bekannt. Sie können zum Empfang der unterschiedlichsten Frequenzen eingesetzt werden. Die Länge der Dipolhälften hängt dabei von dem jeweiligen zu übertragenden Frequenzbereich ab. Dipole antennas are well known. You can go to Reception of different frequencies used become. The length of the dipole halves depends on that the respective frequency range to be transmitted.

In diesem Zusammenhang sind grundsätzlich auch Flächendipole bekannt, deren Dipolhälften beispielsweise aus zwei rechteckförmigen leitenden Dipolhälften bestehen, die beispielsweise auf einem Substrat auch in Form einer Leiterplatine ausgebildet sein können. In this context, basically, too Area dipoles known, the dipole halves, for example, from two rectangular conductive dipole halves exist that for example on a substrate also in the form of a Printed circuit board can be formed.

Derartige Flächendipole können beispielsweise auch im DVB- T-Bereich eingesetzt werden. Area dipoles of this type can also be used, for example, in DVB T range can be used.

Derartige Flächendipole weisen aber zum einen eine für viele Anwendungsfälle nicht ausreichende Güte und/oder vor allem keine ausreichende Breitbandigkeit auf, vor allem dann, wenn sie in vergleichsweise kompakter Bauweise im Verhältnis zur Betriebswellenlänge realisiert werden sollen. Such surface dipoles have one for many applications are not of sufficient quality and / or before not enough broadband, above all when they are in a comparatively compact design in Ratio to the operating wavelength should.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher eine Antennenanordnung mit einem Flächendipol zu schaffen, welche eine verbesserte Güte und/oder Breitbandigkeit insbesondere bei kompakter Bauweise aufweist. The object of the present invention is therefore a To create an antenna arrangement with an area dipole, which are of improved quality and / or broadband especially with a compact design.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 und/oder 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The task is inventively according to the Claim 1 and / or 8 specified features solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.

Es ist mehr als überraschend, dass eine Verbesserung der Güte und/oder Breitbandigkeit der Flächendipol-Antenne schon dadurch realisiert werden kann, dass ein zusätzliches Koppelelement vorgesehen ist. Dieses Koppelelement besteht aus einer leitenden, bevorzugt flächigen Anordnung, die so angeordnet ist, dass es sich mit einer Teillänge neben der einen Dipolhälfte und mit einer weiteren Teillänge längs der anderen Dipolhälfte erstreckt. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Begrenzungslinie oder -kante des flächigen Koppelelements, die den entsprechenden seitlichen Begrenzungslinien oder -kanten der Dipolhälften des Flächendipols näher liegt, unmittelbar benachbart zueinander liegen. It is more than surprising that an improvement in Quality and / or broadband nature of the area dipole antenna can already be realized in that a additional coupling element is provided. This coupling element consists of a conductive, preferably flat Arrangement that is arranged in such a way that it corresponds to a Part length next to one dipole half and with another Partial length extends along the other half of the dipole. It is preferably provided that the boundary line or -edge of the flat coupling element, which the corresponding lateral boundary lines or edges of the Dipole halves of the surface dipole are closer, immediately are adjacent to each other.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die benachbart liegenden Begrenzungslinien oder -kanten des Koppelelementes sowie der Dipolhälften des Flächendipols parallel zueinander verlaufen. In Draufsicht senkrecht zur Ebene des Flächendipols ist bevorzugt vorgesehen, dass die benachbart liegenden Begrenzungskanten des Koppelelementes und der Dipolhälften unmittelbar übereinander liegen oder nur mit geringem oder geringstem Seitenversatz zueinander angeordnet sind. In a particularly preferred embodiment of the The invention provides that the adjacent ones Boundary lines or edges of the coupling element and the Dipole halves of the dipole parallel to each other run. In plan view perpendicular to the plane of the Area dipoles are preferably provided that the adjacent lying boundary edges of the coupling element and Dipole halves lie directly on top of each other or only with little or least lateral offset to each other are.

Eine besonders günstige Umsetzung lässt sich dann realisieren, wenn das Koppelelement auf der einen Seite eines Substrates, vorzugsweise in Form einer Leiterplatine, und die Dipolhälften des Flächendipols auf der anderen Seite des Substrats angeordnet sind. Unabhängig davon kann aber das Koppelelement auf der gleichen Seite des Substrates oder der Leiterplatine, d. h. gegebenenfalls auch auf gleichem Höhenniveau vorgesehen sein. Es kann auch auf dem Substratabstandshalter oder sonstiger Einrichtung vorgesehen sein, um das Koppelelement bei Bedarf auf einer anderen Höhenebene parallel zur Erstreckungsebene der Dipolhälften des Flächendipols anzuordnen. Ein geringer Höhenversatz beispielsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 4 mm ermöglicht günstige Ergebnisse. Aber auch Abstände von bis zu 10 mm und mehr sind möglich. A particularly favorable implementation can then be done realize if the coupling element on one side of a Substrate, preferably in the form of a printed circuit board, and the dipole halves of the dipole on the other side of the substrate are arranged. Regardless, however the coupling element on the same side of the substrate or the printed circuit board, d. H. if necessary also on same level can be provided. It can also on the Substrate spacer or other device be provided to the coupling element on a other level parallel to the extension level of the Arrange dipole halves of the surface dipole. A little Height offset, for example, on the order of 0.2 up to 4 mm enables favorable results. But also Distances of up to 10 mm and more are possible.

Schließlich ergeben sich noch günstigere Werte, wenn die Dipolhälften an ihren voneinander wegweisenden Enden mit quer zur Erstreckungsrichtung der Dipolhälften ausgerichteten sogenannten Dachkapazitäten versehen sind, also zu den Dipolhälften gehörenden elektrischen Abschnitten, die quer zur Längserstreckung der Dipolhälften verlaufen. Finally, there are even more favorable values if the Dipole halves at their ends pointing away from each other transverse to the direction of extension of the dipole halves aligned so-called roof capacities are provided, so too the electrical sections belonging to the dipole halves, the run transverse to the longitudinal extension of the dipole halves.

In einer alternativen oder bevorzugt in einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Dipolhälften von ihrem aufeinander zu weisenden mittleren Abschnitt zu ihren gegenüberliegenden nach außen weisenden Abschnitten zumindest in einer Teillängsrichtung zunehmend breiter werden, also in ihrer Erstreckungsebene liegend breiter werden. Bevorzugt können die seitlichen Begrenzungskanten der Dipolhälften von der Mitte zu ihrem äußeren Ende hin divergierend verlaufen, wodurch eine nochmalige Verbesserung der Breitbandigkeit bei einfachster Umsetzung des Flächendipols realisierbar ist. Weil die Begrenzungskanten des Koppelelementes bevorzugt parallel zu den Begrenzungskanten der benachbart angeordneten Dipolhälften des Flächendipols verlaufen (oder nur in einem geringen Winkel zueinander divergierend angeordnet sind) können dann diese Begrenzungskanten des Koppelelementes ebenso schräg verlaufen. In an alternative or preferably in one Further development of the invention also provides that the Dipole halves from their middle to be facing each other Section facing their opposite outward Sections increasing at least in a partial longitudinal direction become wider, i.e. lying in their plane of extension get wider. Preferably the side Boundary edges of the dipole halves from the center to theirs diverging outer end, resulting in a further improvement of broadband with the simplest Implementation of the area dipole is feasible. Because the Boundary edges of the coupling element preferably parallel to the boundary edges of the adjacent ones Dipole halves of the surface dipole run (or only in one small angles are arranged diverging) can then these boundary edges of the coupling element also run obliquely.

Schließlich kann eine nochmalige Verbesserung auch dadurch realisiert werden, dass gegenüberliegend zu dem Koppelelement auf der anderen benachbarten Seite der Dipolhälften ein weiteres Koppelelement vorgesehen ist. Dieses weitere Koppelelement kann dabei ferner auch noch ein Anpass- Netzwerk umfassen, das mit der Leiterplatine und dem Koppelelement auf Microstrip-Basis ausgeführt sein kann. Dieses weitere Koppelelement wird bevorzugt in Längsrichtung der Dipolhälften mit geringerer Längserstreckung ausgebildet als das gegenüberliegende zuerst erwähnte Koppelelement. Finally, another improvement can also be done be realized that opposite to that Coupling element on the other adjacent side of the Dipole halves a further coupling element is provided. This further coupling element can also be a matching Include network that with the printed circuit board and the Coupling element can be designed on a microstrip basis. This further coupling element is preferred in the longitudinal direction the dipole halves with a smaller length trained as the opposite first mentioned Coupling element.

Beide Koppelelemente können auch elektrisch (z. B. kapazitiv) oder galvanisch verbunden sein. Das Anpassungsnetzwerk oder Teile davon können auch auf beiden Koppelelementen vorgesehen sein. Mittels der beiden oder des zumindest einen Koppelelementes kann zudem die Strahlungscharakteristik der Antenne beeinflusst werden. Both coupling elements can also be electrical (e.g. capacitive) or galvanically connected. The Adaptation network or parts of it can also be on both Coupling elements can be provided. By means of the two or at least a coupling element can also Radiation characteristics of the antenna can be influenced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen: The invention is described below with reference to drawings explained in more detail. The following show in detail:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Antenennenanordnung mit einem Flächendipol und einem seitlichen Koppelelement; Figure 1 is a schematic plan view of a first embodiment of an antenna arrangement according to the invention with an area dipole and a lateral coupling element.

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung längs der Längserstreckungsebene in Fig. 1; FIG. 2 shows a cross-sectional illustration along the longitudinal extension plane in FIG. 1;

Fig. 3 eine weitere Querschnittsdarstellung durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, jedoch längs einer Querschnittsebene quer zur Längserstreckungsrichtung L in Fig. 1; Fig. 3 is another cross-sectional view through the embodiment of Figure 1, but taken along a sectional plane transverse to the longitudinal direction L in Fig. 1.

Fig. 4 ein zu Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht mit sich nach außen hin keilförmig erweiternden Dipolhälften; FIG. 4 shows an exemplary embodiment modified from FIG. 1 in a top view with dipole halves widening outward in a wedge shape;

Fig. 5 ein zu Fig. 4 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht bezüglich eines Flächendipols mit einem entsprechend angepassten Koppelelement; . Fig. 5 a modified embodiment to Figure 4 in plan view with respect to a flat dipole with a correspondingly adapted coupling element;

Fig. 6 ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einem Anpass-Netzwerk; und Fig. 6 is a further modified embodiment with a matching network; and

Fig. 7 ein gegenüber Fig. 6 nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel. FIG. 7 shows an embodiment modified again compared to FIG. 6.

In Fig. 1 ist in schematischer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in Form eines Flachdipols 1 mit zwei Dipolhälften 1' gezeigt, die sich in Längsrichtung 3 erstrecken. In Fig. 1 is a schematic plan view of a first embodiment is shown of an antenna assembly according to the invention in the form of a Flachdipols 1 with two dipole halves 1 ', which extend in the longitudinal direction 3.

Der Flächendipol 1 umfasst dazu leitende Flächenelemente 5 für die Dipolhälften 1', die bevorzugt auf einem Substrat 7, insbesondere in Form einer Leiterplatine 7' ausgebildet sein können. For this purpose, the surface dipole 1 comprises conductive surface elements 5 for the dipole halves 1 ', which can preferably be formed on a substrate 7 , in particular in the form of a printed circuit board 7 '.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind die eigentlichen Dipolhälften 1' rechteckförmig gestaltet und weisen eine Länge L und eine Breite B in der Erstreckungsebene E der Dipolhälften 1' auf. According to the exemplary embodiment according to FIGS . 1 and 2, the actual dipole halves 1 'are rectangular and have a length L and a width B in the plane of extension E of the dipole halves 1 '.

An den beiden aufeinander zu weisenden, innenliegenden Enden 9 der Dipolhälften 1' ist eine Einspeisestelle 11 zur Einspeisung vorgesehen. At the two mutually facing, inner ends 9 of the dipole halves 1 ', a feed point 11 is provided for the feed.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist an den gegenüberliegenden, d. h. außenliegenden Enden 13 der Dipolhälften 1' zur Verbesserung der Breitbandigkeit und/oder zur Verbesserung der Güte der Antenne sogenannte Dachkapazitäten 1" ausgebildet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel für sich genommen ebenfalls wieder Rechteckstruktur aufweisen und verlaufen dabei rechtwinklig zur Längserstreckung 3 des Flächendipoles 1. Die Überstände 16 der Dachkapazitäten 1", also das Maß, mit welchem die Dachkapazitäten 1" über die Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' überstehen, kann zur Optimierung unterschiedlich gewählt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Überstände 16 kleiner als das Längsmaß der Dipolhälften 1' ohne die Dachkapazitäten 1". Andererseits weisen die Überstände ein Erstreckungsmaß in Querrichtung zur Längsrichtung des Flächendipols 1 auf, welches größer als 10%, vorzugsweise größer als 20%, im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa um 40% bis 60% des Längserstreckungsmaßes einer Dipolhälfte 1' entspricht. Die Breite der Dachkapazitäten 1" ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kleiner als die Breite der Dipolhälften 1' und beträgt bevorzugt etwa 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60% der Breite der Dipolhälften 1'. Die Breiten können aber auch in der gleichen Größenordnung liegen. In the exemplary embodiment shown, so-called roof capacitances 1 "are formed on the opposite, ie outer ends 13 of the dipole halves 1 'to improve the broadband capability and / or to improve the quality of the antenna, which in the exemplary embodiment shown also have a rectangular structure and run at right angles to the longitudinal direction 3 of the Flächendipoles 1. the supernatants 16 of the top capacitances 1 ", ie the extent to which the roof capacitors 1" project beyond the lateral boundary edges 17 of the dipole halves 1 ', can be selected differently for optimization. In the illustrated embodiment, these projections 16 are less than the longitudinal dimension of the dipole halves 1 'without the roof capacities 1 ". On the other hand, the protrusions have an extent in the transverse direction to the longitudinal direction of the area dipole 1 , which corresponds to greater than 10%, preferably greater than 20%, in the exemplary embodiment shown approximately 40% to 60% of the longitudinal extent of a dipole half 1 '. In the exemplary embodiment shown, the width of the roof capacities 1 "is smaller than the width of the dipole halves 1 'and is preferably approximately 30% to 70%, preferably 40% to 60% of the width of the dipole halves 1 '. However, the widths can also be of the same order of magnitude lie.

Zur Verbesserung der Güte und/oder Breitbandigkeit der Antenne ist nunmehr ein Koppelelement 21 vorgesehen, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem leitenden Flächenelement 21' besteht. Dieses leitende Flächenelement 21' ist im gezeigten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 auf der gegenüberliegenden Seite 25 der Leiterplatine 7' ausgebildet. Deshalb ist in der Draufsicht gemäß Fig. 1 das auf der Unterseite zur Leiterplatine 7, 7' liegende Koppelelement strichiert eingezeichnet. Das Koppelelement 21 ist in Draufsicht rechteckförmig gestaltet und so angeordnet, dass es sich mit seiner Längserstreckung parallel zur Längsrichtung 3 des Flächendipols 1 erstreckt. Seine Begrenzungskante 21" verläuft benachbart zu den Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' parallel und bevorzugt in Draufsicht quer zur Erstreckungsebene E deckungsgleich zu den Seitenbegrenzungskanten 17 oder nur mit geringem Seitenversatz von bevorzugt weniger als 20 mm, insbesondere weniger als 10,5 oder gar 1 mm dazu. Der Abstand zwischen dem zumindest einen Koppelelement und der jeweils benachbarten Dipolhälfte kann umso größer gewählt werden, je länger die Dachkapazitäten sind. To improve the quality and / or broadband nature of the antenna, a coupling element 21 is now provided, which in the exemplary embodiment shown consists of a conductive surface element 21 '. In the exemplary embodiment shown according to FIGS. 1 and 2, this conductive surface element 21 'is formed on the opposite side 25 of the printed circuit board 7 '. For this reason, the coupling element lying on the underside of the printed circuit board 7 , 7 'is shown in dashed lines in the plan view according to FIG. 1. The coupling element 21 is rectangular in plan view and arranged so that it extends parallel to the longitudinal direction 3 of the surface dipole 1 with its longitudinal extent. Its boundary edge 21 "runs parallel to the side boundary edges 17 of the dipole halves 1 'parallel and preferably in a top view transversely to the plane of extent E congruent with the side boundary edges 17 or only with a slight lateral offset of preferably less than 20 mm, in particular less than 10.5 or even 1 mm The longer the roof capacities, the greater the distance between the at least one coupling element and the respectively adjacent dipole half.

Anstelle der parallelen Ausrichtung der Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 zu den benachbarten Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' kann zwischen den Begrenzungskanten auch ein geringer divergierender Winkel α von vorzugsweise weniger als 5°, insbesondere weniger als 1° eingestellt werden. Ein paralleler Verlauf der Kanten zueinander ist jedoch bevorzugt und ergibt für viele Einsatzfälle die besten Ergebnisse. Bei nicht linearen Begrenzungskanten der Dipolhälften und des Koppelelementes ist bevorzugt vorgesehen, dass der Abstand zwischen den benachbarten Kanten gleich bleibt oder sich bevorzugt nur geringfügig ändert. D. h. die Abstandsänderung zwischen den benachbarten Kanten der Dipolhälften und des Koppelelementes soll über die Länge der Dipolhälften, d. h. zumindest über die halbe Länge der Dipolhälften bevorzugt nicht mehr als 10%, insbesondere nicht mehr als 5% oder zumindest nicht mehr als 1% der Betriebswellenlänge betragen. Instead of the parallel alignment of the boundary edge 21 ″ of the coupling element 21 to the adjacent side boundary edges 17 of the dipole halves 1 ′, a slightly divergent angle α of preferably less than 5 °, in particular less than 1 °, can also be set between the boundary edges. A parallel course of the edges however, it is preferred to each other and gives the best results for many applications. In the case of non-linear boundary edges of the dipole halves and the coupling element, it is preferably provided that the distance between the adjacent edges remains the same or preferably changes only slightly, ie the change in distance between the Adjacent edges of the dipole halves and the coupling element should preferably be no more than 10%, in particular no more than 5% or at least no more than 1% of the operating wavelength over the length of the dipole halves, ie at least over half the length of the dipole halves.

Die verbesserte Güte und Breitbandigkeit wird auch dadurch hergestellt, dass die Ebene E_K des Koppelelementes 21 zur Erstreckungsebene E_D des Flächendipols 1 versetzt liegt, im gezeigten Ausführungsbeispiel nämlich in einem Abstand entsprechend der Dicke D des Substrates 7. Die Dicke des Substrates kann durch geeignete Materialwahl, d. h. durch die jeweilige Dielektrizitätskonstante noch zusätzlich verändert werden. Es können aber noch zusätzliche Aufbauten vorgesehen sein, um den Abstand zwischen der Erstreckungsebene E_K des Koppelelementes 21 und der Dipolhälften 1' noch größer zu gestalten, also abweichend von der Dicke des Substrates 7. Genauso kann das Koppelelement 21 auf der gleichen Seite wie der Flächendipol 1 ausgebildet sein, und ist nur durch einen geringst dimensionierten Spalt von bevorzugt weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 1 mm zu der benachbarten Seitenbegrenzungskante 17 der Dipolhälften 1' getrennt. Genauso können auch auf der gleichen Seite des Substrates Abstandselemente vorgesehen sein, so dass das Koppelelement 21 in einer zur Ebene der Dipolhälften 1' versetzt liegenden Ebene angeordnet werden kann. The improved quality and broadband are also produced in that the plane E _{K of} the coupling element 21 is offset from the extension plane E _{D of} the surface dipole 1 , namely in the exemplary embodiment shown at a distance corresponding to the thickness D of the substrate 7 . The thickness of the substrate can additionally be changed by a suitable choice of material, that is to say by the respective dielectric constant. However, additional structures can be provided in order to make the distance between the extension plane E _{K of} the coupling element 21 and the dipole halves 1 ′ even larger, that is to say deviating from the thickness of the substrate 7 . In the same way, the coupling element 21 can be formed on the same side as the surface dipole 1 , and is separated from the adjacent side delimiting edge 17 of the dipole halves 1 'only by a minimally dimensioned gap of preferably less than 5 mm, in particular less than 1 mm. In the same way, spacer elements can also be provided on the same side of the substrate, so that the coupling element 21 can be arranged in a plane offset from the plane of the dipole halves 1 '.

Sofern das Koppelelement auf einer anderen Seite oder einer anderen Höhenebene als die Dipolhälften angeordnet ist, können das Koppelelement und die Dipolhälften in Draufsicht auch in überlappender Weise angeordnet werden. Die Überlappung kann sich über eine gewisse Länge und/oder die gesamte Breite des Dipols erstrecken. If the coupling element on another side or arranged at a different level than the dipole halves is, the coupling element and the dipole halves in Top view can also be arranged in an overlapping manner. The overlap can extend over a certain length and / or extend the entire width of the dipole.

Das Ausführungsbeispiel 1 und 2 zeigt auch, dass das Koppelelement 21 bevorzugt symmetrisch zu einer quer verlaufenden Symmetrieebene 27 angeordnet ist, sich also mit gleicher Teillänge parallel zu beiden Dipolhälften 1' erstreckt. The exemplary embodiments 1 and 2 also show that the coupling element 21 is preferably arranged symmetrically to a transverse plane of symmetry 27 , that is to say extends with the same partial length parallel to the two dipole halves 1 '.

Nunmehr wird auf ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 Bezug genommen, in welchem eine Verbesserung der Antenneneigenschaften, insbesondere bezüglich deren Breitbandigkeit dadurch realisiert wird, dass keine rechteckförmigen Dipolhälften 1', sondern flächige Dipolhälften 1' verwendet werden, deren Seitenbegrenzungskanten 17 von ihrem innenliegenden Ende 9 zu ihrem außenliegenden Ende 13 zumindest in einer Teillängserstreckung der Dipolhälften 1' zunehmend breiter werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind diese Dipolhälften 1' von innen zu ihrem äußeren Ende kontinuierlich breiter werdend ausgebildet, so dass ihre Seitenbegrenzungskanten 17 von innen nach außen divergierend verlaufen. Der Winkel, mit dem die Seitenbegrenzungskanten 17 bezüglich jeder Dipolhälfte 1' divergieren, kann beispielsweise um 30° betragen. Bevorzugt werden Werte von 10° bis 50°, insbesondere 20° bis 40° verwendet. Es ergibt sich von daher für die Dipolhälften 1' von oben eine dreiecks- bzw. trapezförmige Struktur. Die Dachkapazitäten 1" sind ebenfalls wieder bevorzugt am äußeren Ende vorhanden und stehen dann möglicherweise nur in geringerem Maße über das außenliegende breite Ende der Dipolhälften 1' seitlich über. Reference is now made to an exemplary embodiment according to FIG. 4, in which an improvement in the antenna properties, in particular with regard to their broadband capability, is achieved in that no rectangular dipole halves 1 'but flat dipole halves 1 ' are used, the side boundary edges 17 of which lie from their inner end 9 become increasingly wider towards their outer end 13, at least in a partial longitudinal extension of the dipole halves 1 '. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, these dipole halves 1 'are continuously widening from the inside to their outer end, so that their side boundary edges 17 run diverging from the inside to the outside. The angle at which the side boundary edges 17 diverge with respect to each dipole half 1 'can be, for example, around 30 °. Values from 10 ° to 50 °, in particular 20 ° to 40 °, are preferably used. This results in a triangular or trapezoidal structure for the dipole halves 1 'from above. The roof capacitances 1 ″ are also preferably present again at the outer end and may then only protrude laterally beyond the outer broad end of the dipole halves 1 ′.

Eine nochmalige Verbesserung, insbesondere der Güte der Anpassung wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 dadurch realisiert, dass zumindest an einer Seite der beiden Dipolhälften 1' das bereits anhand der Fig. 1 ff erläuterte Koppelelement 21 vorgesehen ist, welches auf der gleichen Seite in gleicher oder dazu versetzt liegender Ebene oder auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates auf der Begrenzungsebene des Substrates oder in einer dazu versetzt liegenden Ebene vorgesehen oder ausgebildet ist. Da die Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 benachbart zu der Seitenbegrenzungskante 17 der jeweiligen Dipolhälfte 1' bevorzugt parallel oder mit gleichbleibendem Abstand oder nur in einem geringen Winkel divergierend bzw. mit veränderlichem Abstand zueinander verlaufen soll, ergibt sich dann bevorzugt die in Draufsicht gemäß Fig. 4 wiedergegebene Konstruktion. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Koppelelement 21 in einer Seitenansicht längs der Pfeildarstellung 29 zumindest näherungsweise dach- oder giebelförmig gestaltet. A further improvement, in particular the quality of the adaptation, is realized in the exemplary embodiment according to FIG. 5 in that the coupling element 21 , already explained with reference to FIGS . 1 ff, is provided on at least one side of the two dipole halves 1 ′ the same or offset level or on the opposite side of the substrate on the boundary plane of the substrate or in a offset level is provided or formed. Since the boundary edge 21 "of the coupling element 21 adjacent to the side boundary edge 17 of the respective dipole half 1 'should preferably run parallel or with a constant distance or only diverging at a small angle or with a variable distance from one another, the plan view according to FIG. Construction shown in Fig. 4. In this exemplary embodiment, the coupling element 21 is at least approximately roof-shaped or gabled in a side view along the arrow representation 29 .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist nunmehr ergänzend zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 noch auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Koppelelement 21 ein weiteres Koppelelement 121 vorgesehen. Somit ist in Draufsicht quer zur Erstreckungsebene E des Substrates und damit zur Erstreckungsebene der Dipole beidseitig zu diesen ein Koppelelement 21 bzw. ein weiteres Koppelelement 121 vorgesehen. Dieses weitere Koppelelement 121 umfasst bevorzugt ferner noch ein Anpass-Netzwerk 31, das mit dem Substrat 7 der Leiterplatine 7' und dem Koppelelement ebenfalls auf Microstrip-Basis ausgeführt sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind noch die Anschlussleitungen 33 zum Anpass-Netzwerk 31 und von dort die Einspeiseleitungen 35 zu der Einspeisestelle 11 an den innenliegenden Enden 9 der beiden Dipolhälften 1' eingezeichnet. Dieses Anpass-Netzwerk 31 kann noch Einrichtungen zu einer Symmetrierung umfassen. In the exemplary embodiment according to FIG. 6, a further coupling element 121 is now provided in addition to the exemplary embodiment according to FIG. 5 on the opposite side to the coupling element 21 . A coupling element 21 or a further coupling element 121 is thus provided in a top view transversely to the plane of extent E of the substrate and thus to the plane of extent of the dipoles on both sides thereof. This further coupling element 121 preferably further comprises a matching network 31 , which can also be implemented on a microstrip basis with the substrate 7 of the printed circuit board 7 'and the coupling element. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the connecting lines 33 to the matching network 31 and from there the feed lines 35 to the feed point 11 are also drawn in at the inner ends 9 of the two dipole halves 1 ′. This adaptation network 31 can also include devices for balancing.

Das weitere Koppelelement 121 weist in Längsrichtung 3 nur eine geringere Längserstreckung auf als das erste Koppelelement 21, um die Anpassung zu verbessern. The further coupling element 121 has only a smaller longitudinal extent in the longitudinal direction 3 than the first coupling element 21 in order to improve the adaptation.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 können die zusätzlichen Koppelelemente 21, 121 auf der gleichen Seite des Substrates 7 vorgesehen sein, wie die Flächendipole 1'. Beide Koppelelemente 21, 121 können aber auch auf der gegenüberliegenden Seite 25 vorgesehen sein, also auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates bezogen auf die Flächendipole 1'. Schließlich kann aber auch ein Koppelelement 21 bzw. 121 auf der Seite des Substrates vorgesehen sein, auf der auch die Flächendipole 1' vorgesehen sind, wohingegen das andere Koppelelement 121 bzw. 21 auf der gegenüberliegenden Seite 25 angeordnet ist. Immer dann, wenn die Koppelelemente auf der gleichen Seite und gegebenenfalls auf der gleichen Erstreckungsebene wie die Flächendipole 1" vorgesehen sind, ist bevorzugt zwischen der Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 bzw. 121 und der Begrenzungskante 17 des entsprechenden Flächendipols 1' zumindest ein geringfügig dimensionierter Spalt 41 vorgesehen. According to the embodiment of FIG. 5, the additional coupling elements 21, 121 may be provided on the same side of the substrate 7 as the Flächendipole 1 '. However, both coupling elements 21 , 121 can also be provided on the opposite side 25, that is to say on the opposite side of the substrate in relation to the surface dipoles 1 '. Finally, however, a coupling element 21 or 121 can also be provided on the side of the substrate on which the surface dipoles 1 'are also provided, whereas the other coupling element 121 or 21 is arranged on the opposite side 25. Whenever the coupling elements are provided on the same side and optionally on the same extension plane as the surface dipoles 1 ", at least one slightly dimensioned is preferably between the boundary edge 21 " of the coupling element 21 or 121 and the boundary edge 17 of the corresponding surface dipole 1 ' Gap 41 is provided.

Die beiden Koppelelemente können aber auch elektrisch (z. B. kapazitiv) oder galvanisch miteinander verbunden sein, z. B. über eine Verbindung, die in dem Abstandsraum zwischen den beiden innenliegenden Enden der Dipolhälften vorgesehen ist, und/oder über eine oder mehrere Brückenverbindungen über die Dipolhälften hinweg. Das Anpass- Netzwerk oder Teile davon können zudem auch auf dem zweiten Koppelelement oder auf beiden Koppelelementen vorgesehen sein. The two coupling elements can also be electrical (e.g. capacitive) or galvanically connected be, e.g. B. via a connection in the space between the two inner ends of the dipole halves is provided, and / or via one or more Bridge connections across the dipole halves. The customization Network or parts of it can also on the second coupling element or on both coupling elements be provided.

Fig. 7 zeigt vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel wie Fig. 6, jedoch mit dem Unterschied, dass zur Anpassung hin zu niedrigeren Frequenzen ohne Ausdehnung der genutzten Fläche die Dipolhälften 1' asymmetrisch mit oder ohne ihre Koppelelemente zu ihren Dachkapazitäten 14 angeordnet sind, so dass die Überstände 16 der Dachkapazität an den jeweils außenliegenden Enden der beiden Dipolhälften 1' quer zur Längsrichtung der Dipolhälften 1' unterschiedlich weit überstehen. Fig. 7 shows in principle the same embodiment as Fig. 6, but with the difference that to adapt to lower frequencies without extending the area used, the dipole halves 1 'are arranged asymmetrically with or without their coupling elements to their roof capacities 14 , so that the projections 16 of the top-loading capacity at the respective outer ends of the two dipole halves 1 'transversely of the longitudinal direction of the dipole halves 1' through different distances.

Nur der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass die Antenne auch ohne Substrat ausgebildet sein kann. Die Antennenanordnung ist dann beispielsweise unter Verwendung von Dipolhälften und unter Verwendung zumindest eines Koppelelementes, das beispielsweise aus Metallblechen gefräst oder gestanzt sein kann, bevorzugt über Abstandshalter zur erläuterten Antennenanordnung zusammengefügt. Only for the sake of completeness is still on it noted that the antenna can also be designed without a substrate can. The antenna arrangement is then under, for example Using dipole halves and using at least a coupling element, for example Metal sheets can be milled or punched, preferably over Spacers for the antenna arrangement explained together.

Claims

1. Antenna arrangement with an area dipole ( 1 ), which is preferably arranged on a substrate ( 7 ), in particular in the form of a printed circuit board ( 7 '), with or without on the outer ends ( 13 ) of the dipole halves ( 1 ') and is transverse roof capacities ( 14 ) extending to the longitudinal direction ( 3 ) of the dipole halves ( 1 '), characterized by the following features

a) at least one coupling element ( 21 , 121 ) is provided,

b) the coupling element ( 21 , 121 ) is designed and / or arranged such that the boundary edge ( 21 ") of this coupling element ( 21 , 121 ) to the respectively adjacent side boundary edge ( 17 ) of the two dipole halves ( 1 ') at least over half each Length of a dipole half ( 1 '), but preferably over the entire length of the dipole halves
runs parallel or at the same distance less than 5 mm, or
runs at least approximately parallel, or
diverging at an angle (α) of less than 10 °, or
runs with a changing distance, the change in distance being not more than 10% of the operating wavelength.

2. Antenna arrangement according to claim 1, characterized in that the coupling element ( 21 ) extends at least with approximately the same partial length next to both dipole halves ( 1 ').

3. Antenna arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element ( 21 ) consists of a conductive surface element ( 21 ').

4. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the boundary edge ( 21 ") of the coupling element ( 21 ) at a distance of less than 3 mm, in particular less than 2 mm, preferably less than 1 mm to the respectively adjacent Side boundary edge ( 17 ) of the associated dipole half ( 1 ').

5. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling element ( 21 ) is arranged in a plane (E _K ) offset from the extension plane (E) of the surface dipole ( 1 ).

6. Antenna arrangement according to claim 5, characterized in that the dipole halves ( 1 ') are arranged on one side of the substrate ( 7 ) and that the at least one coupling element ( 21 ) on the opposite side (25) of the substrate ( 7 ) is arranged.

7. Antenna arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that spacers are provided, via which the distance between the extension plane (E) of the surface dipole ( 1 ) to the plane (E _K ) can be preselected differently.

8. Antenna arrangement with an area dipole ( 1 ), which is preferably arranged on a substrate ( 7 ), in particular in the form of a printed circuit board ( 7 '), with or without on the outer ends ( 13 ) of the dipole halves ( 1 ') and is transverse to the longitudinal direction (3) of the dipole halves (1 ') extending top capacitances (1'), in particular according to one of claims 1 to 7, characterized in that the dipole halves (1 '), at least internally in a partial length between its and its outboard end ( 9 , 13 ) have an increasingly greater width (B) lying transversely to the longitudinal direction ( 3 ) in the extension plane (E).

9. Antenna arrangement according to claim 8, characterized in that the dipole halves ( 1 ') from their inner to their outer end ( 9 , 13 ) are provided with diverging side boundary edges (17).

10. Antenna arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that the dipole halves ( 1 ') have at least approximately triangular or trapezoidal shape in plan view.

11. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the boundary edges ( 21 ") of the coupling element ( 21 ) have mutually extending sections which are preferably parallel or at least approximately parallel or at an angle over at least half the length of the dipole halves (α) less than 3 ° or generally with a changing distance of no more than 5% of the operating wavelength from the adjacent side boundary edges ( 17 ) of the respective dipole half ( 1 '), which are at an angle to the longitudinal direction from their inner to their outer end ( 3 ) of the surface dipole ( 1 ) are provided.

12. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one further coupling element ( 121 ) is provided which is formed on the side of the dipole halves ( 1 ') opposite the first coupling element ( 21 ).

13. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the further coupling element ( 121 ) is provided on the same side (25) of the substrate ( 7 ) on which the first coupling element ( 21 ) is also arranged or formed.

14. Antenna arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the further coupling element ( 121 ) with an adaptation network ( 31 ) is preferably also provided in microstrip technology.

15. Antenna arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the matching network ( 31 ) or parts thereof are arranged on both coupling elements ( 21 , 121 ).

16. Antenna arrangement according to one of claims 13 to 15, characterized in that the two coupling elements ( 21 , 121 ) are electrically, ie in particular capacitively or galvanically connected to one another, preferably via a connection between the mutually facing inner ends of the dipole halves ( 1 ') lies and / or over at least one or more bridge connections over the dipole halves ( 1 ').

17. Antenna arrangement according to one of claims 12 to 16, characterized in that the further coupling element ( 121 ) in the longitudinal direction ( 3 ) of the surface dipole ( 1 ) is dimensioned shorter than the first coupling element ( 21 ).

18. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that roof capacitances ( 1 ") are formed at the outer end of the dipole halves ( 1 ').

19. Antenna arrangement according to claim 18, characterized in that the roof capacitances ( 1 ") are formed with their lateral projections so that they extend on both sides of the dipole halves ( 1 ') transversely to their longitudinal direction ( 3 ) with the same spacing.

20. Antenna arrangement according to claim 18, characterized in that the roof capacitances ( 1 ") are formed with their lateral projections so that they extend on both sides of the dipole halves ( 1 ') transversely to their longitudinal direction ( 3 ) with different spacing dimensions.

21. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized in that the dipole halves ( 1 ') and the optionally provided roof capacities ( 1 ") and the at least one coupling element ( 21 , 121 ) directly and / or with the interposition of spacers on one Substrate ( 7 ) are preferably arranged in the form of a printed circuit board ( 7 ').

22. Antenna arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized in that the dipole halves ( 1 ') as well as the roof capacities ( 14 ) which may be provided and the at least one coupling element ( 21 , 121 ) are constructed in the form of discrete components using spacers, the dipole halves ( 1 ) optionally being provided with provided roof capacities ( 1 ") and preferably the at least one coupling element ( 21 , 121 ) made of stamped parts.