DE19807077A1 - Polarisierer und Verfahren zur Herstellung von diesem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Polarisierer für elektromagne­ tische Strahlung, wobei der Polarisierer parallel und in einem bestimmtem Abstand zueinander angeordnete elektrisch leitfähige Elemente hat.

Für die Erzielung einer dualen zirkularen links oder rechts polarisierten elektromagnetischen Welle werden für planare Flächenantennen, die als duale linear polarisierte Antennen ausgelegt sind, planare Polarisierer, die oberhalb der strahlenden Antennenapertur angeordnet sind, verwendet.

Der Polarisierer zerlegt den E-Vektor einer einfallenden Welle in zwei orthogonale Komponenten und erzeugt eine Pha­ sendifferenz von ± 90 Grad zwischen den Komponenten, was bei einer anschließenden Überlagerung zu einer zirkularen Polarisation führt. Die Wirkungsweise gilt ebenfalls für die Überführung von einer zirkularen in eine lineare Pola­ risation.

Es sind zwei voneinander im Aufbau verschiedene Arten von Polarisierern bekannt. Die eine Polarisierer-Art nutzt meh­ rere in einem Abstand von λ/4 (Lambda-viertel) angeordnete Polarisationsstrukturen, die einerseits induktiv anderer­ seits kapazitiv auf die entsprechenden E-Feldkomponenten wirken und somit die Phasendifferenz erzeugen. Diese Pola­ risationsstrukturen werden häufig als geätzte komplizierte Meanderleitungen auf einem Trägermaterial (Folie) reali­ siert. Mindestens zwei solcher Strukturen (induktiv, kapa­ zitiv) werden dabei für einen Polarisierer benötigt. Der notwendige Abstand wird durch ein niederdielektrisches Ma­ terial realisiert. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist die hohe Empfindlichkeit gegenüber Herstellungstoleran­ zen. Ebenfalls muß eine gute Planheit und eine sehr genaue Positionierung der verwendeten Folien gewährleistet sein. Dies führt häufig dazu, daß zusätzlicher Aufwand in Form von Positionierungsführungen für das Verkleben und Pressen der Schichten erforderlich ist.

Eine andere Polarisierer-Art nutzt ebenfalls elektrisch leitfähige Elemente in Form von Metallstreben, die in einem Winkel von 45 Grad zu der linearen Polarisation angeordnet sind. Auf Grund der verschiedenen elektrischen Randbe­ dingungen bilden sich zwei verschiedene Feldtypen aus, die sich durch den Polarisierer ausbreiten. Durch die ver­ schiedenen Laufzeiten wird am Ausgang des Polarisierers bei Überlagerung dieser Feldtypen eine Phasendifferenz von ± 90 Grad und somit eine links bzw. rechts zirkularisierte Welle erzeugt. Die elektrischen Eigenschaften werden durch den Abstand der Metallstreben zueinander und ihrer Länge in Antennenhauptstrahlrichtung bestimmt. Diese Metallstreben werden in einen Rahmen eingebracht und deren Enden entweder mit diesem verklebt oder verschweißt. Vorteilhaft bei die­ ser Art ist die elektrische Einfachheit sowie die guten elektrischen Eigenschaften wie z. B. große Frequenz­ bandbreite, relative Unempfindlichkeit gegenüber mecha­ nischen Toleranzen, sehr geringe Einfügungsdämpfung, sehr gute Elliptizitätswerte und Anpassung. Nachteilig an dieser Polarisierer-Art ist, das aufwendige und damit kostenin­ tensive Befestigen der Metallstreben an dem Rahmen, da pro Metallstrebe entweder zwei Kleb- oder Schweißvorgänge er­ forderlich sind. Zudem treten häufig mechanische Spannungen bedingt durch Fertigungstoleranzen beim Herstellen der Me­ tallstreben und bei dem Einbringen der Metallstreben in den Halterahmen. Auch hat der Halterahmen, da meist aus Metall gefertigt, ein unverhältnismäßig hohes Gewicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Polari­ sierer bereitzustellen, der einfach in seinem Aufbau und kostengünstig in der Herstellung ist.

Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einem Polari­ sierer der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung zum einen dadurch, daß die Elemente durch mindestens einen Abstandhalter zueinander in Position gehalten sind, wobei jeder Abstandhalter aus einem niederdielektrischen Material ist. Eine weitere Lösung ergibt sich, wenn die Elemente in mindestens einem platten- oder streifenförmigen Abstandhal­ ter lösbar oder nicht lösbar einliegen und von dem minde­ stens einen Abstandhalter zueinander in Position gehalten sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Polarisierer wird gänzlich auf einen Halterahmen verzichtet. Dadurch wird vorteilhaft das Gewicht des Polarisierers verringert. Die Positionierung der leitfähigen Elemente, welche meist als Metallstreben bzw. Metallstreifen ausgestaltet sind, erfolgt durch den Abstandhalter aus einem insbesondere niederdielektrischen Material. Dadurch, daß die Aussparungen zur Aufnahme der leitfähigen Elemente insbesondere in Form von Nuten oder Bohrungen in dem niederdielektrischen Material gleichzeitig gefräst, geätzt oder sonstwie hergestellt werden, ist der Abstand und die Breite der Nuten zueinander stets gleich und unterliegt nur geringen Fertigungstoleranzen. Hierdurch wird eine wesentliche Verbesserung der elektrischen Kenn­ werte des Polarisierers erzielt.

Als niederdielektrisches Material eignet sich z. B. Poly­ styrol in geschäumter Form.

Damit die leitfähigen Elemente nicht aus dem Abstandhalter bzw. den Abstandhaltern nach der Montage herausfallen kön­ nen, ist es vorteilhaft, die Nuten, die in einem Winkel von 45° zu der einfallenden linearen Polarisation angeordnet sind, schmaler herzustellen, als die leitfähigen Elemente. Durch das Einbringen der leitfähigen Elemente in die Nuten werden die Seitenwände der Nuten auseinander gedrückt, wo­ durch eine Andruckkraft erzeugt wird, die das Herausfallen der Elemente aus den Nuten verhindert. Diese Maßnahme kann jedoch dazu führen, daß sehr große Spannungen in dem Ab­ standhalter, welcher vorteilhaft platten- oder streifenför­ mig ausgestaltet ist, auftreten. Diese Spannungen können verringert bzw. vollständig aufgehoben werden, wenn in dem Abstandhalter zusätzliche Aussparungen vorgesehen werden. Diese Aussparungen können in der die Nuten aufweisenden Seite und/oder auf der dieser abgewandten Seite eingebracht sein. Hierdurch kann das durch die einliegenden leitfähigen Elemente verdrängte Material ausweichen, ohne daß innere Spannungen im Abstandhalter auftreten, die versuchen, die­ sen zu verbiegen. Die zusätzlichen Aussparungen können z. B. ebenfalls Nuten sein. Die Form dieser Aussparungen ist be­ liebig und kann den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt wer­ den.

Um ein Herausfallen der Metallstreben als leitfähige Ele­ mente zu verhindern, ist es ferner möglich, den Polarisie­ rer mit dem gleichen niederdielektrischen Material wie das des Abstandhalters selbst zu bedecken oder zu umhüllen. Dies kann durch einen Verklebeprozeß oder durch ein Auftra­ gen, Aufschäumen oder Ausschäumen der Fläche über den Nuten erfolgen.

Ebenso ist es möglich, die Elemente mit dem Abstandhalter zu verkleben. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegen die leitfähigen Elemente nicht in Nu­ ten, sondern in Bohrungen des niederdielektrischen Materi­ als ein. Je nach Querschnittsprofil der leitfähigen Elemen­ te werden die Bohrungen durch an das Profil angepaßte Aus­ sparungen ersetzt.

Das Herausfallen der leitfähigen Elemente aus den Nuten des Abstandhalters kann vorteilhaft auch dadurch verhindert werden, daß die Tiefe der Nuten größer als die Höhe der leitfähigen Elemente ist, derart, daß jede Nut mit darin befindlichem Element mit einem Verschließmaterial, insbe­ sondere plan zur Oberfläche des Abstandhalters auffüllbar oder verschließbar ist. Hierdurch ist weiterhin eine plane Oberfläche des Polarisierers gewährleistet, wobei gleich­ zeitig die leitfähigen Elemente vor Korrosion geschützt sind.

Der notwendige Abstand zwischen der Antenne und den leitfä­ higen Elementen des Polarisierers kann in die Gesamthöhe des niederdielektrischen Materials integriert werden.

Um den Polarisierer auf einer Planarantenne zu befestigen, reicht es aus, daß die schon bestehenden Außenkanten des Gehäuses der Planarantenne verlängert und nach dem Auf­ setzen des Polarisierers auf die Antenne über diesen umge­ falzt werden, so daß der Polarisierer mit der Planarantenne eine Einheit bildet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Polarisierers ergibt sich dadurch, daß die Zwischenräume zwischen den leitfähigen Elementen ganz oder teilweise mit einem nieder­ dielektrischen Material ausgefüllt sind. Das niederdielek­ trische Material kann, muß aber nicht, dasselbe wie das niederdielektrische Material des Abstandhalters sein. Es kann nachträglich zwischen die Elemente geschoben oder auf­ gefüllt werden, z. B. durch einen Ausschäumprozeß. Sofern der Polarisierer der Gestalt ist, daß die Zwischenräume zwischen den leitfähigen Elementen nicht ausgefüllt ist, müssen die Zwischenräume nicht unbedingt mit einem nieder­ dielektrischen Material ausgefüllt sein. Die Entscheidung hängt maßgeblich von der Stabilität und den elektrischen Eigenschaften des Polarisierers in Zusammenwirken mit der Planarantenne ab.

Damit der Polarisierer und die zugehörige Flach- bzw. Plan­ arantenne stets in der richtigen Position zueinander sind, können diese, wie bereits oben angeführt, in einem Gehäuse einliegen. Es ist jedoch auch möglich, die Flachantenne mit dem Polarisierer zu verkleben. Ferner ist es möglich, den Polarisierer und die Flachantenne zueinander in Position zu halten und mit einem, insbesondere niederdielektrischen Ma­ terial zu umschäumen oder zu umgießen. Durch das Umschäumen oder Umgießen der beiden Komponenten werden vorteilhaft die beiden Komponenten von der Umwelt hermetisch abgeschlossen, so daß sie gegen mechanische oder witterungsbedingte Ein­ flüsse bestmöglich geschützt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es zudem, ein Ver­ fahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polarisierers bereitzustellen, mittels dem der Polarisierer möglichst in wenigen Arbeitsschritten und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zuerst in dem min­ destens ein aus insbesondere niederdielektrischem Material bestehenden Abstandhalter Aussparungen, insbesondere Nuten oder Bohrungen gefräst, geätzt, geschnitten, gesägt, ge­ brannt, gebohrt oder gepreßt und anschließend die Elemente in die Nuten eingelegt, geklebt oder gepreßt werden. Es ist dabei möglich, die Elemente nacheinander oder einzeln in den Abstandhalter einzulegen bzw. einzuführen.

Sofern keine Aussparungen für die leitfähigen Elemente in dem Abstandhalter sind, ist es möglich, die Elemente ledig­ lich in das Material des Abstandhalters einzudrücken. Hier­ durch treten jedoch oft große Spannungen im Material selbst auf, da relativ viel Material durch die Elemente verdrängt wird. Werden nun vorteilhaft die leitfähigen Elemente stark erhitzt, ist es möglich, daß das Material des Abstandhal­ ters, welches vorteilhaft Polystyrol ist, zum Schmelzen zu bringen oder zu verbrennen, so daß die Elemente in das Ma­ terial des Abstandhalters mit wenig Kraftaufwand in den Ab­ standhalter eindrückbar sind, wobei gleichzeitig kaum noch Spannungen im Material des Abstandhalters auftreten.

Je nach Art und Form des Abstandhalters können die Zwi­ schenräume zwischen den Elementen nach dem Einbringen die­ ser noch nicht ausgefüllt sein. Diese Zwischenräume können dann anschließend mit einem niederdielektrischen Material ausgefüllt bzw. ausgeschäumt werden. Es ist jedoch auch möglich, vorgefertigte Elemente aus niederdielektrischem Material in die Zwischenräume paßgenau einzulegen, so daß die Zwischenräume vollständig ausgefüllt sind.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Polarisierers kann auch dadurch erfolgen, daß die leitfähigen Elemente pa­ rallel und in richtigem Abstand zueinander gehalten werden und anschließend mit einem insbesondere niederdielek­ trischem Material umgossen bzw. umschäumt werden. Es ist vorteilhaft auch möglich, die Elemente im richtigen Abstand zueinander und zur Flachantenne auszurichten und diese dann zusammen mit der Flachantenne mittels eines geeigneten Ma­ terials zu umschäumen oder zu umgießen. Hierbei muß nicht zwangsläufig die Flachantenne mit integriert sein. Es ist auch möglich, den Polarisierer getrennt von der Flachan­ tenne durch einen Umschäumungs- oder Umgießungsprozeß zu fertigen.

Nachfolgend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen des Polarisierers anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen plattenförmigen Polarisierer mit Nuten zur Aufnahme von streifenförmigen leitfähi­ gen Elementen;

Fig. 2 einen zweigeteilten Abstandhalter mit Nuten zur Aufnahme von leitfähigen Elementen;

Fig. 3 und 4 rahmenförmiger Abstandhalter mit Nuten zur Aufnahme der leitfähigen Elemente;

Fig. 5 und 6 Herstellungs- und Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Polarisierers;

Fig. 7 und 8 Polarisierer und Flachantenne in einem ge­ meinsamen Gehäuse;

Fig. 9 einen gegossenen Polarisierer samt Flachan­ tenne;

Fig. 10 Herstellungsverfahren eines Polarisierers;

Fig. 11 Polarisierer mit stabförmigen leitfähigen Elementen.

Die Fig. 1 zeigt einen Polarisierer 1, bei dem eine Platte längliche Nuten 4 aufweist, die die Platte in einzelne Seg­ mente 3 unterteilt, welche als Distanzelemente für die ein­ zufügenden leitfähigen Elemente 5 dienen und den Zwischen­ raum 6 zwischen den leitfähigen Elementen im zusammen­ gebautem Zustand ausfüllen. Die einzelnen Distanzelemente 3 sind über Verbindungspunkte 2 miteinander in Verbindung. Die Nuten 4 haben die Form der leitfähigen Elemente 5, so daß diese vollständig in den Nuten 4 einliegen und nicht über den Rand der Nuten 4 herausragen. Die leitfähigen Ele­ mente 5 werden am einfachsten in Richtung der mit M gekenn­ zeichneten Pfeile in die Nuten 4 eingelegt. Dies kann ein­ zeln von Hand oder aber auch in einem einzigen maschinellen Schritt erfolgen.

Zur weiteren Reduzierung des Gewichts des Polarisierers ist es möglich, zwei streifenförmige Abstandhalter 7 vorzu­ sehen, welche die Enden der leitfähigen Elemente 5 mit ih­ ren Nuten 4 aufnehmen. Durch den Zwischenraum 8 zwischen den Abstandhaltern 7 und durch die zueinander beabstandeten leitfähigen Elemente 5 bleiben die Zwischenräume 6 der leitfähigen Elemente nach dem Einsetzen in die Abstand­ halter 7 frei. Zu einer besseren mechanischen Stabilisie­ rung des Polarisierers können die Abstandhalter 7, wie in Fig. 3 gezeigt, mittels Verbindungsseiten 7a verbunden sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig, wenn die leitfähigen Elemente bei der Ausführung nach der Fig. 2 mit den Abstandhaltern 7 verklebt werden.

Die Fig. 4 zeigt einen ähnlichen rahmenförmigen Abstand­ halter 9, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, jedoch sind bei diesem Rahmen senkrechte zur Strahlungsebene verlaufende Nuten 9b zur Aufnahme der Elemente 5 vorgesehen. Es liegen lediglich die Enden 5' in den Nuten 9b ein, so daß wiederum der Zwischenraum 6 zwischen den leitfähigen Elementen 5 nicht ausgefüllt ist.

Sofern die Ausführungsformen gemäß der Fig. 2 bis 4 eine nicht genügende Stabilität aufweisen oder aber nicht genü­ gend gegen äußere, insbesondere Witterungseinflüsse ge­ schützt sind, ist es möglich, wie in Fig. 10 dargestellt, die Zwischenräume 6 zwischen den leitfähigen Elementen 5 mittels eines Materials 21 auszufüllen. Dies kann ebenfalls ein niederdielektrisches Material sein. Es ist jedoch auch möglich, die leitfähigen Elemente zusammen mit dem Abstand­ halter mit dem Material 21 zu umgießen, so daß der gesamte Polarisierer gegen äußere Einflüsse geschützt ist und zudem stabiler wird.

Die Fig. 5 zeigt verschiedene Ausführungsformen A, B, C von Polarisierern und deren Herstellungsverfahren. Beim Po­ larisierer gemäß des Abschnitts A werden zuerst Nuten 4 in das Material des Abstandhalters gefertigt. Gleichzeitig können Ausgleichsaussparungen 12 ebenfalls z. B. in Form von Nuten in die Rückseite des Polarisierers eingearbeitet wer­ den, so daß es zu keinen inneren Spannungen in dem Polari­ sierer beim Einfügen der leitfähigen Elemente 5 kommt. Die Ausgleichsaussparungen können jedoch an der Vorderseite und auch zusätzlich an der Rückseite vorgesehen sein. Das leit­ fähige Element 5a wird anschließend in die jeweils vorge­ fertigte Nut 4 des Abstandhalters eingedrückt bzw. -gelegt. Sofern die Breite der Nut kleiner als die Breite des leit­ fähigen Elements ist, liegt das leitfähige Element 5 sicher in der Nut ein und kann nicht ohne weiteres aus dieser her­ ausfallen. Je nach Bedarf können die rechts an dem Polari­ sierer an der Fig. 5 angezeigten Dicken D2 bis D4 entspre­ chend gewählt werden. Durch die Dicken D3 und D4 kann ins­ besondere der Abstand zwischen den leitfähigen Elementen und der Planarantenne 14 mit ihren Strahlungselementen 15 bestimmt werden.

Der Bereich B zeigt einen Polarisierer und sein Her­ stellungsverfahren, bei dem Ausgleichsaussparungen 12 auf der Rückseite des Polarisierers vorgesehen sind. Dies ist notwendig, da in den Abstandhalter vor dem Einbringen der leitfähigen Elemente 5d bis 5f keine Aussparungen gefertigt werden. Die leitfähigen Elemente 5d bis 5f werden unter Druck in den Abstandhalter hineingedrückt, wodurch das Ma­ terial des Abstandhalters zur Seite gedrückt wird. Es ist jedoch auch möglich, daß die leitfähigen Elemente 5d bis 5f vor und/oder während dem Einbringen in den Abstandhalter derart erhitzt werden, daß bei Kontakt des leitfähigen Ele­ mentes mit dem Material des Abstandhalters dieses schmilzt oder verbrennt und somit dem eingeführten leitfähigen Ele­ ment Platz macht.

Im Bereich C sind die leitfähigen Elemente gemäß dem Her­ stellungsverfahren der Abschnitte A oder B in den Ab­ standhalter eingebracht worden. Auf der der Flachantenne 14 abgewandten Seite des Polarisierers ist eine Abdeckung bzw. Schutzschicht 13 auf dem Abstandhalter mit seinen ein­ liegenden leitfähigen Elementen 5 aufgeklebt oder in einer sonstigen Weise aufgetragen. Diese Abdeckung 13 dient als Korrosionsschutz für die leitfähigen Elemente und ferner zur Stabilisierung der mechanischen Eigenschaften des Pola­ risierers. Die Dicke D1 der Abdeckungsschicht 13 kann dabei frei gewählt werden.

Die Fig. 6 zeigt ebenfalls Herstellungs- und Ausfüh­ rungsformen des erfindungsgemäßen Polarisierers. In dem mit E gekennzeichneten Bereich des Polarisierers ist verdeut­ licht, daß zuerst Nuten 4 zur Aufnahme der leitfähigen Ele­ mente 5g bis 5j gefertigt werden, wonach dann Kleber 16 in die Nuten 4 gespritzt wird. Es ist jedoch auch denkbar, daß die leitfähigen Elemente 5g bis 5j vor dem Einführen in den Abstandhalter mit Kleber 16 beschichtet werden. Durch die Klebung wird ein Herausfallen der leitfähigen Elemente 5g bis 5j nach dem Einbringen und nach einer gewissen Aushär­ tezeit verhindert. Die Ausgleichsnuten 12 sind optional.

Der Bereich F zeigt eine weitere Ausführungsform eines Po­ larisierers, bei dem die leitfähigen Elemente in kanal­ förmigen Aussparungen einliegen. Die kanalförmigen Ausspa­ rungen können z. B. Bohrungen oder Sackbohrungen sein, wel­ che parallel zueinander und zur Strahlungsebene der Flach­ antenne 14 verlaufen. Nachdem die kanalförmigen Aus­ sparungen gefertigt worden sind, werden die stabförmigen leitfähigen Elemente mit insbesondere kreisförmigem Quer­ schnitt in die entsprechend geformten Aussparungen einge­ schoben. Hierbei können die leitfähigen Elemente 5j, wie links im Bild dargestellt, ebenfalls mit dem Abstandhalter verklebt werden. Auch kann nachträglich ein Versiegeln der insbesondere Bohrungen oder Sackbohrungen erfolgen.

Der Bereich G zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Ausgleichsaussparungen 12' versetzt zu den leitfähigen Elementen 5k angeordnet sind. Die leitfähigen Elemente 5k liegen hier vollständig in den Nuten 4' ein. Der Bereich oberhalb der leitfähigen Elemente 5k in den Nuten 4' wird nach dem Einbringen der leitfähigen Element 5k mittels ei­ nes Verschließmaterials, welches insbesondere das gleiche Material wie das Material des Abstandhalters ist, ausge­ füllt. Die Dicke D6 dieser Schicht zusammen mit der Höhe D5 der leitfähigen Elemente entspricht der Höhe der Nuten 4'. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht unbedingt erfor­ derlich, eine gemäß der Fig. 5 dargestellte Abdeckung 13 über dem Polarisierer vorzusehen.

Die Fig. 7 zeigt im Querschnitt das gemeinsame Gehäuse 18, welches die Flachantenne 14 sowie den Polarisierer 1 seit­ lich übergreift und, sofern die Flachantenne 14 mit dem Po­ larisierer 1 nicht verklebt ist, zusammenhält. Das Gehäuse 18 kann z. B. aus Aluminium gefertigt sein, wobei das Gehäu­ se als Streifen seitlich um die Anordnung bestehend aus dem Polarisierer 1 und der Flachantenne 14 gelegt bzw. gewickelt wird, wonach die seitlichen Kanten 18a und 18b des Streifens über die Kanten 13a und 14a umgefalzt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Gehäuse 18 als Wanne oder topfförmiges Teil auszugestalten, in welches die Anordnung aus Flachantenne 14 und Polarisierer 1 gelegt wird, wonach dann die oberen Kanten des wannen- bzw. topfförmigen Teils über die Kante 13a der Abdeckung des Polarisierers umge­ falzt wird.

Die Fig. 8 zeigt einen Polarisierer 1, welcher den Ausfüh­ rungsformen gemäß der Fig. 1 bis 4 und 10 entspricht, wobei ebenfalls ein der Fig. 7 entsprechendes Gehäuse 18 vorgesehen ist.

Die Fig. 9 zeigt ein gemeinsames Gehäuse 20 für den Pola­ risierer 1 und die Flachantenne 14, wobei das Gehäuse be­ stehend aus den seitlichen Wänden 20a bis 20c ein Spritz­ gußgehäuse ist. Bei der Fertigung dieses Spritzgußgehäuses kann die Anordnung aus Flachantenne 14 und Polarisierer 1 entweder sofort von dem Material des Gehäuses 20 umspritzt werden oder aber das Gehäuse 20 ist mindestens in zwei Tei­ len gefertigt, wobei dann nach dem Fertigen des Gehäuses 20 die Anordnung in das Gehäuse eingebaut wird.

Die Fig. 11 zeigt einen weiteren Polarisierer, bei dem zwei stabförmige Abstandhalter 23 parallel zueinander ange­ ordnet sind. Die stabförmigen Abstandhalter 23 haben in äquidistanten Abständen Sackbohrungen zur Aufnahme von En­ den der leitfähigen Elemente 24. Dieser Polarisierer kann ebenfalls nach dem Zusammenbau von einem Material umschäumt oder umgossen werden, wodurch die mechanische Stabilität des Polarisierers erhöht wird.

Die Art und Weise, wie die leitfähigen Elemente in dem je­ weiligen Abstandhalter einliegen, ist jeweils bedingt durch das Profil der leitfähigen Elemente selbst. Sofern der Werkstoff Polystyrol für den Abstandhalter verwendet wird, können die jeweils für die leitfähigen Elemente vorzusehen­ den Aussparungen relativ einfach hergestellt werden. So können die jeweils benötigten Nuten in einem Arbeitsschritt gleichzeitig z. B. durch mehrere parallel zueinander ausge­ richtete Sägeblätter gefertigt werden. Auch ist es möglich, bei bestimmten Ausführungsformen eine sehr große Platte mit sehr einliegenden leitfähigen Elementen zu fertigen, welche nachträglich in Segmente unterteilt wird, die den jeweils benötigten Größen für Flachantennen entsprechen.

Bezugszeichenliste

1

Polarisierer

2

Verbindungspunkte zwischen den Distanzele­ menten

3

des Abstandhalters

3

Distanzelement

4

Aussparungen/Nuten

4

a Bereich des Abstandhalters, in den das leit­ fähige Element eingedrückt wird

5

leitfähige Elemente

5

' in Nuten einliegende Enden der leitfähigen Elemente

5

5

'' die die Zwischenräume

6

bildenden flachen Seiten

5

a,

5

b,

5

c leitfähige Elemente

5

des Bereichs A

5

d,

5

e,

5

f leitfähige Elemente

5

des Bereichs B

5

g,

5

h,

5

i leitfähige Elemente

5

des Bereichs E

5

j leitfähige Elemente

5

des Bereichs F

5

k leitfähige Elemente

5

des Bereichs G

6

Zwischenräume zwischen den Elementen

5

7

Streifenförmige Abstandhalter

7

a Verbindungsseiten der streifenförmigen Ab­ standhalter

7

8

Zwischenraum zwischen den streifenförmigen Abstandhalter

7

9

Rahmenförmiger Abstandhalter mit senkrecht zur Strahlungsebene verlaufenden Nuten

9

b zur Aufnahme der Elemente

5

9

a Verbindungsseiten ohne Nuten

9

b Aufnahmenuten

10

Bereich zwischen einliegenden Elementen und Ausgleichsaussparungen

12

11

Bereich zwischen den Ausgleichsaussparungen

12

Ausgleichsaussparungen bzw. -nuten

13

Abdeckung der leitfähigen Elemente

13

a Übergriffene Kante der Abdeckung

13

14

Flachantenne

14

a Übergriffene Kante der Flachantenne

14

15

Strahlungselemente der Flachantenne

14

16

Kleber

17

Verschließmaterial

18

Gemeinsames Gehäuse für Flachantenne

14

und Polarisierer

18

a,

18

b Übergreifende Kanten des Gehäuses

18

19

Füllmaterial zwischen den leitfähigen Ele­ menten

5

20

Polarisierer und Flachantenne einschließen­ des Gehäuse

20

a,

20

b,

20

c Seitenwände des Spritzgußgehäuses

20

21

Füllmaterial im Behältnis

21

a Füllmaterial

22

Behältnis

23

Stabförmiger Abstandhalter (zweigeteilt)

24

Leitfähige Elemente

25

Sackbohrungen zur Aufnahme der leitfähigen Elemente

24

A Abstandhalter mit vorgefertigten Nuten
B Abstandhalter ohne vorgefertigte Nuten
C Polarisierer mit Abdeckung

13

D1 Dicke der Abdeckung

13

D2, D5 Höhe der leitfähigen Elemente

5

D3 Abstand zwischen den Nuten

4

und den Aus­ gleichsaussparungen

12

D4 Höhe der Ausgleichsaussparungen

12

D6 Höhe des die Nuten auffüllenden Verschließ­ materials

17

E Abstandhalter mit eingeklebten leitfähigen Elementen
F Abstandhalter mit stabförmigen leitfähigen Elementen
G Abstandhalter mit zu den leitfähigen Elemen­ ten versetzt angeordneten Ausgleichsausspa­ rungen, wobei zusätzlich die Nuten mit Ver­ schließmaterial aufgefüllt sind
M Einbringrichtung der Elemente

5

Claims (25)

1. Polarisierer (1) für elektromagnetische Strahlung, wobei der Polarisierer (1) parallel und in einem bestimmtem Abstand zueinander angeordnete elektrisch leitfähige Ele­ mente (5, 24) hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elemente (5, 24) durch mindestens einen Abstandhalter (3, 7, 9, 23) zueinander in Position ge­ halten sind, wobei jeder Abstandhalter (3, 7, 9, 23) aus einem niederdielektrischen Material ist.

2. Polarisierer (1) für elektromagnetische Strahlung, wobei der Polarisierer (1) parallel und in einem bestimmtem Abstand zueinander angeordnete elektrisch leitfähige Ele­ mente (5, 24) hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elemente (5, 24) in mindestens einem platten- oder streifenförmigen Abstandhalter (3, 7, 9, 23) lösbar oder nicht lösbar einliegen und von dem mindestens zueinander in Position gehalten sind.

3. Polarisierer (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3, 7, 9, 23) aus einem niederdielektrischen Material ist.

4. Polarisierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (6) zwischen den Elementen (5, 24) ganz oder teilweise mit einem niederdielektrischen Material ausge­ füllt sind.

5. Polarisierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (6) von dem mindestens einem Abstandhalter (3, 7, 9, 23) zumindest teilweise ausgefüllt sind.

6. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5, 24) mit dem Abstandhalter (3, 7, 9, 23) ver­ klebt sind.

7. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3, 7, 9, 23) Aussparungen (4) hat, in denen die Elemente (5, 24) lösbar oder nicht lösbar einliegen.

8. Polarisierer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (D2) der als Nuten (4) gefertigten Aussparungen der Höhe der Elemente (5, 24) entspricht.

9. Polarisierer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (4) größer als die Höhe der Elemente (5, 24) ist, derart, daß jede Nut (4) mit darin befindlichem Element (5, 24) mit ei­ nem Verschließmaterial (17) insbesondere plan zur Oberflä­ che des Abstandhalters (3, 7, 9, 23) auffüllbar oder ver­ schließbar ist.

10. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3, 7, 9, 23) Bohrungen hat, in denen die Elemente (5, 24) lösbar oder nicht lösbar einliegen.

11. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstandhalter Ausgleichsausspa­ rungen (12, 12') und/oder Hohlräume hat, die an der Vorder- und/oder Rückseite des Abstandhalters und/oder im Abstand­ halter angeordnet sind, insbesondere an der zur die Elemen­ te (5, 24) aufweisenden Seite abgewandte Seite, wobei insbe­ sondere die Aussparungen (12, 12') Ausgleichsnuten und/oder -bohrungen sind.

12. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierer (1) auf seiner der Antenne (14) abgewand­ ten Seite eine Schutzschicht (13) gegen mechanische und/oder Witterungseinflüsse und/oder zum korrosionsfreien Verschluß der Elemente (5, 24) hat.

13. Polarisierer (1) nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierer (1) direkt auf der Flachantenne (14) auf­ liegt.

14. Polarisierer (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierer (1) mit der Flachantenne (14) verklebt ist.

15. Polarisierer () nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierer (1) und die zugehörige Flachantenne (14) mit einem insbesondere niederdielektrischen Material um­ schäumt oder umgossen sind.

16. Polarisierer (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierer (1) und die Flachantenne () in einem Gehäuse (18) angeordnet sind.

17. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst in den min­ destens einen aus insbesondere niederdielektrischem Mate­ rial bestehende Abstandshalter (3, 7, 9, 23) Aussparungen (4), insbesondere Nuten oder Bohrungen gefräßt, geätzt, ge­ schnitten, gesägt, gebrannt, gebohrt oder gepreßt und an­ schließend die Elemente (5, 24) in die Aussparungen (4) ein­ gelegt, geklebt, gedrückt oder gepreßt werden.

18. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor, nach oder während dem Erzeugen der die Elemente (5, 24) aufnehmenden Aussparungen (4) die Ausgleichsaussparungen (12, 12') insbesondere Ausgleichs­ nuten gefräßt, geätzt, geschnitten, gesägt, gebrannt oder gepreßt werden.

19. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Elemente (5, 24) einzeln oder nacheinander in den bzw. die Abstandhalter (3, 7, 9, 23) eingedrückt oder eingelegt werden, wobei die Elemente (5, 24) zueinander parallel und in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind.

20. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elemente (5, 24) vor dem Einbrin­ gen in den bzw. Abstandhalter (3, 7, 9, 23) so stark erhitzt werden, daß das Material des Abstandhalters (3, 7, 9, 23) bei Kontakt mit den erhitzten Elementen (5, 24) schmilzt oder verbrennt und derart die Aussparungen für die Elemente (5, 24) gebildet werden.

21. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach dem Einbringen der Ele­ mente (5, 24) in den bzw. die Abstandhalter (3, 7, 9, 23) die Zwischenräume (6) zwischen den Elementen (5, 24) mit einem niederdielektrischen Material ausgefüllt oder ausgeschäumt werden.

22. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zusätzlich zu den Zwischenräumen (6) die Abstandhalter (3, 7, 9, 23) und die Elemente (5, 24) voll­ ständig umgossen oder umschäumt werden.

23. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 17 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß nach dem Zusammenfügen von Abstandhalter (3, 7, 9, 23) und zugehöriger Flachantenne (14) beide mit einem insbesondere nieder­ dielektrischen Material umgossen oder umschäumt werden.

24. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5, 24) parallel und im richtigen Abstand zueinan­ der ausgerichtet und gehalten werden und anschließend um­ schäumt oder umgossen werden, derart, daß das umfließende Material den Abstandhalter bildet.

25. Verfahren zur Herstellung eines Polarisierers (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5, 24) parallel und im richtigen Abstand zueinan­ der und zur Flachantenne (14) ausgerichtet und gehalten werden und die Flachantenne (14) zusammen mit den Elementen (5, 24) umschäumt oder umgossen werden, derart, daß das um­ fließende Material den Abstandhalter bildet.