DE19982430B4 - Aperturantenne und Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne - Google Patents

Aperturantenne und Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne Download PDF

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Abstract

Aperturantenne (21) bei der ein Aperturantennenelement (41, 51) parallel zu einer Grundebene (15) angeordnet ist, und ein Zuführleiter (34, 35) zwischen dem Aperturantennenelement und der Grundebene (15) ebenfalls parallel zu der Grundebene (15) angeordnet ist;
das Aperturantennenelement (41, 51) und der Zuführleiter (34, 35) umfassen einen ersten und zweiten Abschnitt, die einen rechten Winkel einschließen und parallel zueinander angeordnet sind;
und ein zentraler Leiter einer koaxialen Zuleitung ist mit einem Ende des Zuführleiters (34, 35) verbunden, und ein äußerer Leiter der koaxialen Leitung ist elektrisch mit der Grundebene verbunden, so daß die elektrische Leistung von der koaxialen Leitung zu dem Aperturantennenelement (41, 51) über elektromagnetische Kopplung zugeführt wird, wobei:
das Aperturantennenelement (41, 51) aus einer geschlossenen Schleife besteht, die als quadratische oder kreisförmige flache elektrisch leitende Platte mit einer vorbestimmten Breite in radialer Richtung und mit einem zentralen Loch ausgebildet ist, und wobei
die Länge des...

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne und auf eine Aperturantenne. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne, das entwickelt ist, um die Dicke der Aperturantenne reduzieren zu können und die Montage der Aperturantenne zu erleichtern, und die Erfindung betrifft insbesondere eine Aperturantenne (plain antenna), die in der Lage ist, vertikal polarisierte Wellen und horizontal polarisierte Wellen oder linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen auszusenden und zu empfangen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Aperturantenne mit einem schleifenartigen Antennenelement bekannt. Bei der Aperturantenne dieser Bauart sind beide Enden eines quadratischen oder kreisförmigen schleifenartigen Antennenelements mit symmetrischen Leitungsanschlüssen eines Symmetrierglied-Konversionsschaltkreises und eines Impedanzwandlungs-Schaltkreises über symmetrische Leitungen verbunden, und unsymmetrische Leitungsverbindungs-Anschlüsse des Symmetrierglied-Konversionsschaltkreises und des Impedanzwandlungs-Schaltkreises sind über ein koaxiales Kabel mit einem Empfänger oder einem Sender verbunden.
  • Wenn ein Zuführpunkt auf einem horizontalen Abschnitt des Antennenelements vorgesehen ist, dann wird eine Aperturantenne für horizontal polarisierte Wellen erhalten, und wenn ein Zuführpunkt an einem vertikalen Abschnitt angeordnet ist, dann wird eine Aperturantenne für vertikal polarisierte Wellen erhalten.
  • Wenn das schleifenartige Antennenelement mit Seitenelementabschnitten (Verschiebungselementabschnitte) versehen ist, dann wird eine Phasendifferenz von 90° zwischen der horizontal polarisierten Welle und der vertikal polarisierten Welle in Abhängigkeit der Recktanz erzielt, die von den Bereichen und der Ausbildung der Seitenelementabschnitte gebildet wird, wobei die linear polarisierten Wellen in zirkular polarisierte Wellen konvertiert werden, und wobei eine Aperturantenne für zirkular polarisierte Wellen ausgebildet ist. Wenn die Seitenelementabschnitte an Positionen von ungefähr –45° und ungefähr +135° bezüglich dem Leistungseinspeisungspunkt des Antennenelements bei Betrachtung von vorne vorgesehen sind, dann wird eine Aperturantenne für linksdrehend polarisierte Wellen erzielt. Wenn die Seitenelementabschnitte an Positionen von ungefähr +45° und ungefähr –135° bezüglich dem Leistungszuführpunkt des Antennenelements und bei Vorderansicht angeordnet sind, dann wird eine Aperturantenne für rechtsdrehend polarisierte Wellen erzielt.
  • Die herkömmliche Aperturantenne benötigt also einen Symmetrierglied-Konversionsschaltkreis und einen Impedanzwandlungs-Schaltkreis, d. h. es werden eine Vielzahl von Teilen, und eine Vielzahl von Schritten bei der Montage benötigt, was zu hohen Herstellungskosten führt. Eine Aperturantenne mit einer geringen Größe und einer kleineren Dicke ist daher von Vorteil. Außerdem ist eine einzelne Antenne nicht in der Lage horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen oder linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen zu senden und zu empfangen. Um beide Arten der Polarisationsmoden, nämlich horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen oder linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen verarbeiten zu können, müssen daher Antennen zweier Systeme installiert sein, was einen beträchtlichen Raum benötigt und teuer ist.
  • Aus Nakano Hisamatsu u. a.:
  • In: Proceedings of the 1997 Communications Society Conference of IEICE, 3.–6. September 1997, Seite 6 ist eine Aperturantenne bekannt, bei der ein Aperturantennenelement parallel zu einer Grundebene angeordnet ist, und bei der eine Zuführleiter zwischen den Aperturantennenelement und der Grundebene ebenfalls parallel zu der Grundebene angeordnet ist. Bei der vorstehenden bekannten Aperturantenne ist das Aperturantennenelement schleifenförmig aus einem leitenden Drahtelement ausgebildet, was ebenfalls aufwendig herzustellen ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Aperturantenne bereitzustellen, die unter Verwendung einer geringeren Anzahl von Teilen und in kleinerer Größe hergestellt werden kann, und die in der Lage ist, zwei Arten von Polarisationsmoden, horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen, oder linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen zu verarbeiten, obwohl nur eine Antenne verwendet wird.
  • Die vorstehende Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Zuführung von elektrischer Leistung zu einer Aperturantenne;
  • 2 zeigt eine graphische Darstellung von Echodämpfungseigenschaften der Aperturantenne von 1;
  • 3 zeigt eine graphische Darstellung einer Strahlungscharakteristik der Aperturantenne von 1, wenn θ = 0° (Richtung: von der Antenne nach vorne);
  • 4 zeigt eine graphische Darstellung des Achsenverhältnisses und der Verstärkung der Aperturantenne von 1 in Abhängigkeit der Frequenz;
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung einer weiteren Aperturantenne
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Aperturantenne für horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen;
  • 7(a) zeigt eine Vorderansicht einer weiteren Aperturantenne und
  • 7(b) zeigt eine Seitenansicht hiervon;
  • 8 zeigt eine graphische Darstellung einer weiteren Aperturantenne;
  • 9(a) zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Aperturantenne
  • 9(b) zeigt eine Seitenansicht hiervon;
  • 10 zeigt eine Vorderansicht einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Aperturantennenelements;
  • 11 zeigt eine graphische Darstellung des Achsenverhältnisses/Frequenzcharakteristika von drei Arten von Aperturantennen;
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aperturantenne 1 für rechtsdrehend polarisierte Wellen, mit einem Aperturantennenelement 2, das als quadratische Schleife ausgebildet ist, und eine Umfangslänge C (ungefähr eine Wellenlänge) hat; einen Zuführleiter 3, der als invertiertes L ausgebildet ist, und eine Länge LV + LH hat; Seitenelementabschnitte (Verschiebungselementabschnitte) 4a und 4b mit einer Länge ΔL zur Erzeugung von zirkular polarisierten Wellen, und eine Grundebene 5, die eine Metallplatte ist, und die größer ausgebildet ist, als das Aperturantennenelement 2.
  • Hier sei angenommen, daß die Drahtstärke (Radius) des Aperturantennenelements 2 gleich p ist, die Höhe des Aperturantennenelements 2 von der Grundebene 5 gleich h ist, die Umfangslänge ist, C = 1,032 λ1.472, h = 0.0491 λ1.472, ΔL = 0.0.29 λ1.472, LV = 0.014 λ1.472, und LH = 0.236 λ1.472, wobei λ1.472 eine Wellenlänge im freien Raum bei einer Frequenz von 1.472 GHz ist.
  • Das Aperturantennenelement 2 ist über der Grundebene 5 und parallel zu der Grundebene 5 angeordnet. Die Grundebene 5 weist einen Leiter durch das Loch 6 auf, das gegenüber einem Punkt der Schleife des Aperturantennenelements 2 angeordnet ist. Der Zuführleiter 3 kommt nicht in Kontakt mit der Grundebene 5, führt durch das Leitungsloch 6 nach oben, biegt in horizontaler Richtung ab, und ist parallel mit dem Aperturantennenelement 2 entlang der Schleife des Aperturantennenelements 2 angeordnet.
  • Ein Ende der Zuführleitung 3 auf der hinteren Oberfläche der Grundebene 5 ist mit einem zentralen Leiter 7a einer koaxialen Zuführleitung verbunden, und ein äußerer Leiter 7b der koaxialen Zuführleitung ist mit der Grundebene 5 verbunden, um von dem Zuführleiter 3 über elektromagnetische Kopplung elektrische Leistung zu der Grundebene zuzuführen.
  • 2 bis 4 zeigen die Charakteristika der Aperturantenne, wobei 2 Echodämpfungseigenschaften einer 50 Ohm-Koaxialleitung zeigt. Ein Band, in dem die Echodämpfungseigenschaft nicht größer als –14 dB ist, ist 1.5% (von 1.461 GHz bis 1.483 GHz).
  • 3 zeigt eine Strahlungscharakteristik bei θ = 0° (Richtung: vordere Oberfläche der Antenne), wobei die Halbleistungsstrahlbreite der rechtsdrehenden Störwellen (ER) ungefähr 70° beträgt, und die inverse Störwellenkomponente (EL) –20 dB oder weniger beträgt.
  • 4 zeigt das Achsenverhältnis (A. R.) und die Verstärkung in Abhängigkeit der Frequenz, wobei ein Zirkular-Ablenk-Wellenstrahlungsband, bei dem das Achsenverhältnis nicht mehr als 3 dB beträgt, ungefähr 0.5% beträgt. Die Verstärkung einer zentralen Frequenz beträgt 9.4 dB, und eine Verstärkungsänderung beträgt in diesem Band ungefähr 0.1 dB.
  • Wenn die Positionen der Seitenelementabschnitte 4a und 4b um 180° gedreht werden, was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, und die Richtung des Zuführleiters 3 rechts/links invertiert wird, dann wird eine Aperturantenne für linksdrehend polarisierte Wellen erhalten. Wenn die Seitenelementabschnitte 4a und 4b von dem Aperturantennenelement 2 entfernt werden, dann wird eine Aperturantenne für linear polarisierte Wellen erhalten, die mit den horizontal polarisierten Wellen oder den vertikal polarisierten Wellen korrespondiert.
  • 5 zeigt eine weitere Aperturantenne, bei der das Leiterzuführungsloch 6 in der Grundebene 5 an einer Position angeordnet ist, die mit einer Ecke des Aperturantennenelements 2 korrespondiert, und der Zuführleiter 3 ist parallel mit einer Seite des Aperturantennenelements 2 angeordnet.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Aperturantenne 11, die in der Lage ist, sowohl horizontal polarisierte Wellen als auch vertikal polarisierte Wellen zu senden und zu empfangen. Die Aperturantenne 11 umfaßt ein Aperturantennenelement, das als quadratische Schleife mit einer Umfangslänge C (von ungefähr einer Wellenlänge) ausgebildet ist, zwei Zuführleiter 13 und 14, die eine Länge LV + LH (von ¼ Wellenlänge) haben, und eine Grundebene 15.
  • Das Aperturantennenelement 12 ist über der Grundebene 15 und parallel zur Grundebene 15 angeordnet, und die Zuführleiter 13 und 14 haben die Gestalt eines invertierten L, das durch die Grundebene 15 führt, und sind zwischen dem Aperturantennenelement 12 und der Grundebene 15 angeordnet. Die Grundebene 15 hat durchgehende Löcher 16 und 17 gerade unter einem mittleren Punkt eines horizontalen Abschnittes 12H des Aperturantennenelements 12 und gerade unter einem mittleren Punkt eines vertikalen Abschnitts 12V. Die beiden Zuführleiter 13 und 14 haben keinen Kontakt mit der Grundebene 15, sondern sind mit ihren Enden, die Zuführpunkte sind, mit einem in den Löchern 16 und 17 angeordneten Leiter verbunden.
  • Der Zuführleiter 13, der vertikal durch das Loch 16 gegenüber dem Horizontalelement 12H nach oben führt, ist im rechten Winkel nach links gebogen, wie aus der Vorderansicht hervorgeht, und erstreckt sich entlang dem Horizontalelementabschnitt 12H und dem linken Vertikalelementabschnitt 12V, und erstreckt sich bis zu einem mittleren Punkt des linken vertikalen Elementabschnitts 12V. Der Zuführleiter 14, der sich durch das Loch 17 gegenüber dem rechten vertikalen Elementabschnitt 12V nach oben erstreckt, ist rechtwinklig gebogen (nach oben in 6), und erstreckt sich entlang dem vertikalen Elementabschnitt 12V und dem oberen horizontalen Elementabschnitt 12H und erstreckt sich bis zu einem mittleren Punkt des oberen Elementabschnitts 12H.
  • Die Enden der Zuführleiter 13 und 14, die sich auf die andere Seite der Grundebene 15 erstrecken, sind mit zentralen Leitern 18a und 19a separater koaxialer Zuführleitungen verbunden, und äußere Leiter 18b und 19b der koaxialen Zuführleitungen sind mit der Grundebene 5 verbunden, um von dem Zuführleiter 13 oder 14 zu dem Aperturantennenelement 12 über elektromagnetische Kopplung elektrische Leistung zuzuführen.
  • Wenn die elektrische Leistung von dem horizontalen Zuführleiter 13 zugeführt wird, dann werden horizontal polarisierte Wellen von dem Aperturantennenelement 12 abgestrahlt, und wenn die elektrische Leistung von dem vertikalen Zuführleiter 14 zugeführt wird, dann werden vertikal polarisierte Wellen abgestrahlt. Durch Wechsel der Zuführung der elektrischen Leistung mittels Wechsel (Schalten) des horizontalen Zuführleiters 13 und des vertikalen Zuführleiters 14 können horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen unter Verwendung einer einzigen Aperturantenne 11 empfangen oder übertragen werden.
  • Die elektrische Leistung wird über elektromagnetische Kopplung dem Aperturantennenelement 12 über die Zuführleiter 13 und 14 zugeführt, die nahe dem Aperturantennenelement 12 angeordnet sind, das schleifenförmig ausgebildet ist; d. h., die elektrische Leistung wird dem Aperturantennenelement zugeführt, indem die Zuführleitungen zweier Systeme gewechselt (geschaltet) werden, so daß sowohl horizontal polarisierte Wellen als auch vertikal polarisierte Wellen verarbeitet werden können. Die Zuführleitungen sind nicht mit dem Aperturantennenelement 12 verbunden und haben eine niedrige Impedanz, was es ermöglicht, den Abstand zwischen dem Aperturantennenelement und der Grundebene zu erniedrigen, und so eine Antenne bereitzustellen, die eine kleinere Dicke und eine höhere Empfindlichkeit hat. Die Antenne kann auf einfache Weise hergestellt werden, da zwischen dem Antennenelement und den Zuführleitungen keine Verbindung nötig ist.
  • 7 zeigt ein Aperturantennenelement 22 einer Aperturantenne 21 für horizontal/vertikal polarisierte Wellen, das als elektrisch leitende Metallplatte ausgebildet ist, die die Form einer ebenen rechtwinklingen Schleife mit einer vorbestimmten Breite in radialer Richtung hat. Zuführleiter 23 und 24 ebenfalls mit inverser L-förmiger Ausbildung sind ähnlich wie das Aperturantennenelement 22 aus einer Metallplatte ausgebildet, und haben eine Breite, die größer ist als die Zuführleiter, die aus Drähten hergestellt sind. Eine Leitung mit kreisförmigem Querschnitt erstreckt sich in der Mitte zwischen dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang des Aperturantennenelements 22 und hat eine Umfangslänge, die ungefähr der Wellenlänge im freien Raum λ1.472 bei einer Frequenz von 1.472 GHz entspricht. Der Unterschied zwischen der inneren Umfangslänge und der äußeren Umfangslänge ist groß, und das Frequenzband wird breiter als bei der Ausbildung von 6. Auf ähnliche Weise ermöglichen die Zuführleiter 23 und 24 in der Form einer flachen Platte ein weiteres Frequenzband als die Zuführleiter aus Drähten.
  • 8 zeigt eine Aperturantenne 31 für zirkular polarisierte Wellen mit einem Aperturantennenelement 32, das als Schleife ausgebildet ist, und das mit zwei Seitenelementabschnitten (Verschiebungselementabschnitten) 33 mit einer Elementlänge von ΔL = 0.029 λ1.472 als seitliche Elemente zur Synthetisierung der zirkular polarisierten Wellen versehen ist. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, erstrecken sich die Seitenelementabschnitte 33 von zwei Orten in Richtung zur Mitte, d. h. an einer Ecke zwischen dem unteren horizontalen Elementabschnitt 32H, wo ein Zuführpunkt 34a eines Zuführleiters 34 angeordnet ist, und einem rechten vertikalen Elementabschnitt 32V, wo ein Zuführpunkt 35a eines anderen Zuführleiters 35 angeordnet ist, und einer Ecke, die symmetrisch um 180° gegenüber dem Mittelpunkt liegt.
  • Wenn die elektrische Leistung von dem horizontalen Zuführleiter 34 eingeleitet wird, dann ist die Phase der vertikal polarisierten Wellenkomponente gegenüber der Phase der horizontal polarisierten Wellenkomponente um 90° verzögert, aufgrund der Recktanz der Verschiebungselementabschnitte 33, und die rechtsdrehend polarisierten Wellen werden von dem Aperturantennenelement 32 in +Z-Richtung abgestrahlt (nach oben in der Zeichnung). Wenn die elektrische Leistung von dem vertikalen Zuführleiter 35 eingespeist wird, dann ist außerdem die Phase der horizontal polarisierten Wellenkomponente gegenüber der vertikal polarisierten Wellenkomponente um 90° verzögert, und die linksdrehend polarisierte Wellen werden von dem Aperturantennenelement 32 in +Z-Richtung abgestrahlt. Durch Wechsel (Schalten) des horizontalen Zuführleiters 34 und des vertikalen Zuführleiters 35 können linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen unter Verwendung einer einzigen Aperturantenne 31 gesendet und empfangen werden.
  • 9 zeigt das Aperturantennenelement 41, nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, das eine Metallplatte mit einem zentralen Loch umfaßt, und wobei Seitenelementabschnitte 42 von zwei Ecken nach innen vorspringend ausgebildet sind, wobei die beiden Ecken um 180° bezüglich dem Mittelpunkt des Aperturantennenelements voneinander getrennt sind, ähnlich wie bei dem Aperturantennenelement für zirkular polarisierte Wellen von 8, so daß zirkular polarisierte Wellen gesendet und empfangen werden können.
  • Ein Aperturantennenelement 51 von 10 umfaßt eine quadratische Metallplatte mit einem zentralen Loch 52, das in radialer Richtung verlängert ist, wobei die Breite des schleifenförmigen Aperturantennenelements vergrößert ist und die Bereiche der Seitenelementabschnitte 53 vergrößert sind.
  • 11 zeigt Achsenverhältnischarakteristika von Aperturantennen unter Verwendung der Aperturantennenelemente von 8, 9 und 10, wobei eine Kurve A die Charakteristika eines Aperturantennenelements 32 von 8 wiedergeben, das aus einem Draht hergestellt ist, und eine Kurve B, die Charakteristika eines Aperturantennenelements 41 von 9 wiedergibt, das aus einer Metallplatte hergestellt ist, und eine Kurve C, die Charakteristika eines weiteren erfindungsgemäßen Aperturantennenelements 51 von 10 wiedergibt, das aus einer Metallplatte hergestellt ist. Auf der Ordinate ist das Achsenverhältnis aufgetragen (A. R.), auf der Abszisse ist die Frequenz (f) aufgetragen, und aus der Darstellung von 11 geht hervor, daß das Frequenzband mit der Breite des Elements zunimmt, und das Antennenelement 51 das breiteste Frequenzband aufweist, wie von der Kurve C angegeben ist.
  • Obwohl die oben genannten Ausführungen anhand von quadratischen Aperturantennenelementen beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungen beschränkt, und das Aperturantennenelement kann auch kreisförmig ausgebildet sein. Die Erfindung kann außerdem im Rahmen der technischen Lehre der Erfindung vielfach variiert werden, und die Erfindung schließt derartige modifizierte Ausführungen selbstverständlich mit ein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zufuhr elektrischer Leistung zu einer Aperturantenne, das oben beschrieben ist, ist die Zuführleitung mit dem Aperturantennenelement nicht verbunden, und die elektrische Leistung wird dem Aperturantennenelement von dem Zuführleiter über elektromagnetische Kopplung zugeführt, der nahe bei dem Aperturantennenelement angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, die Eingangsimpedanz der Aperturantenne zu erniedrigen, und den Abstand zwischen dem Antennenelement und der Grundebene zu erniedrigen, so daß eine Antenne mit verringerter Dicke und höherer Empfindlichkeit bereitgestellt werden kann. Die Antenne kann außerdem auf einfache Weise hergestellt werden, da zwischen dem Antennenelement und der Zuführleitung keine Verbindung nötig ist.
  • Mittels dem oben genannten erfindungsgemäßen Verfahren kann die elektrische Leistung zu einem Aperturantennenelement von Zuführleitungen einer Vielzahl von Systemen zugeführt werden. Durch Wechsel der Zuführleitungen zweier Systeme ist es möglich, elektromagnetische Wellen zweier Arten von Polarisationsmoden zu senden und zu empfangen, d. h. horizontal polarisierte Wellen und vertikal polarisierte Wellen, oder linksdrehend polarisierte Wellen und rechtsdrehend polarisierte Wellen, wodurch es möglich ist, eine Aperturantenne bereitzustellen, die eine verringerte Dicke hat und in ihrer Wirkung vervielfacht ist. Durch Erweiterung der Breite des schleifenförmigen Aperturantennenelements kann außerdem die Frequenzbandbreite verbreitert werden. Durch Ausbildung der Zuführleiter in der Form von flachen Platten, ist es außerdem möglich, das Frequenzband noch weiter zu erweitern, so daß die Aperturantenne eine weiter verbesserte Wirkungsweise hat.

Claims (3)

  1. Aperturantenne (21) bei der ein Aperturantennenelement (41, 51) parallel zu einer Grundebene (15) angeordnet ist, und ein Zuführleiter (34, 35) zwischen dem Aperturantennenelement und der Grundebene (15) ebenfalls parallel zu der Grundebene (15) angeordnet ist; das Aperturantennenelement (41, 51) und der Zuführleiter (34, 35) umfassen einen ersten und zweiten Abschnitt, die einen rechten Winkel einschließen und parallel zueinander angeordnet sind; und ein zentraler Leiter einer koaxialen Zuleitung ist mit einem Ende des Zuführleiters (34, 35) verbunden, und ein äußerer Leiter der koaxialen Leitung ist elektrisch mit der Grundebene verbunden, so daß die elektrische Leistung von der koaxialen Leitung zu dem Aperturantennenelement (41, 51) über elektromagnetische Kopplung zugeführt wird, wobei: das Aperturantennenelement (41, 51) aus einer geschlossenen Schleife besteht, die als quadratische oder kreisförmige flache elektrisch leitende Platte mit einer vorbestimmten Breite in radialer Richtung und mit einem zentralen Loch ausgebildet ist, und wobei die Länge des Umfangs einer zentralen Linie, die in der Mitte zwischen einem inneren und äußeren Umfang des Aperturantennenelements (41, 51) verläuft im wesentlichen einer Wellenlänge der Empfangsfrequenz entspricht, und wobei gerade unter der zentralen Linie ein Zuführleiter (34, 35) mit einer Länge von ¼ der Wellenlänge angeordnet ist; und wobei das Aperturantennenelement (41, 51) einen ersten und zweiten Seitenelementabschnitt (42, 53) umfasst, der sich in Richtung des Mittelpunktes der geschlossenen Schleife erstreckt; und wobei der erste und zweite Seitenelementabschnitt (42, 53) sind parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Seitenelementabschnitte (42, 53) von zwei Ecken des zentralen Loches nach innen vorspringend ausgebildet sind und bezüglich dem Mittelpunkt des Aperturantennenelements (41, 51) um 180° voneinander getrennt sind, so daß ein zentrales längliches Loch ausgebildet ist
  2. Aperturantenne (21) nach Anspruch 1, wobei: das Aperturantennenelement (41, 51) umfasst einen ersten (34) und zweiten (35) Zuführleiter mit einer ersten und zweiten koaxialen Zuleitung; und die zentralen Leiter der koaxialen Zuleitungen sind jeweils an Zuführpunkten mit einem Ende des ersten (34) und zweiten (35) Zuführleiters verbunden; und in einem kartesischen Koordinatensystem mit dem Ursprung im Mittelpunkt des Aperturantennenelements (41, 51) haben die Zuführpunkte die Koordinaten (X, 0) und (Y, 0); und die äußeren Leiter der koaxialen Leitungen der beiden Systeme sind mit der Grundebene verbunden, um von dem ersten Zuführleiter (34) oder dem zweiten Zuführleiter (35) zu dem Aperturantennenelement (41, 51) über elektromagnetische Kopplung elektrische Leistung zuzuführen, so daß rechtsdrehend und linksdrehend polarisierte Wellen empfangen werden.
  3. Aperturantennenelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zuführleitungen (34, 35) aus elektrisch leitfähigen Platten bestehen, die in der Form eines invertierten L ausgebildet sind.
DE19982430T 1998-01-13 1999-01-11 Aperturantenne und Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne Expired - Lifetime DE19982430B4 (de)

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