DE202013002682U1

DE202013002682U1 - Circular polarized broadband antenna and arrangement of the same in a low-reflection space

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Publication number: DE202013002682U1
Application number: DE201320002682
Authority: DE
Original assignee: CETECOM GmbH
Current assignee: CETECOM GmbH
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-04-26
Anticipated expiration: 2023-03-21

Abstract

Antenne (10) zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen mit einem geometrischen Mittelpunkt, um den herum wenigstens ein elektrischer Leiter (11, 12) in Windungen angeordnet ist, wobei die Windungen eines ersten Antennenabschnitts (17) in Form einer archimedischen Spiralantenne angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass um die archimedische Spiralantenne herum ein zweiter Antennenabschnitt (18) angeordnet ist, dessen Windungen wenigstens einen parabelartig geformten Fortsatz bilden und dass der Leiter (11, 12) in Windungen geführt einen dritten Antennenabschnitt (19) ausbildet, der den ersten und den zweiten Abschnitt (17, 18) umgibt.An antenna (10) for transmitting and / or receiving electromagnetic waves having a geometric center around which at least one electrical conductor (11, 12) is arranged in turns, the windings of a first antenna section (17) being arranged in the form of an Archimedean spiral antenna are, characterized in that around the Archimedean spiral antenna around a second antenna section (18) is arranged, the turns of which form at least one parabolic shaped extension and that the conductor (11, 12) formed in turns a third antenna section (19), which forms the surrounds first and second sections (17, 18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen mit einem geometrischen Mittelpunkt, um den herum wenigstens ein elektrischer Leiter in Windungen angeordnet ist, wobei die Windungen eines ersten Antennenabschnitts in Form einer archimedischen Spiralantenne angeordnet sind.The invention relates to an antenna for transmitting and / or receiving electromagnetic waves having a geometric center, around which at least one electrical conductor is arranged in turns, wherein the windings of a first antenna section are arranged in the form of an Archimedean spiral antenna.

Gattungsgemäße Antennen zeichnen sich in ihrer Bauart dadurch aus, dass die Leiter im weitesten Sinne spiralförmig um ein Zentrum gewunden sind. Der wesentliche Vorteil solcher Spiralantennen liegt darin, dass sie eine zirkulare Polarisation aufweisen und somit horizontal polarisierte, wie auch vertikal polarisierte elektromagnetische Wellen empfangen oder abstrahlen können.Generic antennas are distinguished in their design in that the conductors are wound spirally around a center in the broadest sense. The main advantage of such spiral antennas is that they have a circular polarization and thus can receive or radiate horizontally polarized as well as vertically polarized electromagnetic waves.

Eine der hinlänglich bekannten Grundformen einer Spiralantenne ist die sogenannte archimedische Spiralantenne, die in verschiedenen Varianten und Weiterentwicklungen im druckschriftlich bekannten Stand der Technik zu finden ist. So offenbart die DE 3739205 A1 beispielsweise eine mehrarmige Spiralantenne, die für Ortungszwecke genutzt werden kann. Die DE 69930716 T2 zeigt eine breitbandige Spiralantenne, die in mehrere Abschnitte gegliedert ist. So bildet die dort in 1 dargestellte Spiralantenne in ihrem Zentrum einen ersten Antennenabschnitt nach Art einer archimedischen Spiralantenne aus, wohingegen der äußere Abschnitt zum Erreichen einer kompakten Bauform sinuswellenartige Modulationen der Leiter aufweist.One of the well-known basic forms of a spiral antenna is the so-called Archimedean spiral antenna, which can be found in various variants and further developments in the printed prior art. So revealed the DE 3739205 A1 For example, a multi-arm spiral antenna that can be used for location purposes. The DE 69930716 T2 shows a broadband spiral antenna, which is divided into several sections. So that forms there in 1 Spiral antenna shown in its center a first antenna portion in the manner of an Archimedean spiral antenna, whereas the outer portion to achieve a compact design sine wave-like modulation of the conductors.

Zur Prüfung elektromagnetischer Strahlung von elektronischen Geräten, insbesondere von Mobilfunkgeräten, werden sogenannte reflektionsarme oder reflektionslose Räume genutzt. Hierbei handelt es sich um Räume oder Kammern, deren Wände mit, insbesondere pyramidenförmigen Absorbern versehen sind. Für spezielle Anwendungen sind auch Absorber mit abweichenden Formen bekannt. Diese Absorber tilgen in Abhängigkeit von ihrer Größe elektromagnetische Wellen eines bestimmten Frequenzspektrums. Sie sind in der Regel in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Um die elektromagnetische Strahlung, insbesondere beispielsweise die Antennensende- und Antennenempfangsleistung eines Mobilfunkgerätes zu testen, werden in solchen Räumen, die auch als Absorberräume bezeichnet werden, Antennen angeordnet. Durch die Absorber ist sichergestellt, dass sämtliche Fremd- und Störstrahlung getilgt ist, so dass lediglich die elektromagnetische Strahlung des Mobilfunkgerätes gemessen wird.To test electromagnetic radiation from electronic devices, in particular mobile radio devices, so-called low-reflection or non-reflective rooms are used. These are rooms or chambers whose walls are provided with, in particular pyramidal absorbers. For special applications absorbers with different shapes are known. Depending on their size, these absorbers erase electromagnetic waves of a specific frequency spectrum. They are usually arranged in a regular grid. In order to test the electromagnetic radiation, in particular, for example, the antenna transmission and antenna reception power of a mobile device, antennas are arranged in such spaces, which are also referred to as absorber rooms. The absorber ensures that all foreign and interference radiation is eradicated, so that only the electromagnetic radiation of the mobile device is measured.

Es versteht sich von selbst, dass das Spektrum zu prüfender Frequenzen in einem Absorberraum sich durch die Dämpfungseigenschaften der Absorber definiert. Dementsprechend definieren die Absorber das maximal mögliche, also das absolute Spektrum der Prüffrequenzen im Absorberraum.It goes without saying that the spectrum to be tested in an absorber space is defined by the damping properties of the absorber. Accordingly, the absorbers define the maximum possible, ie the absolute spectrum of the test frequencies in the absorber space.

Die relative Grenze des Prüfspektrums innerhalb des vorgegebenen Absorberraumes wird durch die verwendeten Antennen definiert. Diese decken in der Regel nur einen Teilbereich des Prüfungsspektrums ab. Zwar ist es theoretisch möglich und teilweise in der Praxis auch umgesetzt, Antennengrößen im Absorberraum zu nutzen, die dem Frequenzspektrum der Absorber gleichen. Die damit einhergehende Antennengröße ist jedoch nicht unproblematisch. Entweder muss für solche Antennen durch Entfernen von Absorbern Raum geschaffen werden oder die Antennen sind vor den Absorbern angeordnet, was zu störenden und die Prüfung verfälschenden Reflektionen führen kann. Dieses Phänomen ist umso problematischer, je kleiner der Absorberraum ist.The relative limit of the test spectrum within the given absorber space is defined by the antennas used. These usually cover only a subset of the examination spectrum. Although it is theoretically possible and partially implemented in practice, to use antenna sizes in the absorber space, which resemble the frequency spectrum of the absorber. The associated antenna size is not unproblematic. Either space must be created for such antennas by removing absorbers or the antennas are arranged in front of the absorbers, which can lead to disturbing and falsifying reflections. This phenomenon is the more problematic the smaller the absorber space is.

Deshalb verwendet man in den meisten Anwendungsfällen für die Prüfung der elektromagnetischen Strahlung von Geräten Antennen mit einem begrenzten Frequenzspektrum, die entsprechend kleiner bauen und besser im Absorberraum anzuordnen sind. Dies bedeutet jedoch im Zweifel, dass nach Ausschöpfen des Frequenzspektrums der verwendeten Antenne diese für die Prüfung eines anderen Frequenzspektrums ausgetauscht werden müssen.Therefore, in most applications for the electromagnetic radiation testing of equipment, antennas with a limited frequency spectrum are used which are correspondingly smaller in size and better located in the absorber space. However, this means in doubt that after exhausting the frequency spectrum of the antenna used, they must be exchanged for testing a different frequency spectrum.

Es besteht deshalb der Bedarf eine Antennen zu schaffen, die gemessen am absoluten Frequenzspektrum – definiert durch die Absorber – ein möglichst breites Frequenzspektrum für die Prüfung abdeckt ohne selbst nennenswerte Störeinflüsse zu überzeugen.There is therefore the need to create an antenna which, measured on the absolute frequency spectrum - defined by the absorber - covers as broad a frequency spectrum as possible for the test without itself convincing significant disturbing influences.

Gelöst wird die Aufgabe von einer Antenne mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit den kennzeichnenden Merkmalen, wonach um die archimedische Spiralantenne herum ein zweiter Antennenabschnitt angeordnet ist, dessen Windungen wenigstens einen parabelartig geformten Fortsatz bilden.The object is achieved by an antenna with the features of claim 1, in particular with the characterizing features, according to which a second antenna section is arranged around the Archimedean spiral antenna around, whose turns form at least one parabolic-like shaped extension.

Gemäß Erfindung wurde erkannt, dass die archimedische Spiralantenne als erster Antennenabschnitt einen besonders guten Kompromiss zwischen Einbaugröße und abgedecktem Frequenzspektrum bietet. Sie lässt sich leicht im Zentrum von vier in einem Quadrat angeordneten Absorbern anordnen und in den zwischen den vier Absorbern vorhandenen Zentralraum einsetzten.According to the invention, it has been recognized that the Archimedean spiral antenna, as the first antenna section, offers a particularly good compromise between installed size and covered frequency spectrum. It can easily be arranged in the center of four absorbers arranged in a square and inserted into the central space existing between the four absorbers.

Um das Frequenzspektrum der Antenne zu erweitern, dient der erfindungsgemäße zweite Antennenabschnitt mit wenigstens einer parabelartig geformten Windung. Diese lässt sich im Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Absorbern anordnen.In order to widen the frequency spectrum of the antenna, the second antenna section according to the invention is used with at least one parabolic-shaped turn. This can be arranged in the space between two adjacent absorbers.

Kennzeichnen für die Antenne gemäß Hauptanspruch ist weiterhin, dass die Antenne um einen dritten Abschnitt ergänzt wird. Insoweit ist vorgesehen, dass der Leiter, in Windungen geführt, einen dritten Antennenabschnitt ausbildet, der den ersten und den zweiten Abschnitt umgibt. Bevorzugt sind die Windungen viereckartig um den geometrischen Mittelpunkt der Antenne angeordnet. Characterizing the antenna according to the main claim is further that the antenna is supplemented by a third section. In that regard, it is provided that the conductor, guided in turns, forms a third antenna section, which surrounds the first and the second section. Preferably, the turns are arranged in a quadrangular manner around the geometric center of the antenna.

Diese Ausführungsform kann dadurch modifiziert sein, dass die viereckartig geführten Windungen in den Eckbereichen in einem 90 Grad Bogen geführt sind.This embodiment can be modified in that the quadrangular guided turns are guided in the corner regions in a 90 degree arc.

Um das effektive Frequenzspektrum der erfindungsgemäßen Antenne deutlich zu erweitern, ist vorgesehen, dass die Windungen des zweiten Antennenabschnittes genau vier parabelartige Fortsätze bilden und der Umfangswinkel zwischen jeweils benachbarten parabelartigen Fortsätzen, insbesondere deren Scheitelpunkten, identisch ist. Bei dieser Ausführungsform lässt sich die Antenne sehr gut in dem Raum zwischen den Absorbern anordnen, wobei der erste Abschnitt im Zentrum von vier in einem Quadrat angeordneten Absorbern einsitzt und jeweils ein parabelartiger Fortsatz zwischen zwei benachbarten Absorbern angeordnet ist.In order to significantly expand the effective frequency spectrum of the antenna according to the invention, it is provided that the turns of the second antenna section form exactly four parabolic extensions and the circumferential angle between respectively adjacent parabolic extensions, in particular their vertexes, is identical. In this embodiment, the antenna can be arranged very well in the space between the absorbers, with the first section in the center of four absorbers arranged in a square and in each case a parabolic extension between two adjacent absorbers.

Aufgrund des regelmäßigen Rasters, in welchem die Absorber im Absorberraum angeordnet sind, ist vorgesehen, dass der wenigstens eine parabelartige Fortsatz eine dem geometrischen Ursprung der Antenne entspringende Längsachse ausgebildet ist die den Scheitelpunkt schneidet. Diese Ausführungsform gewährleistet eine gute Anordnenbarkeit der Antenne zwischen den Absorbern.Due to the regular grid, in which the absorbers are arranged in the absorber space, it is provided that the at least one parabolic extension is formed from the geometric origin of the antenna originating longitudinal axis which intersects the vertex. This embodiment ensures good disposability of the antenna between the absorbers.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Längsachse des jeweiligen parabelartigen Fortsatzes orthogonal zu einer Seite des viereckartig ausgebildeten dritten Abschnitts ausgerichtet ist.Furthermore, it is provided that the longitudinal axis of the respective parabolic extension is aligned orthogonal to one side of the square-shaped third portion.

Die dreiteilige Antenne kennzeichnet sich weiterhin dadurch, dass zwischen zwei benachbarten, parabelartigen Fortsätzen des zweiten Antennenabschnitts und den Windungen des dritten Abschnitts ein Freiraum verbleibt.The three-part antenna is further characterized in that a free space remains between two adjacent, parabolic extensions of the second antenna section and the turns of the third section.

Nunmehr ist zu erkennen, dass der zwischen den vier in einem Quadrat angeordneten Absorbern angeordnete Raum optimal genutzt ist. Der erste, entsprechend einer archimedischen Spiralantenne ausgebildete Abschnitt befindet sich Zentrum der vier Absorber. Der zweite Abschnitt liegt mit seinen parabelartigen Fortsätzen zwischen benachbarten Absorbern und der dritte Antennenabschnitt ist um die vier Absorber herumgeführt. Somit wird im Bereich der durch die Basen der Absorber definierten quadratischen Fläche befindliche und zwischen den sich pyramidenförmig verjüngenden Absorbern zur Verfügung stehende Raum von der Antenne optimal genutzt. Dabei kann die Antenne möglichst tief in den von den Absorbern aufgespannten Raum eingeschoben werden, wobei die Tiefe hier durch den Raum zwischen Basis und Spitze der pyramidenförmigen Absorber definiert ist. Durch eine entsprechend tiefe Anordnung nahe der Absorberbasen reduzieren sich die von der Antennenstruktur hervorgerufenen Reflektionen der elektromagnetischen Wellen auf ein Minimum.It can now be seen that the space arranged between the four absorbers arranged in a square is optimally utilized. The first, trained according to an Archimedean spiral antenna section is the center of the four absorbers. The second section lies with its parabolic extensions between adjacent absorbers and the third antenna section is guided around the four absorbers. Thus, in the area of the square area defined by the bases of the absorbers and available between the pyramidal tapered absorbers, the space is optimally utilized by the antenna. In this case, the antenna can be inserted as deeply as possible in the space spanned by the absorbers, wherein the depth is defined here by the space between the base and top of the pyramidal absorber. By a correspondingly deep arrangement near the absorber bases, the reflections of the electromagnetic waves caused by the antenna structure are reduced to a minimum.

Es ist vorstellbar, dass die Windungen der drei Antennenabschnitte freitragend ausgebildet sind. Es ist dann von Vorteil, wenn die Antenne als Stanzteil ausgebildet ist.It is conceivable that the turns of the three antenna sections are cantilevered. It is advantageous if the antenna is formed as a stamped part.

Alternativ ist vorgesehen, dass die Windungen der drei Antennenabschnitte auf einem Trägermaterial aufgebracht sind. Hier ist dann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Antenne von auf einer Platine aufgebrachten Leiterbahnen gebildet ist. Um bei dieser Ausführungsform eine Anordnung in der Tiefe zwischen den Absorbern zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass im Trägermaterial Ausnehmungen gebildet sind, die zwischen zwei benachbarten, parabelartigen Fortsätzen des zweiten Antennenabschnitts und den Windungen des dritten Antennenabschnittes angeordnet sind.Alternatively, it is provided that the windings of the three antenna sections are applied to a carrier material. Here, it is then provided in a preferred embodiment that the antenna is formed by printed circuit boards applied to a circuit board. In order to allow an arrangement in the depth between the absorbers in this embodiment, it is provided that recesses are formed in the carrier material, which are arranged between two adjacent, parabolic extensions of the second antenna section and the windings of the third antenna section.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch von einem reflektionsarmen Raum gemäß nebengeordnetem Anspruch 11 gelöst, der durch die Merkmale des Unteranspruches 12 weitergebildet sein kann.The object of the invention is also achieved by a low-reflection space according to the independent claim 11, which may be further developed by the features of the dependent claim 12.

Weitere Vorteile, sowie ein besseres Verständnis der Erfindung folgen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:Further advantages, as well as a better understanding of the invention follow from the following description of an embodiment. Show it:

1: Eine erfindungsgemäße Antenne in Aufsicht, 1 : An antenna according to the invention in supervision,

2: Den zentralen ersten Abschnitt der Antenne gemäß 1, 2 : The central first section of the antenna according to 1 .

3: Den zweiten Abschnitt der Antenne gemäß 1, 3 : The second section of the antenna according to 1 .

4: Den dritten Abschnitt der Antenne gemäß 1, 4 : The third section of the antenna according to 1 .

5: Vier in einem Quadrat angeordnete Absorbern in Aufsicht, 5 : Four absorbers arranged in a square in supervision,

6: Die Absorber gemäß 5 in Seitenansicht, 6 : The absorbers according to 5 in side view,

7: Die Antenne gemäß 1, angeordnet zwischen den Absorbern gemäß 5 in perspektivischer Ansicht, 7 : The antenna according to 1 arranged between the absorbers according to 5 in perspective view,

8: Die Darstellung gemäß 7 in Seitenansicht. 8th : The presentation according to 7 in side view.

In den Darstellungen ist eine erfindungsgemäße Antenne insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.In the illustrations, an antenna according to the invention is indicated overall by the reference numeral 10 Mistake.

Die Antenne 10 ist in ihrer Gesamtheit in 1 dargestellt und gliedert sich in drei, in den 2, 3 und 4 jeweils einzeln dargestellte Abschnitte 17, 18, 19.The antenna 10 is in its entirety in 1 represented and divided into three, in the 2 . 3 and 4 each individually represented sections 17 . 18 . 19 ,

Die Antenne 10 wird von einem ersten elektrischen Leiter 11 und einem zweiten elektrischen Leiter 12 gebildet. Beide Leiter sind um einen geometrischen Mittelpunkt G der Antenne 10 herum in Windungen geführt. Dabei lässt sich die Antenne 10 in insgesamt drei Abschnitte 17, 18, 19 unterteilen.The antenna 10 is from a first electrical conductor 11 and a second electrical conductor 12 educated. Both conductors are around a geometric center G of the antenna 10 around in turns. This allows the antenna 10 in a total of three sections 17 . 18 . 19 divide.

Ausgehend vom geometrischen Mittelpunkt sind die elektrischen Leiter 11, 12 bogenartig geführt und bilden eine archimedische Spiralantenne aus, wie sie in 2 dargestellt ist. Dies ist der erste Antennenabschnitt 17. Die hier bogenartig geführten Windungen gehen dann über in einen zweiten Antennenabschnitt 18 über, der um die archimedische Spiralantenne im ersten Antennenabschnitt 17 herumgelegt ist. Die Windungen verlaufen hier unter Zwischenschaltung einer rhombenartigen Struktur im Wesentlichen parabelartig. Die vier parabelartigen Fortsätze bilden vier, dem geometrischen Mittelpunkt G entspringenden Längsachsen S1, S2, S3, S4 aus. Jeweils benachbarte Längsachsen 51, S2, S3, S4 weisen zueinander identische Umfangswinkel von jeweils 90 Grad auf, sodass jeweils benachbarte Längsachsen S1, S2, S3, S4 orthogonal zueinander gerichtet sind. Infolge dessen weisen auch benachbarte parabelartige Fortsätze des zweiten Antennenabschnitts zueinander einen identischen Umfangswinkel auf. Dies gilt insbesondere für den Umfangswinkel zwischen den Scheitelpunkten der parabelartigen Fortsätze.Starting from the geometric center are the electrical conductors 11 . 12 arched and form an Archimedean spiral antenna, as in 2 is shown. This is the first antenna section 17 , The here arc-like guided turns then go over in a second antenna section 18 about the Archimedean spiral antenna in the first antenna section 17 is lying around. The windings run here with the interposition of a diamond-like structure essentially parabolic. The four parabolic extensions form four longitudinal axes S1, S2, S3, S4 originating from the geometric center G. In each case adjacent longitudinal axes 51 , S2, S3, S4 have mutually identical circumferential angles of 90 degrees, so that each adjacent longitudinal axes S1, S2, S3, S4 are orthogonal to each other. As a result, adjacent parabolic extensions of the second antenna section have an identical circumferential angle to each other. This applies in particular to the circumferential angle between the vertices of the parabolic extensions.

Ausgehend vom zweiten Antennenabschnitt 18 mit seinen parabelartigen Fortsätzen bilden die elektrischen Leiter 11 und 12 einen dritten Antennenabschnitt 19. Dieser ist im Wesentlichen viereckartig ausgebildet, wobei die Leiter 11, 12 in den Eckbereichen bogenartig mit einem Winkel von etwa 90 Grad geführt sind. Dieser dritte Antennenabschnitt 19 umgibt wiederum den ersten und zweiten Antennenabschnitt 17, 18 in wenigstens einer, jedoch bevorzugt mit mehren Leiterwindungen.Starting from the second antenna section 18 with its parabolic projections form the electrical conductors 11 and 12 a third antenna section 19 , This is formed substantially square, with the ladder 11 . 12 arcuately guided at an angle of about 90 degrees in the corner areas. This third antenna section 19 in turn surrounds the first and second antenna sections 17 . 18 in at least one, but preferably with multiple conductor turns.

Jeder Seite dieses viereckartig ausgebildeten dritten Antennenabschnitts 19 ist eine der Längsachsen S1, S2, S3, S4 zugeordnet. Diese schneiden die jeweilige Seite orthogonal. Dies hat dann auch eine entsprechende Ausrichtung der parabelartigen Fortsätze auf Seiten des dritten Antennenabschnittes 19 zur Folge.Each side of this square-shaped third antenna section 19 one of the longitudinal axes S1, S2, S3, S4 is assigned. These intersect the respective side orthogonally. This then also has a corresponding orientation of the parabolic extensions on the side of the third antenna section 19 result.

Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, schließen zwei benachbarte parabelartige Fortsätze mit dem sie umgebenden Bereich des dritten Antennenabschnittes einen Freiraum ein, der leiterlos gehalten ist. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem vierstrahlig ausgeführten, zweiten Antennenabschnitt 18 werden so vier Freiräume zwischen jeweils benachbarten, parabelartigen Fortsätzen und dem den zweiten Antennenabschnitt 18 umgebenden dritten Antennenabschnitt 19 ausgebildet. Diese Freiräume sind mit F1, F2, F3, F3 bezeichnet.How the particular 1 it can be seen, include two adjacent parabolic projections with the surrounding area of the third antenna section, a free space, which is held ladderless. In the embodiment shown here with the four-beam running, second antenna section 18 Thus, four free spaces between each adjacent, parabolic projections and the second antenna section 18 surrounding third antenna section 19 educated. These spaces are labeled F1, F2, F3, F3.

Ein nicht dargestellter Absorberraum ist an seinen Wandflächen mit in regelmäßigen Rastern angeordneten Absorbern 13 versehen. Diese Absorbern 13 sind pyramidenförmig. Ihre Basen 14 dienen der Befestigung an einer Wand 15. In der Regel sind die Absorberbasen 14 benachbarter Absorber 13 unmittelbar aneinander angeordnet.An unillustrated absorber space is on its walls with arranged in regular grids absorbers 13 Mistake. These absorbers 13 are pyramidal. Your bases 14 serve for attachment to a wall 15 , As a rule, the absorber bases 14 adjacent absorber 13 arranged directly next to each other.

5 zeigt vier in einem Viereck nebeneinander angeordnete Absorber 13 in Aufsicht. 5 shows four in a square juxtaposed absorber 13 in supervision.

6 zeigt die Absorber 13 gemäß 5 in einer Seitenansicht. Dieser Darstellung ist zu entnehmen, dass die Basen 14 der Absorber 13 auf der Oberfläche einer Wand 15 befestigt sind. 6 shows the absorber 13 according to 5 in a side view. This representation shows that the bases 14 the absorber 13 on the surface of a wall 15 are attached.

Die in 5 innerhalb eines Vierecks angeordneten Absorber 13 bilden ein gemeinsames Zentrum Z. Die Absorber 13 spannen einen Raum auf, der in der Ebene der Basen 14 seine erste Begrenzung und in der gemeinsamen Ebene der Absorberspitzen 16 seine zweite Begrenzung findet. In diesem Raum R lässt sich ein durch die vier Absorber 13 eingegrenzter Zentralraum definieren, dessen Zentrum mit dem Zentrum Z der Absorberanordnung fluchtet. Die entsprechende Achse ist orthogenal zu den Absorberbasen 16 gerichtet. Zwischen zwei benachbarten Absorbern 13 liegen Zwischenräume.In the 5 Absorbers arranged within a quadrangle 13 form a joint center Z. The absorber 13 create a space in the plane of the bases 14 its first boundary and in the common plane of the absorber tips 16 finds his second limit. In this room R can be entered through the four absorbers 13 defining a limited central space whose center is aligned with the center Z of the absorber arrangement. The corresponding axis is orthogenous to the absorber bases 16 directed. Between two adjacent absorbers 13 there are gaps.

Die in 1 gezeigte Antenne 10 kann nunmehr mit den in 5 in Aufsicht dargestellten Absorbern 13 in Überdeckung gebracht werden, sodass eine Montagesituation entsteht. In dieser taucht die Antenne 10 in den durch die Absorber 13 aufgespannten Raum R in Richtung der Basen 14 ein, wobei der geometrische Mittelpunkt G der Antenne 10 in etwa mit dem Zentrum Z der Absorberanordnung fluchtet. Die entsprechende Achse ist orthogonal zu den Absorberbasen 16 gerichtet.In the 1 shown antenna 10 can now with the in 5 Absorbers shown in plan 13 be covered so that a mounting situation arises. In this dives the antenna 10 in through the absorber 13 spanned space R towards the bases 14 a, wherein the geometric center G of the antenna 10 is aligned approximately with the center Z of the absorber arrangement. The corresponding axis is orthogonal to the absorber bases 16 directed.

Die pyramidenförmigen Absorbern 13 werden in den Freiräumen F1, F2, F3, F4 einsitzen, der erste Antennenabschnitt ist im Zentralraum der vier Absorbern 13 angeordnet, die parabelartigen Fortsätze erstrecken sich in die Zwischenräume benachbarter Absorber 13 und der dritte Antennenabschnitt 19 läuft außenumfänglich um die vier in den Freiräumen F1, F2, F3, F4 einliegenden Absorbern 13 herum.The pyramidal absorbers 13 will be in the free spaces F1, F2, F3, F4, the first antenna section is in the central space of the four absorbers 13 arranged, the parabolic extensions extend into the interstices adjacent absorber 13 and the third antenna section 19 runs around the outside around the four absorbers in the free spaces F1, F2, F3, F4 13 around.

Diese Einbausituation ist in 7 dargestellt. Es handelt sich um eine perspektivische Ansicht auf die Anordnung der erfindungsgemäßen Antenne 10, montiert im durch die Absorber 13 aufgespannten Raum R dar, in 8 ist eine entsprechende Seitenansicht dargestellt.This installation situation is in 7 shown. It is a perspective view of the arrangement of the antenna according to the invention 10 , mounted in by the absorber 13 spanned space R dar, in 8th a corresponding side view is shown.

Die in den 7 und 8 dargestellte Antenne 10 ist von auf einer Leiterplatte aufgebrachten Leiterbahnen gebildet. Eine freitragende Konstruktion der Antenne 10 ist ebenfalls denkbar. In diesem Fall sind die Leiter 11, 12 aus einem ausreichend stabilen, elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Draht, gebildet und bedürfen zur Bildung einer stabilen Struktur keiner weiteren Unterstützung. Es ist auch denkbar, die Antennenstruktur aus einem Material auszustanzen.The in the 7 and 8th illustrated antenna 10 is formed by mounted on a printed circuit board tracks. A cantilevered construction of the antenna 10 is also possible. In this case, the ladder 11 . 12 formed of a sufficiently stable, electrically conductive material, such as a wire, and require no further support to form a stable structure. It is also conceivable to punch out the antenna structure from a material.

Die Eintauchtiefe der Antenne 10 in Richtung der Absorberbasen 14 im Raum R hängt insbesondere von der räumlichen Ausdehnung der drei Antennenabschnitte ab. Je weniger Raum diese durch in einer Ebene nebeneinander angeordnete Windungen einnehmen, desto mehr kann die Antenne 10 an die Absorberbasen 14 herangerückt werden. Gleichzeitig führt dies jedoch zu einer Verkürzung der Leiter 11, 12 und somit zu einer Veränderung des nutzbaren Frequenzspektrums.The immersion depth of the antenna 10 in the direction of the absorber bases 14 in space R depends in particular on the spatial extent of the three antenna sections. The less space they occupy by windings arranged side by side in a plane, the more the antenna can do 10 to the absorber bases 14 be brought up. At the same time, however, this leads to a shortening of the ladder 11 . 12 and thus to a change in the usable frequency spectrum.

Es hat sich herausgestellt, dass Antennenstrukturen, die, ausgehend von den Absorberspitzen 16, um etwa ein drittel bis die Hälfte des Weges in Richtung der Absorberbasen 14 in den Raum R eingebracht werden können, selbst kaum störende Reflektionen elektromagnetischer Strahlungen verursachen, jedoch aufgrund der Länge der Leiter 11, 12 ein ausreichendes Frequenzspektrum für Prüfzwecke abdecken. Dies liegt in der Regel nahe oder ist identisch mit dem durch die Absorbergröße bzw. die Größe des Absorberraumes definierten, absoluten Prüfspektrum.It has been found that antenna structures that, starting from the absorber tips 16 to about a third to half of the way towards the absorber bases 14 can be introduced into the room R, even hardly cause disturbing reflections of electromagnetic radiation, but due to the length of the ladder 11 . 12 cover a sufficient frequency spectrum for testing purposes. This is usually close or identical to the absolute test spectrum defined by the absorber size or the size of the absorber space.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel geht von vier regelmäßig angeordneten Absorbern aus, die einen Zentralraum und Zwischenräume ausbilden. Zentraler Gedanke der Erfindung ist es, Leiterstrukturen der Antenne so auszubilden, dass diese in um einen Zentralraum angeordneten Zwischenräumen anordenbar sind. So sind die Anzahl der parabelartigen Fortsätze in Abhängigkeit der ausgebildeten Zwischenräume variabel, wie auch die geometrische Form des dritten Antennenabschnitts. Sowohl die Anzahl der parabelartigen Fortsätze wie auch die geometrische Form des dritten Antennenabschnitts werden von dem Raster bzw. der Anordnung der Absorber bestimmt.The illustrated embodiment is based on four regularly arranged absorbers, which form a central space and spaces. The central idea of the invention is to design conductor structures of the antenna such that they can be arranged in spaces arranged around a central space. Thus, the number of parabolic extensions depending on the formed spaces are variable, as well as the geometric shape of the third antenna section. Both the number of parabolic extensions as well as the geometric shape of the third antenna section are determined by the grid or the arrangement of the absorber.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Antenneantenna
1111: erster Leiterfirst leader
1212: zweiter Leitersecond conductor
1313: Absorberabsorber
1414: Absorberbasisabsorber base
1515: Wandwall
1616: Absorberspitzeabsorber tip
1717: erster Antennenabschnittfirst antenna section
1818: zweiter Antennenabschnittsecond antenna section
1919: dritter Antennenabschnittthird antenna section
F1F1: Freifläche 1Open space 1
F2F2: Freifläche 2Open space 2
F3F3: Freifläche 3Open space 3
F4F4: Freifläche 4Open space 4
GG: geometrisches Zentrumgeometric center
RR: Raumroom
S1S1: Längsachse 1Longitudinal axis 1
S2S2: Längsachse 2Longitudinal axis 2
S3S3: Längsachse 3Longitudinal axis 3
S4S4: Längsachse 4Longitudinal axis 4
ZZ: Zentrum der AbsorberanordnungCenter of the absorber arrangement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3739205 A1 [0003]
DE 69930716 T2 [0003]

Claims

Antenna ( 10 ) for transmitting and / or receiving electromagnetic waves having a geometric center around which at least one electrical conductor ( 11 . 12 ) is arranged in turns, wherein the turns of a first antenna section ( 17 ) are arranged in the form of an Archimedean spiral antenna, characterized in that around the Archimedean spiral antenna around a second antenna section ( 18 ) is arranged, whose turns form at least one parabolic-like extension and that the conductor ( 11 . 12 ) in turns guided a third antenna section ( 19 ), which covers the first and second sections ( 17 . 18 ) surrounds.

Antenna ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the turns of the second antenna section ( 18 ) form at least four circumferentially spaced apart, parabolic projections, wherein the distance defining circumferential angle between the vertices of each adjacent parabolic extensions is identical.

Antenna ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that, the turns of the third antenna section ( 19 ) quadrangular around the geometric center of the antenna ( 10 ) are arranged.

Antenna ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the quadrangular guided windings are guided in the corner regions in a 90 degree arc.

Antenna ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one parabolic extension has an originating from the geometric center and intersecting the vertex ( 10 ) Longitudinal axis formed.

Antenna ( 10 ) according to claim 3 and 5, characterized in that the longitudinal axis of the respective parabolic extension orthogonal to one side of the square-shaped third portion ( 19 ) is aligned.

Antenna ( 10 ) according to claim 2 and 3, characterized in that between two adjacent, parabolic extensions of the second antenna section ( 18 ) and the turns of the third section ( 19 ) remains a free space.

Antenna ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the turns of the three antenna sections ( 17 . 18 . 19 ) are cantilevered.

Antenna ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the turns of the three antenna sections ( 17 . 18 . 19 ) are applied to a carrier material.

Antenna ( 10 ) according to claim 7 and 9, characterized in that in the carrier material recesses are formed between two adjacent, parabolic extensions of the second antenna section ( 18 ) and the turns of the third antenna section ( 19 ) are arranged.

Low-reflection room whose walls are lined with absorbers ( 13 ), which are arranged in a uniform grid and absorb waves of a certain spectrum, characterized in that on a wall ( 15 ) an antenna ( 10 ) is arranged according to one of claims 1 to 10.

Low-reflection room according to claim 11, characterized in that on a wall ( 15 ) an antenna ( 10 ) according to claim 7 or 10, characterized in that in the free space or the recess an absorber ( 13 ) is arranged.