DE4110156A1

DE4110156A1 - CONNECTOR SURFACE ANTENNA

Info

Publication number: DE4110156A1
Application number: DE19914110156
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Mizuno; Motoki Hirano; Masanori Saito
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1991-03-27
Publication date: 1991-10-02
Also published as: GB2245429A; JP2630007B2; JPH03276904A; GB9106379D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungs-Flächenantenne, die zwei leitfähige Platten aufweist, die parallel zueinander und voneinander im Abstand gehalten sind.The invention relates to a connector surface antenna, which has two conductive plates that are parallel to each other and are kept at a distance from each other.

Beispielsweise beschreiben die japanischen Patentveröffent lichungen (Kokai) Nr. 59-2 00 503 und 59-2 07 705 Steckverbin dungs-Flächenantennen, die zwei Metallscheiben aufweisen, die mittels mehrerer Metallstifte parallel zueinander im Abstand gehalten sind. Die Brauchbarkeit einer derartigen Flächenan tenne ist jedoch bei Radiotelefoneinsätzen bei Landfahrzeugen begrenzt, insbesondere bei einer Verwendung im Regen. Dies rührt daher, daß die Steckverbindungs-Flächenantenne nach dem Stand der Technik eine verfügbare Frequenzbandbreite aufweist, die zu eng ist, um Änderungen der Frequenzcharakteristik aus zugleichen, die im Regen auftreten können.For example, Japanese Patent Publications describe clearances (Kokai) No. 59-2 00 503 and 59-2 07 705 plug-in connector surface area antennas, which have two metal disks, the by means of several metal pins parallel to each other at a distance are held. The usability of such areas However, tenne is used for radio telephones in land vehicles limited, especially when used in the rain. This stems from the fact that the connector area antenna after State of the art has an available frequency bandwidth, which is too narrow to accommodate changes in frequency characteristics equal that can occur in the rain.

Daher besteht ein Hauptvorteil der Erfindung in der Bereit stellung einer verbesserten Steckverbindungs-Flächenantenne, die eine vergrößerte verfügbare Frequenzbandbreite aufweist.Therefore, a main advantage of the invention is the readiness provision of an improved connector surface antenna, which has an increased available frequency bandwidth.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstel lung einer Steckverbindungs-Flächenantenne, die weniger Raum einnimmt.Another advantage of the invention is the readiness a patch antenna, which takes up less space occupies.

Gemäß der Erfindung wird eine Steckverbindungs-Flächenantenne bereitgestellt, die ein rhombisches, leitfähiges Steckverbin dungsplattenteil aufweist, ein leitfähiges Erdungsplattenteil, mehrere kurze Stifte, die sich zwischen dem Steckverbindungs teil und dem Erdungsplattenteil erstrecken, um das Steckver bindungsplattenteil und das Erdungsplattenteil parallel zuein ander im Abstand zu halten, und um eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbindungsplattenteil und dem Erdungsplat tenteil zur Verfügung zu stellen, und eine Zuführungswelle, die sich von dem Steckverbindungsplattenteil aus erstreckt, um eine elektrische Verbindung des Steckverbindungsplattenteils zu einer Zuführungsleitung zur Verfügung zu stellen. Die Zu führungswelle weist einen verjüngten Abschnitt auf, der sich längs von dem Steckverbindungsplattenteil zu dem Erdungsplat tenteil erstreckt. Der verjüngte Abschnitt weist eine Quer schnittsfläche auf, die mit der Entfernung von dem Steckver bindungsplattenteil abnimmt.According to the invention, a connector patch antenna provided a rhombic, conductive connector has a conductive grounding plate part, several short pins that are between the connector part and the grounding plate part extend to the connector binding plate part and the grounding plate part in parallel to keep others at a distance and an electrical connection between the connector plate part and the grounding plate part, and a feed shaft, which extends from the connector plate part to an electrical connection of the connector plate part to provide a supply line. The To guide shaft has a tapered portion that is lengthwise from the connector plate part to the ground plate part extends. The tapered section has a cross cut surface that with the distance from the Steckver binding plate part decreases.

Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbin dungs-Flächenantenne zur Verfügung gestellt, die ein hexagona les, leitfähiges Steckverbindungsplattenteil aufweist, ein leitfähiges Erdungsplattenteil, mehrere kurze Stifte, die sich zwischen dem Steckverbindungsplattenteil und dem Erdungsplat tenteil erstrecken, um das Steckverbindungsplattenteil und das Erdungsplattenteil parallel zueinander im Abstand zu halten, und um eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbin dungsplattenteil und dem Erdungsplattenteil herzustellen, und eine Zuführungswelle, die sich von dem Steckverbindungsplat tenteil aus erstreckt, zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung des Steckverbindungsplattenteils zu einem Zufüh rungsdraht. Die Zuführwelle weist einen verjüngten Abschnitt auf, der sich längs von dem Steckverbindungsplattenteil zu dem Erdungsplattenteil hin erstreckt. Der verjüngte Abschnitt weist eine Querschnittsfläche auf, die mit steigendem Abstand von dem Steckverbindungsplattenteil abnimmt.In another aspect of the invention, a connector area antenna provided which is a hexagona les, conductive connector plate part, a conductive grounding plate part, several short pins that stand out between the connector plate part and the grounding plate extend part to the connector plate part and Keep the grounding plate part parallel to each other, and an electrical connection between the connector to manufacture the earth plate part and the earth plate part, and a feed shaft extending from the connector board extends from part to provide an electrical Connection of the connector plate part to a feed wire. The feed shaft has a tapered section on which extends longitudinally from the connector plate part extends to the grounding plate part. The tapered section has a cross-sectional area that increases with distance decreases from the connector plate part.

Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbin dungs-Flächenantenne zur Verfügung gestellt, die ein oktogona les, leitfähiges Steckverbindungsplattenteil aufweist, ein leitfähiges Erdungsplattenteil, mehrere kurze Stifte, die sich zwischen dem Steckverbindungsplattenteil und dem Erdungsplat tenteil erstrecken, um das Steckverbindungsplattenteil und das Erdungsplattenteil parallel zueinander im Abstand zu halten, und um eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbin dungsplattenteil und dem Erdungsplattenteil herzustellen, und eine Zuführwelle, die sich von dem Steckverbindungsplattenteil aus erstreckt, zur Bereitstellung einer elektrischen Verbin dung des Steckverbindungsplattenteils zu einem Zuführungs draht. Die Zuführwelle weist einen verjüngten Abschnitt auf, der sich längs von dem Steckverbindungsplattenteil aus zu dem Erdungsplattenteil erstreckt. Der verjüngte Abschnitt weist eine Querschnittsfläche auf, die mit steigendem Abstand von dem Steckverbindungsplattenteil abnimmt.In another aspect of the invention, a connector area antenna provided that an oktogona les, conductive connector plate part, a conductive grounding plate part, several short pins that stand out between the connector plate part and the grounding plate extend part to the connector plate part and Keep the grounding plate part parallel to each other, and an electrical connection between the connector to manufacture the earth plate part and the earth plate part, and a feed shaft extending from the connector plate part extends to provide an electrical connector Extension of the connector plate part to a feed wire. The feed shaft has a tapered section which extends longitudinally from the connector plate part to the Grounding plate part extends. The tapered section faces a cross-sectional area that increases with increasing distance from the connector plate part decreases.

Die Erfindung wird nachstehend mit mehr Einzelheiten anhand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefüg ten Figuren näher beschrieben, woraus weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.The invention will be described in more detail below the following description in connection with the attached ten figures described in more detail, from which further advantages and Characteristics emerge.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Steckverbindungs-Flächen antenne nach dem Stand der Technik; Figure 1 is a sectional view of a connector surface antenna according to the prior art.

Fig. 2 einen Graphen mit einer Darstellung der Bruchteils bandbreite (Δf/fo) in bezug auf vorgegebene Entfer nungen (p) zwischen den kurzen Stiften und der Zu führwelle; Figure 2 is a graph showing the fractional bandwidth (Δf / fo) with respect to given distances (p) between the short pins and the guide shaft.

Fig. 3 einen Graphen zur Erläuterung der verfügbaren Fre quenzbandbreite der Steckverbindungs-Flächenantenne nach dem Stand der Technik bei einer Echodämpfung von -11,7 dB; Fig. 3 is a graph showing the available Fre quenzbandbreite the plug connection planar antenna according to the prior art, with a return loss of -11.7 dB;

Fig. 4 einen Graphen zur Erläuterung der Wirkung eines Nie derschlages auf die Frequenzcharakteristik der Anten ne; Fig. 4 is a graph for explaining the effect of a Nie derschlag on the frequency characteristic of the antenna ne;

Fig. 5A eine Aufsicht mit einer Darstellung einer Ausführungs form einer Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung; Fig. 5A is a plan view showing an execution form of a plug-connection surface antenna according to the invention;

Fig. 5B eine Schnittansicht der Steckverbindungs-Flächenanten ne von Fig. 5A; Fig. 5B is a sectional view of the connector surface area ne of Fig. 5A;

Fig. 6 und 7 Graphen zur Erläuterung der Wirkung der Steck verbindungs-Flächenantenne der Fig. 5A und 5B; Fig. 6 and 7 graphs for explaining the effect of the connector surface antenna of Figures 5A and 5B.

Fig. 8A eine Aufsicht auf ein Antennengehäuse zur Aufnahme der Steckverbindungs-Flächenantennen von Fig. 5A und 5B; FIG. 8A is a plan view of an antenna housing for receiving the plug connection plane antennas of Figs. 5A and 5B;

Fig. 8B eine Seitenansicht des Antennengehäuses von Fig. 8A; Fig. 8B is a side view of the antenna housing of Fig. 8A;

Fig. 8C eine Aufsicht auf ein Antennengehäuse zur Aufnahme der konventionellen Steckverbindungs-Flächenantennen von Fig. 1; 8C is a plan view of an antenna housing for receiving the conventional plug connector sheet antennas of Fig. 1.

Fig. 8D eine Seitenansicht des Antennengehäuses von Fig. 8C; Figure 8D is a side view of the antenna housing of FIG. 8C.

Fig. 9 und 10 Graphen zur Erläuterung der Wirkung der Steck verbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung, die in dem Antennengehäuse aufgenommen ist; FIGS. 9 and 10 are graphs for explaining the operation of the plug-connection-plane antenna according to the invention, which is accommodated in the antenna housing;

Fig. 11 eine Aufsicht mit einer Darstellung einer geänderten Ausführungsform der Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung; Fig. 11 is a plan view showing a modified embodiment of the plug connector sheet antenna according to the invention;

Fig. 12 bis 15 Graphen zur Erläuterung der Wirkung der Steck verbindungs-Flächenantenne von Fig. 11; Fig. 12 to 15 graphs for explaining the effect of the connector surface antenna of Fig. 11;

Fig. 16 eine Aufsicht mit einer Darstellung einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Steckverbindungs- Flächenantenne gemäß der Erfindung; und FIG. 16 is a plan view showing a further modified embodiment of the Steckverbindungs- planar antenna according to the invention; and

Fig. 17 und 18 Graphen zur Erläuterung der Wirkung der Steck verbindungs-Flächenantenne von Fig. 16. FIGS. 17 and 18 are graphs for explaining the action of the plug connection plane antenna of Fig. 16.

Vor der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung wird kurz die Steckverbindungs-Flächen antenne nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 erläutert, um im einzelnen die diesbezüglichen Unterschiede klarzustellen.Before the description of the preferred embodiment of the prior invention, the connector surface antenna according to the prior art shown in FIG. 1 is briefly explained in order to clarify the differences in this regard.

Die Steckverbindungs-Flächenantenne nach dem Stand der Technik weist ein scheibenförmiges Steckverbindungsplattenteil A und ein scheibenförmiges Erdungsplattenteil B auf, dessen Durch messer größer ist als der des Steckverbindungsplattenteils A. Diese Plattenteile A und B sind aus einem leitfähigen Material hergestellt und werden starr koaxial parallel zueinander im Abstand gehalten durch mehrere an ihnen befestigte kurze Stif te C. Die kurzen Stifte C sind leitfähige Stifte, um eine elektrische Verbindung zwischen den Plattenteilen A und B zur Verfügung zu stellen. Eine Zuführwelle D erstreckt sich von dem Zentrum O des Steckverbindungs-Plattenteils A durch ein Durchgangsloch E, welches im Zentrum in dem Erdungsplatten teil B ausgebildet ist. Die Zuführwelle D ist in der Form ei nes Koaxialkabels gehalten, welches zentrale Leitungen auf weist, die durch eine geflochtene Abschirmung abgedeckt sind. Die geflochtene Abschirmung ist mit dem Erdungsplattenteil B verbunden, und die zentralen Leitungen sind mit einem Zufüh rungsdraht zur Verbindung mit einer Sende/Empfangs-Einheit verbunden, die der Steckverbindungs-Flächenantenne zugeordnet ist. In Fig. 1 bezeichnet der Buchstabe p die Entfernung, mit welcher die kurzen Stifte C von der Zuführwelle D beabstandet sind, und der Buchstabe t bezeichnet die Entfernung zwischen der Steckverbindungsplatte A und der Erdungsplatte B.The connector area antenna according to the prior art has a disk-shaped connector plate part A and a disk-shaped grounding plate part B, the diameter of which is larger than that of the connector plate part A. These plate parts A and B are made of a conductive material and are rigidly coaxially parallel to each other in the Spaced by several short pins C attached to them. The short pins C are conductive pins to provide an electrical connection between the plate parts A and B. A feed shaft D extends from the center O of the connector plate part A through a through hole E which is formed in the center in the grounding plate part B. The feed shaft D is held in the form of a coaxial cable which has central lines which are covered by a braided shield. The braided shield is connected to the grounding plate part B, and the central lines are connected to a feed wire for connection to a transceiver unit associated with the patch antenna. In Fig. 1, the letter p denotes the distance that the short pins C are spaced from the feed shaft D, and the letter t denotes the distance between the connector plate A and the ground plate B.

Allerdings weist eine derartige Steckverbindungsantenne nach dem Stand der Technik eine verfügbare Frequenzbandbreite auf, die zu eng ist, um Variationen ihrer Frequenzcharakteristik abzufangen, die von Herstellungs- und Montagetoleranzen der Antenne herrühren sowie von anderen Faktoren, einschließlich Wassertropfen, die sich auf der Steckverbindungs-Flächenanten ne abgelagert haben. Aus diesem Grunde kann die Steckverbin dungsantenne nach dem Stand der Technik nicht mit ihrem voll ständigen Wirkungsgrad im Regen verwendet werden. Zusätzlich sind die Herstellungs- und Montagetoleranzen der Antenne von kritischer Bedeutung. However, such a connector antenna demonstrates an available frequency bandwidth based on the prior art, which is too narrow to have variations in their frequency characteristics intercept the manufacturing and assembly tolerances of the Antenna originate as well as from other factors including Drops of water falling on the connector surface area ne have deposited. For this reason, the connector State-of-the-art antenna not with its full constant efficiency can be used in the rain. In addition are the manufacturing and assembly tolerances of the antenna from critical importance.

Fig. 2 ist ein Graph, bei welchem die Bruchteilsbandbreite (Δf/fo) in bezug auf vorgegebene Entfernungen (p) zwischen den kurzen Stiften C und der Zuführwelle D für eine Echo dämpfung von -10 dB zeigt. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, be trägt die Bruchteilsbandbreite der Steckverbindungsantenne nach dem Stand der Technik höchstens 10%, selbst bei einer Echodämpfung von -10 dB. Wenn die Steckverbindungsantenne je doch bei einem Radiotelefon eines mobilen Landfahrzeugs ver wendet wird, erfordern die japanischen Telegramm- und Tele fonstandards (VSWR1.7) eine Bruchteilsbandbreite von 8% bis 10% bei einer Echodämpfung von -11,7 dB, wie in Fig. 3 dar gestellt ist. Der Begriff "Bruchteilsbandbreite" steht für das Verhältnis der verfügbaren Frequenzbandbreite (Δf) zur Frequenz (fo). Fig. 2 is a graph in which the fractional bandwidth (Δf / fo) with respect to predetermined distances (p) between the short pins C and the feed wave D for an echo attenuation of -10 dB shows. As is clear from Fig. 2, the fractional bandwidth of the connector antenna according to the prior art is at most 10%, even with an echo attenuation of -10 dB. However, if the connector antenna is used on a radio phone of a mobile land vehicle, the Japanese telegram and telephone standards (VSWR1.7) require a fractional bandwidth of 8% to 10% with an attenuation of -11.7 dB, as in Fig. 3 is presented. The term "fractional bandwidth" stands for the ratio of the available frequency bandwidth (Δf) to the frequency (fo).

Fig. 4 ist ein Graph, bei welchem die Echodämpfung in bezug auf vorgegebene Frequenzen für unterschiedliche Mengen von Wassertropfen dargestellt ist, die sich auf der Steckverbin dungsantenne abgelagert haben. Die durchgezogene Kurve be trifft den Fall, daß keine Wassertropfen auf der Steckverbin dungs-Flächenantenne abgelagert sind. Wie aus einer Unter suchung der Fig. 4 deutlich wird, verschiebt sich die verfüg bare Frequenzbandbreite in größerem Maße zur niederfrequen ten Seite hin, wenn die Menge von auf der Steckverbindungs- Flächenantenne abgelagerten Wassertropfen zunimmt. Fig. 4 is a graph in which the echo attenuation is shown in relation to predetermined frequencies for different amounts of water drops that have deposited on the connector antenna. The solid curve be the case that no water droplets are deposited on the connector surface antenna. As is clear from an investigation of FIG. 4, the available frequency bandwidth shifts to a greater extent towards the low frequency side when the amount of water drops deposited on the connector area antenna increases.

In den Fig. 5A und 5B ist eine Steckverbindungs-Flächenanten ne unter Verwendung der Erfindung dargestellt. Die Steckver bindungs-Flächenantenne, die insgesamt durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, weist ein Steckverbindungsplattenteil 12 und ein Erdungsplattenteil 14 auf, die starr koaxial und pa rallel zueinander im Abstand gehalten sind durch mehrere (im dargestellten Fall vier) kurze Stifte 16, die parallel zuein ander verlaufen. Gegenüberliegende kurze Stifte 16 sind symmetrisch in bezug auf das Zentrum des rhombischen Steck verbindungsplattenteil 12 angeordnet. Das Steckverbindungs plattenteil 12 und das Erdungsplattenteil 14 besteht aus ei nem leitfähigen Material. Alternativ hierzu kann sowohl das Steckverbindungsplattenteil 12 als auch das Erdungsplatten teil 14 in Form eines leitfähigen Metallfilms ausgebildet sein, der auf einer der gegenüberliegenden Oberflächen ei nes Kunstharzplattenteils angeordnet ist. Das Steckverbin dungsplattenteil 12 weist eine rhombische Form auf, und das Erdungsplattenteil 14 ist rechteckförmig, wie am besten aus Fig. 5A hervorgeht. Das Erdungsplattenteil 14 weist eine Größe auf, die größer ist als die des Steckverbindungsplat tenteils 12. Die kurzen Stifte 16 sind leitfähige Stifte, um eine elektrische Verbindung zwischen den Plattenteilen 12 und 14 zur Verfügung zu stellen.In FIGS. 5A and 5B, a plug connector sheet transformants ne using the invention. The Steckver connection area antenna, which is designated by the reference numeral 10 , has a connector plate part 12 and a grounding plate part 14 , which are rigidly coaxial and pa rallel to each other at a distance by several (four in the illustrated case) short pins 16 which are parallel run together. Opposing short pins 16 are arranged symmetrically with respect to the center of the rhombic connector plate part 12 . The connector plate part 12 and the grounding plate part 14 consists of egg nem conductive material. Alternatively, both the connector plate part 12 and the ground plate part 14 may be formed in the form of a conductive metal film which is arranged on one of the opposite surfaces of a resin plate part. The plug plate portion 12 has a rhombic shape and the ground plate portion 14 is rectangular, as best seen in FIG. 5A. The grounding plate part 14 has a size that is larger than that of the connector plate part 12 . The short pins 16 are conductive pins to provide an electrical connection between the plate parts 12 and 14 .

In Fig. 5A bezeichnet der Buchstabe A die Länge des rhombi schen Steckverbindungsplattenteils 12, also die Länge der län geren Diagonallinie des rhombischen Steckverbindungsplatten teils 12; der Buchstabe B bezeichnet die Breite des rhombi schen Steckverbindungsplattenteils 12, also die Länge der kür zeren Diagonallinie des rhombischen Steckverbindungsplatten teils 12; der Buchstabe z bezeichnet den maximalen Durchmesser der Zuführwelle 20; der Buchstabe t bezeichnet die Antennen höhe, also die Entfernung zwischen dem Steckverbindungsplat tenteil 12 und dem Erdungsplattenteil 14; der Buchstabe E be zeichnet die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Län ge des rhombischen Steckverbindungsplattenteils 12 erstrecken; der Buchstabe F bezeichnet die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Breite des rhombischen Steckverbindungsplatten teils 12 erstrecken; der Buchstabe S bezeichnet den Durchmes ser der kurzen Stifte 16; und der Buchstabe D bezeichnet die Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Seiten des rhom bischen Steckverbindungsplattenteils 12, also die Länge der Senkrechten von einer Spitze zur gegenüberliegenden Seite.In Fig. 5A, the letter A denotes the length of the rhombic connector plate part 12 , that is, the length of the longer diagonal line of the rhombic connector plate part 12 ; the letter B denotes the width of the rhombic connector plate part 12 , that is the length of the shorter diagonal line of the rhombic connector plate part 12 ; the letter z denotes the maximum diameter of the feed shaft 20 ; the letter t designates the antenna height, that is, the distance between the connector plate part 12 and the grounding plate part 14 ; the letter E denotes the distance between the short pins 16 which are arranged on lines extending in the direction of the length of the rhombic connector plate part 12 ; the letter F denotes the distance between the short pins 16 arranged on lines extending in the width direction of the rhombic connector plate part 12 ; the letter S denotes the diameter of the short pins 16 ; and the letter D denotes the distance between the opposite sides of the rhom bischen connector plate part 12 , that is, the length of the perpendicular from a tip to the opposite side.

Eine Zuführwelle 20 erstreckt sich von dem Zentrum des Steck verbindungsplattenteils 12 durch ein Durchgangsloch 18, wel ches zentral in dem Erdungsplattenteil 14 vorgesehen ist, zur Verbindung mit einer Leseleitung. Die Zuführwelle 20 ist elek trisch von dem Erdungsplattenteil 14 isoliert. Die Zuführwelle 20 weist einen verjüngten Abschnitt 22 auf, der sich von dem Steckverbindungsplattenteil 12 in Richtung auf das Erdungs plattenteil 14 erstreckt. Der verjüngte Abschnitt 22 weist eine Querschnittsfläche auf, die einen Maximalwert an seinem Boden aufweist und einen Minimalwert an seiner Spitze. Der verjüngte Abschnitt 22 kann kegelförmig sein, hohlkegelförmig pyramidenförmig, oder eine andere Form aufweisen, mit einer Querschnittsfläche, die abgestuft oder stufenlos mit steigen der Entfernung vom Boden aus abnimmt. Der verjüngte Abschnitt 22 kann aus Kupfer, Aluminium oder anderen leitfähigen Mate rialien bestehen. Der verjüngte Abschnitt 22 kann durch einen leitfähigen Metallfilm ausgebildet sein, der auf der äußeren Oberfläche einer Kunstharzverjüngung angeordnet ist. Der Boden des verjüngten Abschnitts 22 ist koaxial an dem Steckverbin dungsplattenteil 12 befestigt. Die Spitze des verjüngten Ab schnitts 20 ist mit einem Wellenteil 24 verbunden, der einen Teil der Zuführwelle 20 bildet. Der Wellenteil 20 kann die Form eines Koaxialkabels aufweisen, welches mit zentralen Leitungen versehen ist, die von einer geflochtenen Abschir mung abgedeckt sind. Die geflochtene Abschirmung ist mit dem Erdungsplattenteil 14 verbunden, und die zentralen Leitun gen sind mit einer Sende/Empfangs-Einheit verbunden, die der Steckverbindungs-Flächenantenne 10 zugeordnet ist.A feed shaft 20 extends from the center of the connector plate part 12 through a through hole 18 which is provided centrally in the ground plate part 14 for connection to a read line. The feed shaft 20 is electrically isolated from the ground plate part 14 . The feed shaft 20 has a tapered portion 22 which extends from the connector plate part 12 toward the grounding plate part 14 . The tapered portion 22 has a cross-sectional area that has a maximum value at its bottom and a minimum value at its tip. The tapered portion 22 may be tapered, hollow tapered pyramid-shaped, or other shape, with a cross-sectional area that is stepped or continuously decreased as the distance from the ground increases. The tapered section 22 can be made of copper, aluminum or other conductive materials. The tapered portion 22 may be formed by a conductive metal film disposed on the outer surface of a resin taper. The bottom of the tapered portion 22 is coaxially attached to the connector plate part 12 . The tip of the tapered section 20 is connected to a shaft part 24 which forms part of the feed shaft 20 . The shaft part 20 may have the shape of a coaxial cable which is provided with central lines which are covered by a braided shielding. The braided shield is connected to the grounding plate part 14 , and the central lines are connected to a transmitting / receiving unit which is assigned to the connector surface antenna 10 .

Es wurde ein Versuch unternommen, um die Wirkung der Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung auf die Frequenzbandbreite zu zeigen. Die untersuchte Steckverbin dungs-Flächenantenne wies Abmessungen auf, wie sie in Tabel le 1 dargestellt sind.An attempt has been made to determine the effect of the Connector area antenna according to the invention on the To show frequency bandwidth. The examined connector The area antenna had dimensions as shown in Tabel le 1 are shown.

Tabelle 1 Table 1

In der ersten Spalte der Tabelle 1 ist A die Länge des rhombi schen Steckverbindungsplattenteils 12, B die Breite des rhom bischen Steckverbindungsplattenteils 12, z der maximale Durch messer der Zuführwelle 20, t die Antennenhöhe, E die Entfer nung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeord net sind, die sich in der Richtung der Länge des rhombischen Steckverbindungsplattenteils 12 erstrecken, F die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Breite des rhombischen Steckverbindungsplattenteils 12 erstrecken, S der Durchmesser der kurzen Stifte 16, und D die Entfernung zwischen den gegen überliegenden Seiten des rhombischen Steckverbindungsplatten teils 12, wie in Fig. 5A dargestellt. Diese Abmessungen sind in der zweiten Spalte der Tabelle 1 in Millimetern angegeben, in einer Einheit der Resonanzwellenlänge (λ) in der dritten Spalte von Tabelle 1, und in einer Einheit der minimalen ver fügbaren Wellenlänge (λ₁) in der vierten Spalte von Tabelle 1. Die Fläche des Steckverbindungsplattenteils 12 betrug 12 544 mm² (0,147 λ², 0,113 λ₁ ²) und das Volumen der Steckverbindungs- Flächenantenne 10 betrug 188 160 mm² (0,00756 λ³, 0,00510 λ₁ ³.)In the first column of Table 1, A is the length of the rhombic connector plate part 12 , B the width of the rhombic connector plate part 12 , z the maximum diameter of the feed shaft 20 , t the antenna height, E the distance between the short pins 16 , the are arranged on lines extending in the direction of the length of the rhombic connector part 12 , F the distance between the short pins 16 arranged on lines extending in the direction of the width of the rhombic connector part 12 , S the diameter the short pins 16 , and D the distance between the opposite sides of the rhombic connector plate part 12 as shown in Fig. 5A. These dimensions are given in millimeters in the second column of Table 1, in a unit of the resonance wavelength (λ) in the third column of Table 1, and in a unit of the minimum available wavelength (λ ₁ ) in the fourth column of Table 1 The area of the connector plate part 12 was 12 544 mm ² (0.147 λ ² , 0.113 λ ₁ ² ) and the volume of the connector area antenna 10 was 188 160 mm ² (0.00756 λ ³ , 0.00510 λ ₁ ^3. )

Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Fig. 6 ist ein Graph mit einer Darstellung der Frequenz (MHz) gegenüber der Echodämpfung (dB) bei der untersuchten Steck verbindungs-Flächenantenne. Es wird darauf hingewiesen, daß die verwendete Resonanzfrequenz (fo) ein Wert zwischen den beiden Werten ist (die durch die Markierungen 2 und 3 ange zeigt sind), bei welchen die Echodämpfung -11,7 dB beträgt, anstelle eines Wertes (angezeigt durch eine Markierung 1) bei welcher die Echodämpfung minimal ist. Fig. 7 ist ein Smith-Diagramm, welches eine Antennenimpedanz bei jeder der Frequenzen anzeigt. Das Smith-Diagramm weist einen durchge zogenen äußeren Kreis auf, der 50 Ohm repräsentiert, und ei nen unterbrochenen Zentrumskreis, der -11,7 dB repräsentiert. Normalerweise verwenden mobile Radiotelefonsysteme ein Kabel, welches eine Impedanz von 50 Ohm aufweist, um die Sende/ Empfangs-Einheit an die zugeordnete Antenne anzuschließen. Wenn die Antenne vollständig an das Kabel angepaßt ist, so wird die Echodämpfung bei der angepaßten Frequenz ein Mini mum aufweisen, so daß die Energie von dem Sender an der an gepaßten Frequenz von der Antenne mit maximalem Wirkungsgrad ausgestrahlt wird. In der Praxis wirkt allerdings die Anten ne als Filter, und die Energie wird in einem vorbestimmten Bereich von Frequenzen ausgestrahlt anstatt bei der angepaß ten Frequenz. Je näher an dem Kreis, der 50 Ohm repräsentiert, eine Antennenfrequenz existiert, desto geringer ist die Echo dämpfung. Allerdings kann der verfügbare Frequenzbereich nicht durch die Antennenfrequenz festgestellt werden. Aus diesem Grunde werden die verfügbaren Frequenzen in einem Bereich festgestellt, in welchem die Echodämpfung unterhalb eines vor bestimmten Wertes liegt, beispielsweise 511,7 dB (VSWR1.7). Die durch den Kreis umschlossenen Frequenzen, welcher eine Echodämpfung von -11,7 dB in dem Smith-Diagramm repräsentiert, sind verfügbar, da die korrespondierenden Echodämpfungen nied riger sind als -11,7 dB.The test results are shown in FIGS. 6 and 7. Fig. 6 is a graph showing the frequency (MHz) versus the echo attenuation (dB) in the examined connector surface antenna. It should be noted that the resonance frequency (fo) used is a value between the two values (indicated by marks 2 and 3) at which the echo attenuation is -11.7 dB, instead of a value (indicated by a Mark 1) at which the echo attenuation is minimal. Figure 7 is a Smith chart showing antenna impedance at each of the frequencies. The Smith chart has a solid outer circle representing 50 ohms and an interrupted center circle representing -11.7 dB. Mobile radio telephone systems normally use a cable which has an impedance of 50 ohms in order to connect the transmitting / receiving unit to the assigned antenna. If the antenna is fully matched to the cable, the echo attenuation will have a mini mum at the matched frequency, so that the energy from the transmitter at the frequency matched by the antenna will be radiated with maximum efficiency. In practice, however, the antenna acts as a filter and the energy is emitted in a predetermined range of frequencies rather than at the matched frequency. The closer to the circle that represents 50 ohms, an antenna frequency exists, the lower the echo attenuation. However, the available frequency range cannot be determined by the antenna frequency. For this reason, the available frequencies are determined in a range in which the echo attenuation is below a predetermined value, for example 511.7 dB (VSWR1.7). The frequencies encircled by the circle, which represents an echo attenuation of -11.7 dB in the Smith chart, are available because the corresponding echo attenuations are lower than -11.7 dB.

Aus den Versuchsresultaten ergab sich, daß die untersuchte Steckverbindungs-Flächenantenne eine Resonanzwellenlänge (λ) von 292 mm aufwies, eine minimale verfügbare Wellenlänge (λ₁) von 333 mm, eine Resonanzfrequenz (fo) von 1026 MHz, eine Bandbreite (Δf) von 252 MHz, und eine Bruchteilsbandbreite von 24,6% bei einer Echodämpfung von -11,7 dB.It was found from the test results that the connector surface antenna examined had a resonance wavelength (λ) of 292 mm, a minimum available wavelength (λ ₁ ) of 333 mm, a resonance frequency (fo) of 1026 MHz, a bandwidth (Δf) of 252 MHz, and a fractional bandwidth of 24.6% with an echo attenuation of -11.7 dB.

Ein weiterer Versuch wurde unternommen bei einer konventio nellen Steckverbindungs-Flächenantenne, die ein kreisförmi ges Steckverbindungsplattenteil aufwies. Der Durchmesser des kreisförmigen Steckverbindungsplattenteils betrug 156 mm (0,466 λ), die Fläche des kreisförmigen Steckverbindungsplat tenteils betrug 19 104 mm² (0,170 λ²), und die Antennenhöhe der konventionellen Steckverbindungs-Flächenantenne betrugt 11 mm (0,0318 λ). Die konventionelle Steckverbindungs-Flächen antenne wies eine Bruchteilsbandbreite von 12% oder weniger bei einer Echodämpfung von -10 dB auf. Hieraus wird daher deutlich, daß die Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung eine Bruchteilsbandbreite aufweist, die erheblich größer ist als die der konventionellen Steckverbindungs-Flä chenantenne, trotz der Tatsache, daß das rhombische Steckver bindungsplattenteil der Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung eine Fläche aufweist, die 65% geringer ist als die Fläche des kreisförmigen Steckverbindungsplattenteils der konventionellen Steckverbindungs-Flächenantenne. Another attempt was made to a conventional connector patch antenna having a circular connector plate member. The diameter of the circular connector plate part was 156 mm (0.466 λ), the area of the circular connector plate part was 19 104 mm ² (0.170 λ ² ), and the antenna height of the conventional connector surface antenna was 11 mm (0.0318 λ). The conventional connector area antenna had a fractional bandwidth of 12% or less with an echo attenuation of -10 dB. It is therefore clear from this that the connector area antenna according to the invention has a fractional bandwidth which is considerably larger than that of the conventional connector area antenna, despite the fact that the rhombic connector plate part of the connector area antenna according to the invention has an area, which is 65% less than the area of the circular connector plate part of the conventional connector area antenna.

Zwar wies die untersuchte Steckverbindungs-Flächenantenne ge mäß der Erfindung ein Verhältnis A/B von 2 : 1 auf, wobei A die Länge der längeren Diagonallinie des rhombischen Steckverbin dungsplattenteils 12 ist, und B die Länge der kürzeren Diago nallinie des rhombischen Steckverbindungsplattenteils 12, je doch wird darauf hingewiesen, daß die Steckverbindungs-Flä chenantenne eine ähnliche Wirkung aufweist, solange das A/B- Verhältnis in einem Bereich von 4 : 1 bis 3 : 2 liegt.Although the examined patch antenna according to the invention had a ratio A / B of 2: 1, where A is the length of the longer diagonal line of the rhombic connector plate part 12 , and B the length of the shorter diagonal line of the rhombic connector plate part 12 , each however, it is noted that the connector area antenna has a similar effect as long as the A / B ratio is in a range of 4: 1 to 3: 2.

Es wurde ein weiterer Versuch unternommen, um die Wirkung der Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung auf die Frequenzbandbreite zu zeigen, die verfügbar ist, wenn die An tenne in einem Kunstharzgehäuse angebracht ist. Zwei Steckver bindungs-Flächenantennen 10, die ein rhombisches Steckverbin dungsplattenteil 12 aufweisen, wie in Fig. 5A dargestellt, wurden in einem Gehäuse 32 angebracht, welches einstückig mit einer Bremsleuchte 34 für hohe Anbringung ausgebildet ist, das eine Anzahl von LEDs aufweist, die in der Breitenrichtung W der Bremsleuchte 34 angeordnet sind, wie in den Fig. 8A und 8B gezeigt ist. Die untersuchten Steckverbindungs-Flächenan tennen 10 weisen Abmessungen auf, die in Tabelle 1 angegeben sind. Das Gehäuse 32 besteht aus einem Kunstharz oder einem anderen Material, welches keine Radiowelleninterferenz verur sacht. Es wird darauf hingewiesen, daß die Werte, die in Ein heiten der Resonanzwellenlänge (λ) ausgedrückt sind, sich von den jeweiligen Werten unterscheiden, die in der dritten Spal te von Tabelle 1 angegeben sind, und daß die Werte, die in Einheiten der minimalen verfügbaren Wellenlänge (λ₁) angegeben sind, sich von den korrespondierenden Werten unterscheiden, die in der vierten Spalte von Tabelle 1 angegeben sind, da sich die Resonanzwellenlänge (λ) von 292 mm auf 313 mm ändert, und sich die minimale verfügbare Wellenlänge (λ₁) von 333 mm auf 353 mm ändert, wenn die Steckverbindungs-Flächenantennen 10 in dem Gehäuse 32 angebracht werden. Another attempt has been made to show the effect of the patch antenna according to the invention on the frequency bandwidth available when the antenna is mounted in a resin package. Two Steckver connection area antennas 10 , which have a rhombic connector plate part 12 , as shown in Fig. 5A, were mounted in a housing 32 which is integrally formed with a brake light 34 for high attachment, which has a number of LEDs which in the width direction W of the brake lamp 34 are arranged as shown in Figs. 8A and 8B. The examined connector surface antennas 10 have dimensions that are given in Table 1. The housing 32 is made of a synthetic resin or another material that does not cause radio wave interference. It is noted that the values expressed in units of the resonance wavelength (λ) differ from the respective values given in the third column of Table 1, and the values expressed in units of the minimum available wavelength (λ ₁ ) are different from the corresponding values given in the fourth column of Table 1 because the resonance wavelength (λ) changes from 292 mm to 313 mm and the minimum available wavelength (λ ₁ ) changes from 333 mm to 353 mm when the connector patch antennas 10 are mounted in the housing 32 .

Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Fig. 9 ist ein Graph, der für die untersuchte Steckverbin dungs-Flächenantenne die Frequenz (MHz) gegenüber der Echo dämpfung (dB) zeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß die ver wendete Resonanzfrequenz (fo) ein Wert zwischen den beiden Werten ist (die durch Markierungen 2 und 3 bezeichnet werden), bei welchen die Echodämpfung -11,7 dB beträgt, anstelle eines Wertes (angezeigt durch die Markierung 1), bei welchem die Echodämpfung minimal ist. Fig. 10 ist ein Smith-Diagramm. Aus den Versuchsergebnissen ergab sich, daß die untersuchte Steck verbindungs-Flächenantenne eine Resonanzwellenlänge (λ) von 313 mm aufwies, eine minimale verfügbare Wellenlänge (λ₁) von 353 mm, eine Resonanzfrequenz (fo) von 960 MHz, eine Bandbrei te (Δf) von 220 MHz, und eine Bruchteilsbandbreite (Δf/fo) von 22,9% bei einer Echodämpfung von -11,7 dB.The test results are shown in FIGS. 9 and 10. Fig. 9 is a graph showing the frequency (MHz) versus the echo attenuation (dB) for the examined connector area antenna. It should be noted that the resonant frequency (fo) used is a value between the two values (denoted by marks 2 and 3), at which the echo attenuation is -11.7 dB, instead of a value (indicated by the mark 1), in which the echo attenuation is minimal. Figure 10 is a Smith chart. The test results showed that the connector surface antenna examined had a resonance wavelength (λ) of 313 mm, a minimum available wavelength (λ ₁ ) of 353 mm, a resonance frequency (fo) of 960 MHz, a bandwidth (Δf) of 220 MHz, and a fractional bandwidth (Δf / fo) of 22.9% with an echo attenuation of -11.7 dB.

Entsprechend wurden die beiden konventionellen Steckverbin dungs-Flächenantennen 40, die ein kreisförmiges Steckverbin dungsplattenteil aufwiesen, wie in Fig. 1 dargestellt, in ein Gehäuse 42 eingebracht, welches einstückig mit einer Brems leuchte 44 für hohe Anbringung ausgebildet ist, wie in den Fig. 8C und 8D dargestellt. Das Gehäuse 42 bestand aus einem Kunstharz oder einem anderen Material, welches keine Radio welleninterferenz verursacht.Accordingly, the two conventional plug-in connection surface antennas 40 , which had a circular plug-in connection plate part, as shown in FIG. 1, were introduced into a housing 42 which is formed in one piece with a brake light 44 for high attachment, as in FIG. 8C and 8D. The housing 42 was made of a synthetic resin or other material which does not cause radio wave interference.

Um eine gute Sicht von dem darauffolgenden Fahrzeug aus zu er möglichen, werden die Bremsleuchten 34 und 44 für hohe Anbrin gung oberhalb einer vorbestimmten Höhe angeordnet. Die Brems leuchten 34 und 44 für hohe Anbringung weisen eine verhältnis mäßig große Breite W auf, die zur Einhaltung der Standards er forderlich ist. Wenn die Steckverbindungs-Flächenantennen in einem Raum wie einem hinteren Paketraum oder dergleichen ange bracht sind, der eine geringe Tiefe aufweist, so ist es erfor derlich, daß die Steckverbindungs-Flächenantennen eine geringe Tiefe aufweisen. Die Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung mit einer Bruchteilsbandbreite von 22,9% weist eine Breite D auf von etwa 100 mm (0,321 λ), wogegen die konventio nelle Steckverbindungsantenne mit einer Bruchteilsbandbreite von etwa 7% eine Breite D₁ von 156 mm (0,466 λ) aufweist. Es ist daher deutlich, daß das Gehäuse 32 zur Aufnahme der Steckverbindungs-Flächenantennen gemäß der Erfindung nur ei ne Tiefe Q aufweisen muß, die erheblich geringer ist als die Tiefe Q₁ des Gehäuses 42, in welchem die konventionellen Steckverbindungs-Flächenantennen angeordnet sind. Tatsächlich wies das Gehäuse 32, in welchem die Steckverbindungs-Flächen antennen gemäß der Erfindung angeordnet sind, eine Breite W von 430 mm und eine Tiefe Q von 145 mm auf.In order to allow a good view from the following vehicle, the brake lights 34 and 44 for high mounting are arranged above a predetermined height. The brake lights 34 and 44 for high mounting have a relatively large width W, which is necessary to comply with the standards. If the connector patch antennas are placed in a room such as a rear package room or the like which has a shallow depth, it is necessary that the connector patch antennas have a shallow depth. The connector area antenna according to the invention with a fractional bandwidth of 22.9% has a width D of about 100 mm (0.321 λ), whereas the conventional connector antenna with a fractional bandwidth of about 7% has a width D ₁ of 156 mm (0.466 λ). It is therefore clear that the housing 32 for receiving the connector surface antennas according to the invention only has to have a depth Q which is considerably less than the depth Q _{1 of} the housing 42 in which the conventional connector surface antennas are arranged. In fact, the housing 32 in which the connector surface antennas according to the invention are arranged had a width W of 430 mm and a depth Q of 145 mm.

Aus den voranstehenden Ausführungen wird daher deutlich, daß die Erfindung eine verbesserte Steckverbindungs-Flächenanten ne zur Verfügung stellt, die eine vergrößerte verfügbare Fre quenzbandbreite aufweist. Die Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung kann mit ihrem höchsten Wirkungsgrad im Regen verwendet werden, selbst wenn die Herstellungs- und Mon tagetoleranzen nicht kritisch sind. Dies wird erreicht durch eine Kombination von (1) einem Steckverbindungsplattenteil, welches in einer rhombischen Form ausgebildet ist, und (2) ei ner Zuführwelle, die mit einem verjüngten Abschnitt versehen ist, der sich von dem Steckverbindungsplattenteil zu dem Er dungsplattenteil erstreckt, wobei der verjüngte Abschnitt ei ne Querschnittsfläche aufweist, die mit steigender Entfernung von dem Steckverbindungsplattenteil abnimmt. Die Gründe dafür, daß die Kombination die verfügbare Frequenzbandbreite der Steckverbindungs-Flächenantenne vergrößern kann, sind nicht vollständig verstanden, aber es lassen sich einige allgemeine Anmerkungen für die Gründe angeben, aus welchen der verjüngte Abschnitt die verfügbare Frequenzbandbreite der Steckverbin dungs-Flächenantenne vergrößern kann. Der verjüngte Abschnitt der Zuführwelle weist eine Querschnittsfläche auf, die einen maximalen Wert in dem Befestigungsbereich zum Steckverbin dungsplattenteil aufweist und mit zunehmender Entfernung von dem Steckverbindungsplattenteil abnimmt. Dieser Aufbau stellt eine glatte mechanische Fortsetzung zwischen dem Steckverbin dungsplattenteil und den zentralen Drähten des Koaxialkabels dar, welches einen Teil der Zuführwelle bildet, wodurch die Anpassung zwischen dem Steckverbindungsplattenteil und der Zuführwelle verbessert wird. Darüber hinaus benötigt die Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung weniger Raum. Dies gestattet eine Installierung der Steckverbindungs- Flächenantenne in einem Raum wie beispielsweise einem hinte ren Paketraum oder dergleichen mit geringer Tiefe.It is therefore clear from the foregoing that the invention an improved connector surface area ne which provides an enlarged available fre has bandwidth bandwidth. The patch antenna according to the invention with its highest efficiency in Rain can be used even if the manufacturing and Mon day tolerances are not critical. This is achieved through a combination of (1) a connector plate part, which is formed in a rhombic shape, and (2) egg ner feed shaft provided with a tapered section which is from the connector plate part to the Er extension plate portion extends, the tapered portion ei ne cross-sectional area, with increasing distance decreases from the connector plate part. The reasons that the combination the available frequency bandwidth of the Connector area antenna can not enlarge fully understood, but there are some general Provide comments for the reasons why the tapered Section the available frequency bandwidth of the connector area antenna can enlarge. The tapered section the feed shaft has a cross-sectional area which is one maximum value in the fastening area to the connector has the expansion plate part and with increasing distance from the connector plate part decreases. This structure poses a smooth mechanical continuation between the connector and the central wires of the coaxial cable which forms part of the feed shaft, whereby the Adaptation between the connector plate part and the Feed shaft is improved. In addition, the Connector area antenna according to the invention less Room. This allows installation of the connector Surface antenna in a room such as a rear ren package space or the like with shallow depth.

In Fig. 11 ist eine geänderte Ausführungsform der Steckver bindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung gezeigt, die im allgemeinen gleich der in den Fig. 5A und 5B gezeigten Aus führungsform ist, mit der Ausnahme, daß die Steckverbindungs- Flächenantenne ein Steckverbindungsplattenteil 121 aufweist, welches in einer hexagonalen Form ausgebildet ist. Daher sind entsprechende Teile durch entsprechende Bezugsziffern bezeich net.In Fig. 11, a modified embodiment of the patch panel antenna according to the invention is shown, which is generally the same as the embodiment shown in Figs. 5A and 5B, except that the connector patch antenna has a connector plate portion 121 which is formed in a hexagonal shape. Corresponding parts are therefore designated by corresponding reference numerals.

Das hexagonale Steckverbindungsplattenteil 121 weist drei Paare gegenüberliegender Seiten auf, die parallel zueinander und symmetrisch in bezug auf das Zentrum des hexagonalen Steckverbindungsplattenteils 121 verlaufen. Das hexagonale Steckverbindungsplattenteil 121 kann dadurch hergestellt wer den, daß das rhombische Steckverbindungsplattenteil 12 von Fig. 5A entlang jeweiliger Linien geschnitten wird, die nor mal zu dessen längerer Diagonallinie verlaufen, um so die Länge (A) um einen Wert auf seiner einen Seite und durch den selben Wert auf seiner anderen Seite zu verringern, wie in Fig. 11 gezeigt ist, oder durch Schneiden des rhombischen Steckverbindungsplattenteils 12 von Fig. 5A entlang jeweili ger Linien normal zu seiner kürzeren Diagonallinie, um die Breite (B) um einen Wert auf seiner oberen Seite und um den selben Wert auf seiner unteren Seite zu verringern.The hexagonal connector plate member 121 has three pairs of opposite sides that are parallel to each other and symmetrical with respect to the center of the hexagonal connector plate member 121 . The hexagonal connector plate member 121 can be made by cutting the rhombic connector plate member 12 of Fig. 5A along respective lines that normally go to the longer diagonal line thereof, so that the length (A) by a value on one side and through decrease the same value on its other side as shown in Fig. 11, or by cutting the rhombic connector plate part 12 of Fig. 5A along respective lines normal to its shorter diagonal line by a value on its width (B) top side and to decrease the same value on its bottom side.

In Fig. 11 bezeichnet der Buchstabe A die Länge des hexagona len Steckverbindungsplattenteils 121, der Buchstabe B ist die Breite des hexagonalen Steckverbindungsplattenteils 121, der Buchstabe E bezeichnet die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Länge des hexagonalen Steckverbindungsplatten teils 121 erstrecken, der Buchstabe F bezeichnet die Entfer nung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeord net sind, die sich in der Richtung der Breite des hexagonalen Steckverbindungsplattenteils 121 erstrecken, und der Buchsta be z bezeichnet den maximalen Durchmesser der Zuführwelle 20.In Fig. 11, the letter A denotes the length of the hexagonal connector plate part 121 , the letter B is the width of the hexagonal connector plate part 121 , the letter E denotes the distance between the short pins 16 arranged on lines that are in the direction the length of the hexagonal connector plate part 121 , the letter F denotes the distance between the short pins 16 , which are arranged on lines extending in the width direction of the hexagonal connector plate part 121 , and the letter z denotes the maximum Diameter of the feed shaft 20 .

Es wurden Versuche unternommen, um vergleichsweise die Lei stungen dreier Steckverbindungs-Flächenantennen zu zeigen, von denen eine (X1) mit einem rhombischen Steckverbindungs plattenteil versehen ist, welches eine Länge (A) von 200 mm (0,772 λ) aufweist, ein anderes (X2) mit einem hexagonalen Steckverbindungsplattenteil versehen ist, das eine Länge (A) von 180 mm (0,750 λ) aufweist, hergestellt durch Schneiden des rhombischen Steckverbindungsplattenteils um 10 mm auf je der der gegenüberliegenden Seiten (Schnittprozentsatz = 10%), und eines (X3) mit einem hexagonalen Steckverbindungsplatten teil versehen ist, das eine Länge (A) von 170 mm (0,752 λ) aufweist, das durch Schneiden des rhombischen Steckverbin dungsplattenteils um 15 mm auf jeder der gegenüberliegenden Seiten hergestellt ist (Schnittprozentsatz = 15%). Die ande ren Abmessungen dieser Steckverbindungs-Flächenantennen sind dieselben und sind in Tabelle 2 angegeben. Attempts have been made to comparatively show the performance of three connector surface antennas, one of which (X 1 ) is provided with a rhombic connector plate part which has a length (A) of 200 mm (0.772 λ), another ( X 2 ) is provided with a hexagonal connector plate part which has a length (A) of 180 mm (0.750 λ), produced by cutting the rhombic connector plate part by 10 mm on each of the opposite sides (cutting percentage = 10%), and one ( X 3 ) is provided with a hexagonal connector part that has a length (A) of 170 mm (0.752 λ), which is made by cutting the rhombic connector part by 15 mm on each of the opposite sides (cutting percentage = 15%). The other dimensions of these connector area antennas are the same and are given in Table 2.

Tabelle 2 Table 2

In der ersten Spalte von Tabelle 2 ist B die Breite des Steckverbindungsplattenteils, z ist der maximale Durchmesser der Zuführwelle 20, t ist die Antennenhöhe, E ist die Entfer nung zwischen den kurzen Stiften 16, die in Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Länge des Steckverbindungs plattenteils erstrecken, F ist die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die in Linien angeordnet sind, die sich in der Breitenrichtung des Steckverbindungsplattenteils er strecken, und S ist der Durchmesser der kurzen Stifte 16. Die se Abmessungen sind in Millimetern ausgedrückt in der zweiten Spalte von Tabelle 2, und in einer Einheit der Resonanzwellen länge (λ) in der zweiten, dritten und vierten Spalte von Ta belle 2 für die jeweiligen Steckverbindungs-Flächenantennen X1, X2 und X3.In the first column of Table 2, B is the width of the connector plate part, z is the maximum diameter of the feed shaft 20 , t is the antenna height, E is the distance between the short pins 16 arranged in lines that are in the direction the length of the connector plate part, F is the distance between the short pins 16 arranged in lines extending in the width direction of the connector plate part, and S is the diameter of the short pins 16 . These dimensions are expressed in millimeters in the second column of Table 2, and in a unit of the resonance wavelength (λ) in the second, third and fourth columns of Table 2 for the respective connector area antennas X 1 , X 2 and X 3rd

Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 12 und 13 gezeigt, und in der Tabelle 3 aufgeführt. Fig. 12 ist ein Graph mit ei ner Darstellung der Frequenz (MHz) gegenüber der Echodämpfung (dB), bei den untersuchten Steckverbindungs-Flächenantennen X1, X2 und X3. Die Kurve (α) bezieht sich auf die Steckverbin dungs-Flächenantenne X1, die Kurve (ß) bezieht sich auf die Steckverbindungs-Flächenantenne X2, und die Kurve (γ) bezieht sich auf die Steckverbindungs-Flächenantenne X3. Es wird dar auf hingewiesen, daß die verwendete Resonanzfrequenz (fo) ein Wert zwischen den beiden Werten ist (die durch Markierungen 2 und 3 angezeigt werden), bei welchen die Echodämpfung -11,7 dB beträgt, anstelle eines Wertes (angezeigt durch die Markierung 1), bei welchem die Echodämpfung minimal ist. Fig. 13 ist ein Smith-Diagramm, welches sich bei der Steckverbindungs-Flächen antenne X2 ergibt.The test results are shown in FIGS. 12 and 13 and listed in Table 3. FIG. 12 is a graph with a representation of the frequency (MHz) versus the echo attenuation (dB) in the examined connector area antennas X 1 , X 2 and X 3 . The curve (α) relates to the connector area antenna X 1 , the curve (ß) relates to the connector area antenna X 2 , and the curve (γ) relates to the connector area antenna X 3 . It should be noted that the resonance frequency (fo) used is a value between the two values (indicated by marks 2 and 3) at which the echo attenuation is -11.7 dB, instead of a value (indicated by the mark 1), in which the echo attenuation is minimal. Fig. 13 is a Smith chart, which results in the connector area antenna X 2 .

Tabelle 3 Table 3

Es wird daher deutlich, daß die Steckverbindungs-Flächenan tennen, die ein hexagonales Steckverbindungsplattenteil auf weisen, eine genügende verfügbare Frequenzbandbreite zur Ver fügung stellen können. Die Resonanzwellenlänge nimmt ab, wenn der Schnittprozentsatz ansteigt.It is therefore clear that the connector surfaces on which have a hexagonal connector plate part indicate a sufficient available frequency bandwidth for ver can provide. The resonance wavelength decreases when the cutting percentage increases.

Es wurde ein weiterer Versuch unternommen für eine Steckver bindungs-Flächenantenne, die ein hexagonales Steckverbindungs plattenteil aufweist. Das hexagonale Steckverbindungsplatten teil wurde hergestellt durch Schneiden des rhombischen Steck verbindungsplattenteils (Fig. 5A), welches eine Länge (A) von 200 m und eine Breite (B) von 100 mm aufweist, entlang jewei liger Linien normal zu seiner längeren Diagonallinie, um die Länge (A) um 30 mm zu verkürzen (Schnittprozentsatz = 30%), auf jeder seiner gegenüberliegenden Seiten.Another attempt was made for a patch panel antenna having a hexagonal connector plate part. The hexagonal connector part was made by cutting the rhombic connector part ( Fig. 5A), which has a length (A) of 200 m and a width (B) of 100 mm, along respective lines normal to its longer diagonal line to the Shorten length (A) by 30 mm (cutting percentage = 30%) on each of its opposite sides.

Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 14 und 15 dargestellt. Fig. 14 ist ein Graph mit einer Darstellung der Frequenz (MHz) gegenüber der Echodämpfung (dB) bei der untersuchten Steck verbindungs-Flächenantenne. Es wird darauf hingewiesen, daß die verwendete Resonanzfrequenz (fo) ein Wert ist zwischen den beiden Werten (die durch Markierungen 2 und 3 angezeigt sind), bei welchen die Echodämpfung -11,7 dB beträgt, anstel le eines Wertes (angezeigt durch Markierung 1), bei welchem die Echodämpfung minimal ist. Fig. 15 ist ein Smith-Diagramm. Aus den Versuchsergebnissen ergab sich, daß die untersuchte Steckverbindungs-Flächenantenne eine Resonanzwellenlänge (λ) von 178 mm aufwies, eine minimale verfügbare Wellenlänge (λ₁) von 199 mm, eine Resonanzfrequenz (fo) von 1687 MHz, eine Bandbreite (Δf) von 365 MHz, und eine Bruchteilsbandbreite (Δf/fo) von 21,6%.The test results are shown in FIGS. 14 and 15. Fig. 14 is a graph showing the frequency (MHz) versus the echo attenuation (dB) in the examined connector surface antenna. It should be noted that the resonance frequency (fo) used is a value between the two values (indicated by marks 2 and 3) at which the echo attenuation is -11.7 dB, instead of a value (indicated by mark 1 ), in which the echo attenuation is minimal. Figure 15 is a Smith chart. From the test results, it was found that the connector surface antenna examined had a resonance wavelength (λ) of 178 mm, a minimum available wavelength (λ ₁ ) of 199 mm, a resonance frequency (fo) of 1687 MHz, a bandwidth (Δf) of 365 MHz, and a fractional bandwidth (Δf / fo) of 21.6%.

Es wird daher deutlich, daß die Steckverbindungs-Flächenan tenne eine ausreichende verfügbare Frequenzbandbreite zur Verfügung stellen kann. Eine ähnliche Wirkung kann erhalten werden durch eine Steckverbindungs-Flächenantenne, die ein hexagonales Steckverbindungsplattenteil aufweist, das durch Schneiden des rhombischen Steckverbindungsplattenteils (Fig. 5A) entlang jeweiliger Linien normal zu seiner kürzeren Dia gonallinie erhalten wird, um die Breite (B) um 30% auf je der seiner gegenüberliegenden Seiten zu verkürzen.It is therefore clear that the connector area antenna can provide a sufficient available frequency bandwidth. A similar effect can be obtained by a patch panel antenna having a hexagonal patch part obtained by cutting the rhombic patch part ( Fig. 5A) along respective lines normal to its shorter diagonal line by the width (B) by 30%. shorten on each of its opposite sides.

In Fig. 16 ist eine weitere geänderte Ausführungsform der Steckverbindungs-Flächenantenne gemäß der Erfindung darge stellt, die allgemein dieselbe ist wie in den Fig. 5A und 5B, jedoch mit der Ausnahme, daß die Steckverbindungs-Flächenan tenne ein Steckverbindungsplattenteil 122 aufweist, das in einer oktagonalen Form ausgebildet ist. Daher sind entspre chende Teile durch entsprechende Bezugsziffern bezeichnet.In Fig. 16, a further modified embodiment, the plug connection planar antenna according to, the invention Darge, which generally is the same comprises a connector plate portion 122 as shown in FIGS. 5A and 5B, except that the plug connection Flächenan antenna, which in an octagonal shape is formed. Corresponding parts are therefore designated by corresponding reference numerals.

Das oktagonale Steckverbindungsplattenteil 122 weist vier Paare gegenüberliegender Seiten auf, die parallel zueinander und symmetrisch in bezug auf das Zentrum des oktagonalen Steckverbindungsplattenteils 122 verlaufen. Das oktagonale Steckverbindungsplattenteil 122 kann dadurch hergestellt wer den, daß das rhombische Steckverbindungsplattenteil 12 von Fig. 5A entlang jeweiliger Linien normal zu seiner längeren Diagonallinie geschnitten wird, um die Länge (A) um einen Wert auf seiner einen Seite und den denselben Wert auf sei ner anderen gegenüberliegenden Seite zu verkürzen, und durch Schneiden des rhombischen Steckverbindungsplattenteils ent lang jeweiliger Linien normal zu der kürzeren Diagonallinie, um die Breite (B) um einen Wert auf seiner oberen Seite und um denselben Wert auf seiner unteren Seite zu verkürzen.The octagonal connector plate member 122 has four pairs of opposite sides which are parallel to each other and symmetrical with respect to the center of the octagonal connector plate member 122 . The octagonal connector plate member 122 can be made by cutting the rhombic connector plate member 12 of Fig. 5A along respective lines normal to its longer diagonal line, the length (A) by a value on one side and the same value on its ner shorten other opposite side, and by cutting the rhombic connector plate part along respective lines normal to the shorter diagonal line to shorten the width (B) by a value on its upper side and by the same value on its lower side.

In Fig. 16 bezeichnet der Buchstabe A die Länge des oktagona len Steckverbindungsplattenteils 122, der Buchstabe B ist die Breite des oktagonalen Steckverbindungsplattenteils 122, der Buchstabe E bezeichnet die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Länge des oktagonalen Steckverbindungsplatten teils 122 erstrecken, der Buchstabe F bezeichnet die Entfer nung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeord net sind, die sich in der Richtung der Breite des oktagonalen Steckverbindungsplattenteils 122 erstrecken, und der Buchsta be z bezeichnet den maximalen Durchmesser der Zuführwelle 20.In Fig. 16, the letter A denotes the length of the octagonal connector plate part 122 , the letter B is the width of the octagonal connector plate part 122 , the letter E denotes the distance between the short pins 16 arranged on lines that are in the direction the length of the octagonal connector plate part 122 , the letter F denotes the distance between the short pins 16 , which are arranged on lines extending in the direction of the width of the octagonal connector plate part 122 , and the letter z denotes the maximum Diameter of the feed shaft 20 .

Es wurden Versuche unternommen, um im Vergleich die Leistun gen der drei Steckverbindungs-Flächenantennen zu zeigen, von denen eine (Y1) mit einem hexagonalen Steckverbindungsplat tenteil versehen ist, das eine Breite (B) von 100 mm (0,417 λ) aufweist, eines (Y2) mit einem oktagonalen Steckverbindungs plattenteil versehen ist, das eine Breite (B) von 90 m (0,378 λ) aufweist, das durch Schneiden des hexagonalen Steckverbin dungsplattenteils um 5 mm (Schnittprozentsatz = 10%) auf je der der gegenüberliegenden Seiten hergestellt ist, und eines (Y3) mit einem oktagonalen Steckverbindungsplattenteil verse hen ist, das eine Breite (B) von 80 mm (0,336 λ) aufweist und hergestellt ist durch Schneiden des hexagonalen Steckverbin dungsplattenteils um 10 mm (Schnittprozentsatz = 20%). Die anderen Abmessungen dieser Steckverbindungs-Flächenantennen sind dieselben und sind in Tabelle 4 angegeben.Attempts have been made to compare the performance of the three connector patch antennas, one of which (Y 1 ) is provided with a hexagonal connector plate member having a width (B) of 100 mm (0.417 λ), one (Y 2 ) is provided with an octagonal connector plate part which has a width (B) of 90 m (0.378 λ), which is made by cutting the hexagonal connector plate part by 5 mm (cutting percentage = 10%) on each of the opposite sides and one (Y 3 ) is provided with an octagonal connector plate part which has a width (B) of 80 mm (0.336 λ) and is produced by cutting the hexagonal connector plate part by 10 mm (cutting percentage = 20%). The other dimensions of these patch antennas are the same and are shown in Table 4.

Tabelle 4 Table 4

In der ersten Spalte von Tabelle 4 ist A die Länge des Steck verbindungsplattenteils, z der maximale Durchmesser der Zu führwelle 20, t die Antennenhöhe, E die Entfernung zwischen den kurzen Stiften 16, die auf Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der Länge des Steckverbindungsplatten teils erstrecken, F die Entfernung zwischen den kurzen Stif ten 16, die in Linien angeordnet sind, die sich in der Rich tung der Breite des Steckverbindungsplattenteils erstrecken, und S ist der Durchmesser der kurzen Stifte 16, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Diese Abmessungen sind in Millimetern ausgedrückt in der zweiten Spalte von Tab. 4, und in Einhei ten der Resonanzwellenlänge (λ) in der dritten, vierten und fünften Spalte von Tabelle 4 für die jeweilige Steckverbin dungs-Flächenantenne Y1, Y2 und Y3.In the first column of Table 4, A is the length of the connector board part, z is the maximum diameter of the lead shaft 20 , t is the antenna height, E is the distance between the short pins 16 , which are arranged on lines that are in the direction of the length of the connector plate part, F is the distance between the short pins 16 arranged in lines extending in the direction of the width of the connector plate part, and S is the diameter of the short pins 16 as shown in FIG. 16 . These dimensions are expressed in millimeters in the second column of Table 4, and in units of the resonance wavelength (λ) in the third, fourth and fifth column of Table 4 for the respective connector surface antenna Y 1 , Y 2 and Y 3 .

Die Versuchsergebnisse sind in den Fig. 17 und 18 dargestellt und in der Tabelle 5 angegeben. Fig. 17 ist ein Graph mit ei ner Darstellung der Frequenz (MHz) gegenüber der Echodämpfung (dB) bei den untersuchten Steckverbindungs-Flächenantennen Y1, Y2 und Y3. Die Kurve (α) bezieht sich auf die Steckver bindungs-Flächenantenne Y1, die Kurve (β) bezieht sich auf die Steckverbindungs-Flächenantenne Y2, und die Kurve (γ) bezieht sich auf die Steckverbindungs-Flächenantenne Y3. Es wird darauf hingewiesen, daß die verwendete Resonanzfrequenz (fo) ein Wert zwischen den beiden Werten ist (angezeigt durch Markierungen 2 und 3), bei welchen die Echodämpfung -11,7 dB beträgt, anstelle eines Wertes (angezeigt durch die Markie rung 1), bei welcher die Echodämpfung ein Minimum ist. Fig. 18 ist ein Smith-Diagramm, welches sich bei der Steckverbin dungs-Flächenantenne Y3 ergibt.The test results are shown in FIGS. 17 and 18 and shown in Table 5. FIG. 17 is a graph showing the frequency (MHz) versus the echo attenuation (dB) in the connector area antennas Y 1 , Y 2 and Y 3 under investigation. The curve (α) relates to the connector area antenna Y 1 , the curve (β) relates to the connector area antenna Y 2 , and the curve (γ) relates to the connector area antenna Y 3 . It should be noted that the resonance frequency (fo) used is a value between the two values (indicated by marks 2 and 3) at which the echo attenuation is -11.7 dB, instead of a value (indicated by mark 1) at which the echo attenuation is a minimum. Fig. 18 is a Smith chart, which results in the connector surface antenna Y 3 .

Tabelle 5 Table 5

Es wird daher hieraus deutlich, daß die Steckverbindungs-Flä chenantennen, die ein oktagonales Steckverbindungsplattenteil aufweisen, eine ausreichende verfügbare Frequenzbandbreite zur Verfügung stellen können.It is therefore clear from this that the connector surface antenna, which is an octagonal connector plate part have a sufficient available frequency bandwidth can provide.

Claims

1. Connector surface antenna, characterized by :
a rhombic, conductive connector plate part;
a conductive ground plate member;
a plurality of short pins extending between the connector plate member and the earth plate member to keep the connector plate member and the earth plate member spaced apart in parallel and to make an electrical connection between the connector plate member and the earth plate member; and
a feed shaft extending from the connector part for electrical connection of the connector part to a connecting wire, the feed shaft having a tapered portion extending in length from the connector part toward the grounding plate member, and the tapered portion having a cross-sectional area has, which decreases with increasing distance from the connector plate part.

2. connector surface antenna according to claim 1, characterized characterized in that the tapered section has a conical shape has a maximum diameter in its area the attachment with the connector plate part points.

3. connector surface antenna according to claim 1, characterized characterized in that the rhombic, conductive Steckver binding plate part a first diagonal line of a first Length and a second diagonal line of a second length, longer than the first, the rhombic, conductive connector board part a ratio of first length to second length in a range of 1: 4 up to 2: 3.

4. Connector surface antenna, characterized by:
a hexagonal conductive connector plate part;
a conductive ground plate member;
a plurality of short pins extending between the connector plate member and the earth plate member to keep the connector plate member and the earth plate member spaced apart in parallel and to make an electrical connection between the connector plate member and the earth plate member; and
a feed shaft extending from the connector plate part for electrically connecting the connector plate member to a connecting wire, the feed shaft having a tapered portion extending in length from the connector plate member toward the ground plate member, and the tapered portion one Cross-sectional area has, which decreases with increasing distance from the connector plate part.

5. connector surface antenna according to claim 4, characterized characterized in that the tapered section has a conical shape has a maximum diameter in its fastening has range to the connector plate part.

6. connector surface antenna according to claim 4, characterized characterized in that the connector plate part a has hexagonal shape that is created from a rhombus is normal to a first slide along two lines gonal line of the rhombus and symmetrical with respect to a second, shorter diagonal line of the rhombus is cut.

7. connector surface antenna according to claim 4, characterized characterized in that the connector plate part a has hexagonal shape made from a rhombus is normal to a second slide along two lines gonal line of the rhombus and symmetrical with respect to a first, longer diagonal line of the rhombus is cut.

8. Connector surface antenna, characterized by:
an octagonal, conductive connector plate part;
a conductive ground plate member;
a plurality of short pins extending between the connector plate member and the earth plate member to keep the connector plate member and the earth plate member parallel spaced apart and to make an electrical connection between the connector plate member and the earth plate member; and
a feed shaft extending from the connector part for electrical connection of the connector part to a connecting wire, the feed shaft having a tapered portion extending in length from the connector part toward the grounding plate member, and the tapered portion having a cross-sectional area has, which decreases with increasing distance from the connector plate part.

9. connector surface antenna according to claim 8, characterized characterized in that the tapered section is a cone shape that has a maximum diameter in its Fastening area to the connector plate part having.

10. connector surface antenna according to claim 8, characterized characterized in that the connector plate part ei has an octagonal shape, which comes from a rhombus is along two lines parallel to one first diagonal line of the rhombus is cut and sym metric with respect to the first diagonal line of the rhombus and along two lines parallel to a second, short zener diagonal line of the rhombus and symmetrical with respect on the second diagonal line of the rhombus.