DE4239597C2

DE4239597C2 - Ebene Antenne mit dualer Polarisation

Info

Publication number: DE4239597C2
Application number: DE4239597A
Authority: DE
Inventors: Hironori Ishizaka; Shigetoo Wakushima; Hisayoshi Mizugaki; Masahiko Ohta
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: US5510803A; DE4239597A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ebene Antenne der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Wie in Fig. 18 gezeigt, umfaßt eine bekannte Mikrostreifenantenne einen Erdleiter bzw. eine Masseleiterplatte 1 und ein Sende- oder Strahlerelement 3 mit einer quadratischen Form. Der Erdleiter 1 besitzt eine Öffnung bzw. einen Spalt 12 gerade unterhalb des Sen deelements 3. Eine Drei-Plattenleitung wird durch eine Kombination der Erdleiter 1 und 11 und einer Zuführ- oder Speiseleitung 8 gebildet. Die Drei-Plattenleitung und das Sendeele ment 3 sind miteinander durch den Spalt 12 elektromagnetisch verbunden. Eine Zuführlei tung 4 ist mit einem Ende des Sendeelements 3 verbunden. Das Sendeelement 3 wird durch die Zuführleitungen 4 und 8 jeweils in eine erste Anregungsrichtung A und eine zweite Anregungsrichtung B angeregt. Die ersten und zweiten Anregungsrichtungen A und B sind senkrecht zueinander. Mit dieser Struktur ist es möglich, sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Polarisationen zu verwenden. Eine solche Antenne ist bekannt aus dem Dokument mit dem Titel "Study on Dual-Polarisation Planar Antenna", das für die nationale Frühjahrskonferenz 1990 der Gesellschaft für Elektronik, Information und Kom munikation, Japan, Dokument Nr. B-133 vorbereitet wurde, und aus dem Dokument mit dem Titel "Radiation Characteristics of Dual-Polarisation Planar Array", das für die nationale Herbstkonferenz 1990 der Gesellschaft für Elektronik, Information und Kommunikation, Japan, Dokument Nr. B-93 vorbereitet wurde.

Diese Mikrostreifenantenne mit dualer Polarisierung besitzt einen Schalterschaltkreis zum elektrischen Schalten der Speisesignale der Zuführleitungen 4 und 8. Demzufolge ist es möglich, wenn die Antenne mit vertikalen und horizontalen Polarisierungen, die zueinander senkrechte Polarisierungsebenen haben, betrieben wird, ohne eine mechanische Drehung der Antenne eine gewünschte Polarisation zu erhalten. Zusätzlich kann die Mikrostreifenan tenne mit dualer Polarisierung schnell der Änderung der Polarisierungsebene folgen. Als Ergebnis wird eine Unterbrechung der Kommunikation vermieden. Die Montagestruktur ist einfach, da ein mechanischer Antrieb nicht notwendig ist.

Bei der oben erwähnten, herkömmlichen Antenne ist die Drei-Plattenleitung, die durch eine Kombination der Erdleiter 1 und 11 und der Zuführleitung 8 gebildet wird, elektromagnetisch über den Spalt mit dem Sendeelement 3 verbunden. In diesem Fall wird eine parallele Plattenmodenwelle erzeugt und zwischen den Erdleitern 1 und 11 fortbewegt, was den Verlust elektrischer Leistung bewirkt. Dies führt zum Auftreten von unnötiger Kopplung oder Strahlung, was die Charakteristik der Antenne verschlechtert. Ein solches Phänomen ist beschrieben in Proceedings of ICAP89, April, Seiten 346-368 (1989), Digest IEEE Interna tional Microwave Symposium, Seiten 199-202 (1988), A.P91-35 "Analysis and Solution of the Parallel Plate Mode by the Use of the Spatial Circuit Network Method".

Bei einer aus der DE-OS 39 17 138 bekannten Antenne der im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten Art weist die erste Speiseleiterplatte eine Vielzahl von Schlitzen auf, die zusammen mit den Speiseleiter-Enden der auf der ersten Speiseleiterplatte vorgesehe nen Speiseleiter die ersten Strahlerelemente bilden. Die zweite Speiseleiterplatte weist etwa quadratische Öffnungen auf, in denen rechteckige fleckenförmige Strahlerelemente derart angeordnet sind, daß die durch die Schlitze der ersten Speiseleiterplatte gebildeten ersten Strahlerelemente etwa parallel zu diesen zweiten Strahlerelementen durch die quadrati schen Öffnungen der zweiten Speiseleiterplatte hindurchstrahlen können.

Aus der DE-OS 37 29 750 ist eine weitere ebene Antenne bekannt, bei der Wellen zweier Polarisationen von zwei Paaren von fleckenförmigen Strahlerelementen und einer Speise leitung abgestrahlt bzw. empfangen werden. Da jedoch das obere Paar von dem unteren Paar sich hinsichtlich der Entfernung zwischen dem fleckenförmigen Strahlerelement und der Speiseleitung, d. h. sich hinsichtlich des Grades der elektromagnetischen Kopplung unterscheiden, ergibt sich eine große Differenz der Verstärkung bei den beiden Polarisatio nen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antenne der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß diese eine hohe Verstärkung unabhängig von den Polarisationsrichtungen der abzustrahlenden und zu empfangenden Wellen sowie einen hohen Wirkungsgrad hat.

Bei einer Antenne der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Antenne zeichnet sich bei einfachem konstruktiven Aufbau durch Zusammenfassung der jeweiligen Speiseleiterplatten mit den zugeordneten Strahlerele menten in jeweils einem einzigen Substrat dadurch aus, daß die fleckenförmigen Strahlere lemente beider Speiseleiterplatten durch mit diesen Strahlerelementen im wesentlichen fluchtende Öffnungen einer zusätzlichen Masseleiterplatte elektromagnetisch in optimaler Weise gekoppelt sind, wobei die Konfigurationen der Strahlerelemente beider Substrate im wesentlichen identisch sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Explosionsansicht eines Teils der plana ren Antenne mit dualer Polarisierung, die in Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 ist eine Draufsicht zum Beschreiben einer Anordnung erster und zweiter Strahlungselemente in einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 6A ist eine Draufsicht zum Beschreiben der Dimensionen der ersten und zwei ten Strahlungselemente in den Anregungsrichtungen.

Fig. 6B ist eine Kurve zum Beschreiben der Beziehung zwischen der Dimension des ersten Strahlungselements in der Anregungsrichtung und der Strahlungsimpedanz des zweiten Strahlungselements.

Fig. 6C ist eine Kurve zum Beschreiben der Beziehung zwischen der Dimension des ersten Strahlungselements in der Anregungsrichtung und einer Reaktanzkomponente.

Fig. 6D ist eine Kurve zum Beschreiben der Beziehung zwischen der den Verstär kungen der ersten und zweiten Strahlungselemente, wenn das erste Strahlungselement eine geringere Größe als das zweite Strahlungselement besitzt.

Fig. 6E ist eine Kurve zum Beschreiben der Beziehung zwischen der den Verstär kungen der ersten und zweiten Strahlungselemente, wenn das erste Strahlungselement eine größere Größe als das zweite Strahlungselement besitzt.

Fig. 7A ist eine Draufsicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7B ist eine Kurve, die eine Charakteristik der planaren Antenne mit dualer Pola risierung nach dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 8A ist eine vergrößerte Draufsicht eines Teils der planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8B ist eine Kurve, die Charakteristiken der ersten und zweiten Strahlungsele mente in dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 9A zeigt die Richtung eines Hauptstrahls in einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung.

Fig. 9B zeigt die Bewegung der herkömmlichen planaren Antenne mit dualer Polari sierung beim Empfang von polarisierten Wellen mit voneinander verschiedenen Einfallrich tungen.

Fig. 10A zeigt eine planare Antenne mit dualer Polarisierung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Hauptstrahlen von polarisierten Wellen in verschiedene Richtungen orientiert sind.

Fig. 10B zeigt die planare Antenne mit dualer Polarisierung des sechsten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung beim Empfang von polarisierten Wellen mit voneinander ver schiedenen Einfallsrichtungen.

Fig. 11 zeigt die planare Antenne mit dualer Polarisierung des des sechsten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung beim Empfang einer PCM-Musiksendung über einen Kom munikationssatelliten.

Fig. 12 dient zum Beschreiben einer unnötigen, geringen Strahlung, die in der plana ren Antenne mit dualer Polarisierung erzeugt wird.

Die Fig. 13A und 13B zeigen Kurven, die die Richtverstärkungen der von oberen und unteren Flecken abgestrahlten, polarisierten Wellen in der E-Ebene zeigen.

Fig. 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 15 zeigt Abschirmbereich im siebten Ausführungsbeispiel.

Fig. 16A ist eine Draufsicht einer planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 16B ist eine Kurve, die eine Empfangscharakteristik der planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Die Fig. 17A und 17B zeigen Kurven, die die Richtungsverstärkungen der von oberen und unteren Flecken abgestrahlten, polarisierten Wellen in der E-Ebene in dem siebten Ausführungsbeispiel zeigen.

Fig. 18 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer herkömmlichen planaren Antenne mit dualer Polarisierung.

Erstes Ausführungsbeispiel

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine planare Antenne mit dualer Polarisierung ein erstes Speise- bzw. Zuführsubstrat 5 mit einer Mehrzahl von ersten Strahlungselementen 3 und einer ersten Speise- bzw. Zuführleitung 4; eine erste dielektrische Platte 2; einen Erdleiter bzw. Masseleiterplatte 1 mit einer Mehrzahl von Öffnungen bzw. Spalten 12; eine zweite dielektrische Platte 6; ein zweites Speise- bzw. Zuführsubstrat 9 mit einer Mehrzahl von zweiten Strahlungselementen 7 und einer zweiten Speise- bzw. Zuführleitung 8; eine dritte dielektrische Platte 10; und einen zweiten Erdleiter 11. Wie in der Figur gezeigt, sind diese Komponenten in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet.

Das erste Zuführsubstrat 5, der erste Erdleiter 1 und das zweite Zuführsubstrat 9 sind so angeordnet, daß die Spalte 12, die ersten Strahlungselemente 3 und die zweiten Strah lungselemente 7 von oben gesehen im wesentlichen an denselben Positionen angeordnet sind.

Die ersten und zweiten Zuführsubstrate 5, 9 sind so angeordnet, daß die ersten Strahlungs elemente 3 von der ersten Zuführleitung 4 in einer ersten Anregungsrichtung angeregt werden, während die zweiten Strahlungselemente 7 von der zweiten Zuführleitung 8 in einer zweiten Anregungsrichtung senkrecht zur ersten Anregungsrichtung angeregt wer den. Es ist somit möglich, daß sowohl vertikale als auch horizontale Polarisierungen ver wendet werden.

In dem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt der erste Erdleiter 1 eine 90 mm Aluminiumplat te mit einer Dicke von 0,5 mm. Ähnlich umfaßt eine erste Masseleiterplatte bzw. Erdleiter 11 eine 90 mm × 90 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 1 mm. Jede der ersten, zweiten und dritten dielektrischen Platten bzw. Elemente 2, 6 und 10 umfaßt eine Polyethylen schaumplatte mit einer Dicke von 2 mm und einer relativen Dielektrizitätskonstanten von 1,1. Jeder der ersten und zweiten Zuführsubstrate 5 und 9 umfaßt einen PET-Film mit einer Dicke von 25 µm und ein auf den PET geklebtes Kupferlaminat mit einer Dicke von 35 µm.

Das erste Zuführsubstrat 5 besitzt einen Antennenschaltkreis einschließlich der ersten Strahlungselemente 3 und der ersten Zuführleitung 4. Ähnlich besitzt das zweite Zuführ substrat 9 einen Antennenschaltkreis einschließlich der zweiten Strahlungselemente 7 und der zweiten Zuführleitung 8. Die Antennenschaltkreise werden gebildet durch Ätzen der Kupferlaminate zum Entfernen nicht notwendiger Bereiche. Der zweite Erdleiter 1 hat die Spalte 12 von 14 mm² an Positionen direkt unter den ersten Strahlungselementen 3 und direkt über den ersten Strahlungselementen 7 angeordnet. Jedes der ersten Strahlungse lemente 3 besitzt im wesentlichen eine 6,9 mm Quadratform, während jedes der zweiten Strahlungselemente 7 im wesentlichen eine 7,2 mm Quadratform besitzt.

Hier sind die Anzahl der ersten Strahlungselemente 3, die Anzahl der zweiten Strahlungs elemente 7 und die Anzahl der zweiten Strahlungselemente 7 und die Anzahl der Spalte 12 alle gleich sechzehn. Die ersten Strahlungselemente 7 und die Spalte 12 sind äquidistant in zwei Richtungen senkrecht zueinander angeordnet. Der Abstand in diesen beiden Richtun gen ist auf 21,7 mm ausgewählt, was 0,9 mal die Wellenlänge im freien Raum von 24,1 mm bei einer Betriebsfrequenz von 12,45 GHz ist. Die Komponenten werden der Reihe nach übereinander angeordnet, so daß die ersten und zweiten Zuführleitungen 4 und 8 zueinan der senkrecht sind. So wird eine Antenne mit einer 16-Elementanordnung geformt.

Diese Antenne hat eine Verstärkung von 18,2 dB für ein lineare Polarisierung, die von der ersten Zuführleitung 4 in einer ersten Anregungsrichtung (die Richtung A in Fig. 2) angeregt wird. Auf der anderen Seite hat die Antenne ein Verstärkung von 20,0 dB für eine lineare Polarisierung, die von der zweiten Zuführleitung 8 in einer zweiten Anregungsrichtung (die Richtung B in Fig. 2) angeregt wird.

In der planaren Antenne mit dualer Polarisierung nach diesem Ausführungsbeispiel ist jedes der zweiten Strahlungselemente 7 mit einem Anschlußende der zweiten Zuführleitung 8 verbunden, wie in Fig. 2 gezeigt. Ein Paar der ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7 ist elektromagnetisch über jeden Spalt 12 miteinander gekoppelt. Die Spalte 12 die nen als Öffnungen zum elektromagnetischen Koppeln der ersten und zweiten Strahlungs elemente 3 und 7.

Es wurde eine planare Antenne eines Drei-Platten-Zuführtyps untersucht, die eine Struktur von dem zweiten Erdleiter 1 bis zum ersten Erdleiter 11 mit den Spaltöffnungen über den Strahlungselementen, wie in Fig. 2 gezeigt, aufweist. Sie erreicht das Ergebnis, daß eine parallele Plattenmodenwelle wirkungsvoll durch Einstellen des gegenseitigen Abstands in dem Feld von Strahlungselementen verwendet werden kann.

Unter Berücksichtigung des Obigen besitzt die planare Antenne mit dualer Polarisierung dieses Ausführungsbeispiels eine Struktur, die in der Lage ist, polarisierte Wellen mit zwei verschiedenen Richtungen abzustrahlen. Die planare Antenne mit dualer Polarisierung besitzt eine exzellente Charakteristik ohne das Auftreten von unnötiger Kopplung oder Strahlung aufgrund der parallelen Plattenmodenwelle.

Zweites Ausführungsbeispiel

Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt eine planare Antenne mit dualer Polarisierung ein erstes Zuführsubstrat 5 mit ersten Strahlungselementen 3' zum Abstrahlen einer Mehrzahl von zirkular polarisierten Wellen und einer ersten Zuführleitung 4; ein erstes dielektrisches Element 2; einen zweiten Erdleiter 1 mit einer Mehrzahl von Spalten 12; ein zweites dielek trisches Element; ein zweites Zuführsubstrat 9 mit zweiten Strahlungselementen 7' zum Abstrahlen einer Mehrzahl von zirkular polarisierten Wellen und einer zweiten Zuführleitung 8; ein drittes dielektrisches Element 10; und einen ersten Erdleiter 11. Wie in der Figur gezeigt, sind diese Komponenten in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet.

Das erste Zuführsubstrat 5, der Erdleiter 1 und das zweite Zuführsubstrat 9 sind so ange ordnet, daß die Spalte 12, die ersten Strahlungselemente 3' und die zweiten Strahlungse lemente 7' von oben gesehen im wesentlichen an denselben Positionen angeordnet sind.

Die ersten und zweiten Zuführsubstrate 5, 9 sind so angeordnet, daß die ersten und zwei ten Strahlungselemente 3' und 7' unterschiedliche Drehrichtungen besitzen. Es ist somit möglich, Polarisierungen sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn zu verwenden.

Die ersten und zweiten Strahlungselemente 3' und 7' in dem zweiten Ausführungsbeispiel besitzen eine solche Form, daß die Ecken der ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7 des ersten Ausführungsbeispiels abgeschnitten sind. In dieser Anordnung können die ersten und zweiten Strahlungselemente 3' und 7' die zirkular polarisierten Wellen mit voneinander verschiedenen Rotationsrichtungen abstrahlen. Hier entspricht die Abschnitt fläche jedes der ersten und zweiten Strahlungselemente 3' und 7' 14% der Fläche jedes der ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7.

In diesem Fall sind die Verstärkungen für die zirkularen Polarisierungen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn, die von den ersten und zweiten Zuführleitungen 4 und 8 angeregt werden, ähnlich den Verstärkungen für die linearen Polarisierungen, die jeweils im ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.

Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Polarisierungen sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn zu verwenden. Als Ergebnis hat diese Antenne eine zirkulare Polarisationscharakteristik, die im axialen Verhältnis und in der VSWR- (Verhältnis von Spannung zu stehender Welle) Charakteristik über ein breites Band exzellent ist.

Drittes Ausführungsbeispiel

Eine planare Antenne mit dualer Polarisierung hat eine Basisstruktur ähnlich der des in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels. In dem dritten, in Fig. 4 gezeigten Ausführungs beispiel sind die ersten und zweiten Strahlungselemente 3' und 7' so angeordnet, daß benachbarte dieser Strahlungselemente 3' und 7' gegeneinander um 90° gedreht sind. Die benachbarten der ersten und zweiten Strahlungselemente 3' und 7' werden so gesteuert, daß sie Ausgaben in derselben Phase erzeugen.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel zeigt die Antenne ein exzellentes axiales Ver hältnis. Das Frequenzband mit einem VSWR nicht größer als 1,3 ist im wesentlichen zwei mal so breit wie im zweiten Ausführungsbeispiel.

Viertes Ausführungsbeispiel

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt ein viertes Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der in Verbin dung mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Struktur außerdem ein viertes dielektrisches Element bzw. Platte 13 und einen dritten Erdleiter bzw. Masselei terplatte 15 mit einer Mehrzahl von Spalten 14. Diese zusätzlichen Komponenten sind dem ersten Zuführsubstrat 5 überlagert.

Der dritte Erdleiter 15 ist so angeordnet, daß die ersten Strahlungselemente 3 oder 3', die zweiten Strahlungselemente 7 oder 7' und die Spalte 14 von oben gesehen im wesentli chen an den gleichen Stellen angeordnet sind.

In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der dritte Erdleiter 15 eine 90 mm × 90 mm Alumini umplatte mit einer Dicke von 0,5 mm und besitzt eine Spalte von 14 auf 14 mm im Quadrat, die an Positionen genau oberhalb der Strahlungselemente 3 geformt sind. Das vierte di elektrische Element 13 umfaßt eine Polyethylenschaumplatte mit einer Dicke von 2 mm und einer relativen Dielektrizitätskonstanten von 1,1. Der dritte Erdleiter 15 ist über das vierte dielektrische Element 13 auf einer Antennenoberfläche montiert, ähnlich wie in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen beschrieben.

In diesem Fall wird die Verstärkung, die durch die erste Zuführleitung 4 angeregt wird, ver glichen mit den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen um etwa 1,5 bis 1,8 dB verbessert. Durch eine solche Verstärkungscharakteristikstabilität wird erreicht, daß die Verstärkungen der von den ersten und zweiten Zuführleitungen 4 und 8 angeregten Polarisierungen ein ander im wesentlichen gleich sind.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine planare Antenne mit dualer Polarisierung zu realisieren, die in der Lage ist, einen Wirkungsgradunterschied, der von der Empfangsrichtung polarisierter Wellen abhängt, zu minimieren, und die daher eine exzellente Stabilität besitzt.

In den planaren Antennen mit dualer Polarisierung nach den ersten bis vierten Ausfüh rungsbeispielen können die dielektrischen Elemente 2, 6, 10 und 13 unterschiedliche Dic ken besitzen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die in Fig. 5 gezeigte Antenne hat Strahlungselemente einer quadratischen oder kreisför migen Form. Wie in Fig. 6A gezeigt, besitzt jedes der ersten Strahlungselemente 3 Abmes sungen x und y jeweils in der Anregungsrichtung und in der Nichtanregungsrichtung. Die Abmessungen x und y sind einander gleich. Ähnlich besitzt jedes der zweiten Strahlungs elemente 7 Abmessungen x' und y' jeweils in der Anregungsrichtung und in der Nichtanre gungsrichtung. Die Abmessungen x' und y' sind einander gleich. Wie aus den Fig. 6B und 6C verständlich wird, wird die Strahlungsimpedanz des zweiten Strahlungselementes 7 mit einer Zunahme der Abmessung (x, y) des ersten Strahlungselements 3 hoch. Umgekehrt wird die Reaktanzkomponente des ersten Strahlungselements 3 mit einer Abnahme der Abmessung (x, y) des ersten Strahlungselements 3 groß. Dies führt zu Anpassungsschwie rigkeiten. Zum Beispiel besitzt das erste Strahlungselement 3 mit einer geringeren Größe eine geringere Verstärkung als die des zweiten Strahlungselements 7, wie in Fig. 6D ge zeigt. Auf der anderen Seite ist, wenn das erste Strahlungselement 3 eine größere Größe hat, die Verstärkung des zweiten Strahlungselements 7 kleiner als die des ersten Strah lungselements 3, wie in Fig. 6E gezeigt. Selbst wenn das erste Strahlungselement 3 eine mittlere Größe besitzt, können gewünschte Konditionen nicht für beide Elemente erhalten werden. Es ist daher schwierig, gleichzeitig eine Verstärkungsstabilitätscharakteristik und einen hohen Wirkungsgrad ohne Vorliegen eines von den Polarisierungsrichtungen ab hängigen Verstärkungsunterschieds zu erreichen.

Entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel besitzt die planare Antenne mit dualer Polarisierung eine Basisstruktur, die der in Fig. 5 gezeigten ähnlich ist. Die ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7 sind elektromagnetisch miteinander gekoppelt. Die ersten Strahlungselemente 3 werden von der ersten Zuführleitung 4 in der ersten Anre gungsrichtung angeregt. Die zweiten Strahlungselemente werden von der zweiten Zuführ leitung 8 in der zweiten Anregungsrichtung senkrecht zur ersten Anregungsrichtung ange regt. Jedes der ersten Strahlungselemente 3 hat Abmessungen x und y jeweils in der Anre gungsrichtung und in der Nichtanregungsrichtung. Ähnlich hat jedes der zweiten Strahlungs elemente 7 Abmessungen x' und y' jeweils in der Anregungsrichtung und in der Nichtanre gungsrichtung. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen x und y voneinander verschieden. Alternativ sind die Abmessungen x' und y' voneinander ver schieden. Als eine weitere Alternative sind die Abmessungen x und y voneinander ver schieden, während auch die Abmessungen x' und y' voneinander verschieden sind. Also werden die Abmessungen der ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7 unabhängig entsprechend den zu verwendenden, polarisierten Wellen bestimmt. Die ersten und zwei ten Strahlungselemente 3 und 7 in diesem Ausführungsbeispiel können anstelle einer qua dratischen Form eine kreisförmige Form besitzen.

In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt jeder der ersten und dritten Erdleiter 1 und 15 eine 86 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm, während der zweite Erdleiter eine 86 mm × 86 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 1 mm umfaßt. Jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten dielektrischen Elemente 2, 6, 10 und 13 umfaßt eine Polyethylen schaumplatte mit einer Dicke von 2 mm und einer relativen Dielektrizitätskonstanten von 1,1. Jedes der ersten und zweiten Zuführsubstrate 5 und 9 umfaßt einen PET-Film mit einer Dicke von 25 µm und ein auf den PET geklebtes Kupferlaminat mit einer Dicke von 35 µm. Das erste Zuführsubstrat 5 besitzt einen Antennenschaltkreis einschließlich der ersten Strahlungselemente 3 und der ersten Zuführleitung 4. Ähnlich besitzt das zweite Zuführ substrat 9 einen Antennenschaltkreis einschließlich der zweiten Strahlungselemente 7 und der zweiten Zuführleitung 8. Die Antennenschaltkreise werden durch Ätzen der Kupferlami nate zum Entfernen unnötiger Bereiche geformt. Die ersten und dritten Erdleiter 1 und 15 besitzen Spalte 12 und 14, die durch Stanzen an Positionen geformt sind, die den ersten und zweiten Strahlungselementen 3 und 7 entsprechen.

In der oben erwähnten Struktur sind die Anzahl der ersten Strahlungselemente 3, die An zahl der zweiten Strahlungselemente 7 und die Anzahl der Spalte 12 und 14 alle gleich sechzehn, wie in Fig. 7A gezeigt. Diese Elemente sind äquidistant in zwei Richtungen senk recht zueinander angeordnet. Der Abstand in diesen beiden Richtungen ist auf 21,7 mm ausgewählt, was 0,9 mal die Wellenlänge im freien Raum λ₀ (= 24 mm) bei einer Betriebs frequenz von 12,45 GHz ist. Jedes der ersten Strahlungselemente besitzt Abmessungen von 0,37 λ₀ und 0,31 λ₀ jeweils in der Anregungsrichtung und in der Nichtanregungsrich tung. Jedes der zweiten Strahlungselemente 7 besitzt eine 0,42 λ₀ Quadratform. Jeder der Spalte 12 und 14 besitzt eine 0,63 λ₀ Quadratform.

Die Antenne besitzt eine Empfangscharakteristik, wie in Fig. 7B gezeigt. Hinsichtlich der polarisierten Wellen (1) und (2) wird eine stabile Charakteristik mit einer Effizienz von unge fähr 70% bei einem Empfangsfrequenzband zwischen 12,2 und 12,7 GHz, wie es in Japan für die Satellitenkommunikation verwendet wird, erreicht. Die polarisierten Wellen (1) und (2) besitzen die in Fig. 7A gezeigten Anregungsrichtungen.

Wie beschrieben, besitzt jedes der ersten Strahlungselemente 3 voneinander verschiedene Abmessungen x und y, wie in Fig. 8A gezeigt. Alternativ besitzt jedes der zweiten Strah lungselemente 7 voneinander verschiedene Abmessungen x' und y'. Als eine weitere Alter native sind die Abmessungen x und y voneinander verschieden, während auch die Abmes sungen x' und y' voneinander verschieden sind. Die Abmessungen x und y' werden unab hängig ausgewählt, so daß die ersten Strahlungselemente 3 zum Empfang der polarisierten Welle 1 eine optimale Charakteristik haben. Auf ähnliche Weise werden die Abmessungen y und x' unabhängig ausgewählt, so daß die zweiten Strahlungselemente 7 zum Empfang der polarisierten Welle (2) eine optimale Charakteristik haben. Wie in Fig. 8B gezeigt, er reicht die planare Antenne mit dualer Polarisierung im wesentlichen optimale Charakteristi ken sowohl für die ersten als auch die zweiten Strahlungselemente 3 und 7, ohne daß ein Unterschied dazwischen ist.

Wie oben beschrieben, ist es möglich, eine planare Antenne mit dualer Polarisierung zur Verfügung zu stellen, die exzellent in der Verstärkungsstabilitätscharakteristik ohne Vor handensein eines Verstärkungsunterschieds ist, der von den Polarisierungsrichtungen abhängt, und die eine hohe Effizienz erreicht.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Bei den bekannten planaren Antennen mit dualer Polarisierung verschiedener Arten besitzt ein Hauptstrahl 16 einer Polarisationswelle A eine Richtung, die mit der eines Hauptstrahls 17 einer Polarisationswelle B zusammenfällt, wie in Fig. 9A gezeigt. Wie in Fig. 9B gezeigt, muß, wenn eine elektrische Welle auf eine planare Antenne mit dualer Polarisierung 18 in der Einfallsrichtung (Strahlungsrichtung) in Abhängigkeit von der polarisierten Welle unter schiedlich einfällt, die Orientierung der planaren Antenne mit dualer Polarisierung entspre chend der Richtung des Empfangs (Sendung) der polarisierten Weile gesteuert werden.

Im Hinblick auf oben Gesagtes, besitzt das sechste Ausführungsbeispiel eine Struktur, die die Auswahl der Richtungen von Hauptstrahlen der zu verwendenden polarisierten Wellen erlaubt.

Insbesondere besitzt eine planare Antenne mit dualer Polarisierung nach dem sechsten Ausführungsbeispiel eine Basisstruktur ähnlich der der Fig. 5. Die Anregungsphasen der ersten und zweiten Strahlungselemente 3 und 7 werden jeweils durch die ersten und zwei ten Zuführleitungen 4 und 8 gesteuert, so daß die Hauptstrahlen die maximale Verstärkung für die zu verwendenden polarisierten Wellen zeigen, entsprechend den polarisierten Wel len in verschiedene Richtungen orientiert sind.

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt jeder der ersten und dritter Erdleiter 1 und 15 eine 344 mm × 344 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm, während der zweite Erdleiter eine 344 mm × 344 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 1 mm umfaßt. Jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten dielektrischen Elemente 2, 6, 10 und 13 umfaßt eine Polyethy lenschaumplatte mit einer Dicke von 2 mm und einer relativen Dielektrizitätskonstanten von 1,1. Jedes der ersten und zweiten Zuführsubstrate 5 und 9 umfaßt einen PET-Film mit einer Dicke von 25 µm und ein auf den PET geklebtes Kupferlaminat mit einer Dicke von 35 µm. Das erste Zuführsubstrat 5 besitzt einen Antennenschaltkreis einschließlich der ersten Strahlungselemente 3 und der ersten Zuführleitung 4. Ähnlich besitzt das zweite Zuführ substrat 9 einen Antennenschaltkreis einschließlich der zweiten Strahlungselemente 7 und der zweiten Zuführleitung 8. Die Antennenschaltkreise werden durch Ätzen der Kupferlami nate zum Entfernen unnötiger Bereiche geformt. Die ersten und dritten Erdleiter 1 und 15 besitzen Spalte 12 und 14, die durch Stanzen an Positionen geformt sind, die den ersten und zweiten Strahlungselementen 3 und 7 entsprechen.

Jedes der Felder der ersten Strahlungselemente 3, der zweiten Strahlungselemente 7 und der Spalte 12 und 14 umfaßt 256 Elemente, die in sechzehn Zeilen und sechzehn Spalten angeordnet sind. Der gegenseitige Abstand in dem Feld ist auf 21,7 mm ausgewählt, was 0,9 mal die Wellenlänge im freien Raum λ₀ (= 24 mm) bei einer Betriebsfrequenz von 12,45 GHz ist. Außerdem ist die erste Zuführleitung 4 so eingestellt, daß die Anregungsphasen der ersten Strahlungselemente 3 der Reihe nach um eine Verschiebung von 30° zur in Fig. 5 gezeigten X-Richtung verschoben werden. Auf der anderen Seite ist die Zuführleitung 8 so eingestellt, daß die Anregungsphasen der zweiten Strahlungselemente 7 der Reihe nach um eine Verschiebung von 30° zur X-Richtung verschoben werden. Die oben erwähnte Antenne hat eine stabile Charakteristik mit einer Effizienz von ungefähr 70%, erreicht für beide polarisierten Wellen in einem Empfangsband zwischen 12,2 und 12,7 GHz, das in Kommunikationssatellitensendungen in Japan verwendet wird. Der Hauptstrahl der polari sierten Welle, die von der ersten Zuführleitung 4 angeregt wird, steht von der Anten nenoberfläche in einer Richtung ab, die mit etwa 5° zur X-Richtung bezüglich einer vertika len Richtung geneigt ist. Der Hauptstrahl der polarisierten Welle, die von der zweiten Zu führleitung 8 angeregt wird, besitzt eine Richtung, die um etwa 5° gegen eine Richtung gegen die X-Richtung geneigt ist. Also wird die Zweistrahlcharakteristik so erhalten, daß die Hauptstrahlen der polarisierten Wellen einen Winkel von etwa 10° bilden.

Die planare Antenne 18 mit dualer Polarisierung und dualem Strahl nach diesem Ausfüh rungsbeispiel kann mit wenigstens zwei Arten von polarisierten Wellen arbeiten und ist in der Lage, die Hauptstrahlen 16 und 17 der polarisierten Wellen A und B in verschiedene Richtungen zu orientieren, wie in Fig. 10A gezeigt. Wenn eine elektrische Welle zur plana ren Antenne mit dualer Polarisierung 18 mit einer in Abhängigkeit von der polarisierten Welle verschiedenen Einfallsrichtung (Senderichtung), wie in Fig. 10B gezeigt, gesandt wird, ist es möglich, die planare Antenne mit dualer Polarisierung 18 in einem stationären Zustand zu halten, ohne die Orientierung der Antenne entsprechend dem Empfang (Senden) der polarisierten Wellen mechanisch einzustellen.

Hinsichtlich einer PCM-Musiksendung, die in Japan über einen Kommunikationssatelliten ausgeführt wird, ist es vorzuziehen, daß die zu verwendenden, polarisierten Wellen A und B horizontal und vertikal, linear polarisierte Wellen sind und daß die Hauptstrahlen 16 und 17 der polarisierten Wellen A und B zueinander mit einem Winkel zwischen 9 und 12 Grad geneigt sind.

Wenn der Winkel, der von den Hauptstrahlen der polarisierten Wellen gebildet wird, zwi schen 9 und 12 Grad ausgewählt wird, ist es möglich, die Dienste von SUPERBIRD B und JCSAT-2 bei der PCM-Musikübertragung überall in Japan unter Verwendung einer festen Antenne zu benutzen.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird eine duale Polarisierungscharakteristik mit einem sehr geringen Unterschied in den Empfangscharakteristiken der polarisierten Wellen und mit einem hohen Wirkungsgrad erreicht. Es ist leicht möglich, eine duale Strahlungs charakteristik zu erhalten, wenn die Anregungsphasen der Strahlungselemente durch Steuern der Zuführleitungen geändert werden.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird ein Strahlungsvorgang erläutert, der von einem einzelnen Antennenele ment mit der in Fig. 6 gezeigten Struktur ausgeführt wird. Wie in Fig. 12 gezeigt, erzeugt die in dem unteren Spalt 12 freigelegte zweite Zuführleitung 8 eine kleine, unnötige Strahlung, die in Richtung A gerichtet ist und eine Polarisierung ähnlich der angeregten Polarisierung, die von einem unteren Fleck abgestrahlt wird, besitzt. Auf ähnliche Weise erzeugt die in dem oberen Spalt 14 freigelegte erste Zuführleitung 4 eine kleine, unnötige Strahlung, die in Richtung B gerichtet ist und eine Polarisierung ähnlich der angeregten Polarisierung, die von einem oberen Fleck abgestrahlt wird, besitzt. Diese unnötigen Strahlungen von den Zuführleitungen sind zu gering, um die Verstärkung zu beeinträchtigen. Demzufolge er reicht die in Fig. 5 dargestellte Feldantenne eine hohe Verstärkung und einen hohen Wir kungsgrad. Jedoch werden hinsichtlich der Richtverstärkung die unnötigen Strahlungen von den Zuführleitungen in jeder der Richtungen A und B kombiniert. Bei den E-Ebenen- Richtverstärkungen (Richtverstärkung in einer Ebene einschließlich der Zuführleitung) für die angeregten Polarisierungen von den oberen und unteren Flecken der Feldantenne nimmt der Seitenkeulenpegel für jede der A- und B-Richtungen zu, wie in Fig. 13A und 13B gezeigt. Es ist daher unmöglich, einen gewünschten Seitenkeulenpegel zu erreichen.

Im Hinblick auf Obiges besitzt das siebte Ausführungsbeispiel eine solche Struktur, daß eine exzellente Richtverstärkung ohne Verschlechterung der Verstärkung und des Wir kungsgrads und ohne Zunahme des Pegels einer unnötigen Seitenkeule erreicht wird.

Wie in Fig. 14 gezeigt, besitzt das siebte Ausführungsbeispiel eine Basisstruktur ähnlich der in Fig. 5 gezeigten. Das siebte Ausführungsbeispiel weist außerdem einen Erdleiterab schirmabschnitt 19, der in dem Spalt 14 an Positionen genau oberhalb der Zuführleitung 4 geformt ist, und einen Erdleiterabschirmabschnitt 20 auf, der in dem Spalt 12 an Positionen genau oberhalb der Zuführleitung 8 geformt ist.

Wie in Fig. 15 gezeigt, besitzt jeder der Abschirmbereiche 19 und 20 eine Breite W. Die Breite W ist vorzugsweise größer oder gleich der Leitungsbreite der Zuführleitung an einem Leitungs/Elementübergang aber nicht größer als die Leitungsbreite. Es ist wünschenswert, daß die Breite W kleiner als 0,13 mal die Wellenlänge λ₀ im freien Raum der zentralen Betriebsfrequenz ist. Die Breiten der Abschirmbereiche 16 und 17 können voneinander verschieden sein. Vorzugsweise besitzt jeder Abschirmbereich ein mit dem Ende des Strahlungselementes ausgerichtetes Ende. Jedoch tritt am Ende des Abschirmbereichs ein Ausfransen (Streuung des elektrischen Feldes) auf. In diesem Zusammenhang kann das Ende des Abschirmbereichs im Bereich von ΔL = 0,44d (wobei d die Dicke der dielektri schen Elemente 2, 6, 10 und 13 ist) nach vorne oder hinten aus der Position genau über dem Ende des Strahlungselements verschoben sein.

In diesem in Fig. 14 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt jeder der ersten und dritten Erdleiter 1 und 15 eine 86 mm × 86 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm, wäh rend der zweite Erdleiter eine 86 mm × 86 mm Aluminiumplatte mit einer Dicke von 1 mm umfaßt. Jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten dielektrischen Elemente 2, 6, 10 und 13 umfaßt eine Polyethylenschaumplatte mit einer Dicke von 1,1. Jedes der ersten und zweiten Zuführsubstrate 5 und 9 umfaßt einen PET-Film mit einer Dicke von 25 µm und ein auf den PET-Film geklebtes Kupferlaminat mit einer Dicke von 35 µm. Das erste Zu führsubstrat 5 besitzt einen Antennenschaltkreis einschließlich der ersten Strahlungsele mente 3 und der ersten Zuführleitung 4. Ähnlich besitzt das zweite Zuführsubstrat 9 einen Antennenschaltkreis einschließlich der zweiten Strahlungselemente 7 und der zweiten Zuführleitung 8. Die Antennenschaltkreise werden durch Ätzen der Kupferlaminate zum Entfernen unnötiger Bereiche geformt. Die ersten und dritten Erdleiter 1 und 15 besitzen Spalte 12 und 14, die durch Stanzen an Positionen geformt sind, die den ersten und zwei ten Strahlungselementen 3 und 7 entsprechen.

In der oben erwähnten Struktur sind die Anzahl der ersten Strahlungselemente 3, die An zahl der zweiten Strahlungselemente 7 und die Anzahl der Spalte 12 und 14 alle gleich sechzehn, wie in Fig. 16A gezeigt. Diese Elemente sind äquidistant in zwei Richtungen senkrecht zueinander angeordnet. Der Abstand in diesen beiden Richtungen ist auf 21,5 mm ausgewählt, was 0,9 mal die Wellenlänge im freien Raum λ₀ (= 24 mm) bei einer Be triebsfrequenz von 12,45 GHz ist. Jedes der ersten Strahlungselemente besitzt Dimensio nen von 0,37 λ₀ und 0,31 λ₀ jeweils in der Anregungsrichtung und in der Nichtanregungs richtung. Jedes der zweiten Strahlungselemente 7 besitzt eine 0,42 λ₀ Quadratform. Jeder der Spalte 12 und 14 besitzt eine 0,63 λ₀ Quadratform. Jeder der Abschirmbereich 19 und 20 besitzt eine Breite von 0,08 λ₀. Das Ende jedes Abschirmbereichs 16 ist mit dem Ende des entsprechenden ersten Strahlungselements 3 ausgerichtet. Das Ende jedes Abschirm bereichs 20 ist mit dem Ende des entsprechenden zweiten Strahlungselements 7 ausge richtet.

Die Antenne besitzt die in Fig. 16B gezeigte Empfangscharakteristik. Die Charakteristik ist im wesentlichen ähnlich der der übrigen Antennen mit ähnlichem Design, außer daß die Abschirmbereiche 19 und 20 nicht vorgesehen sind.

Die Fig. 17A und 17B zeigen die Richtverstärkungen in der E-Ebene der angeregten Pola risierung (polarisierte Welle (1)) von den unteren Flecken und der angeregten Polarisierung (polarisierte Welle (2)) von den oberen Flecken in der Antenne nach diesem Ausführungs beispiel. Jedes Element wird mit elektrischer Leistung derselben Amplitude versorgt. Wie in der Figur gezeigt, wird ein Seitenkeulenpegel erreicht, der kleiner oder gleich dem theoreti schen Seitenkeulenpegel ist. Die Fig. 13A und 13B zeigen die Charakteristiken der Antenne eines ähnlichen Designs, außer daß die Abschirmbereiche 19 und 20 nicht vorgesehen sind. Verglichen mit einer solchen Antenne ist klar, daß die Antenne nach diesem Ausfüh rungsbeispiel eine exzellente Richtungsverstärkung ohne eine Zunahme des Seitenkeulen pegels in einer bestimmten Richtung hat.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die unnötigen Strahlungen, die an den Übergängen zwischen den ersten Strahlungselementen 3 und der ersten Zuführleitung 4 und zwischen den zweiten Strahlungselementen 7 und der zweiten Zuführleitung 8 erzeugt werden, zu unterdrücken. Demzufolge wird die Zunahme des Seitenkeulenpegels in einer bestimmten Richtung, unter dem die herkömmliche Antenne leidet, vermieden. Der Seiten keulenpegel in der Richtungsverstärkung der Feldantenne wird kleiner oder gleich dem theoretischen Seitenkeulenpegel gemacht, wie er durch Kombination der Strahlungsleitun gen der Strahlungselemente berechnet wird.

Wie oben beschrieben, ist es bei diesem Ausführungsbeispiel leicht möglich, da eine exzel lente Richtungsverstärkung ohne Verschlechterung der hohen Verstärkung und eine hohe Wirkungscharakteristik ohne Zunahme des Seitenkeulenpegels in einer bestimmten Rich tung erreicht wird, eine gewünschte Seitenkeulencharakteristik zu erreichen, ohne einen Kommunikationsfehler zu verursachen.

Claims

1. Ebene Antenne mit dualer Polarisation und übereinander in Form eines Stapels ange ordneten folgenden Bauteilen:
einer ersten Masseleiterplatte (11);
einer ersten dielektrischen Platte (10);
einer ersten Speiseleiterplatte (9) mit zugeordneten ersten Strahlerelementen (7);
einer zweiten dielektrischen Platte (2);
einer zweiten Speiseleiterplatte (5) mit zugeordneten zweiten Strahlerelementen (3), wobei
die Speiseleiter-Enden (8, 4) der beiden Speiseleiterplatten (9, 5) orthogonal zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Enden (8, 4) der jeweiligen Speiseleiterplatten (9, 5) mit den jeweils zugeordneten Strahlerelementen (3, 7) auf jeweils gemeinsamen ersten bzw. zweiten Substraten (9, 5) galvanisch miteinander verbunden sind und jeweils in einer Ebene liegen;
zwischen dem ersten Substrat (9) und der zweiten dielektrischen Platte (2) eine dritte dielektrische Platte (6) und eine zweite Masseleiterplatte (1) angeordnet sind, und
die zweite Masseleiterplatte (11) die mehreren Öffnungen (12) im wesentlichen fluchtend zu den fleckenförmig ausgebildeten Strahlerelementen (7, 3) der ersten und zweiten Substrate (9, 5) aufweist, wobei die Formgebungen der fleckenförmigen Strahlerelemen te (7, 3) des ersten bzw. zweiten Substrats (9, 5) im wesentlichen identisch sind.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine vierte dielektrische Platte (13) und eine dritte Masseleiterplatte (15) mit mehreren Öffnungen (14) oberhalb des zweiten Substrats (5) angeordnet ist, und
daß die Öffnungen (14) der dritten Masseleiterplatte (15) mit den Öffnungen (2) der ersten Masseleiterplatte (1) fluchten (Fig. 5).

3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der flecken förmigen ersten und zweiten Strahlerelemente (7', 3') für eine erste bzw. zweite zirkulare Polarisationsrichtung ausgebildet ist (Fig. 3, 4).

4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die er sten und zweiten Strahlerelemente (7, 3) des ersten bzw. zweiten Substrats (5, 9) jeweils vorbestimmte Anregungsphasen besitzen, so daß die Hauptstrahlrichtung (16) der Strahlerelemente (7) des ersten Substrats (5) und die Hauptstrahlrichtung (17) der Strahlerelemente (3) des zweiten Substrats (5) in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind.

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstrahlrichtungen (16, 17) bezogen auf die Vertikale zur Antennenoberfläche symmetrisch einen Winkel zwischen 9° und 12° einschließen.

6. Antenne nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Öffnung (12, 14) in einer Position genau über dem jeweiligen mit dem Strahlerelement (7, 3) verbundenen Ende der Speiseleitung des ersten bzw. zweiten Substrats (9, 5) ein in die Öffnung ragender Abschirmbereich (19, 20) ausgebildet ist (Fig. 14, 15).