DE60006353T2 - Aktiver Mikrowellenreflektor für Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung - Google Patents

Aktiver Mikrowellenreflektor für Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung Download PDF

Info

Publication number
DE60006353T2
DE60006353T2 DE2000606353 DE60006353T DE60006353T2 DE 60006353 T2 DE60006353 T2 DE 60006353T2 DE 2000606353 DE2000606353 DE 2000606353 DE 60006353 T DE60006353 T DE 60006353T DE 60006353 T2 DE60006353 T2 DE 60006353T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reflector
circuit
cell
semiconductor elements
carries
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2000606353
Other languages
English (en)
Other versions
DE60006353D1 (de
Inventor
Claude Chekroun
Michel Dubois
Georges Guillaumot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Application granted granted Critical
Publication of DE60006353D1 publication Critical patent/DE60006353D1/de
Publication of DE60006353T2 publication Critical patent/DE60006353T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46Active lenses or reflecting arrays

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung hat einen aktiven Höchstfrequenzreflektor mit elektronischer Strahlschwenkung zum Gegenstand, der von einer Quelle für Höchstfrequenzwellen angestrahlt werden kann, um eine Antenne zu bilden.
  • Die Antennen mit elektronischer Strahlschwenkung sind gewöhnlich aus einer Gruppe von Antennenelementen gebildet, die eine Höchstfrequenzwelle abstrahlen, deren Phase für jedes Element oder jede Gruppe von Elementen auf unabhängige Weise elektronisch steuerbar ist. Eine Antenne, deren Strahlenbündel in der Lage ist, den Raum in zwei zueinander senkrechten Richtungen (2D) zu überstreichen, erfordert eine große Anzahl Antennenelemente; ihre Kosten, jene der Phasenschieber und der zugeordneten Elektronik machen diesen Antennentyp im All-gemeinen sehr teuer.
  • Das Dokument EP-A-595 726 offenbart eine Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung, die ein Raster aus Photoempfänger-Phasenschieberelementen umfasst, das in Transmission als Höchstfrequenzlinse oder mit einer Metallisierung oder einem Netz aus Metalldrähten als aktiver Höchstfrequenzreflektor arbeiten kann.
  • Das Dokument FR-A-2 708 808 beschreibt eine Phasenschieberplatte mit vier Phasenzuständen sowie ihre Anwendung auf eine Höchstfrequenzlinse, wobei die Platte Leitungsdrähte umfasst, die parallel zur Richtung des elektrischen Feldes einer einfallenden Welle angeordnet sind, wobei jeder Draht wenigstens zwei Dioden trägt, die gegenphasig geschaltet sind und von Steuerleitungen gespeist werden.
  • Die Erfindung hat zum Ziel, die Verwirklichung einer 2D-Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung zu einem Preis zu ermöglichen, der bei vergleichbaren Leistungsparametern wesentlich niedriger als jener der bekannten Antennen ist.
  • Dazu ist die Antenne gemäß der Erfindung aus einer Quelle für eine linear polarisierte Höchstfrequenzwelle gebildet, die einen aktiven Höchstfrequenzreflektor anstrahlt. Der aktive Reflektor gemäß der Erfindung umfasst eine Gruppe von Elementarzellen, die jeweils eine Höchstfrequenzphasenverschiebungsschaltung umfassen, die vor einer Leiterebene angeordnet ist. Der Phasenschieber umfasst Leitungsdrähte, die auf einem Träger angeordnet sind, wobei die Drähte jeweils wenigstens zwei Halbleiterelemente mit zwei Zuständen aufweisen, beispielsweise Dioden, die an Leiter angeschlossen sind, die ermöglichen, den Zustand der Dioden unabhängig voneinander zu steuern, wobei jede der Dioden im Durchlass- oder im Sperrzustand sein kann, so dass auf diese Weise vier mögliche Zustände erhalten werden, wobei die geometrischen und elektrischen Eigenschaften der Zelle derart sind, dass jedem dieser Zustände ein vorgegebener Phasenverschiebungswert entspricht. Schließlich sind zwischen den Zellen Höchstfrequenzentkopplungsmittel vorgesehen, die insbesondere darin bestehen, zwischen zwei benachbarten Zellen Wellenleiter zu bilden, deren Wände parallel zur Polarisation der Welle sind und deren Freiraum derart ist, dass er die Fortpflanzung der Welle unterbindet.
  • Weitere Ziele, besondere Merkmale und Wirkungen der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, die beispielhaft gegeben ist und durch die beigefügte Zeichnung veranschaulicht wird. Es zeigen:
  • 1 das allgemeine Schema der Antenne gemäß der Erfindung;
  • 2 eine schematische Draufsicht des aktiven Reflektors gemäß der Erfindung;
  • 3 die schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des aktiven Reflektors;
  • 4 eine Ausführungsform einer Höchstfrequenzschaltung, die in dem aktiven Reflektor verwendet wird;
  • 5 die Ersatzschaltung der vorhergehenden Höchstfrequenzschaltung;
  • 6 eine praktische Ausführungsform eines Elements, um die Zellen voneinander zu entkoppeln;
  • 7 eine weitere Ausführungsform der Höchstfrequenzschaltung, die die Verwirklichung einer Doppelpolarisationsantenne ermöglicht.
  • In diesen verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
  • 1 veranschaulicht in schematischer Weise das Prinzip, das von der Antenne gemäß der Erfindung verwendet wird.
  • Die Antenne ist aus einer Quelle S für eine Höchstfrequenzwelle O1 mit linearer Polarisation, parallel zu einer im Voraus festgelegten Richtung OY, gebildet, die einen aktiven Reflektor RA anstrahlt, der sich in einer Ebene befindet, beispielsweise XOY, welche die Richtung OY enthält.
  • Der Reflektor RA ist in 2 von oben gesehen (in der Ebene XOY) schematisch dargestellt.
  • Er umfasst eine Gruppe von Elementarzellen C, die nebeneinander und durch die Zonen 20, die für die Höchstfrequenzentkopplung der Zellen verwendet werden, voneinander getrennt angeordnet sind. Jede Zelle ist im Stande, die Welle, die sie empfängt, mit einem Phasenwert zu reflektieren, der gemäß einem weiter unten beschriebenen Verfahren elektrisch steuerbar ist.
  • Folglich ist es durch Steuern der Phasenverschiebungen, die der von jeder Zelle empfangenen Welle aufgeprägt werden, möglich, wie bekannt ist, ein Höchstfrequenz-Strahlenbündel O2 (1) in der gewünschten Richtung zu bilden.
  • 3 ist eine schematische Schnittansicht (in einer Ebene YOZ senkrecht zur Ebene XOY) einer Ausführungsform des aktiven Reflektors RA.
  • Der Reflektor RA ist aus einer Höchstfrequenzschaltung CH, die die einfallende Welle O1 empfängt, die beispielsweise im Wesentlichen eben ist, und aus einer Leiterebene CC gebildet, die im Wesentlichen parallel zur Schaltung CH in einem im Voraus festgelegten Abstand d zu dieser Letzteren angeordnet ist.
  • Die Leiterebene CC hat zur Aufgabe, die Höchstfrequenzwellen zu reflektieren. Sie kann unter Verwendung jedes bekannten Mittels gebildet sein, beispielsweise aus hinreichend dicht angeordneten parallelen Drähten oder aus einem hinreichend dichten Gitter oder einer ununterbrochenen Ebene. Die Schaltung CH und die Ebene CC sind vorzugsweise auf zwei Seiten eines dielektrischen Trägers 21 vom Typ der gedruckten Schaltung verwirklicht.
  • Der Reflektor RA umfasst außerdem, vorzugsweise auf derselben gedruckten Schaltung 32, die dann eine mehrlagige Schaltung ist, die elektronische Schaltung (Komponenten und Zwischenverbindungen), die für die Steuerung der Phasenwerte erforderlich ist. In der Figur ist eine mehrlagige Schaltung gezeigt, deren Vorderseite 30 die Schaltung CH trägt, deren Rückseite 31 elektronische Komponenten 132 trägt und deren Zwischenlagen die Ebene CC und beispielsweise zwei Ebenen PI zur Verbindung der Komponenten 132 mit der Schaltung CH bilden.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform der Höchstfrequenzschaltung CH.
  • Die Schaltung CH ist aus elementaren Phasenschiebern D gebildet, die auf der Oberfläche 30 verwirklicht sind, wobei sie durch Entkopplungszonen voneinander getrennt sind. Jeder Phasenschieber D, der dem entsprechenden Teil der Leiterebene CC zugeordnet ist, bildet eine der Elementarzellen C von 2.
  • Ein Phasenschieber D umfasst einen Draht oder mehrere Drähte F (in 4 nur einen einzigen) im Wesentlichen parallel zur Richtung OY, die jeder wenigstens zwei Halbleiterelemente mit zwei Zuständen, D1 und D2, beispielsweise Dioden, tragen, die beispielsweise gegenphasig geschaltet sind, etwa mit ihrer Katode. Die Versorgungsspannung der Dioden D1 und D2 wird über die mit CD bezeichneten Steuerleitungen zugeführt, die im Wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu den Drähten F sind. Es gibt davon wenigstens drei oder vier, wie in der Figur gezeigt ist, derart, dass die voneinander unabhängige Steuerung der Dioden sichergestellt ist.
  • Die Phasenschieber D sind von leitenden Zonen umgeben, die in der Nähe ihres Umfangs, mit 74 bezeichnet in einer Richtung parallel zu OX und mit 75 bezeichnet in einer Richtung parallel zu OY, angeordnet sind und für die Entkopplung verwendet werden, wie weiter unten erläutert wird.
  • Die Leiter CD sind über metallisierte (41) Löcher 40, die in der Ebene der leitfähigen Zonen 75 ausgeführt, jedoch selbstverständlich von diesen Letzteren elektrisch isoliert sind (beispielsweise durch eine Unterbrechung 43 der Zone 75), mit der von dem Reflektor getragenen elektronischen Schaltung verbunden.
  • Der Übersichtlichkeit der Figuren wegen ist die Oberfläche der verschiedenen Leiter, die beispielsweise in Form von metallischen Ablagerungen auf der Oberfläche 30 verwirklicht sind, schraffiert dargestellt, obwohl sie nicht im Schnitt gesehen werden.
  • Für die Beschreibung der Funktionsweise einer Zelle ist es zunächst erforderlich, die Ersatzschaltung eines Phasenschiebers D zu betrachten, wie sie in 5 gezeigt ist.
  • Die einfallende Welle mit einer Polarisation (Vektor des elektrischen Feldes) senkrecht oder parallel zu OY und zu den Drähten F wird über die Anschlussklemmen B1 und B2 empfangen und trifft auf vier in Reihe geschaltete Kapazitäten CO, CI1 CI2 CI3 die parallel zu den Anschlussklemmen B1 und B2 geschaltet sind. Die Kapazität CO repräsentiert die Streckendurchlassfähigkeit der Entkopplung zwischen den äußersten Leitern CF und den leitenden Zonen 74; die Kapazität CI1 ist die Streckendurchlassfähigkeit zwischen den Leitern CD, die die Diode Dr umgeben, die Kapazität CI3 die Streckendurchlassfähigkeit zwischen den mittigen Leitern CD und die Kapazität C12 ist die Entsprechung von CI1 für die Diode D2.
  • An die Anschlussklemmen der Kapazität CI1 ist die Diode D1 angeschlossen, die ebenfalls durch ihr Ersatzschaltbild dargestellt ist. Dieses Letztere umfasst eine Induktivität L1, die Induktivität der Diode D1 unter Berücksichtigung ihres Anschlussdrahts (F), in Reihe mit:
    • – entweder einer Kapazität Ci1 (Zonenübergangskapazität der Diode) in Reihe mit einem Widerstand Ri1 (Inverswiderstand),
    • – oder einem Widerstand Rd1 (Durchlasswiderstand der Diode),
    je nachdem, ob die Diode D1 in Sperrrichtung oder in Durchlassrichtung ist, was durch einen Schalter 21 symbolisiert ist.
  • Auf gleiche Weise ist an die Anschlussklemmen der Kapazität CI2 eine Diode D2 angeschlossen, die durch ihr Ersatzschaltbild repräsentiert wird. Dieses Letztere ist jenem der Diode D1 analog, wobei seine Komponenten den Index 2 tragen.
  • Die Spannung des Höchstfrequenzausgangs wird zwischen den Anschlüssen B3 und B4, den Anschlussklemmen der Kapazitäten C0, CI1, CI2, CI3, abgegriffen.
  • Die Funktionsweise des Phasenschiebers D ist nachfolgend erläutert, wobei in einem ersten Schritt das Verhalten einer derartigen Schaltung bei Abwesenheit der Diode D2 und der mittigen Leiter CD betrachtet wird, was darauf hinausläuft, in der Ersatzschaltung von 5 den Block D2 sowie die Kapazitäten CI2 und CI3 wegzulassen.
  • Wenn die Diode D1 in Durchlassrichtung betrieben wird, kann die Suszeptanz (Bd1) der Schaltung von 5 (modifiziert) folgendermaßen geschrieben werden:
    Figure 00060001
    wobei Z die Impedanz der einfallenden Welle und ω die Kreisfrequenz ist, die der Mittenfrequenz des Betriebsbandes der Vorrichtung entspricht.
  • Die Parameter der Schaltung werden beispielsweise so gewählt, dass Bd1 ≅ 0 erhalten wird, d. h. die Schaltung unter Vernachlässigung ihres elektrischen Leitwertes angepasst ist, oder anders ausgedrückt, dass sie für eine einfallende Höchstfrequenzwelle durchlässig ist und weder eine störende Reflexion, noch eine Phasenverschiebung (dϕd1 = 0) einführt. Genauer wird
    Figure 00070001
    gewählt, was vor allem unabhängig vom Wert der Kapazität Ci1 zu Bd1 ≅ 0 führt.
  • Wenn die Diode D1 in Sperrrichtung betrieben wird, kann die Suszeptanz (Br2) der Schaltung folgendermaßen geschrieben werden:
    Figure 00070002
  • Da die Kapazität CI1 im Voraus festgelegt worden ist, wird offensichtlicht, dass der Wert der Suszeptanz Br1 durch Einwirken auf den Wert der Kapazität Ci, d. h. durch die Wahl der Diode D1, eingestellt werden kann.
  • Wenn nun in einem zweiten Schritt das Vorhandensein der Diode D2 und der mittigen Leiter CD Berücksichtigung findet, wird anhand einer Analogbetrachtung ersichtlich, dass zwei weitere verschiedene Werte für die Suszeptanz erhalten werden, je nachdem, ob die Diode D2 in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung betrieben wird.
  • Folglich wird offensichtlich, dass die Suszeptanz BD eines Phasenschiebers D je nach der Steuerspannung (Betrieb in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung), die an jeder der Dioden D1 und D2 anliegt, vier verschiedene Werte aufweisen kann (mit BD1, BD2, BD3 und BD4 bezeichnet). Diese Werte sind von den Parametern der Schaltung von 5, d. h. von den Werten, die für die geometrischen Parameter (Abmessungen, Formen und Freiräume der verschiedenen leitenden Oberflächen) und die elektrischen Parameter (Kennlinien der Dioden) des Phasenschiebers gewählt worden sind, abhängig.
  • Wenn nun das Verhalten der gesamten Zelle, d. h. des Phasenschiebers D und der Leiterebene CC, genau betrachtet wird, muss die Suszeptanz, die durch die Ebene CC bedingt ist und die wieder in die Ebene des Phasenschiebers zurückgeführt und mit BCC bezeichnet ist, berücksichtigt werden, wobei sie folgendermaßen geschrieben werden kann:
    Figure 00080001
    wobei λ die Wellenlänge ist, die der Kreisfrequenz ω entspricht.
  • Die Suszeptanz BC der Zelle ist dann durch
    Figure 00080002
    gegeben.
  • Es folgt, dass die Suszeptanz BC vier verschiedene Werte annehmen kann (mit BC1, BC2, BC3 und BC4 bezeichnet), die jeweils den vier Werten von BD entsprechen, wobei der Abstand d einen zusätzlichen Parameter für die Bestimmung der Werte BC1 bis BC4 darstellt.
  • Außerdem ist bekannt, dass die Phasenverschiebung (dφ), die einer Höchstfrequenzwelle von einer Admittanz Y aufgeprägt wird, die Form
    Figure 00080003
    aufweist. Es wird offensichtlich, dass bei Vernachlässigen des Realteils der Admittanz einer Zelle
    Figure 00090001
    gilt und je nach der an jeder der Dioden D1 und D2 anliegenden Steuerspannung vier mögliche Werte (dφ1–dφ4) für die Phasenverschiebung der Zelle erhalten werden. Die übrigen Parameter sind so gewählt, dass die vier Werte dφ1–dφ4 beispielsweise gleichmäßig verteilt sind, bei 0, 90°, 180°, 270°, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
  • Es ist zu beachten, dass weiter oben der Fall beschrieben worden ist, in dem die Parameter der Schaltung so gewählt werden, dass die Suszeptanzen null (oder im Wesentlichen null) jene sind, die den in Durchlassrichtung betriebenen Dioden entsprechen, jedoch selbstverständlich ein symmetrischer Betrieb gewählt werden kann, bei dem die Parameter so bestimmt sind, dass im Wesentlichen die Suszeptanzen Br verschwinden. Allgemeiner formuliert: Es ist nicht notwendig, dass eine der Suszeptanzen Bd oder Br null ist, sondern diese Werte werden so bestimmt, dass die Bedingung der Gleichverteilung der Phasenverschiebungen dφ1–dφ4 erfüllt ist.
  • Außerdem erfolgen in dem Fall, in dem die Zelle mehr als einen Draht F umfasst, der Dioden trägt, der Betrieb und die Bestimmung der Parameter auf die gleiche An und Weise, vorbehaltlich der damit verbundenen Modifikation der Ersatzschaltung und der Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen den Drähten mit Dioden.
  • Außerdem umfasst der aktive Reflektor gemäß der Erfindung Entkopplungsmittel zwischen den Zellen C.
  • Die von den Zellen empfangene Höchstfrequenzwelle ist parallel zur Richtung OY linear polarisiert. Es wird angestrebt, dass sich diese Welle nicht in der Richtung OX von einer Zelle zur anderen fortpflanzt. Um eine derartige Fortpflanzung zu vermeiden sieht die Erfindung vor, eine leitende Zone 75 anzuordnen, die im Wesentlichen die Form eines Streifens aufweist und beispielsweise durch Metallabscheidung auf der Oberfläche 30 zwischen den Zellen parallel zur Richtung OY hergestellt ist. Dieser Streifen 75 bildet zusammen mit der Reflektorebene CC, die sich darunter befindet, einen Raum vom Typ Wellenleiter, dessen Breite gleich dem Abstand d ist. Gemäß der Erfindung wird der Abstand d so gewählt, dass er kleiner als λ/2 ist, wobei davon ausgegangen wird, dass eine Welle, deren Polarisation parallel zu den Streifen ist, sich in einem solchen Raum nicht fortpflanzen kann. In der Praxis arbeitet der Reflektor gemäß der Erfindung in einem bestimmten Frequenzband, und der Abstand d wird so gewählt, dass er kleiner als die kleinste der Wellenlängen des Bandes ist. Selbstverständlich ist es erforderlich, diese Einschränkung bei der Bestimmung der verschiedenen Parameter für die Festlegung der Phasenverschiebungen dφ1–dφ4 zu berücksichtigen. Außerdem muss der Streifen 75 in der Richtung OX eine Breite e haben, die ausreicht, damit der an früherer Stelle beschriebene Effekt deutlich ist. Praktisch kann die Breite e in der Größenordnung von λ/15 sein.
  • Außerdem kann in störender Weise in einer Zelle eine Welle erzeugt werden, deren Polarisation zur Richtung OZ (senkrecht zu den Richtungen OX und OY) ausgerichtet wäre. Es ist gleichermaßen erstrebenswert, ihre Ausbreitung in Richtung der Nachbarzellen zu vermeiden.
  • Was die benachbarten Zellen in der Richtung OX anbelangt, so können, wie in 4 gezeigt ist, die metallisierten Löcher 40–41 für die Verbindung der Leiter CD mit der elektronischen Steuerschaltung genutzt werden. Da diese nämlich parallel zur Polarisation der Störwelle sind, entsprechen sie einer Leiterebene, die eine Abschirmung bildet, wenn sie hinsichtlich der Betriebswellenlängen des Reflektors dicht genug (mit einem Abstand von einem zum anderen, der sehr viel kleiner als die Betriebswellenlänge des Reflektors ist) und folglich zahlreich sind. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, können selbstverständlich zusätzliche metallisierte Löcher ausgebildet werden, die keine Verbindungsfunktion haben. Es wird angemerkt, dass diese metallisierten Löcher 40–41 vorzugsweise in der Ebene der Streifen 75 ausgebildet sind, damit die Funktion der Zellen nicht gestört wird.
  • Schließlich können, was die benachbarten Zellen in der Richtung OY anbelangt, entweder metallisierte Löcher verwendet werden, die den Löchern 40–41 analog sind, wobei sie jedoch in der Richtung OX ausgerichtet sind, oder es kann eine ununterbrochene leitende Fläche in der Ebene XOZ angeordnet werden, wie in 6 veranschaulicht ist, wo Platten 61 dargestellt worden sind, die sich von der Ebene CC aus parallel zur Ebene XOZ erstrecken (die Kreuzungsstelle dieser Platten 61 mit der Oberfläche 30 bildet die Zonen 74 der 4). Diese Platten können sich vorteilhaft über die Oberfläche 30 hinaus über eine Höhe erstrecken, die nicht kritisch ist, wobei sie beispielsweise kleiner als λ/10, gleich λ/10 oder ein Vielfaches von λ/10 sein kann, um die Entkopplung zu verbessern.
  • 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Höchstfrequenzschaltung CH, die die Verwirklichung einer Doppelpolarisationsantenne ermöglicht.
  • In dieser Figur ist eine einzige Zelle C perspektivisch dargestellt. Die auf der Oberfläche 30 des Substrats 32 getragene Phasenverschiebungsschaltung ist nun aus zwei Drähten F1, F2 gebildet, die jeweils zwei Halbleiterelemente, wie etwa Dioden (D11, D21, D12, D22) tragen, die beispielsweise mit demselben mittigen Leiter 71 verbunden sind, der seinerseits über ein metallisiertes Loch 72 mit der elektronischen Steuerschaltung des Reflektors verbunden ist. Jeder der Drähte mit Diode wirkt hier gemäß dem gleichen Verfahren, wie es zuvor beschrieben worden ist, unter Berücksichtigung der Unterschiede in der Geometrie der Leiter nur auf die Wellen ein, deren Polarisation eine Komponente aufweist, die parallel zu ihm ist.

Claims (8)

  1. Aktiver Höchstfrequenzreflektor, der eine elektromagnetische Welle empfangen kann, die in einer gegebenen ersten Richtung (OY) linear polarisiert ist, und eine Gruppe von Elementarzellen (C), die auf einer Oberfläche nebeneinander angeordnet sind, umfasst, wobei jede Zelle eine Höchstfrequenzphasenverschiebungsschaltung (D) und eine Leiterebene (CC), die im Wesentlichen parallel zu der Höchstfrequenzschaltung in einem im Voraus definierten Abstand (d) von dieser Letzteren angeordnet ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der im Voraus definierte Abstand (d) kleiner ist als die Hälfte der kleinsten Wellenlänge des Betriebsbandes des Reflektors, wobei die Phasenverschiebungsschaltung einen dielektrischen Träger (32), wenigstens einen elektrisch leitenden Draht (F), der zu der gegebenen Richtung im Wesentlichen parallel ist, auf dem Träger angeordnet ist und wenigstens zwei Halbleiterelemente (D1, D2) mit zwei Zuständen trägt, wobei der Draht mit Steuerleitern (CD) der Halbleiterelemente verbunden ist, die zu den Drähten (F) im Wesentlichen senkrecht sind, wobei die Steuerleiter wenigstens in der Anzahl drei vorhanden sind, um den Zustand der Halbleiterelemente unabhängig voneinander zu steuern, sowie zwei erste leitende Zonen (74) umfaßt, die in der Nähe des Umfangs der Zelle im Wesentlichen parallel zu den Steuerleitern angeordnet sind, wobei die geometrischen und elektrischen Eigenschaften der Zelle derart sind, dass jedem der Zustände der Halbleiterelemente ein gegebener Phasenverschiebungswert (dφ1, dφ2, dφ3, dφ4) der elektromagnetischen Welle, die von der Zelle reflektiert wird, entspricht, wobei der Reflektor außerdem eine elektronische Schaltung zum Steuern des Zustandes der Halbleiterelemente, die mit den Steuerleitern verbunden ist, und Höchstfrequenzentkopplungsmittel zwischen den Zellen umfasst, wobei diese Mittel eine zweite leitende Zone (75) aufweisen, die zwischen jeder Zelle parallel zu der gegebenen Richtung angeordnet ist und mit der Leiterebene einen Leiterraum bildet, in dem sich die Welle nicht ausbreiten kann.
  2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Träger (32) vom Typ einer mehrlagigen gedruckten Schaltung ist, wovon eine erste Fläche (30) die Höchstfrequenzschaltung trägt, eine erste Zwischenlage die Leiterebene trägt und die zweite Fläche (31) Komponenten der Steuerschaltung trägt.
  3. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Träger (32) außerdem wenigstens eine zweite Zwischenlage (PI) aufweist, die Zwischenverbindungen der Steuerschaltung trägt.
  4. Reflektor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass er metallisierte Löcher (40, 41) aufweist, die in dem dielektrischen Träger (32) in einer zu der ersten Richtung im Wesentlichen senkrechten zweiten Richtung (OZ) in einem Abstand ausgebildet sind, der viel kleiner als die Länge der elektromagnetischen Welle ist, wobei bestimmte dieser metallisierten Löcher die Verbindung zwischen der Steuerschaltung und den Steuerleitern gewährleisten.
  5. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallisierten Löcher (40, 41) in der zweiten leitenden Zone (75) ausgebildet sind, jedoch ohne dass mit dieser Letzteren ein elektrischer Kontakt besteht.
  6. Reflektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten leitenden Zonen (74) durch Leiterebenen (61), die zu der ersten Richtung (OY) im Wesentlichen senkrecht sind und sich wenigstens zwischen der Leiterebene (CC) und der Phasenverschiebungsschaltung (D) erstrecken, verlängert sind.
  7. Reflektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelemente Dioden sind.
  8. Höchstfrequenzantenne mit elektronischer Stahlschwenkung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Reflektor (RA) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Quelle für Höchstfrequenzwellen, die auf den Reflektor gerichtet sind, umfasst.
DE2000606353 2000-03-07 2000-03-07 Aktiver Mikrowellenreflektor für Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung Expired - Lifetime DE60006353T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20000400610 EP1133000B1 (de) 2000-03-07 2000-03-07 Aktiver Mikrowellenreflektor für Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60006353D1 DE60006353D1 (de) 2003-12-11
DE60006353T2 true DE60006353T2 (de) 2004-10-14

Family

ID=8173586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000606353 Expired - Lifetime DE60006353T2 (de) 2000-03-07 2000-03-07 Aktiver Mikrowellenreflektor für Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1133000B1 (de)
DE (1) DE60006353T2 (de)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044360A (en) * 1975-12-19 1977-08-23 International Telephone And Telegraph Corporation Two-mode RF phase shifter particularly for phase scanner array
FR2697679B1 (fr) * 1992-10-30 1994-11-25 Thomson Csf Déphaseur d'ondes électromagnétiques et application à une antenne à balayage électronique.
FR2708808B1 (fr) * 1993-08-06 1995-09-01 Thomson Csf Radant Panneau déphaseur à quatre états de phase et son application à une lentille hyperfréquence et à une antenne à balayage électronique.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1133000B1 (de) 2003-11-05
EP1133000A1 (de) 2001-09-12
DE60006353D1 (de) 2003-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60204672T2 (de) Über öffnungen in der massefläche des wellenleiters abstimmbarer phasenschieber
DE4136476C2 (de) Höchstfrequenzlinse und Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung mit einer solchen Linse
DE4239597C2 (de) Ebene Antenne mit dualer Polarisation
DE60302766T2 (de) Wellenleiter
DE69938413T2 (de) Planare antenne und verfahren zur herstellung derselben
DE60006132T2 (de) Aperturgekkoppelte schlitzstrahler-gruppenantenne
DE112013001764B4 (de) Antennenfeldvorrichtung mit geschlitztem Wellenleiter
DE3042456C2 (de)
DE112018007422B4 (de) Wellenleiter-schlitzgruppenantenne
DE2834905A1 (de) Ultrahochfrequenz-phasenschieber und abtastantennen mit derartigen phasenschiebern
DE2610324A1 (de) Phasengesteuerte antennenzeile
DE2339156A1 (de) Antenne fuer den betrieb in ersten und zweiten frequenzbereichen
DE3102676C2 (de)
EP3465817B1 (de) Antennenvorrichtung für einen radardetektor mit mindestens zwei strahlungsrichtungen und kraftfahrzeug mit zumindest einem radardetektor
DE102011076209B4 (de) Antenne
DE60033173T2 (de) Aktiver hf reflektor unter verwendung von elektronischer strahlschwenkung
DE2708247C2 (de)
DE4010101A1 (de) Flachantenne
DE69816954T2 (de) Mikrostreifenleiterantenne
DE2821781A1 (de) Hochfrequenzantenne
DE3926188A1 (de) Schlitzstrahler
DE2830855C2 (de)
DE60130561T2 (de) Doppelpolarisierter aktiver mikrowellenreflektor, insbesondere für antenne mit elektronischer strahlschwenkung
DE2824053A1 (de) Antennenanordnung
DE4427034B4 (de) Phasenschiebertafel mit vier Phasenzuständen und ihre Anwendung bei einer Höchstfrequenzlinse und einer Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition