DE602004000584T2 - Integriertes Antennensystem mit zirkular polarisierter Patchantenne und vertikal polarisierter Flächenantenne - Google Patents

Integriertes Antennensystem mit zirkular polarisierter Patchantenne und vertikal polarisierter Flächenantenne Download PDF

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    • H01Q9/0435Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Antenne, die an einen bewegten Körper, wie z.B. ein Automobil, montiert ist und in der Lage ist, Satellitenwellen und erdgestützte Wellen zu empfangen.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Zirkular polarisierte Wellen werden weithin in Systemen zum Empfangen von Satellitenfunk an einem bewegbaren Körper, wie z.B. einem Automobil, verwendet und um den Empfang in einer blinden Zone, wie z.B. in dem Schatten eines Gebäudes, zu verbessern, wurde in den letzten Jahren die Verwendung eines Satellitenfunksystems in Betracht gezogen, um von dem stationären Satelliten dieselben Inhalte erneut auszusenden wie die direkten Funkwellen. Als für ein solches Satellitenfunksystem geeignete Antenne wurde eine kombinierte Antenne mit einer kombinierten Struktur, die eine Patchantenne zum Empfangen von Satellitenwellen und eine Helixantenne (oder Stabantenne) zum Empfangen von erdgestützten Wellen auf derselben Leiterplatte im Stand der Technik aufweist, vorgeschlagen (siehe japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-107 542, dritte Seite und 1 darin). Diese kombinierte Antenne kann zirkular polarisierte Satellitenwellen mittels der Patchantenne, die zu der Decke gerichtet ist, empfangen und vertikal polarisierte, erdgestützte Wellen empfangen, ohne die zu der Patchantenne propagierenden Satellitenwellen zu stören, mittels der Helixantenne (oder Stabantenne), die mit ihrer Axialrichtung geneigt zur vertikalen installiert ist.
  • Bei der o.g. herkömmlichen kombinierten Antenne sollte die Helixantenne (oder Stabantenne) zum Empfangen von erdgestützten Wellen so ausgebildet sein, dass sie eine lange Länge hat, was bewirkt, dass sie ungeeignet ist für eine kleine und dünne Antenne, wie sie für einen bewegbaren Körper, wie z.B. ein Automobil, notwendig ist. Ferner werden die zirkular polarisierte Antenne für Satellitenwellen und die vertikal polarisierte Antenne für erdgestützte Wellen der kombinierten Antenne sehr eng beieinander auf einer Leiterplatte installiert, um deren kompakte Größe zu implementieren, so dass die Richtwirkung einer Antenne dazu neigt, in der Region nahe der anderen Antenne aufgrund der elektromagnetischen Kopplung zwischen der zirkular polarisierten Antenne und der vertikal polarisierten Antenne geändert zu werden, was auch bewirkt, dass die Empfangsempfindlichkeit in einer spezifischen Richtung verschlechtert wird.
  • Die internationale Anmeldung WO 96/35241 beschreibt eine Niederprofilantenneneinheit, die Dual-Band-Betrieb bietet für, einen Empfang und/oder eine Übertragung für terrestrische und Radiokommunikation eines erdumlaufenden Satelliten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen herkömmlichen Situation erreicht, und ihre Aufgabe ist, eine kombinierte Antenne, die eine Antenne zirkular polarisierter Welle und eine Antenne vertikal polarisierter Welle kombiniert, bereitzustellen, die für Miniaturisierung geeignet ist und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
  • Um die obige Aufgabe zu erfüllen, ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine kombinierte Antenne bereitzustellen, aufweisend:
    eine Flachplattenantenne 11, um einer kreisförmigen oder polygonalen, metallischen Flachplatte, die an ihrem Zentrum eine Öffnung hat, zu ermöglichen, einem Erdungsleiter in einem vorbestimmten Abstand gegenüber zu liegen und um der metallischen Falchplatte zu ermöglichen, mit dem Erdungsleiter über sechs Erdungsanschlüsse, die gleichmäßig entlang dem Umfangsrand der Öffnung beabstandet sind, sowie mit einer Zuführleitung über einen Zuführanschluss verbunden zu sein; eine Patchantenne, die ein dielektrisches Substrat mit jeweils einer Patchelektrode an einer oberen Oberfläche und einer Erdungselektrode an einer unteren Oberfläche hat und die an der metallischen Flachplatte über ein Isolierelement angeordnet und befestigt ist, um einem ersten Zuführstift und einem zweiten Zuführstift, die das dielektrische Substrat durchdringen, zu ermöglichen, mit der Patchelektrode an zwei Positionen verbunden zu sein, die von dem Zentrum der Patchelektrode entlang radialen Linien, die einen rechten Winkel bilden, äquidistant sind, wobei den zwei Zuführstiften ermöglicht ist, über die Öffnung mit einer 90-Grad-Phasendifferenz-Schaltung verbunden zu werden; und eine Leiterplatte mit einem an ihrer oberen Oberfläche ausgebildeten Erdungsleiter und einer Mehrzahl von Durchgangslöchern, um den Erdungsanschlüssen; dem Zuführanschluss und den Zuführstiften zu ermöglichen, jeweils in die Durchgangslöcher eingeführt und befestigt zu sein, wobei der Zuführanschluss sich entlang einer Erstreckungslinie befindet, die das Zentrum der Patchelektrode mit dem ersten Zuführstift verbindet, und beliebige Zwei der benachbarten Erdungsanschlüsse symmetrisch angeordnet sind mit der Erstreckungslinie als einer Symmetrieachse, wobei ein Beliebiger der anderen Erdungsanschlüsse sich entlang einer Erstreckungslinie befindet, die das Zentrum der Patchelektrode mit dem zweiten Zuführstift verbindet, und wobei die Flachplattenantenne angeregt wird, um eine vertikal polarisierte Welle auszustrahlen, wobei die Patchantenne angeregt wird, eine zirkular polarisierte Welle auszustrahlen.
  • Wenn die Flachplattenantenne in einem transversalen, magnetischen Modus (TM01-Modus), der die niedrigste Resonanzfrequenz hat, angeregt wird, strahlt bei der kombinierten Antenne mit der obigen Antenne eine vertikal polarisierte Welle, die annähernd ungerichtet ist, in einer Ebene parallel zu der metallischen Flachplatte aus, so dass die Flachplattenantenne als eine vertikal polarisierte Antenne für erdstationierte Wellen dienen kann. Wenn die Patchantenne in einem TM11-Modus angeregt wird, strahlt zusätzlich eine zirkular polarisierte Welle aufwärts, so dass die Patchantenne als eine zirkular polarisierte Antenne für Satellitenwellen wirken kann. Mittels der gestapelten Struktur, die die Patchantenne für Satellitenwellen auf die Flachplattenantenne für erdgestützte Wellen montiert und fixiert und die Zuführstifte der Patchantenne mit einer Versorgungsschaltung durch die Öffnung der Flachplattenantenne verbindet, kann die kombinierte Antenne eine reduzierte Höhe haben, um dadurch die vertikale Größe zu reduzieren, was zu einer kompakteren Antenneneinheit führt. Außerdem kann der Vorgang des Verbindens des Zuführanschlusses, der Erdungsanschlüsse oder der Zuführstifte mit Stegen an der unteren Oberfläche der Leiterplatte durchgeführt werden, und die metallische Flachplatte oder das dielektrische Substrat kann durch die an der Leiterplatte befestigten Anschlüsse in einer stabilen Position gehalten werden.
  • Gemäß der kombinierten Antenne setzt die Patchantenne außerdem ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren ein, wobei die zwei Zuführstifte, der Zuführanschluss und die Erdungsanschlüsse der Flachplattenantenne eine vorbestimmte Positionsbeziehung zueinander haben, so dass die Ineffizienz der Richtwirkung aufgrund der elektromagnetischen Kopplung zwischen der Patchantenne und der Flachplattenantenne innerhalb der Azimutoberfläche vermieden werden kann. Das heißt, die Patchantenne, die ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren verwendet anstatt eines Ein-Punkt-Zuführverfahrens, kann eine gleichmäßigere Richtwirkung innerhalb der Azimutfläche haben, und die Flachplattenantenne kann eine gesteigerte Verstärkung entlang dem Durchmesser, der den Zuführanschluss einschließt, haben, so dass zwei Erdungsanschlüsse symmetrisch angeordnet sind in einer Position, welche die Durchmesserrichtung als die Symmetrieachse nimmt, wobei ein Erdungsanschluss nahe einem Zuführstift angeordnet ist, so dass auch die Verstärkung entlang dem Durchmesser senkrecht zu der o.g. Durchmesserrichtung verstärkt wird, was der Flachplattenantenne ermöglicht, eine gleichmäßigere Richtwirkung innerhalb der Azimutfläche aufzuweisen. Die kombinierte Antenne kann somit ein aus einer reduzierten Variation der Empfangsempfindlichkeit resultierendes stabiles Leistungsverhalten in Bezug auf den Azimut aufweisen, egal, ob die Satellitenwellen (zirkular polarisierte Wellen) oder die erdgestützten Wellen (vertikal polarisierte Wellen) empfangen werden.
  • Wenn alle Erdungsanschlüsse und der Zuführanschluss der Flachplattenantenne aus gebogenen Stücken gebildet sind, die sich von der metallischen Flachplatte zu der Leiterplatte erstrecken, können bei der kombinierten Antenne mit dem obigen Aufbau die metallische Flachplatte, die Erdungsanschlüsse und der Zuführanschluss einfach durch Druckstanzen und Biegen einer einzelnen Metallplatte gebildet werden, was vorzugsweise auch ermöglicht, dass die mechanische Festigkeit der Flachplattenantenne wesentlich gesteigert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer kombinierten Antenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der kombinierten Antenne;
  • 3 ist eine Draufsicht von oben der kombinierten Antenne; und
  • 4 ist eine Schnittansicht der kombinierten Antenne.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Hierin im Anschluss wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben mit Zeichnungen, wobei 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer kombinierten Antenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, 2 eine perspektivische Ansicht der kombinierten Antenne ist, 3 eine Draufsicht von oben der kombinierten Antenne ist und 4 eine Schnittansicht der kombinierten Antenne ist.
  • Die in den Zeichnungen gezeigte kombinierte Antenne weist eine Leiterplatte 10 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 10a, eine Flachplattenantenne 11 für erdgestützte Wellen, die an der Leiterplatte 10 gehalten ist, und eine Patchantenne 12 für Satellitenwellen, die an der Flachplattenantenne 11 gehalten ist, auf.
  • Die Flachplattenantenne 11 umfasst im Allgemeinen eine ringförmige, metallische Flachplatte 14 mit einer Öffnung 13 in ihrem Zentrum, sechs Erdungsanschlüsse 15, die von dem inneren Rand der metallischen Flachplatte 14 nach unten gebogen sind, einen Zuführanschluss 16, der abgeschnitten ist und von einem Bereich der metallischen Flachplatte 14 nach unten gebogen ist, und einen Erdungsleiter 17, wie z.B. eine Kupferfolie, der meist an der oberen Oberfläche der Leiterplatte 10 ausgebildet ist, und ist so konstruiert, um ein Radiofrequenzsignal dem Zuführanschluss 16 zuzuführen.
  • Sowohl die Erdungsanschlüsse 15 als auch der Zuführanschluss 16 sind durch Pressstanzen und Biegen der metallischen Flchplatte 14 ausgebildet, und alle Anschlüsse 15, 16 und die metallische Flachplatte 14 sind aus nur einer Metallplatte ausgebildet. Sechs Erdungsanschlüsse 15 sind gleichmäßig beabstandet, und jeder der Erdungsanschlüsse 15 und der Zuführanschluss 16 sind mit derselben Länge zueinander ausgebildet. An der unteren Oberfläche der Leiterplatte 10, wie in 4 gezeigt, sind Stege 18, an die das untere Ende jedes der Erdungsanschlüsse 15 durch das Durchgangsloch 10a gelötet ist, und Stege 19, an die das untere Ende des Zuführanschlusses 16 durch das andere Durchgangsloch 10a gelötet ist, vorgesehen. Der Steg 18 ist elektrisch mit dem Erdungsleiter 17 an der oberen Fläche der Leiterplatte 10 verbunden, und eine Zuführleitung (internes, leitendes Element) eines Koaxialkabels 30 ist an den Steg 19 gelötet. Somit sind die Anschlüsse 15 und 16 an der Leiterplatte 10 befestigt, so dass die metallische Flachplatte 14 sicher an der Leiterplatte 10 in einer stabilen Position mit einem konstanten Abtand zwischen der metallischen Flachplatte 14 und dem Erdungsleiter 17 gehalten ist. Außerdem ist die Position, an der der Zuführanschluss 16 innerhalb der metallischen Flachplatte 14 ausgebildet ist, bestimmt durch Auswählen einer geeigneten Position, bei der die Impedanz dazwischen passend ist.
  • Wenn die Flachplattenantenne 11 mit dem obigen Aufbau in einem TM01-Modus angeregt wird, der den geringsten Wert einer Resonanzfrequenz hat, strahlt die Antenne annähernd ungerichtete (omnidirektionale), vertikal polarisierte Wellen an den Rand in der zu der metallischen Flachplatte 14 parallelen Ebene, so dass sie als die vertikal polarisierte Antenne für erdgestützte Wellen dienen kann, ohne wesentliche Variation der Empfangsempfindlichkeit in Bezug auf den Azimut. Obwohl die metallische Flachplatte 14 in der Flachplattenantenne 11 kreisförmig geformt ist, kann sie alternativ als regelmäßiges Polygon geformt sein, wobei der größte Teil der ungerichteten Eigenschaften der Flachplattenantenne 11 erhalten bleibt.
  • Die Patchantenne 12 setzt ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren ein, das im Allgemeinen ein scheibenförmiges, dielektrisches Substrat 20, eine kreisförmige Patchelektrode 12, die an der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 20 vorgesehen ist, eine Erdungselektrode 22, die meist an der gesamten unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 20 vorgesehen ist, und zwei Zuführstifte 23 und 24, die an die Patchelektrode 21 gelötet sind und die das dielektrische Substrat 20 und die Öffnung 13 durchdringen, aufweist und ist dazu ausgelegt, ein vorbestimmtes Radiofrequenzsignal den Zuführstiften 23 und durch eine 90-Grad-Phasendifferenz-Schaltung (nicht gezeigt), die an der Leiterplatte 10 ausgebildet ist, zuzuführen.
  • Das dielektrische Substrat 20 ist konzentrisch an der metallische Flachplatte 14 der Flachplattenantenne 11 angeordnet, und die untere Oberfläche des dielektrischen Substrats 20 ist an die metallische Flachplatte 14 mit einem isolierenden, Doppelseitenklebestreifen 25 angehaftet, wie in 4 gezeigt. Die Patchelektrode 21 ist ein Strahlungselement einer Mikrostreifenstruktur, und zwei Zuführstifte 23 und 24 sind an die Patchelektrode 21 an Zuführpunkten gelötet, die sich in gleichem Abstand von dem Zentrum der Patchelektrode entlang radialer Linien, die einen rechten Winkel bilden, befinden. Mit anderen Worten sind zwei Zuführstifte 23 und 24 mit der Patchelektrode 21 an der Position, die beiden Enden der Hypotenuse des rechtwinkligen gleichschenkligen Dreiecks entspricht, wobei das Zentrum der Patchelektrode 21 eine Spitze ist, verbunden. In diesem Fall sind die Positionen der Zuführpunkte, wo die Zuführstifte 23 und 24 mit der Patchelektrode 21 verbunden sind, ein innerer Randbereich der Patchelektrode 21, der oberhalb der Öffnung 13 der Flachplattenantenne 11 ist, wie in 3 gezeigt. Somit sind die Zuführstifte 23 und 24, die sich von jedem Zuführpunkt nach unten erstrecken, nicht in Kontakt mit der metallischen Flachplatte 14 oder den Anschlüssen 15 und 16, sondern verlaufen stattdessen durch die Öffnung 13, und die unteren Enden jedes der Zuführstifte 23 und 24 sind an dem Steg 26 der 90-Grad-Phasendifferenz-Schaltung an der unteren Oberfläche der Leiterplatte 10 durch Durchgangslöcher 10a, die jeweils den Zuführstiften entsprechen, verlötet.
  • Die Patchantenne 12 mit dem obigen Aufbau kann in zwei orthogonalen Moden angeregt werden, die eine 90-Grad-Phasendifferenz zueinander haben. Wenn die Patchantenne 12 in dem TM11-Modus angeregt wird, kann sie die zirkular polarisierte Welle nach oben ausstrahlen, so dass sie als eine zirkular polarisierte Antenne für Satellitenwellen dienen kann. Außerdem setzt die Patchantenne 12 ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren ein, so dass sie eine gleichmäßigere Richtwirkung innerhalb einer Azimutfläche (d.h. der Ebene parallel zu dem dielektrischen Substrat 20) haben kann, verglichen mit dem Ein-Punkt-Zuführverfahren.
  • Inzwischen werden die zwei Zuführstifte 23 und 24 der Patchantenne 12 in der Öffnung 13 der Flachplattenantenne 11 installiert, so dass der Einfluss von dem elektromagnetischen Koppeln zwischen dem Erdungsanschluss 15 der Flachplattenantenne 11, die an der Randkante der Öffnung 13 gebildet ist, und den Zuführstiften 23 und 24 in Betracht gezogen werden muss. Selbst wenn der Einfluss der Patchantenne 12 ausgenommen wird, hat die Flachplattenantenne 11 außerdem eine Eigenschaft, die ermöglicht, dass eine Verstärkung entlang dem Durchmesser, der den Zuführanschluss 16 einschließt, einfach gesteigert wird. Die kombinierte Antenne ermöglicht es den zwei Zuführstiften 23, und 24 der Patchantenne 12, den Erdungsanschlüssen 15 der Flachplattenantenne 11 und dem Zuführanschluss 16 somit, eine vorbestimmte Positionsbeziehung zueinander aufzuweisen, welche die durch direktionale Variationen bei der Empfindlichkeit innerhalb der Azimutfläche der Flachplattenantenne 11 (d.h. der Ebene parallel zu der metallischen Flachplatte 14) bewirkte Ineffizienz mindert.
  • Mit anderen Worten befindet sich bei der kombinierten Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung der Zuführanschluss 16 der Flachplattenantenne 11 entlang der Erstreckungslinie, die den Zuführstift 23 mit dem Zentrum der Patchelektrode 21 verbindet, wie in 3 gezeigt, und zwei benachbarte Erdungsanschlüsse 15 befinden sich symmetrisch entlang der Erstreckungslinie mit der Erstreckungslinie als Symmetrieachse, wobei der andere Erdungsanschluss 15 sich entlang der Erstreckungslinie, die den anderen Zuführstift 24 mit dem Zentrum der Patchelektrode 21 verbindet, befindet, so dass der Zuführstift 24 und der Erdungsanschluss 15 nahe angeordnet sind. Außerdem kann die o.g. Einstellung geeignet implementiert werden, wenn die Anzahl von Erdungsanschlüssen 15 der Flachplattenantenne 11 gleich sechs ist. Die Zuführstifte 23 und 24, die Erdungsanschlüsse 15 und der Zuführanschluss 16 werden auch so angeordnet, dass sie eine Positionsbeziehung relativ zueinander haben, die der Flachplattenantenne 11 ermöglicht, eine reduzierte Verstärkung entlang dem Durchmesser, der den Zuführanschluss 16 einschließt, zu haben und auch eine gesteigerte Verstärkung entlang dem Durchmesser senkrecht zu der o.g. Durchmesserrichtung (d.h. einer Richtung, die den Zuführstift 24 einschließt) zu haben, so dass die Richtcharakteristik innerhalb der Azimutfläche gleichmäßig wird.
  • Bei der kombinierten Antenne gemäß der o.g. Ausführungsform, wie sie oben beschrieben ist, können erdgebundene Wellen durch die Flachplattenantenne 11 empfangen werden, und Satellitenwellen können durch die Patchantenne 12 empfangen werden, und die Patchantenne 12 ist auf die Flachplattenantenne 11 gestapelt, so dass die gesamte kombinierte Antenne kompakter und dünner sein kann. Daher ist diese kombinierte Antenne geeignet für eine kleine Antenne für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, sowohl erdgebundene Wellen als auch Satellitenwellen zu empfangen. Außerdem ist gemäß der kombinierten Antenne die relaitve Positionsbeziehung zwischen der metallischen Flachplatte 14 und der Patchelektrode 21 entlang deren Umfangsrichtung gleich, und die Zuführstifte 23 und 24, der Erdungsanschluss 15 und der Zuführanschluss 16 sind derart eingestellt, dass sie eine relative Positionsbeziehung zueinander haben, um die Richtcharakteristikänderung aufgrund des elektromagnetischen Koppelns oder dergleichen zu verbessern, und die Patchantenne 12 setzt ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren ein, so dass die Empfindlichkeit richtungsmäßig innerhalb der Azimutfläche gleichmäßiger ist, um dadurch eine stabile Betriebscharakteristik und eine reduzierte Variation der Empfangsempfindlichkeit in Bezug auf den Azimut aufzuweisen.
  • Bei der in der kombinierten Antenne eingesetzten Flachplattenantenne 11 können ferner die metallische Flachplatte 14, jeder der Erdungsanschlüsse 15 und der Zuführanschluss 16 durch Pressstanzen und Biegen mit nur einer Metallplatte ausgebildet werden, so dass sie bei geringen Kosten hergestellt werden kann, was sich aus der reduzierten Anzahl von Komponenten und Prozessen zur Herstellung derselben ergibt, und Zusammenbaugenauigkeit und mechanische Festigkeit können einfach gewährleistet werden. Daher kann die metallische Flachplatte 14 oder das dielektrische Substrat 20 durch die Anschlüsse 15 und 16, die an der Leiterplatte 10 befestigt sind, in einer stabilen Position gehalten werden, was zu einer kombinierten Antenne mit geringen Kosten und hoher Zuverlässigkeit führt. Außerdem kann das Verfahren des Verbindens der Erdungsanschlüsse 15, des Zuführanschlusses 16 und der Zuführstifte 23 und 24 jeweils an den Stegen 18, 19, 26 einfach an der unteren Oberfläche der Leiterplatte 10 durchgeführt werden.
  • Außerdem ist bei der o.g. Ausführungsform die kombinierte Antenne vorzugsweise mit einer Radarkuppel (d.h. einer Antennenkuppel (Radome), nicht gezeigt) abgedeckt, wenn sie an einem bewegbaren Körper, wie z.B. einem Automobil, montiert ist. Das heißt, wenn die kombinierte Antenne mit der aus dielektrischem Material gefertigten Antennenkuppel abgedeckt ist, kann sie nicht nachteilig beeinflusst werden und kann vor Staub oder Beschädigung durch fremde Gegenstände geschützt werden, was der kombinierten Antenne eine lange Betriebslebensdauer ermöglicht.
  • Ferner sind bei der o.g. Ausführungsform die metallische Flachplatte 14 der Flachplattenantenne 11, die Erdungsanschlüsse 15 und der Zuführanschluss 16 aus einer Metallplatte gebildet, die Erdungsanschlüsse 15 oder der Zuführanschluss 16 können jedoch aus Metallstiften unabhängig von der metalllischen Flachplatte 14 ausgebildet sein.
  • Die vorliegende Erfindung ist gemäß der o.g. Beschreibung implementiert und hat die folgenden Wirkungen.
  • Die Patchantenne, die eine Antenne für zirkular polarisierte Satellitenwellen ist, ist an der metallischen Flachplatte der Flachplattenantenne, die eine Antenne für vertikal polarisierte erdgestützte Wellen ist, angeordnet und befestigt, und die Zuführstifte der Patchantenne sind mittels der Öffnung in der Flachplattenantenne mit der Versorgungsschaltung verbunden, so dass die kombinierte Antenne erdgestützte und zirkular polarisierte Wellen empfangen kann und deren Volumen reduziert und dünner sein kann und insbesondere für eine Verwendung an einem Fahrzeug geeignet sein kann. Außerdem setzt die Patchantenne ein Zwei-Punkt-Zuführverfahren ein, wobei die metallische Flachplatte der Flachplattenantenne und die Patchelektrode der Patchantenne eine annähernde relative Positionsbeziehung zueinander entlang deren Umfangsrichtung haben, und der Zuführanschluss der Flachplattenantenne, die Erdungsanschlüsse und die Zuführstifte der Patchantenne sind derart angeordnet, dass sie eine vorbestimmte relative Positionsbeziehung zueinander haben, was die Richteigenschaftsänderung aufgrund des elektromagnetischen Koppelns oder dergleichen verbessert, so dass die kombinierte Antenne weniger Ineffizienz aufgrund von Richteigenschaft innerhalb der Azimutfläche haben kann, was der kombinierten Antenne auch ermöglicht, eine stabile Betriebscharakteristik und eine reduzierte Variation der Empfangsempfindlichkeit in Bezug auf den Azimut aufzuweisen.

Claims (2)

  1. Kombinierte Antenne, aufweisend: eine Flachplattenantenne (11), um einer kreisförmigen oder polygonalen, metallischen Flachplatte (14), die an ihrem Zentrum eine Öffnung (13) hat, zu ermöglichen, einen Erdungsleiter in einem vorbestimmten Abstand gegenüber zu liegen und um der metallischen Flachplatte zu ermöglichen, mit dem Erdungsleiter über sechs Erdungsanschlüsse (15), die gleichmäßig entlang dem Umfangsrand der Öffnung beabstandet sind, sowie mit einer Zuführleitung über einen Zuführanschluss verbunden zu sein; eine Patchantenne (12), die ein dielektrisches Substrat (20) mit jeweils einer Patchelektrode (21) an einer oberen Oberfläche und einer Erdungselektrode (22) an einer unteren Oberfläche hat und die an der metallischen Flachplatte (14) über ein Isolierelement (25) angeordnet und befestigt ist, um einem ersten Zuführstift (23) und einem zweiten Zuführstift (24), die das dielektrische Substrat durchdringen, zu ermöglichen, mit der Patchelektrode an zwei Positionen verbunden zu sein, die von dem Zentrum der Patchelektrode entlang radialen Linien, die einen rechten Winkel bilden, äquidistant sind, wobei den zwei Zuführstiften ermöglicht ist, durch die Öffnung mit einer 90-Grad-Phasendifferenz-Schaltung verbunden zu sein; und eine Leiterplatte (10) mit einem an ihrer oberen Oberfläche ausgebildeten Erdungsleiter (17) und mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern (10a), um den Erdungsanschlüssen (15), dem Zuführanschluss (16) und den Zuführstiften (23, 24) zu ermöglichen, jeweils in die Durchgangslöcher eingeführt und befestigt zu sein, wobei der Zuführanschluss (16) sich entlang einer Erstreckungslinie befindet, die das Zentrum der Patchelektrode mit dem ersten Zuführstift (23) verbindet, und beliebige Zwei der benachbarten Erdungsanschlüsse symmetrisch angeordnet sind mit der Erstreckungslinie als einer Symmetrieachse, wobei ein Beliebiger der anderen Erdungsanschlüsse sich entlang einer Erstreckungslinie befindet, die das Zentrum der Patchelektrode mit dem zweiten Zuführstift verbindet, und wobei die Flachplattenantenne angeregt wird, um eine vertikal polarisierte Welle auszustrahlen, wobei die Patchantenne angeregt wird, eine zirkular polarisierte Welle auszustrahlen.
  2. Kombinierte Antenne nach Anspruch 1, wobei alle Erdungsanschlüsse und der Zuführanschluss aus gebogenen Stücken gebildet sind, die sich von der metallischen Flachplatte hin zu der Leiterplatte erstrecken.
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