DE60210384T2 - Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Signalen mit Strahlungsdiversity - Google Patents

Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Signalen mit Strahlungsdiversity Download PDF

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    • H01Q9/285—Planar dipole

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Signalen mit Strahlungsdiversity (Abstrahlungsvielfalt), was es ermöglicht, die Vorrichtung auf dem Gebiet der drahtlosen Übertragung, insbesondere innerhalb des Rahmens von Übertragungen in einer geschlossenen oder halbgeschlossenen Umgebung, so wie im häuslichen Umfeld, in Schulen, in Fernsehstudios, im Theater oder ähnlichem, einzusetzen.
  • Bei den bekannten drahtlosen Übertragungssystemen erreichen die vom Sender ausgestrahlten Signale den Empfänger auf einer Vielzahl von Wegen. Wenn sie am Empfänger zusammen gefasst werden, verursachen die Phasenunterschiede zwischen den verschieden Strahlen, die Wege unterschiedlicher Länge durchlaufen haben, ein Interferenzmuster, das in der Lage ist erheblichen Signalschwund oder eine Signalverschlechterung hervor zu rufen.
  • Ferner wechselt mit der Zeit die Lage der Überblendung (fading) in Anhängigkeit von Veränderungen des Umfelds, wie zum Beispiel das Auftreten neuer Gegenstände, oder die Bewegung von Personen. Der durch die Mehrwege verursachte Schwund (fading) kann zu erheblichen Verschlechterungen sowohl in Bezug auf die Qualität des empfangenen Signals als auch auf die Systemleistung führen.
  • Wie in der 1 gezeigt wird, besteht diese Technik unter anderem darin, dass ein Antennenpaar mit breiter räumlicher Abdeckung eingesetzt wird, wie beispielsweise 2 Antennen 1, 2 der Schlitzausführung, die mit Versorgungsleitungen 4, 5 über einen Schalter 3 miteinander verbunden sind. Die zwei Antennen 1, 2 bestehen aus ringförmigen Schlitzen und haben eine Entfernung voneinander, die grösser als λ0/2 sein muss, wobei λ0 die Wellenlänge im Vakuum ist, was der Arbeitsfrequenz der Antenne entspricht. Ferner sind die Versorgungsleitungen 4, 5 so bemessen, dass sie den Schlitz der Schlitzantenne bei einer Länge kλm/4 von ihrem Ende schneiden und sie mit dem Schlitz 3 durch eine Leitungslänge die k'λm/2 beträgt, verbunden sind, wobei λm die Wellenlänge ist, die von der Leitung bei der mittleren Arbeitsfrequenz mit λm = λ0/√εreff geführt wird, wobei λ0 die Wellenlänge in einem Vakuum ist und εreff die effektive dielektrische Leitfähigkeit der Leitung ist, wobei k und k' Ganzzahlen sind und k eine ungerade Ganzzahl ist.
  • Schlitzantennen können auch durch Teilflächenantennen (patch-type antenna) ersetzt werden. Mit dieser Art Vorrichtung kann man darzustellen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass beide Antennen gleichzeitig nachlassen, sehr klein ist. Der Beweis ergibt sich insbesondere aus der Beschreibung, die in "Wireless digital communications" von Dr Kamilo Feher, Kapitel 7: Diversity techniques for mobile wireless radio systems" gegeben wird. Es ist auch möglich, dies durch eine reine Wahrscheinlichkeitsrechnung zu beweisen unter der Annahme, dass die von jeder Antenne empfangenen Pegel völlig unabhängig sind. Aufgrund des Schalters 3 ist es möglich den mit der Antenne verbundenen Zweig auszuwählen, der den höchsten Pegel hat, in dem man das empfangene Signal mit einem Steuerkreis (nicht gezeigt) prüft. In der Tat, da die Antennen 1, 2 genügend weit auseinander liegen, erhält man zwei unkorrelierte Kanalreaktionen. Somit ist es möglich auf die bessere der beiden Antennen umzuschalten und damit die Wahrscheinlichkeit von Schwund (fading) erheblich zu reduzieren.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist zu den herkömmlichen Lösungen eine alternative Lösung vorzuschlagen, in dem die räumliche Diversität (diversity) genutzt wird, wie zum Beispiel bei der oben beschriebenen Lösung.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Empfang und/oder zum Senden von Signalen, die zumindest zwei Mittel zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Wellen mit Schlitzantennen beinhaltet und Mittel zur Verbindung der Empfangs- und/oder Sendemittel mit Mitteln zur Auswertung der Signale, wobei die Mittel zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Wellen in Bezug auf einen Punkt symmetrisch sind und die Verbindungsmittel zumindest aus zwei Versorgungsleitungen bestehen, die jeweils elektromagnetisch mit den Schlitzen der Schlitzantennen gekoppelt sind, deren Versorgungsleitungen auf einer Seite zu einer gemeinsamen Versorgungsleitung zusammen geschaltet sind, die auf einer Ebene liegt und durch den Symmetriepunkt hindurch läuft und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Versorgungsleitungen auf der anderen Seite mit einem elektronischen Bauteil verbunden sind, schaltbar zwischen einem geschlossenen Kreis oder einem offenen Kreis, der am Ende einer der Leitungen nachgebildet werden soll und einem offenen Kreis oder einem geschlossenen Kreis, der am Ende der anderen Leitung nachgebildet werden soll.
  • Die beschriebene Lösung liefert eine neue räumliche Antennenstruktur, die nach dem Prinzip der Verteilungsdiversity arbeitet. Sie beruht auf dem Schalten rund strahlender Verteilelemente, die eng aneinander angeordnet sind. Nach einem Ausführungsbeispiel bestehen die Mittel zum Empfang und/oder zum Senden elektromagnetischer Wellen des Schlitzantennentyps aus mitschwingenden Schlitzen, die durch gedruckte oder durch planparallele Technologien hergestellt werden. Die Schlitze haben eine ringförmige, quadratische oder rechteckige Form, oder sind aus Dipolen geformt. Nach einer Abart sind die Schlitze mit Mitteln ausgestattet, die es gestatten, eine zirkular polarisierte Welle auszustrahlen.
  • Ferner entspricht nach der vorliegenden Erfindung, wenn das für die Schaltung verantwortliche elektronische Bauteil ideal ist, das heisst, wenn es einen vollkommen geschlossenen Kreis und einen offenen Kreis herstellt, die Länge der Versorgungsleitung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem mit der Versorgungsleitung elektromagnetisch gekoppeltem Schlitz der mittleren Betriebsfrequenz, bei kλm/4, wobei λm = λ0/√εrff und wo λ0 die Wellenlänge in einem Vakuum ist, εrff ist die effektive dielektrische Leitfähigkeit der Leitung und k ist eine ungerade Ganzzahl. Wenn das elektronische Bauteil nicht vollkommen ist, muss die Leitungslänge angepasst werden, um strahlungsgekoppelten Elementen Rechnung zu tragen.
  • Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das elektronische Bauteil aus einer Diode, einem elektronischen Schalter, einem Transistor oder irgendeinem Schaltkreis, wie zum Beispiel einem mikromechanischen System, das als "mikroelektromechanisches System" bekannt ist.
  • Andere Eigenschaften und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele offensichtlich werden, wobei diese Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erstellt wurde, wobei:
  • Die 1 (bereits beschrieben) ein schematischer Grundriss einer Empfangs-/Sendevorrichtung mit räumlicher Diversity nach dem Stand der Technik ist.
  • Die 2 ist ein schematischer Grundriss eines ersten erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels einer Sende-/Empfangsvorrichtung.
  • Die 3 ist ein schematischer Grundriss einer Nachbildung zur Simulation einer Vorrichtung nach 2.
  • Die 3a, 3b, 3c zeigen die Abstrahlung der Vorrichtung der 3 für 3 Antennenbetriebszustände.
  • Die 4 zeigt einen schematischen Grundriss eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Sende-/Empfangsvorrichtung.
  • Die 5 und 6 zeigen 2 schematische Darstellungen, die einen Betrieb mit zirkularer Polarisation erlauben.
  • Die 7 zeigt einen schematischen Grundriss eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangsvorrichtung unter Benutzung planparalleler Technologie. Die 8 zeigt einen Grundriss von noch einem anderen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangsvorrichtung.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel zum Empfang und zum Senden elektromagnetischer Signale mit Verteilungsdiversity nach der vorliegenden Erfindung wird zuerst beschrieben.
  • Wie in der 2 dargestellt wurde, besteht die Vorrichtung zum Empfang und/oder zum Senden von Signalen, die mit gedruckter Technologie hergestellt wurde, aus 2 Elementen des Schlitzantennentyps, der aus ringförmigen Schlitzen 10 und 11 gebildet wird, diese beiden Schlitze sind in Bezug auf eine Ebene P symmetrisch und sind beim Punkt Po in dem gezeigten Ausführungsbeispiel kotangent.
  • Nach der vorliegenden Erfindung sind die ringförmigen Schlitze, um eine Verteilungsdiversity zu erzielen, entweder so angeordnet, dass sie überlappen, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt wird, oder so, dass getrennt, jedoch sehr eng zueinander, angeordnet sind. Vorzugsweise ist die größte Länge zwischen 2 Antennen des Schlitzantennentyps gleich 2 × λs/Π, wobei λs die geführte Wellenlänge im Schlitz bei der Betriebsfrequenz ist.
  • Wie in der 2 dargestellt wird, werden die beiden Antennen 10 und 11 des Schlitzantennentyps mit 2 Versorgungsleitungen versorgt, die in Mikrostreifentechnologie hergestellt werden. Herkömmlich werden sie durch 2 Mikrostreifenleiter 12, 13 versorgt, die so dimensioniert sind, dass sie kλm/4 entsprechen, wobei λm = λ0/√εrff mit √0 der Wellenlänge im Vakuum bei mittlerer Betriebsfrequenz entspricht, εrff ist die effektive dielektrische Leitfähigkeit der Leitung und k und ist eine gerade Ganzzahl. Die beiden Mikrostreifenleiter 12, 13 sind auf beiden Seiten der Kontaktebene P der beiden Schlitze 10, 12 angeordnet und erstrecken sich zur Innenseite der Schlitze. Sie werden durch eine gemeinsame Leitung 14 versorgt, deren Abmessungen so definiert sind, das sie mit der Struktur zusammenpassen. Der Versorgungsleiter 14 ist auf der Ebene P zentriert und senkrecht zu den Leitern 12, 13 angeordnet. Der Versorgungsleiter 14 wird mit seinem anderen Ende an Mittel angeschlossen, die Signale liefern und verwerten, was durch das Symbol 17 angezeigt wird. Diese Mittel bestehen bekanntlich aus Sende- und Empfangsmitteln.
  • Nach der vorliegenden Erfindung und wie in der 2 dargestellt ist, wird die Verkoppelung des Mikrostreifenleiters/-Schlitzes durch die Dioden 15, 16 gesteuert, die auf besonderes Weise an die Enden der beiden Versorgungsleitungen 12, 13 angeschlossen werden. Somit wird die Diode 15 in Sperrrichtung zwischen das Ende des Versorgungsleiters 13 und Masse gelegt, während die Diode 16 in Durchlassrichtung zwischen das Ende des Versorgungsleiters und Masse gelegt wird. Die besondere Art der Diodenverbindung erlaubt es, unter der Annahme, dass die beiden Dioden 15, 16 identisch sind und eine Vorspannung V1 grösser als 0 haben, drei Betriebszustände für die Vorrichtung, auf der Vorspannung, die von dem Versorgungsleiter 14 zugeführt wird, zu erhalten.
  • Zustand 1: wenn die Vorspannung v so gewählt wird, dass v > V1 ist, schaltet die Diode in diesem Fall durch, während die Diode 16 sperrt. Als Ergebnis wird der ringförmige Schlitz 11 in einer Vorwärtsrichtung erregt, während sich der ringförmige Schlitz 10 mehr als Reflektor verhält.
  • In diesem Fall erhält man ein Verteilungsmuster wie in der 3a dargestellt wird. Es liegt schräg ab vom ringförmigen Schlitz 11.
  • Zustand 2: Die Vorspannung v ist so, dass v < V1 ist. In diesem Fall sperrt die Diode 15, während die Diode 16 durchschaltet. Es wird eine mit dem Zustand 1 symmetrische Situation erzielt. Als Ergebnis wird der ringförmige Schlitz 10 erregt, während sich der ringförmige Schlitz 11 als Reflektor verhält. Man erhält dann ein Verteilungsmuster wie in der 3b dargestellt wird. Es liegt schräg ab vom Schlitz 10.
  • Zustand 3: Die Vorspannung ist gleich 0. In diesem Fall sperren beide Dioden 15 und 16, die beiden ringförmigen Schlitze werden gleichzeitig mit parallelen elektrischen Feldern in entgegen gesetztem Sinn erregt. Das sich daraus ergebende Verteilungsmuster ist in der 3c dargestellt.
  • Die Verteilungsmuster der 3a und 3b wurden mit einem Versuchsaufbau, der in der 3 gezeigt wird, erzielt. Dieser Versuchsaufbau zeigt eine Sende- und/oder Empfangsvorrichtung der in der 2 dargestellten Art. Sie beinhaltet zwei ringförmige Schlitze 10, 11 die kotangent bei Po sind. Die ringförmigen Schlitze haben einen Radius von R = 6,5 mm und eine Breite von Ws = 0,4 mm. Sie werden von zwei identischen Versorgungsleitern 12, 13 versorgt, die eine Länge von Lm = 5,75 mm und eine Breite von 0,3 mm haben. Sie sind am Punkt P0 mit einer Versorgungsleitung 14 verbunden, die eine Länge von Lm' = 3,6 mm und eine Breite von Wm' = 0, 3mm hat, gefolgt von einer Anpasslänge Lm'' = 7,5 mm mit einer Breite von Wm' = 0,25 mm. Die Dioden 15, 16 sind an Masse gelegt über zwei durchkontaktierte Löcher mit einem Radius von r = 0,4 mm, die in der Nähe des Leiters auf einer metallischen, rechteckigen Basis mit den Abmessungen h = 3 mm und D = 1,5 mm, angeordnet sind. Die auf dieser Versuchsanordnung ausgetragenen Tests bewirken das Auftreten von Verteilungsdiversity, wie oben erwähnt wurde.
  • Somit ist es mit einer Vorrichtung, wie in der 2 dargestellt wurde, möglich, zwischen im Wesentlichen drei verschiedenen Verteilungsmustern zu schalten. Eine Antenne mit der Ordnung 3 Verteilunsgdiversity wird damit erzielt, wodurch die Qualität der drahtlosen Verbindung erheblich verbessert wird.
  • Diese Lösung bietet eine Antenne mit geringen Gesamtabmessungen und erfordert lediglich den Einsatz von 2 Dioden, oder ähnlichen Schaltelementen, so wie MEMs zur Steuerung des Musters.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die durch Einsatz der Drucktechnologie hergestellt wird, werden nun unter Bezug auf die 4 bis 6 beschrieben. Somit bestehen die in der 4 gezeigten Sende- und Empfangsmittel aus einer Schlitzantennenart mit zwei rechteckigen Schlitzen 20, 21, die in Bezug auf den Punkt P0 symmetrisch sind.
  • Nach der vorliegenden Erfindung werden die beiden Antennen 20, 21 durch zwei Versorgungsleiter 22, 23 versorgt, die an dem Punkt P0 zur Innenseite der Antenne beginnen und die aus rechteckig geformten Schlitzen besteht und, wie bekannt sein dürfte, eine Länge gleich kλm/4 haben, wobei λm = λ0/√εrff ist mit √0 der Wellenlänge in einem Vakuum bei der mittleren Arbeitsfrequenz und εrff die effektive dielektrische Leitfähigkeit der Leitung ist, wobei k eine ungerade Ganzzahl ist.
  • Eine Diode 25, 26, die auf gleiche Art und Weise wie im Ausführungsbeispiel der 2 eingebaut ist, ist jeweils am Ende jedes Versorgungsleiters 23, 22 vorgesehen. Das bedeutet, dass die Diode 25 in Sperrrichtung zwischen das Ende des Versorgungsleiters 23 und Masse gelegt wird, während die Diode 26 in Durchlassrichtung zwischen das Ende des Versorgungsleiters 22 und Masse gelegt wird. Die beiden Versorgungsleiter 22, 23 werden mit einem gemeinsamen Versorgungsleiter 24 am Punkt P0 zusammen geführt. Der Versorgungsleiter 24, senkrecht zu den beiden Versorgungsleitern 23, 22, liegt in der Symmetrieebene P' und hat Abmessungen, die mit dem Sende-/Empfangskreis (nicht dargestellt) zusammen passen.
  • Zwei weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Sende-/Empfangsvorrichtung wird nun unter Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
  • In diesem Fall erlauben die Antennen des Schlitzantennentyps eine zirkular polarisierte auszustrahlende Welle. In dem Ausführungsbeispiel der 5 bestehen die Antennen aus ringförmigen Schlitzen 30, 31, die in Bezug auf eine Ebene, die durch den Kontaktpunkt läuft, symmetrisch sind. Um eine zirkulare Polarisation zu erzeugen, sind die Schlitze 30, 31 auf bekannte Weise mit diagonal entgegengesetzten Kerben 30', 31' versehen.
  • Nach der vorliegenden Erfindung werden die Antennen 30, 31 durch die Versorgungsleiter 32, 33, 34, die dieselben Eigenschaften wie die Versorgungsleiter 12, 13, 14 aus der 2 haben, versorgt. Ferner sind die Versorgungsleiter 32, 33 mit den Dioden 36, 35 verbunden, die zwischen dem Ende des Versorgungsleiters und Masse liegen, auf gleiche Art und Weise wie die Dioden 15, 16 im Ausführungsbeispiel der 2. Folglich wird die Arbeitsweise der Vorrichtung der 5 die gleiche sein wie die Vorrichtung in der 2 und drei Zustände werden in Abhängigkeit der Sperrspannung der eingesetzten Dioden erreicht.
  • Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel von Antennen, die eine zirkulare Polarisation erlauben. In diesem Fall bestehen die Antennen aus zwei rechteckigen Schlitzen 40, 41, die in Bezug auf einen ihrer Öffnungswinkel S symmetrisch sind. Nach der vorliegenden Erfindung werden die Antennen 40, 41 über zwei Mikrostreifen-Versorgungsleiter 42, 43, 44, wie in dem Ausführungsbeispiel der 4, versorgt. Die Dioden 46, 45 werden jeweils mit den Enden der Versorgungsleiter 42, 43, auf die gleiche Art und Weise wie in dem Ausführungsbeispiel der 4 verbunden.
  • Die 7 zeigt eine Sende-/Empfangsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die mit der planparallelen Technologie hergestellt wurde. In diesem Fall bestehen die Antennen aus zwei Antennen 50, 51, die mit der planparallelen Technologie hergestellt wurden. Demnach wird eine metallische Schicht A auf ein Substrat aufgebracht, wobei in die Schicht zwei ringförmige Schlitze 50, 51, die am Punkt B kotangent sind, eingebracht wurden. In diesem Fall bestehen die Versorgungsleiter aus einem planparallelen Leiter, der ein Leiterelement 52 und ein Leiterelement beinhaltet, das jeweils eine Länge von kλm/4 entspricht, wobei λm und k identische Werte, wie zuvor erwähnt wurde, haben für den Fall, dass das Schaltbauelement ideal ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Enden der beiden Leiterelemente 52, 53 an Masse gelegt, die durch die Metallschicht A über besonders angeschlossene Dioden 56, 55 gebildet werden.
  • Die beiden planparallelen Elemente 52, 53 werden an einen senkrechten Versorgungsleiter 54 entlang einer Ebene, die durch den Punkt B läuft, angeschlossen, wobei dieser Leiter ebenfalls durch planparallele Technologie hergestellt wird.
  • Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die 8 beschrieben. In diesem Fall bestehen die beiden Antennen aus Dipolen, die in Bezug auf die Ebene P1 symmetrisch sind. In diesem Fall bestehen die beiden Antennen aus T-förmigen Dipolen 60, 61, wobei die Zweige des T eine Länge nahe bei λ0/2 haben, wobei λ0 die Wellenlänge im Vakuum ist. Jeder Zweig des T hat in seiner Mitte einen Schlitz 60', 61'. Jeder Dipol wird durch elektromagnetische Kopplung über einen Versorgungsleiter 62, 63, die mit Drucktechnologie hergestellt werden, versorgt. Die Versorgungsleitungen 62, 63 werden beide mit einem gemeinsamen Versorgungsleiter 64 verbunden, der in der Symmetrieebene P1 liegt. Die Versorgungsleiter 62, 63 haben eine Länge bis zum Schlitz 60', 61' der λm/2 entspricht, und dann über den Schlitz mit einer Länge des Versorgungsleiters der λm/4 entspricht, hinausragt, wobei λm die geführte Wellenlänge in dem Mikrostreifenleiter ist, in dem Fall, wo das Schaltbauteil ideal ist.
  • Nach der vorliegenden Erfindung sind die Dioden 65, 66 auf gleiche Art und Weise wie in den anderen Ausführungsbeispielen angeschlossen und sind an den Enden mit zwei Versorgungsleitern 62, 63 versehen. So ist die Diode 65 in Sperrrichtung zwischen dem Ende des Versorgungsleiters 62 und Masse angeschlossen, während die Diode 66 in Durchlassrichtung zwischen dem Ende des Versorgungsleiters 63 und Masse angeschlossen ist.
  • Wie in der Figur dargestellt wird, sind die Versorgungsleiter 62 und 63 elektromagnetisch mit den Schlitzen 60', 61' auf einem Abstand λs/4 vom Fuss des inneren Endes der Schlitze verkoppelt. Ferner haben in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Versorgungsleiter 62, 63 einen Abstand von λs/10 zum Ende der Dipole.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Empfang und/oder zum Senden von Signalen, die zumindest zwei Mittel zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Wellen mit der Art einer Schlitzantenne (10, 11; 20, 21; 30, 31; 40, 41; 50, 51; 60, 61) beinhaltet und Mittel zum Verbinden der Empfangs- und/oder Sendemittel mit Mitteln zur Auswertung der Signale, die Mittel zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Wellen sind symmetrisch in Bezug auf einen Punkt und die Verbindungsmittel bestehen aus zumindest zwei Versorgungsleitern (12, 13; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53; 62, 63), die jeweils elektromagnetisch mit den Schlitzen der Schlitzantennen gekoppelt sind, deren Versorgungsleiter auf einer Seite zu einer gemeinsamen Versorgungsleitung (14, 24, 34, 44, 54, 64) verbunden sind, die in einer Ebene liegt, die durch den Symmetriepunkt führt und sind dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen auf der anderen Seite mit einem elektronischen Bauteil (15, 16: 25, 26; 35, 36; 45, 46; 55, 56; 65, 66) verbunden sind, das zwischen einem geschlossenen Kreis oder einem offenen Kreis schaltbar ist und am Ende einer der Leitungen nachgebildet werden soll und einem offenen Kreis oder einem geschlossenen Kreis, der am Ende der anderen Leitung nachgebildet werden soll.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Empfang und/oder zum Senden von elektromagnetischen Wellen mit der Schlitzantenne aus mitschwingenden Schlitzen bestehen, die durch gedruckte oder durch planparallele Technologien hergestellt werden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze eine ringförmige, quadratische oder rechteckige Form haben, oder aus Dipolen (60, 61) gebildet sind.
  4. Vorrichtung nach allen vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze mit Mitteln (30', 31'; 40', 41') ausgestattet sind, die es gestatten, eine zirkular polarisierte Welle auszustrahlen.
  5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Versorgungsleitung zwischen dem idealen elektronischen Bauteil und dem elektromagnetisch mit der Versorgungsleitung gekoppeltem Schlitz der mittleren Betriebsfrequenz bei kλm/4 entspricht, wobei λm = λ0/√εrff ist und wobei λ0 die Wellenlänge in einem Vakuum ist, εrff ist die effektive dielektrische Leitfähigkeit der Leitung und k ist eine ungerade Ganzzahl.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung mit Mikrostreifentechnologie oder planparalleler Technologie hergestellt wird.
  7. Vorrichtung nach allen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil aus einer Diode, einem elektronischen Schalter oder aus einem mikroelektromechanischen System besteht.
DE60210384T 2001-08-10 2002-07-24 Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Signalen mit Strahlungsdiversity Expired - Lifetime DE60210384T2 (de)

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JP (1) JP4208518B2 (de)
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DE (1) DE60210384T2 (de)
ES (1) ES2260395T3 (de)
FR (1) FR2828584A1 (de)
MX (1) MXPA02007535A (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2831734A1 (fr) * 2001-10-29 2003-05-02 Thomson Licensing Sa Dispositif pour la reception et/ou l'emission de signaux electromagnetiques a diversite de rayonnement
US20040036655A1 (en) * 2002-08-22 2004-02-26 Robert Sainati Multi-layer antenna structure
KR100562785B1 (ko) * 2002-11-25 2006-03-27 충남대학교산학협력단 프린트형 능동 야기-우다 안테나
FR2858468A1 (fr) * 2003-07-30 2005-02-04 Thomson Licensing Sa Antenne planaire a diversite de rayonnement
FR2859315A1 (fr) * 2003-08-29 2005-03-04 Thomson Licensing Sa Antenne planaire multibandes
FR2859824A1 (fr) * 2003-09-12 2005-03-18 Thomson Licensing Sa Antenne a diversite de polarisation
KR100631700B1 (ko) 2004-05-20 2006-10-09 엘지전자 주식회사 휴대용 단말기의 편파 다이버시티 안테나구조
EP1783864A4 (de) * 2004-11-30 2009-02-18 Panasonic Corp Antennenvorrichtung
FR2892862A1 (fr) * 2005-10-27 2007-05-04 Thomson Licensing Sas Antenne d'emission/reception a diversite de rayonnement
US7518564B2 (en) * 2006-05-24 2009-04-14 Twisthink, L.L.C. Slot antenna
JP4714876B2 (ja) * 2006-08-10 2011-06-29 独立行政法人情報通信研究機構 アンテナ
JP4875174B2 (ja) * 2010-02-12 2012-02-15 株式会社東芝 カプラ装置
CN102655272B (zh) * 2011-03-04 2014-12-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 开槽天线
US20140062613A1 (en) 2011-10-31 2014-03-06 Technology Service Corporation Systems and methods for high power rf channel selection
TWI536660B (zh) * 2014-04-23 2016-06-01 財團法人工業技術研究院 通訊裝置及其多天線系統設計之方法
US10727583B2 (en) * 2017-07-05 2020-07-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for steering radiation on an outer surface of a structure
CN108572350B (zh) * 2018-03-12 2020-09-08 上海卫星工程研究所 一种火星次表层探测天线正交对称布局方法
EP3811463A1 (de) * 2018-06-25 2021-04-28 Sonova AG Übertragungssystem für eine am körper tragbare elektronische vorrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587525A (en) * 1984-02-07 1986-05-06 E-Systems, Inc. 180 degree dipole phase shifter
US4719470A (en) * 1985-05-13 1988-01-12 Ball Corporation Broadband printed circuit antenna with direct feed
JP2830319B2 (ja) * 1990-03-08 1998-12-02 ソニー株式会社 送受信切り換え装置
FR2725561B1 (fr) * 1994-10-10 1996-11-08 Thomson Consumer Electronics Systeme a antennes sources multiples integrees au convertisseur de frequence a faible bruit
JPH0964639A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Uniden Corp ダイバーシチ・アンテナ回路
JPH0993019A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Harada Ind Co Ltd 車両用窓ガラスアンテナ
US6091366A (en) * 1997-07-14 2000-07-18 Hitachi Cable Ltd. Microstrip type antenna device
US6246377B1 (en) * 1998-11-02 2001-06-12 Fantasma Networks, Inc. Antenna comprising two separate wideband notch regions on one coplanar substrate
FR2785476A1 (fr) * 1998-11-04 2000-05-05 Thomson Multimedia Sa Dispositif de reception de signaux multi-faisceaux
US6703985B2 (en) * 2001-02-05 2004-03-09 Attowave Co. Ltd. Antenna and radio signal detecting device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100938220B1 (ko) 2010-01-22
US6891510B2 (en) 2005-05-10
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