DE69023427T2

DE69023427T2 - Mikrostreifenleiterantenne mit Schlitzplatte.

Info

Publication number: DE69023427T2
Application number: DE69023427T
Authority: DE
Inventors: Mituru Hirao; Hironori Ishizaka; Hiroyuki Iyama; Seizi Kado; Kazuo Kaneko; Takao Murata; Ken Ji Ohmaru; Masahiko Ohta
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp; Resonac Corp
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2010-08-25
Also published as: JP2898659B2; DE69023427D1; KR0142567B1; KR910005515A; EP0414266B1; JPH0382205A; EP0414266A1

Description

Sachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sogenannte Mikrostreifenleiterantenne, die in einer Mikrowellenkommunikation verwendet wird, wie dies im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. Eine Antenne dieser Art ist aus der IEEE Transactions on Broadcastings, vol. 34, no. 4, Dezember 1988, Seiten 457-464, Ifo et al "Planar antennas for satellite reception" bekannt.

Beschreibung des Stands der Technik

Derzeit werden Parabolantennen und Planantennen fur die Mikrowellenkommunikation verwendet. Seit das Satellitensenden begonnen worden ist, haben, obwohl die Parabolantennen bisher verbreiteter für diesen Zweck eingesetzt wurden, die Planantennen Aufmerkamkeiten auf sich gezogen, da Planantennen dünn, plattenförmig, leichtgewichtig und demzufolge leichter zu handhaben sind.
Bis heute sind verschiedene Typen von Planantennen entwickelt worden, einschließlich einer Mikrostreifenantenne, einer Mikrostreifenleiterantenne, einer Radialleitungsantenne und einer Dreiplattenantenne und aufgehängter Leitungsantennen.
Insbesondere ist ein Typ einer Planantenne, in der die Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte kombiniert ist, dahingehend bekannt, daß sie zum Erzielen eines hohen Antennengewinns geeignet ist.
Ein Beispiel einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte ist in den figuren 1(A) und 1(B) dargestellt. Diese Streifenleiterantenne 101 weist ein plattenförmiges, dielektrisches Substrat 102, eine Erdungsleiterplatte 103, die an der Riickseite des dielektrischen Substrats 102 befestigt ist, ein quadratisch geformtes Strahlerelement 104, das an einer Vorderseite des dielektrischen Substrats 102 befestigt ist, eine Zuführleitung 105, die mit dem Strahlerelement 104 befestigt ist, eine Schlitzplatte 107, die einen Schlitz 106 oberhalb des Strahlerelements 104 besitzt, das unter einem vorbestimmten Abstand oberhalb des elektrischen Substrats 102 befestigt ist, auf. Die gesamte Antenne ist, obwohl dies nicht in den Figuren 1(A) und 1(B) dargestellt ist, aus einer Vielzahl von Strahlerelementen 104 und Schlitzkombinationen 106, die gerade beschrieben sind, gebildet.
In dieser Streifenleiterantenne 101 werden, wenn Signale, die gesendet werden sollen, von einer Sendeeinrichtung über die Zuführleitung 105 zugeführt werden, diese Signale in eine Funkwelle durch das Strahlerelement 104 transformiert, die dann über den Schlitz 106 abgegeben wird. Andererseits wird, wenn die Funkwelle durch den Schlitz 106 empfangen wird, diese Funkwelle in Signale durch das Strahlerelement 104 transformiert und die erhaltenen Signale werden dann zu einer Empfängereinrichtung über die Zuführleitung 105 zugefuhrt.
Eine Beziehung zwischen einem relativen Antennengewinn und einem Winkel fur diese Streifenleiterantenne 101 bei einer frequenz von 12 GHz ist in Figur 2 dargestellt, während eine Beziehung zwischen einer relativen, dielektrischen Konstanten des dielektrischen Substrats 102 und einem Antennengewinn für diese Streifenleiterantenne 101 in Figur 3 dargestellt ist. Nie anhand der Figur 3 gesehen werden kann, beträgt der Antennengewinn für diese Streifenleiterantenne höchstens 10 dB, allerdings wird das Material, das eine relative, dielektrische Konstante von ungefähr 2 besitzt, normalerweise verwendet, so daß der Antennengewinn gewöhnlich ungefähr 7 bis 8 dB beträgt.
Dies bringt mit sich, daß es, um den Antennengewinn von über 30 dB zu erhalten, der für einen Empfänger des Satellitenfunks erforderlich ist, notwendig ist, 500 bis 1000 Strahlerelemente 104 in einer einzelnen Planantenne zu haben.
Allerdings müssen, falls die Anzahl der Strahlerelemente 104 erhöht wird, wobei eine große Separation zwischen benachbarten Strahlerelementen beibehalten wird, die Zuführleitungen 105 verlängert werden, was wiederum einen Verlust aufgrund der Zuführleitung 105 erhöht. Dies kommt daher, daß, um die maximale, effektive Signalübertragung über die Zuführleitung 105 zu erhalten, die Impedanz der Zuführleitungen 105 durch Anderung der Breiten der Zuführleitungen 105 eingestellt werden muß, während die Zuführleitungen 105 auch Biegungen und Verzweigungen vornehmen müssen, damit sie in einem Raum zwischen den Strahlerelementen 104 angeordnet werden können, und solche, sich ändernde Breiten und Kurven und Verzweigungen der Zuführleitungen 105 sind die Quelle des Verlusts aufgrund der Zuführleitungen 105, die erhöht werden, wenn die Zuführleitungen 105 verlängert werden.
In einem Fall der Streifenleiterantenne 101, die mit der Schlitzplatte 107 ausgestattet ist, werden die Zuführleitungen 105 wirksam zwischen der Erdungsleiterplatte 103 und der Schlitzplatte 107 abgeschirmt, so daß der Verlust aufgrund der Zuführleitungen 105 geringer als derjenige für eine Antenne ohne eine Schlitzplatte ist. Allerdings werden in diesem Fall die Übertragungsverluste innerhalb der Zuführleitungen 105 selbst größer, so daß dann, wenn eine Verstärkung über 30 dB erhalten werden soll, die Effketivität von nur ungefähr 50 bis 60% erhalten werden kann. Dies ist bei Parabolantennen unbedeutend, die die Effektivität von über 70% für dieselbe Verstärkung erzielen können. Demzufolge muß, um dieselbe, hohe Effektivität, wie sie bei der Parabolantenne vorliegt, durch die Plattenantenne zu erreichen, ein Bereich der Planantenne 20 bis 40% größer als derjenige der Parabolantenne sein.
Andererseits erhöht sich, falls die Separation zwischen den benachbarten Strahlerelementen verringert wird, der Verlust aufgrund einer Interferenz zwischen den benachbarten Strahlerelementen 104 oder zwischen den Strahlerelementen 104 und den Zuführleitungen 105, 50 daß es schwierig ist, die Effektivität von über 90% durch Aufbau der Anordnung, gerade wenn der Verlust aufgrund der Zuführleitung 105 selbst ignoriert wird, zu erhalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Streifenleiterantenne zu schaffen, die eine Schlitzplatte besitzt, die dazu geeignet ist, einen höheren Antennengewinn zu erhalten, während der Verlust aufgrund der Zuführleitungen reduziert wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 26 erreicht.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Streifenleiterantenne vom Planantennen-Typ geschaffen, die aufweist: eine Vielzahl von Antenneneinheiten, wie sie im Anspruch 1 angegeben sind, die in einer Feldanordnung auf einem gemeinsamen, dielektrischen Substrat angeordnet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den bei gefügten Zeichnungen vorgenommen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1(A) zeigt eine Querschnittsansicht des Beispiels einer herkömmlichen Streifenleiterantenne, die eine Schlitzplatte besitzt.
Fig. 1(B) zeigt eine Draufsicht des Beispiels einer herkömmlichen Streifenleiterantenne der Fig. 1.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines relativen Antennengewinns gegenüber einem Winkel für zum Beispiel eine herkömmliche Streifenleiterantenne der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm eines Antennengewinns gegenüber einer relativen, dielektrischen Konstanten für ein Beispiel einer herkömmlichen Streifenleiterantenne in Fig. 1.
Fig. 4(A) und 4(B) zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm eines relativen Antennengewinns gegenüber einem Winkel für ein Beispiel einer Streifenleiterantenne, die gemäß der ersten Ausführungsform der Fig. 4(A) und 4(B) aufgebaut ist.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm eines relativen Antennengewinns gegenüber einer Frequenz für ein Beispiel einer Streifenleiterantenne, die gemäß der ersten Ausführungsform der Fig. 4(A) und 4(B) aufgebaut ist.
Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht einer siebten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13(A) und 13(B) zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer achten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14(A) und 14(B) zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer neunten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 zeigt ein Diagramm eines relativen Antennengewinns gegenüber einem Radius eines Kreises, entlang dem die Schlitze in der achten und neunten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne der Fig. 13(A) und 13(B) und der Fig. 14(A) und 14(B) angeordnet sind.
Fig. 16(A) und 16(B) zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer zehnten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 zeigt eine Querschnittsansicht einer elften Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 zeigt eine Querschnittsansicht einer zwölften Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 zeigt eine Querschnittsansicht einer dreizehnten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels einer Anordnung der Schlitze in einer Feldanordnung, um eine Planantenne aus Antenneneinheiten aufzubauen.
Fig. 21 zeigt eine Draufsicht eines anderen Beispiels einer Anordnung der Schlitze in einer Feldanordnung, um eine Planantenne aus Antenneneinheiten aufzubauen.
Fig. 22 zeigt eine Draufsicht eines anderen Beispiels einer Anordnung von Schlitzen in einer Feldanordnung, um eine Planantenne aus Antenneneinheiten aufzubauen.
Fig. 23 zeigt eine Draufsicht eines anderen Beispiels einer Anordnung von Schlitzen in einer Feldanordnung, um eine Planantenne aus Antenneneinheiten aufzubauen.
Fig. 24(A) und 24(B) zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer vierzehnten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 zeigt eine Querschnittsansicht einer fünfzehnten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 zeigt eine Querschnittsansicht einer sechzehnten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 27 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Beispiels einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar zum Erläutern einer möglichen Art und Weise ihres Aufbaus.

Detallierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme nun auf die Figuren 4(A) und 4(B) wird eine erste Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Streifenleiterantenne 1 weist ein flaches, plattenförmiges, dielektrisches Substrat 2, eine Erdungsleiterplatte 3, die unterhalb des dielektrischen Substrats 2 befestigt ist, ein quadratisch geformtes Strahlerelement 4, das über dem dielektrischen Substrat 2 befestigt ist, eine Zuführleitung 5, die mit zwei Seiten des Strahlerelements 4 verbunden ist, eine Luftschicht 6, die oberhalb des dielektrischen Substrats 2 gebildet ist, und eine Metallplatte 8 auf, die eine Mehrzahl (mehr als eine Anzahl zugeordneter Strahlerelemente 4) von Schlitzen 7 auf einem Kreis, der um eine Position direkt oberhalb der Strahlerelements 4 zentriert ist, besitzt. Diese Anordnung der Schlitze 7 auf einem Kreis ist nicht unentbehrlich, allerdings bevorzugt. Allgemein ist es bevorzugt, die Schlitze 7 symmetrisch hinsichtlich des zugeordneten Strahlerelements 4 anzuordnen. In der Praxis wird eine Vielzahl einer solchen Antenneneinheit in einer Feldanordnung angeordnet werden, um eine einzelne Planantenne zu bilden.
In dieser Streifenleiterantenne 1 werden, wenn Signale, die gesendet werden sollen, von einer Sendeeinrichtung über die Zuführleitung 5 zugeführt werden, die Signale in eine Funkwelle durch das Strahlerelement 4 transformiert, die dann über die Schlitze 7 abgegeben wird. Andererseits wird, wenn die Funkwelle über die Schlitze 7 empfangen wird, diese Funkwelle in Signale durch das Strahlerelement 4 transformiert, und die erhaltenen Signale werden dann zu einer Empfängervorrichtung über die Zuführleitung 5 zugeführt.
Das dielektrische Substrat 2 ist aus einem isolierenden Material mit einem kleinen, dielektrischen Verlust und einer relativen, dielektrischen Konstanten gebildet, wie beispielsweise geschäumtem Polyethylen. Für dieses dielektrische Substrat 2 ist eine Verwendung eines organischen, isolierenden Materials bevorzugt, allerdings könnte ein geschäumtes Material, das Luft innenseitig enthält, oder Luft selbst verwendet werden. In einem Fall, bei dem Luft für das dielektrische Substrat 2 verwendet wird, müssen Trageteile zum Tragen des Strahlerelements 4 und der Erdungsleiterplatte 3 vorgesehen werden.
Die Erdungsleiterplatte 3 ist aus einem metallischen Material oder einem metallischen Film hergestellt, der aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, oder einer Legierung, die diese Metalle enthalten, gebildet ist. Tatsächlich kann irgendein anderes, metallisches Material für diese Erdungsleiterplatte 3 verwendet werden, obwohl diese vorstehend Aufgezählten bevorgzugte Auswahlen im Hinblick auf eine ökonomische Betrachtung und mechanische und elektrische Eigenschaften sind. Diese Erdungsleiterplatte kann als eine dünne Schicht hergestellt werden, die durch Sputtern oder Verdampfen auf das dielektrische Substrat 3 aufgebracht wird, oder als eine dünne Metallfolie, die durch ein Metallwalzen oder ein elektrolytisches Metallplattieren gebildet ist, die an dem dielektrischen Substrat 2 befestigt wird. Die Dicke dieser Erdungsleiterplatte ist derart, daß eine Übertragungseffektivität von über 90% für einen leitenden Körper erreichbar ist, der durch einen (Oberflächen-) Skineffekt gegeben ist, der von der Frequenz und einem Betrag des Stroms abhängig ist und vorzugsweise so ist, daß die Übertragungseffektivität von über 99% für den leitenden Körper erhältlich ist, wie sie durch den Skineffekt gegeben ist. Auch kann diese Erdungsleiterplatte 3 unter einem vorbestimmten Abstand von dem dielektrischen Substrat 2 weg plaziert sein, falls dies erwünscht ist.
Das Strahlerelement 4 und die Zuführleitung 5 können durch ein allgemeines Verdrahtungsverfahren, wie beispielsweise ein Atzen eines ausgewählten Bereichs einer Metallfolie, die im voraus an dem dielektrischen Substrat 2 befestigt ist, gebildet sein, oder durch ein stromloses Plattieren, das bei einem geeigneten Leiterelement angewandt wird, oder durch Siebdrucken eines geeigneten Leiterelements in einem pastenähnlichen Zustand.
Die Metallplatte 8 ist aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, oder einer Legierung, die diese Metalle enthält, hergestellt. Die Schlitze 7 an dieser Metallplatte 8 können durch Preßstanzschneiden, Einätzen oder eine Laserherstellung gebildet werden. Für die Form jedes Schlitzes 7 ist eine Kreuzform am üblichsten, allerdings können andere Formen, wie beispielsweise kreisförmig, quadratisch und andere verwendet werden.
Als ein Beispiel wurde eine Streifenleiterantenne unter Verwendung einer Aluminiumplatte mit 0,5 mm Dicke als die Metallplatte 8, eines geschäumten Polyethylenblatts mit 0,8 mm Dicke und einer relativen, dielektrischen Konstanten 1,77 als das dielektrische Substrat 2, einer metallischen, gewalzten Kupferfolie mit 35 um Dicke, durch Ätzen hergestellt, als das Strahlerelement 4 und die Zuführleitung 5, und einer Aluminiumplatte mit 1 mm Dicke als Erdungsleiterplatte 3 hergestellt. In diesem Beispiel einer Streifenleiterantenne wird die Luftschicht 6 mit einer Dicke von 8 mm zwischen dem dielektrischen Substrat 2 und der Metallplatte 8 gebildet und acht Schlitze 7 sind unter regelmäßigen Intervallabständen auf einem Kreis von 14 mm Radius, der um das Strahlerelement 4 zentriert ist, angeordnet, wobei jeder Schlitz durch kombinieren eines Schlitzes mit 3 mm Breite und 12,5 mm Länge in Kreuzform gebildet ist.
Mit diesem Beispiel einer Streifenleiterantenne wurden die Verhältnisse zwischen einem relativen Antennengewinn und einem Winkel bei Frequenzen von 11,7 GHz und 12 GHz und einem relativen Antennengewinn und einer Frequenz gemessen, wobei die Ergebnisse davon in den Figuren 5 und 6 jeweils dargestellt sind. Durch Vergleich des Diagramms der Fig. 5 mit einem entsprechenden Diagramm für eine herkömmliche Streifenleiterantenne, das in Fig. 2 dargestellt ist, kann ersichtlich werden, daß der Antennengewinn um ungefähr 4 dB durch dieses Beispiel einer Streifenleiterantenne verbessert werden kann. Diese Verbesserung erfolgt aufgrund der verbesserten Richtfähigkeit, die durch Verengen einer Strahlbreite der Funkwelle erreicht wird, die über die Schlitze 7 gesendet oder empfangen wird, was aus der Konfiguration dieser ersten Ausführungsform folgt, bei der eine Anzahl von Schlitzen 7 größer als diejenige des Strahlerelements 4 vorgesehen ist, so daß die Funkwelle, die durch das Strahlerelement 4 gesendet oder empfangen werden soll, in schmale Strahlen, die dieselbe Verstärkung haben, aufgebrochen bzw. geteilt wird.
Da es möglich ist, den Antennengewinn unter Verwendung der ersten Ausführungsform einer Streifenleiterantenne zu verbessern, wird es möglich, eine Anzahl von Strahlerelementen 4, die in einer einzelnen Antenne für einen Satellitensendeempfang eingesetzt werden sollen, zu reduzieren, was es wiederum möglich macht, eine Länge der Zuführleitungen 5 ebenso wie eine Anzahl von Verzweigungen und Biegungen der Zuführleitung 5 zu reduzieren.
Es sind nun verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorhanden, die als Variation der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, angesehen werden können. Solche Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei die Elemente, die identisch mit entsprechenden Elementen, die in der ersten Ausführungsform auftreten, sind, mit denselben Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet sind, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 7 wird eine zweite Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1b von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Luftschicht 6, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine geschäumte Materialschicht 10 mit einer Dicke von 8 mm und einer relativen, dielektrischen Konstanten von ungefähr 1 ersetzt ist. Da diese geschäumte Materialschicht 10 ähnlich zu der Luftschicht 6 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich denjenigen, die bei der ersten Ausführungsform erhalten werden, wie diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese zweite Ausführungsform ebenfalls erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 8 wird eine dritte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser dritten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1c von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11, wie beispielsweise ein Polyethylenfilm mit einer Dicke von 25 um und einer anderen Luftschicht 13, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, ersetzt ist. Da die Kombination des dielektrischen Films 11 und der Luftschicht 13 ähnlich zu dem dielektrischen Substrat 2 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese dritte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 9 wird eine vierte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser vierten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1d von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß das dielektrische Substrat 2, das in Fig.4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11, wie beispielsweise ein Polyethylenfilm mit einer Dicke von 25 um, und einer geschäumten Materialschicht 15 mit einer relativ niedrigen, dielektrischen Konstanten, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, ersetzt ist. Da diese Kombination des dielektrischen Films 11 und der geschäumtem Materialschicht 15 ähnlich zu dem dielektrischen Substrat 2 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese vierte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 10 wird eine fünfte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser fünften Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1e von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Metallplatte 8, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Filmschicht 22, die aus einem dielektrischen Film 20 gebildet ist, der aus einem Polyethylenblatt mit 25 um Dicke und einer relativen, dielektrischen Konstante von 2,44 hergestellt ist, und einer metallenen, gewalzten Kupferfolie 21 mit einer Dicke von 35 um ersetzt ist, wobei die Schlitze 7 durch Ätzen der Kupferfolie 21 an geeigneten Stellen gebildet wird, während die Luftschicht 6, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine geschäumte Materialschicht 10 einer Dicke von 8 mm und einer relativen, dielektrischen Konstanten von ungefähr 1 ersetzt ist, wie in der zweiten Ausführungsform vorstehend, wobei die Filmschicht 22 den dielektrischen Film 20 besitzt, der zu der geschäumten Materialschicht 10 hin gerichtet ist.
Da diese Filmschicht 22 und die geschäumte Materialschicht 10 ähnlich zu der Metallplatte 8 und der Luftschicht 6 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese fünfte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 11 wird eine sechste Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser sechsten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1f von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Metallplatte 8, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Filmschicht 26, die aus einem dielektrischen Film 24 gebildet ist, der aus einem Polyethylenblatt mit 25 um Dicke und einer relativen, dielektrischen Konstante von 2,44 hergestellt ist, und einer metallenen, gewalzten Kupferfolie 25 mit einer Dicke von 35 um ersetzt ist, wobei die Schlitze 7 durch Stanzschneiden dieser Filmschicht 26 an geeigneten Stellen gebildet sind, während das dieiektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13 ersetzt ist, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend. Da diese Filmschicht 26 und die Kombination des dielektrischen Films 11 und der Luftschicht 13 ähnlich zu der Metallplatte 8 und dem dielektrischen Substrat 2 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese sechste Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 12 wird eine siebte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser siebten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 19 von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Metallplatte 8, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Filmschicht 31, die aus einem dielektrischen Film 30 gebildet ist, der aus einem Polyethylenblatt 28 mit 25 um Dicke und einer relativen, dielektrischen Konstante von 2,44 gebildet ist, und einer metallenen, gewalzten Kupferfolie 29 mit einer Dicke von 35 um ersetzt ist, wobei die Schlitze 7 durch Ätzen der Kupferfolie 29 an geeigneten Stellen gebildet sind, wobei die Filmschicht 30 die Kupferfolie 29 derart besitzt, daß sie zu der Luftschicht 6 hin gerichtet ist, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie bei der dritten Ausführungsform vorstehend, ersetzt ist. Da diese Filmschicht 30 und die Kombination des dielektrischen Films 11 und der Luftschicht 13 ähnlich zu der Metallplatte 8 und dem dielektrischen Substrat 2 der ersten Ausführungsform funktionieren kann, können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese siebte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 13(A) und 13(B) wird eine achte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser achten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1h von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Luftschicht 6, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine geschäumte Materialschicht 10 mit einer Dicke von 8 mm und einer relativen, dielektrischen Konstanten von ungefähr 1 ersetzt ist, wie in der zweiten Ausführungsform vorstehend, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13 ersetzt ist, die zwischen diesem dielektrischen Film 13 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend, und weiterhin ist ein zusätzlicher Schlitz 39 auf der Metallplatte 8 an einer Position direkt oberhalb des Strahlerelements 4 vorgesehen. Gerade mit diesem zusätzlichen Schlitz 39 können, aufgrund der Funktion der anderen Schlitze 7, die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese achte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf die Fig. 14(A) und 14(B) wird eine neunte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser neunten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1i von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Luftschicht 6, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine geschäumte Materialschicht 10 mit einer Dicke von 8 mm und einer relativen, dielektrischen Konstanten von ungefähr 1 ersetzt ist, wie in der zweiten Ausführungsform vorstehend, während ein zusätzlicher Schlitz 39 auf der Metallplatte 8 an einer Position direkt oberhalb des Stahlerelements 4, wie in der achten Ausführungsform vorstehend, vorgesehen ist, und weiterhin Schlitze 7 derart gebildet sind, daß jeder der Schlitze 7 in einer Richtung orientiert ist, die sich um 45º von derjenigen der Benachbarten unterscheidet. Gerade mit dieser Konfiguration der Schlitze 7 können, da die Schlitze 7 im wesentlichen in derselben Art und Weise funktionieren, die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese neunte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Nun sind als Variationen dieser achten und neuten Ausführungsform, die gerade beschrieben wurden, Beispiele aufgebaut worden, bei denen ein Radius des Kreises, auf dem die Schlitze 7 angeordnet sind, von 14 mm der achten und neunten Ausführungsform auf 16 mm, 18 mm und 20 mm geändert sind, während die anderen Elemente exakt gleich wie in der achten und neunten Ausführungsform beibehalten sind. Die Ergebnisse, die durch diese Beispiele für den relativen Antennengewinn erhalten werden, sind in Fig. 15 dargestellt, die zeigt, daß diese Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, durch diese Variationen ebenfalls erhalten werden können.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 16(A) und 16(B) wird eine zehnte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser zehnten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1j von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die acht Schlitze 7, die in Fig. 4(A) dargestellt sind, durch vier Schlitze 46 ersetzt sind, die auf demselben Kreis mit einem Radius von 14 mm angeordnet sind, der um die Position direkt oberhalb des Strahlerelements 4 zentriert ist, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, ersetzt ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend. Gerade mit diesen Schlitzen 46 einer verringerten Anzahl können, da diese Schlitze 46 noch im wesentlichen in derselben Art und Weise wie die Schlitze 7 der ersten Ausführungsform funktionieren können, die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese zehnte Ausführungsform ebenso erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 17 wird eine elfte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser elften Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1k von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dadurch, daß ein zusätzlicher Schlitz 39 auf der Metallplatte 8 an einer Position direkt oberhalb des Strahlerelements 4 , wie in der achten Ausführungsform vorstehend, vorgesehen ist, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend, ersetzt ist, und weiterhin das Strahlerelement 4, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch ein passives Element 47 ersetzt ist, das unterhalb des zusätzlichen Schlitzes 39 auf dem dielektrischen Film 11 und einem unteren Strahlerelement 48, das unterhalb des passiven Elements 47 auf der anderen Seite des dielektrischen Films 11, zu dem die Zuführleitung 5 verbunden ist, angeordnet ist. Gerade mit dieser Kombination des passiven Elements 47 und des unteren Strahlerelements 48 können aufgrund der Schlitze 7 die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese elfte Ausführungsform ebenfalls erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 18 wird eine zwölfte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser zwölften Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1l von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dadurch, daß ein zusätzlicher Schlitz 39 auf der Metallplatte 8 an einer Position direkt oberhalb des Strahlerelements 4, wie in der achten Ausführungsform vorstehend, angeordnet ist, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend, ersetzt ist, und weiterhin das Strahlerelement 4, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch ein oberes Strahlerelement 49, das unterhalb eines der Schlitze 7 auf dem dielektrischen Film 11, und ein unteres Strahlerelement 48, das unterhalb des zusätzlichen Schlitzes 39 auf der anderen Seite des dielektrischen Films 11 angeordnet ist, ersetzt ist, wobei das obere Strahlerelement 49 und das untere Strahlerelement 48 mit Signalen mit einer Phasendifferenz von 90º von den Zuführleitungen 5, die sich zu diesen hin verbinden, versorgt werden. Gerade mit dieser Kombination des oberen Strahlerelements 49 und des unteren Strahlerelements 48 können aufgrund der Schlitze 7 die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese zwölfte Ausführungsform ebenfalls erhalten werden.
Unter Bezugnahme nun auffig. 19 wird eine dreizehnte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser dreizehnten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 1m von der Antenne 1 der ersten Ausführungsform dadurch, daß ein zusätzlicher Schlitz 39 auf der Metallplatte 8 an einer Position direkt oberhalb des Strahlerelements 4, wie in der achten Ausführungsform vorstehend, vorgesehen ist, während das dielektrische Substrat 2, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Kombination eines dielektrischen Films 11 und einer anderen Luftschicht 13 ersetzt ist, die zwischen diesem dielektrischen Film 11 und der Erdungsleiterplatte 3 gebildet ist, wie in der dritten Ausführungsform vorstehend, und weiterhin das Strahlerelement 4, das in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch ein passives Element 47, das unterhalb des zusätzlichen Schlitzes 39 auf dem dielektrischen Film 11 angeordnet ist, und ein unteres Strahlerelement 48, das unterhalb des passiven Elements 47 an der anderen Seite des dielektrischen Films 11 angeordnet ist, zu dem die Zuführleitung 5 hin verbunden ist, ersetzt ist, wie in der elften Ausführungsform vorstehend, und weiterhin die Metallplatte 8, die in Fig. 4(A) dargestellt ist, durch eine Filmschicht 33 ersetzt ist, die aus einem dielektrischen Film 31 hergestellt ist, der aus einem Polyethylenblatt mit einer Dicke von 25 um und einer relativen, dielektrischen Konstanten von 2,44 hergestellt ist, das sandwichartig zwischen zwei metallenen, gewalzten Kupferfolien 32 mit einer Dicke von 35 um jeweils zwischengefügt ist, wobei die Schlitze 7 und 39 durch Ätzen dieser Kupferfolie 32 an geeigneten Stellen gebildet sind. Gerade mit einer solchen Filmschicht 33 können aufgrund der Schlitze 7 die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die erste Ausführungsform erhalten werden, wie beispielsweise diejenigen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, durch diese dreizehnte Ausführungsform ebenfalls erhalten werden.
Nun wird, wie bereits vorstehend erwähnt ist, in der Praxis eine Vielzahl von Antenneneinheiten, wie beispielsweise diejenigen, die als verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, in einer Feldanordnung angeordnet, um eine einzelne Planantenne zu bilden. Beim Bilden dieser Feldanordnung ist es bevorzugt, die Schlitze 7 so anzuordnen, daß einige der Schlitze 7 durch benachbarte Antenneneinheiten geteilt werden können, um so den Flächenbereich der gesamten Planantenne zu reduzieren.
Zum Beispiel kann, wie in Fig. 20 dargestellt ist, eine Vielzahl Antenneneinheiten, jeweils in einer Form der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, derart angeordnet werden, daß jede Antenneneinheit zwei der Schlitze 7 mit jeder der benachbarten Antenneneinheiten teilt, wobei diese zwei Schlitze, die geteilt werden sollen, auf den Schnitten angeordnet sind, die auf Kreisen für die Schlitze 7 der benachbarten Antenneneinheiten lokalisiert sind.
Ein anderes Beispiel ist in Fig. 21 dargestellt, wo die Vielzahl von Antenneneinheiten, von denen jede vier Schlitze 46 in einer Art und Weise ähnlich zu der zehnten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, besitzt, derart angeordnet werden kann, daß jede Antenneneinheit einen der Schlitze 46 mit jeder der Antenneneinheiten teilt, die an der oberen linken, oberen rechten, unteren linken und unteren rechten Seite angeordnet sind.
Ein anderes Beispiel ist in Fig. 22 dargestellt, wo eine Vielzahl von Antenneneinheiten, jede in einer Form der zehnten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, derart angeordnet werden kann, daß jede Antenneneinheit einen der Schlitze 46 mit jeder der Antenneneinheiten teilt, die an der linken, rechten, oberen und unteren Seite angeordnet sind.
Ein anderes Beispiel ist in Fig. 23 dargestellt, wo die Vielzahl von Antenneneinheiten, von denen jede vier Schlitze 46 in einer Art und Weise ähnlich zu der zehnten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, zuzüglich eines Schlitzes 39, der oberhalb des Strahlerelements 4 angeordnet ist, besitzt, derart angeordnet sein kann, daß jede Antenneneinheit zwei der Schlitze 46 mit jeder der Antenneneinheiten teilt, die an der linken, rechten, oberen und unteren Seite angeordnet sind.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 24(A) und 24(B) wird eine vierzehnte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Diese Streifenleiterantenne 50 weist eine Platte, die als Dreiplattensubstrat 51 geformt ist, die eine untere Metallplatte 60, die einen rechtwinklig geformten, unteren Schlitz 55 besitzt, ein dielektrisches Substrat 58, einen Zuführleiter 54, der auf dem dielektrischen Substrat 58 angeordnet ist, eine dielektrische Platte 57, die zwischen der unteren Metallplatte 60 und dem dielektrischen Substrat 58 plaziert ist, und eine Erdungsleiterplatte 59, die unterhalb des dielektrischen Substrats 58 angeordnet ist, umfaßt; eine obere Metallplatte 52, die eine Vielzahl rechtwinklig geformter, oberer Schlitze 56 besitzt; und ein tragendes, dielektrisches Teil 53, das zwischen der oberen Metallplatte 52 und der unteren Metallplatte 60 des Dreiplattensubstrats 51 angeordnet ist; auf. die anhand der Figuren 24(A) und 24(B) gesehen werden kann, erstreckt sich der Zuführleiter 54 zu einer Position unterhalb des unteren Schlitzes 55, während die oberen Schlitze 56 unter regelmäßigen Intervallen in zwei Reihen entlang der Richtung des Zuführleiters 54 symmetrisch hinsichtlich des unteren Schlitzes 55 angeordnet sind.
Jedes des dielektrischen Substrats 58, der dielektrischen Platte 57 und des tragenden, dielektrischen Teils 53 ist aus einem isolierenden Material mit kleinem, dielektrischem Verlust und einer kleinen, relativen, dielektrischen Konstanten, beispielweise geschäumten Polyethylen, hergestellt.
Der Zuführleiter 54 kann durch ein allgemeines Verdrahtungsverfahren, wie beispielweise ein Ätzen eines ausgewählten Bereichs einer Metallfolie, die im voraus entweder an dem dielektrischen Substrat 58 oder der dielektrischen Platte 57 befestigt ist, oder durch ein stromloses Plattieren, das an einem geeigneten Leiterelement angewandt wird, oder durch ein Siebdrucken eines geeigneten Leiterelements in einem pastenähnlichen Zustand, gebildet werden.
Die Erdungsleiterplatte 59 ist ein metallischer Film, der auf einem metallischen Material, wie beispielsweise aus Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, oder einer anderen Legierung, die diese Metalle enthält, gebildet ist, der als eine dünne Schicht hergestellt werden kann, die durch ein Sputtern oder ein Verdampfen, das auf das dielektrische Substrat 58 angewandt wird, oder als eine dünne Metallfolie, die durch ein Metallwalzen oder ein elektrolytisches Metallplattieren gebildet ist, die an dem dielektrischen Substrat 58 gebildet ist, hergestellt werden.
Die untere Metallplatte 60 ist aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, oder einer Legierung, die diese Metalle enthält, hergestellt, die als eine dünne Schicht hergestellt sein kann, die durch ein Sputtern oder ein Verdampfen, das auf die dielektrische Platte 57 angewandt wird, oder als eine dünne Metallfolie, die durch ein Metallwalzen gebildet ist, oder durch eine elektrolytische Metallplattierung, die an der dielektrischen Platte 57 aufgebracht wird, hergestellt werden. Ein Teil dieser unteren Metallplatte 60 wird mit der Erdungsleiterplatte 59 physikalisch verbunden.
Die obere Metallplatte 52 ist aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, oder einer Legierung, die diese Metalle enthält, hergestellt. Die oberen Schlitze 56 auf dieser oberen Metallplatte 52 können durch ein Preßstanzschneiden, ein Ätzen oder eine Laserbearbeitung gebildet werden.
In dieser Streifenleiterantenne 50 werden, wenn Signale, die gesendet werden sollen, von einer Sendevorrichtung über den Zuführleiter 54 zugeführt werden, in eine Funkwelle durch die Kombination des Zuführleiters 54 und des unteren Schlitzes 55 transformiert, die dann durch die oberen Schlitze 56 abgegeben wird. Andererseits wird, wenn die Funkwelle über die oberen Schlitze 56 empfangen wird, diese Funkwelle in Signale durch die Kombination des unteren Schlitzes 55 und des Zuführleiters 54 transformiert, und die erhaltenen Signale werden dann zu einer Empfängervorrichtung über den Zuführleiter 54 zugeführt.
Demzufolge kann in dieser Ausführungsform eine verbesserte Richtfähigkeit durch Einstellen der Form, der Anzahl und des Abstands der oberen Schlitze 56, die als Funkwellenlinsen funktionieren, erreicht werden.
Weiterhin kann, da das Senden und das Empfangen der Funkwellen unter Verwendung des Dreiplattensubstrats 51 in dieser Ausführungsform vorgenommen wird, der Verlust aufgrund des Zuführleiters 54 reduziert werden und die Anzahl der Strahlerelemente pro Flächeneinheit kann reduziert werden. Als Folge ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Anzahl der nicht glatten Bereiche in der Verdrahtung zu verringern, so daß der Verlust aufgrund dieser nicht glatten Bereiche reduziert werden kann, was wiederum ermöglicht, die Größe der gesamten Planantenne zu reduzieren, wenn eine Vielzahl Antenneneinheiten in einer festen Anordnung angeordnet werden.
Es sind nun verschiedene andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorhanden, die als Variationen der vierzehnten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, angesehen werden können. Solche Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei solche Elemente, die zu den entsprechenden Elementen identisch sind, die in der ersten Ausführungsform auftreten, mit denselben Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet werden, und deren Beschreibungen werden weggelassen.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 25 wird eine fünfzehnte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser fünfzehnten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 50b von der Antenne 50 der vierzehnten Ausführungsform dadurch, daß die rechtwinklig geformten, unteren und oberen Schlitze 55 und 56, die in Fig. 24(A) dargestellt sind, durch kreuzförmige untere und obere Schlitze 66 und 67 ersetzt sind, während der Zuführleiter 54, der in Fig. 24(A) dargestellt ist, durch eine Zuführleitung 65 ersetzt ist, die zwei verzweigte Enden 65a und 65b besitzt, die in Richtungen orientiert sind, die sich zueinander unter 90º schneiden und jeweils eine Längendifferenz von einem Viertel einer Wellenlänge, die gesendet oder empfangen werden soll, besitzen, wobei der untere Schlitz 66 oberhalb des Bereichs angeordnet ist, der durch die zwei verzweigten Enden 65a und 65b der Zuführleitung 65 umschlossen ist.
Mit dieser Konfiguration können die Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die durch die vierzehnte Ausführungsform erhalten werden, auch mit dieser fünfzehnten Ausführungsform erhalten werden, da der Verlust aufgrund der Zuführleitung 65 klein gehalten werden kann. Zusätzlich ist es bei dieser Ausführungsform möglich, das Senden oder den Empfang der zirkular polarisierten Strahlung vorzunehmen.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 26 wird eine sechzehnte Ausführungsform einer Streifenleiterantenne mit einer Schlitzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dieser sechzehnten Ausführungsform unterscheidet sich die Antenne 50B von der Antenne 50 der vierzehnten Ausführungsform dadurch, daß die rechtwinklig geformten, oberen Schlitze 56, die in Fig. 24(A) dargestellt sind, durch kreuzförmige obere Schlitze 67 ersetzt sind, wie in der fünfzehnten Ausführungsform vorstehend, während der Zuführleiter 54, der in Fig. 24(A) dargestellt ist, durch eine Zuführleitung 65 ersetzt ist, der zwei verzweigte Enden 65a und 65b besitzt, die an zwei benachbarten Seiten eines quadratischen Felds 68 verbunden sind, und weiterhin ist der rechtwinklig geformte untere Schlitz 55 durch einen quadratisch geformten, unteren Schlitz 70 ersetzt, der oberhalb des quadratischen Felds 68 angeordnet ist.
Da diese Konfiguration im wesentlichen in derselben Art und Weise wie bei der fünfzehnten Ausführungsform vorstehend funktionieren kann, können Ergebnisse ähnlich zu denjenigen, die für die vierzehnte Ausführungsform erhalten werden, durch diese sechzehnte Ausführungsform ebenfalls erhalten werden, und es ist ebenfalls in dieser Ausführungsform möglich, das Senden oder den Empfang der zirkular polarisierten Strahlung vorzunehmen.
Es ist anzumerken, daß in den Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, die Antenne durch Kombinieren separat hergestellter Elemente miteinander hergestellt werden kann, im Gegensatz zur Verwendung der Herstellverfahren, die vorstehend beschrieben sind, wie beispielsweise durch Äzten, stromloses Plattieren, Siebdrucken, Sputtern, Verdampfen, Metallwalzen und elektrolytisches Metallplattieren. Wie nämlich in Fig. 27 dargestellt ist, ist der Zuführleiter 54 durch Befestigen einer separat hergestellten, bandähnlichen, gewalzten Kupferfolie 71 auf einem filmähnlichen, dielektrischen Teil 70 hergestellt, wobei dann dieser Zuführleiter 54 sandwichartig zwischen dem separat vorbereiteten, dielektrischen Substrat 58 und der dielektrischen Platte 57 zwischengefügt ist und dann die separat vorbereiteten Leiterplatten 73 und 74 als die Metallplatte 55 und die Erdungsleiterplatte 59 befestigt werden.
Darüberhinaus können viele Modifikationen und Variationen der vorstehenden Ausführungsform ohne Verlassen der neuartigen und vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Demgemäß ist beabsichtigt, daß alle diese Modifikationen und Variationen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Mikrostreifenleiterantenne, enthaltend:

ein dielektrisches Substrat (2)

einen Masseleiter (3) auf einer Seite des dielektrischen Substrats (2);

Strahlerelementeinrichtungen (4) auf dem dielektrischen Substrat (2) zum Senden und Empfangen von Funkwellen;

Speiseleitungseinrichtungen (5) auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats (2) entgegengesetzt zu der genannten einen Seite zum Übertragen von Signalen zu und von den Strah- lerelementeinrichtungen (4); und

eine Schlitzplatte (8) auf derselben Seite des dielektrischen Substrats (2) wie die Speiseleitungseinrichtungen (5), so daß die Speiseleitungseinrichtungen (5) zwischen dem dielektrischen Substrat und der Schlitzplatte (8) liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß äie Schlitzplatte (8) eine Vielzahl von Schlitzen (7) aufweist, die größer ist als die der Strahlerelementeinrichtungen (4)

2. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Schlitze (7) auf der Schlitzplatte (8) symmetrisch bezüglich einer Position der Strahlerelementeinrichtungen (4) angeordnet sind.

3. Antenne nach Anspruch 2, bei der die Schlitze (7) in regelmäßigen Abständen 3.ängs eines Kreises angeordnet sind, der um die Position der Strahlerelementeinrichtungen (4) zentriert ist.

4. Antenne nach Anspruch 1, bei der alle Schlitze (7) gegenüber einer Position versetzt angeordnet sind, die den Strahlerelementeinrichtungen (4) direkt gegenüberliegt.

5. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Schlitzplatte (8) einen zusätzlichen Schlitz (39) aufweist, der direkt gegenüber der Strahlerelementeinrichtung (4) angeordnet ist.

6. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Strahlerelementeinrichtung (4) eine Metallschicht aufweist, die auf dem dielektrischen Substrat (2) ausgebildet ist.

7. Antenne nach Anspruch 1, bei der der Masseleiter (3) eine Metallschicht ist, die auf dem dielektrischen Substrat (2) ausgebildet ist.

8. Antenne nach Anspruch 1, bei der das dielektrische Substrat (2) einen dielektrischen Film aufweist.

9. Antenne nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine dielektrische Schicht (6, 10) zwischen der Schlitzplatte (8) und dem dielektrischen Substrat (2)

10. Antenne nach Anspruch 9, bei der die dielektrische Schicht (6, 10) eine Luftschicht (6) ist.

11. Antenne nach Anspruch 9, bei der die dielektrische Schicht (6, 10) eine geschäumte Materialschicht (10) ist.

12. Antenne nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine dielektrische Schicht (13, 15) zwischen dem Masseleiter (3) und dem dielektrischen Substrat (2)

13. Antenne nach Anspruch 12, bei der die dielektrische Schicht (13, 15) eine Luftschicht (13) ist.

14. Antenne nach Anspruch 12, bei der die dielektrische Schicht (13, 15) eine geschäumte Materialschicht (15) ist.

15. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Schlitzplatte (8) eine Metallplatte aufweist.

16. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Schlitzplatte (8) eine Metallfolie (21, 25, 29) aufweist, die an einem dielektrischen Film (20, 24, 28) befestigt ist.

17. Antenne nach Anspruch 16, bei der die Schlitze (7) durch Entfernen geeigneter Abschnitte von den Metallfolien (21, 25) gebildet sind.

18. Antenne nach Anspruch 17, bei der die Metallfolie (29) gegen die Strahlerelementeinrichtung (4) weist.

19. Antenne nach Anspruch 17, bei der Metallfolie (21, 25) von der Strahlerelementeinrichtung (4) wegweist.

20. Antenne nach Anspruch 16, bei der Schlitze (7) durch gemeinsames Entfernen geeigneter Abschnitte der Metallfolie (25) und des dielektrischen Films (24) gebildet sind.

21. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Schlitze (7) derart gerichtet sind, daß benachbarte Schlitze (7) längs unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind.

22. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Strahlerelementeinrichtung (4) auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats (2) gehalten ist, < die gegen die Schlitzplatte (8) weist.

23. Antenne nach Anspruch 1, bei der die Strahlerelementeinrichtung (48) auf der einen Seite des dielektrischen Substrats (2) gehalten ist, die von der Schlitzplatte (8) wegweist.

24. Antenne nach Anspruch 23, weiterhin enthaltend ein passives Element (47), das auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats (2) gehalten ist, die gegen die Schlitzplatte (8) weist, an einer Stelle direkt über der Strahlerelementeinrichtung (48)

25. Antenne nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine zusätzliche Strahlerelementeinrichtung (49), die unter einem der Schlitze (7) angeordnet ist.

26. Mikrostreifenleiterantenne, enthaltend:

ein dreilagiges Substrat (51) , enthaltend:

ein dielektrisches Substrat (58);

einen Masseleiter (59) auf einer Seite des dielektrischen Substrats (58);

eine untere Schlitzplatte (6G) auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats (58) entgegengesetzt zu der genannten einen Seite, wobei die untere Schlitzplatte (60) einen unteren Schlitz (55, 56) aufweist; und

eine Speiseleitungseinrichtung (54, 65) , die auf dem dielektrischen Substrat (58) gehalten ist und sich zu einer Position des unteren Schlitzes (55, 56) erstreckt, um Signale zu übertragen; und

eine obere Schlitzplatte (52) auf der anderen Seite des dreilagigen Substrats (51), so daß die untere Schlitzplatte (60) zwischen dem dielektrischen Substrat (58) und der oberen Schlitzplatte (52) liegt, wobei die obere Schlitzplatte mehrere obere Schlitze (56, 57) aufweist;

dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schlitzplatte (52) eine Vielzahl oberer Schlitze (56, 67) aufweist, die zahlreicher sind, als der untere Schlitz (55, 66)

27. Antenne nach Anspruch 26, bei der die Speiseleitungseinrichtung (65) zwei gezweigte Enden (65a, 65b) aufweist, die in Richtungen verlaufen, die einander unter 90º schneiden, wobei der untere Schlitz (66) gegenüber dem Bereich liegt, der von den zwei verzweigten Enden (65a, 65b) eingeschlossen ist.

28. Antenne nach Anspruch 27, bei der die beiden verzweigten Enden (65a, 65b) der Speiseleitungseinrichtung (65) eine Längendifferenz haben, die gleich einem Viertel der Wellenlänge der zu übertragenden Signale ist.

29. Antenne nach Anspruch 26, bei der die Speiseleitungseinrichtung (65) zwei gezweigte Enden (65a, 65b) hat, die mit zwei benachbarten Seiten eines quadratischen Flecks (68) verbunden sind, und bei der der untere Schlitz (70) direkt gegenüber dem quadratischen Fleck (68) liegt.

30.Mikrostreifenleiter-Flachantenne, mehrere Antenneneinheiten nach Anspruch 1, die in einer Gruppe auf einem gemeinsamen dielektrischen Substrat angeordnet sind.

31. Antenne nach Anspruch 30, bei der die Antenneneinheiten derart angeordnet sind, daß wenigstens einer der Schlitze (7) einer jeden Antenneneinheit zwei benachbarten Antenneneinheiten gemensam ist.

32. Antenne nach Anspruch 31, bei der die Schlitze (7) jeder Antenneneinheit in regelmäßigen Abständen längs eines Kreises angeordnet sind, der um die Position der Strahlerelementeinrichtung (4) zentriert ist, und wobei die Schlitze (7) , die zwei benachbarten Antenneneinheiten gemeinsam sind, an den Schnittpunkten der Kreise der benachbarten Antenneneinheiten liegen.

33. Antenne nach Anspruch 31, bei der die Schlitze (7) jeder Antenneneinheit längs eines Rechtecks angeordnet sind und wobei die Schlitze (7) die zwei benachbarten Antenneneinheiten gemeinsam sind, an gemeinsamen Eckpunkten der benachbarten Antenneneinheiten liegen.

34. Antenne nach Anspruch 31, bei der die Schlitze (7) jeder Antenneneinheit längs eines Rechtecks angeordnet sind und wobei die zwei benachbarten Antenneneinheiten gemeinsamen Schlitze (7) auf den den beiden benachbarten Antenneneinheiten gemeinsamen Seiten liegen.