DE69735807T2

DE69735807T2 - Wendelantenne mit gebogenen segmenten

Info

Publication number: DE69735807T2
Application number: DE69735807T
Authority: DE
Inventors: Daniel San Diego FILIPOVIC
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: ATE325440T1; AR008132A1; CN1231774A; US6278414B1; EP0920712B1; WO1998005090A1; KR20000029757A; AU4049997A; RU2208272C2; HK1020805A1; DE69735807D1; IL128271A; TW340267B; JP2001501386A; EP0920712A1; AU734079B2; ZA976609B; CA2261959A1; CA2261959C; IL128271A0

Description

I. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Wendelantennen und insbesondere auf eine Wendelantenne mit Radiatoren bzw. Strahlern mit gebogenem Segment.
II. Hintergrund der Erfindung
Die derzeit verwendeten persönlichen Kommunikations- oder Nachrichtenübertragungsvorrichtungen werden im großen Umfang in zahlreichen mobilen und tragbaren Anwendung eingesetzt. Bei traditionellen mobilen Anwendungen besteht der Wunsch, die Größe der Kommunikations- oder Nachrichtenübertragungsvorrichtungen, wie beispielsweise einem Mobiltelefon zu minimieren, was beispielsweise zu einem gemäßigten Verkleinerungsniveau führte. Da jedoch die tragbaren, in der Hand zu haltenden Anwendungen hinsichtlich der Popularität im Ansteigen begriffen sind, steigt der Bedarf an kleinen und kleineren Vorrichtungen dramatisch an. Die kürzlichen Entwicklungen hinsichtlich der Prozessortechnologie, der Batterietechnologie und der Kommunikationstechnologie ermöglichten, dass die Größe und das Gewicht der tragbaren Vorrichtung drastisch über die letzten mehreren Jahre hinweg reduziert wurde.
Ein Bereich in dem Größenreduktionen erwünscht sind, ist die Antenne der Vorrichtung. Die Größe und das Gewicht der Antenne spielen eine wichtige Rolle bei der Verkleinerung der Kommunikations- oder Nachrichtenvorrichtung. Die Gesamtgröße der Antenne kann auf die Größe des Körpers der Vorrichtung einen großen Einfluss besitzen. Einen kleineren Durchmesser besitzende und eine kürzere Länge aufweisende Antennen können insgesamt kleinere Vorrichtungsgrößen und auch kleiner Körpergrößen zur Folge haben.
Die Größe der Kommunikations- oder Nachrichtenvorrichtung ist nicht der einzige Faktor, der in Betracht zu ziehen ist bei der Konstruktion von Antennen für tragbare Anwendungen. Ein anderer, bei der Konstruktion von Antennen zu berücksichtigender Faktor, sind die Dämpfung und/oder die Blockierungseffekte, die sich aus der Nähe des Kopfes des Benutzers gegenüber der Antenne während normalen Betriebs ergeben. Weitere Faktoren sind die erwünschten Strahlungsmuster und die Betriebsfrequenzen.
Eine Antenne, die im großen Umfang bei Satellitenkommunikationssystemen verwendet wird, ist die Wendelantenne (helical antenna). Ein Grund für die Popularität der Wendelantenne bei Satellitenkommunikationssystemen beruht auf deren Fähigkeit zirkular polarisierte Strahlung, wie sie in solchen Systemen verwendet wird, zu erzeugen und zu empfangen. Zusätzlich gilt Folgendes: da die Wendelantenne in der Lage ist, ein Strahlungsmuster zu erzeugen, das nahezu halbkugelförmig ist, ist die Wendelantenne besonders gut für Anwendungen in mobilen Satellitenkommunikationssystemen und Satellitennavigationssystemen geeignet.
Konventionelle Wendelantennen werden dadurch hergestellt, dass man die Strahler oder Radiatoren der Antenne in eine wendel- oder schraublinienförmige Struktur verdreht. Eine übliche Wendelantenne ist die quadrifilare Wendelantenne, die vier Strahler oder Radiatoren verwendet, die gleichmäßig beabstandet sind und zwar um einen Kern herum, und die in Phasenquadratur erregt werden (d.h. die Radiatoren oder Strahler werden durch Signale erregt, die in der Phase differieren, und zwar um ein Viertel einer Periode oder 90°). Die Länge der Strahler ist typischerweise ein ganzzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der Betriebsfrequenz der Kommunikationsvorrichtung. Die Strahlungsmuster werden typischerweise dadurch eingestellt, dass man die Steigung oder Neigung (pitch) des Strahlers verändert, die Länge des Strahlers (ganzzahliges Vielfaches der Viertelwellenlänge) und den Durchmesser des Kerns.
Konventionelle Wendelantennen können unter Verwendung der Draht- oder Streifentechnologie hergestellt werden. Bei der Streifentechnologie werden die Strahler der Antenne auf einem dünnen flexiblen Substrat eingeätzt oder abgeschieden. Die Strahler sind derart positioniert, dass sie parallel zueinander verlaufen, aber unter einem stumpfen Winkel zu den Seiten des Substrats, oder der schließlichen zentralen Antennenachse (Antennenmittelachse). Das Substrat wird sodann in eine zylindrische, konische oder eine andere geeignete Form geformt oder gewalzt, wobei bewirkt wird, dass die Streifenstrahler oder die Streifenradiatoren eine Wendel (Helix) bilden.
Diese konventionelle Wendel- oder Helixantenne hat jedoch auch die Charakteristik, dass die Strahler ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge der gewünschten Resonanzfrequenz sind, was eine gesamte Antennenlänge zur Folge hat, die länger ist als es für einige tragbare oder mobile Anwendungsfälle erwünscht ist.
Die Patent Abstracts of Japan; Band 16, Nr. 22 (E-1156) vom 20. Januar 1992, JP-A-03 236 612 beschreiben eine Wendelantenne, die aus Folgendem besteht: eine erste Helix- oder Wendel- und eine parasitäre zweite Wendel- oder Helix-Antenne, angeordnet innerhalb der ersten Helix und ferner angeordnet konzentrisch innerhalb der ersten Helix oder der ersten Wendel, und zwar konzentrisch zu der ersten Wendel. Die erste Wendel bildet eine Treiberwendel und wird gebildet durch Wickeln eines Leiters nach Art einer Spirale auf der vorderen Stirnfläche einer Reflektionsplatte. Die Achse der Spirale verläuft unter rechten Winkeln gegenüber einer Reflektionsplatte. Eine Speisevorrichtung ist mit der ersten Wendel (Helix) zwischen ihren Enden verbunden. Die parasitäre Wendel wird ebenfalls gebildet durch Wickeln eines Leiters in einer spiralartigen Weise. Die parasitäre Wendel ist konzentrisch mit der Treiberwendel und außerhalb der Treiberwendel angeordnet. Jede Wendel besitzt eine Luftkernausbildung und eine Miniaturisierung der Antenne wird erreicht.
Rashed et al: "A New Class of Resonant Antennas, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Band 39, Nr. 9, September 1991, New York, US, Seiten 1428–1430, führt eine neue Klasse von Drahtantennen ein, die als Meander-Antennen bezeichnet werden, und zwar als mögliche Elemente zur Größenreduktion. Die Antennen sind aus einem kontinuierlich gefalteten Draht hergestellt, der zur Reduktion der Resonanzlänge vorgesehen ist. Die Antennen sind aus einem anstoßend gefalteten Draht hergestellt, und zwar vorgesehen zur Reduktion der Resonanzlänge. Meander-Antennen werden zur Verwendung in vorhandenen Drahtantennen vorgeschlagen. Eine höhere Effizienz wird in dem extremen Fall einer "whip"- bzw. Peitschen- bzw. Schleifenantenneerreicht, und zwar mit partieller Meanderung in der Basis der Schleifen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht ist, betrifft eine neue und verbesserte Wendelantenne mit einer Vielzahl von Schrauben linienförmig oder wendelartig gewickelten Radiatoren oder Strahlern. Gemäß der Erfindung wird jeder Strahler durch eine Biegesegmentkonfiguration gebildet. Infolge dessen ergibt sich dass für eine gegebene Betriebsfrequenz ein Radiator- oder Strahlerteil von einer Halbwellenantenne gemäß der Erfindung kürzer ist als der Strahlerteil einer konventionellen Halbwellenantenne.
Insbesondere weisen gemäß einem Ausführungsbeispiel die Strahler eine Vielzahl von Segmenten auf. Ein erstes Segment erstreckt sich von einem Speisenetzwerk an einem ersten Ende eines Strahlerteils der Antenne zu einem zweiten Ende des Strahlerteils. Ein zweites Segment befindet sich benachbart zu und versetzt gegenüber dem ersten Segment und verläuft im Allgemeinen parallel dazu. Ein drittes Segment verbindet die ersten und zweiten Segmente an dem zweiten Ende des Strahler- oder Radiatorteils. Als Resultat ergibt sich, dass der Radiator oder Strahler im Großen und Ganzen U-förmig ist. Die Ausdrücke "U-Form" oder "U-förmig" werden in diesem Dokument da zu verwendet, um auf folgende Formen hinzuweisen: U-Form, V-Form, Haarnadel-Form, Pferdehuf-Form oder andere ähnliche oder gleiche Gestalt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für eine gegebene Betriebsfrequenz der Radiator- oder Strahlerteil der ein gebogenes Segment aufweisenden Antenne, kleiner gemacht werden kann als die entsprechende konventionelle Wendelantenne.
Ein weiterer Vorteil der Biegesegment-Antenne ist der, dass ungeradzahlige Vielfache einer interessierenden Wellenlänge leicht auf die Länge des Radiators abgestimmt werden können, und zwar durch Einstellen der Länge der Radiatorsegmente durch Vermindern der Länge der zweiten Segmente. Die Länge der Segmente wird leicht modifiziert nachdem die Antenne ordnungsgemäß auf die Frequenz der Antenne abgestimmt ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ihre Richtungscharakteristika auf maximale Signalstärke in einer Richtung entlang der Achse der Antenne eingestellt werden können. Somit kann für bestimmte Anwendungsfälle, wie beispielsweise Satellitenkommunikationen die Richtungscharakteristika der Antenne optimiert werden, um die Signalstärke in Aufwärtsrichtung zu maximieren, und zwar weg von der Erde zum Satelliten hin.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie der Aufbau und der Betrieb verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Einzelnen unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in entsprechender Weise in sämtlichen Figuren verwendet werden; in der Zeichnung zeigt:
1A ein Diagramm, welches eine konventionelle Quadrifilar-Wendelantenne zeigt;
1B ein Diagramm, welches einen üblichen Streifen der Quadrifilar-Wendelantenne zeigt;
2A ein Diagramm, welches eine ebene Darstellung einer offen geschalteten Quadrifilar-Wendelantenne zeigt;
2B ein Diagramm, welches eine planare oder ebene Darstellung einer kurz geschlossenen Quadrifilar-Wendelantenne zeigt;
3 ein Diagramm, welches die Stromverteilung auf einem Strahler oder Radiator einer kurzgeschlossenen Quadrifilar-Wendelantenne zeigt;
4 ein Diagramm, welches ein entfernt gelegene Oberfläche eines geätzten Substrats einer Streifen-Wendelantenne zeigt;
5 ein Diagramm, welches eine nahe Oberfläche eines geätzten Substrats einer Streifen-Wendelantenne zeigt;
6 ein Diagramm, welches eine perspektivische Ansicht eines geätzten Substrats einer Streifen-Wendelantenne veranschaulicht;
7A ein Diagramm, welches eine ebene oder planare Repräsentation einer Viertelwellenlängen-Antenne, mit gebogenem Segment gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
7B ein Diagramm, welches eine ebene Repräsentation einer Antenne mit einem gebogenen Halbwellensegment gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
8A ein Diagramm, welches eine ebene Darstellung von Streifenradiatoren mit gebogenem Segment einer Viertelwellenlängenbiege-Segmentantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
8B ein Diagramm, welches eine planare Repräsentation von Biegesegment-Streifenradiatoren einer Halbwellenlängen-Biegesegment-Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
9A ein Diagramm, welches eine ebene Repräsentation einer Erdungsebene und von Speiserückführungen zeigt, und zwar für eine Streifenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9B ein Diagramm, welches eine ebene Repräsentation von Streifenradiatoren zeigt, und ferner ein Speisenetzwerk einer Viertelwellenlängen-Biegesegment-Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9C ein Diagramm, welches eine ebene Darstellung von Streifenradiatoren und einem Speisenetzwerk zeigt, und zwar eine Halbwellenbiegesegment-Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9D ein Diagramm, welches eine ebene Darstellung einer Erdungsebene, von Fingern und Speiserückleitungen für eine Streifenantenne zeigt, und zwar gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
10 ein Diagramm, welches eine ebene Repräsentation einer Erdungsebene, von Speisrückleitungen, einem Speisenetzwerk und Streiferadiatoren für eine Viertelwellenlängen-Streifenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
11A ein Diagramm, welches ein Ausführungsbeispiel der Antenne veranschaulicht, bei dem die Radiatoren passiv gekoppelt sind; und
11B ein Diagramm, welches ein alternatives Ausführungsbeispiel der Antenne zeigt, bei der die Radiatoren oder Strahler passiv gekoppelt sind.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wendelantenne mit einem oder mehreren Biegesegmentradiatoren oder -strahlern. Gemäß der Erfindung weist ein Radiator oder Strahler der Antenne drei Segmente auf. Ein erstes Segment erstreckt sich von einem Speisenetzwerk zu einem entfernt gelegenen Ende der Antenne. Ein zweites Segment verläuft benachbart zu (vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu) und getrennt vom ersten Segment. Ein drittes Segment verbindet die ersten und zweiten Segmente vorzugsweise am entfernt gelegenen Ende. Die Radiatoren oder Strahler können hergestellt werden unter Verwendung von Drähten, die derart gebogen sind, dass drei Segmente gebildet werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Radiatoren unter Verwendung der Streifentechnologie hergestellt.
In einem breiten Sinne kann die Erfindung in jedem System implementiert werden, für das die Wendelantennen-Technologie verwendet werden kann. Ein Beispiel einer derartigen Anwendungsumgebung ist ein Kommunikations- oder Nachrichtensystem in dem Nutzer feste, mobile und/oder tragbare Telefone zur Kommunikation mit anderen Teilnehmern über eine Satellitenkommunikationsverbindung verwenden. In dieser beispielhaften Umgebung muss das Telefon eine Antenne besitzen, die auf die Frequenz der Satellitenkommunikationsverbindung abgestimmt ist.
Die vorliegende Erfindung wird hinsichtlich dieser beispielhaften Umgebung beschrieben. Die Beschreibung unter Verwendung dieser Ausdrücke erfolgt lediglich aus Gründen der Einfachheit. Es ist aber nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die Anwendung in dieser beispielhaften Umgebung beschränkt sein soll. In der Tat, wird ein Fachmann nach dem Lesen der folgenden Beschreibung erkennen, wie die Erfindung in alternativen Umgebungen implementiert werden kann.
Bevor die Erfindung im Einzelnen beschrieben wird, ist es zweckmäßig, die Radiator- oder Strahlerteile von einigen konventionellen Wendelantennen zu beschreiben. Dieser Abschnitt des Dokuments beschreibt speziell Radiatorteile von einigen konventionellen quadrifilaren Wendelantennen. Die 1A und 1B sind Diagramme, welche einen Strahler- oder Radiatorteil 100 einer konventionellen quadrifilaren Wendelantenne zeigen, und zwar in Drahtform bzw. in Streifenform. Der in den 1A und 1B gezeigte Strahlerteil 100 ist der eine quadrifilaren Wendelantenne was bedeutet, dass dieser vier Radiatoren oder Strahler 104 aufweist, die in Phasenquadratur arbeiten. Wie in den 1A und 1B gezeigt, sind die Radiatoren 104 derart gewickelt, dass zirkulare Polarisation vorgesehen wird. Mögliche Signaleinspeisepunkte 106 sind für die Radiatoren in der 1A gezeigt.
Die 2A und 2B sind Diagramme, welche die planaren Repräsentationen eines Radiatorteils von konventionellen quadrifilaren Wendelantennen zeigen. Anders ausgedrückt, veranschaulichen die 2A und 2B die Radiatoren, wie sie erscheinen würden, wenn der Antennenzylinder auf einer flachen Oberfläche "abgerollt" wäre. 2A ist ein Diagramm, welches eine quadrifilare Wendelantenne zeigt, die an dem fernen Ende offen geschaltet ist. Für eine solche Konfiguration ist die Resonanzlänge I der Radiatoren 208 ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der gewünschten Resonanzfrequenz.
2B ist ein Diagramm, welches eine quadrifilare Wendelantenne zeigt, die an dem fern gelegenen Ende kurzgeschlossen ist. In diesem Falle ist die Resonanzlänge I der Radiatoren 208 ein geradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der erwünschten oder Sollresonanzfrequenz. Es sei bemerkt, dass in beiden Fällen die festgestellte Resonanzlänge I angenähert ist, da normalerweise eine kleine Einstellung erforderlich ist um für nicht ideale, kurz geschlossenen oder offene Anschlüsse eine Kompensation vorzusehen.
3 ist ein Diagramm, welches eine planare Darstellung eines Radiatorteils einer quadrifilaren Wendelantenne 300 zeigt, die Radiatoren 208 aufweist, und zwar mit einer Länge I = λ/2, wobei λ die Wellenlänge der gewünschten Resonanzfrequenz der Antenne ist. Die Kurve 304 repräsentiert die relative Stromgröße für ein Signal an einem Radiator 208, der auf einer Frequenz von f = v/λ in Resonanz ist, wobei v die Geschwindigkeit des Signals in dem Medium ist.
Beispielhafte Implementationen einer quadrifilaren Wendelantenne implementiert unter Verwendung von gedruckten Schaltungsplattentechniken (eine Streifenantenne), werden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 4 i bis 6 beschrieben. Die quadrifilare Streifen-Wendelantenne weist Streifenradiatoren 104 auf, und zwar geätzt auf ein dielektrisches Substrat 406. Das Substrat ist ein dünnes flexibles Material, das in eine zylindrische, konische oder eine andere geeignete Form gewalzt ist derart, dass die Radiatoren 104 schraubenlinienförmig um eine Mittelachse des Zylinders gewickelt oder gewunden sind.
Die 4 bis 6 veranschaulichen Komponenten, verwendet zur Herstellung einer quadrifilaren Wendelantenne 100. Die 4 und 5 stellen eine Ansicht einer entfernt liegenden Oberfläche 400 bzw. einer nahe gelegenen Oberfläche 500 des Substrats 406 dar. Die Antenne 100 weist einen Radiatorteil 404 und einen Speiseteil 408 auf. In den hier beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsbeispielen werden die Antennen beschrieben als hergestellt durch die Bildung des Substrats in einer zylindrischen Form, wobei die nahe Oberfläche auf der Außenoberfläche des geformten Zylinders sich befindet. In alternativen Ausführungsbeispielen wird das Substrat in die Zylinderform geformt, und zwar mit der entfernt gelegenen Oberfläche auf der Außenfläche des Zylinders angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel ist das dielektrische Substrat 406 eine dünne flexible Schicht- oder Lage aus Polytetrafluorethylen (PTFE), einem PTFE/Glaskomposit oder anderem dielektrischen Material. In einem Ausführungsbeispiel hat das Substrat 406 eine Dicke in der Größenordnung von 0,005 Zoll oder von 0,13 mm, obwohl andere Dicken gewählt werden können. Signalbahnen und Erdungsbahnen werden unter Verwendung von Kupfer vorgesehen. In alternativen Ausführungsbeispielen können andere leitende Materialien anstelle von Kupfer verwendet werden, und zwar abhängig von den Kosten von Betrachtungen hinsichtlich der Umwelt und auch im Hinblick auf andere Faktoren.
In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Speisenetzwerk 508 auf den Speiseteil 408 geätzt, um Quadraturphasensignale (d.h. die 0°, 90°, 180° und 270° Signale) vorzusehen, die an die Radiatoren 104 geliefert werden. Der Speiseteil 408 der entfernt gelegenen Oberfläche 400 sieht eine Erdungsebene 412 für die Speiseschaltung 508 vor. Signalbahnen für die Speiseschaltung 508 werden auf die nahe Oberfläche 500 des Speiseteils 408 geätzt.
Für die Zwecke der Diskussion besitzt der Radiatorteil 404 ein erstes Ende 432, benachbart zu dem Speiseteil 408 und ein zweites Ende 434 (am entgegengesetzten Ende des Radiatorteils 404). Abhängig von dem implementierten Antennenausführungsbeispiel können die Radiatoren 104 in die entfernt gelegene Oberfläche 400 des Radiatorteils 404 eingeätzt sein. Die Länge mit der sich die Radiatoren 104 vom ersten Ende 432 zum zweiten Ende 434 erstrecken, ist annähernd ein ganzzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der erwünschten Resonanzfrequenz.
In einem solchen Ausführungsbeispiel wo die Radiatoren 104 ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge (λ/2) sind, sind die Radiatoren 104 elektrisch mit dem zweiten Ende 434 verbunden (d.h. kurzgeschlossen). Diese Verbindung kann hergestellt werden durch einen Leiter über das zweite Ende 434 hinweg, der einen Ring 604 um den Umfang der Antenne herum bildet, wenn das Substrat in einen Zylinder geformt wird. 6 ist ein Diagramm, welches eine perspektivische Ansicht eines geätzten Substrats einer Streifen-Wendelantenne darstellt, und zwar mit einem Kurzschlussring 604 am zweiten Ende 434.
Eine konventionelle quadrifilare Wendelantenne ist in dem US-Patent 5,198,831 von Burell, et al beschrieben. Die in diesem Patent beschriebene Antenne ist eine gedruckte Schaltungsantenne, bei der die Antennenradiatoren in eine dielektrisches Substrat eingeätzt oder in anderer Weise darauf abgeschieden sind. Das Substrat wird in einem Zylinder geformt, was eine schraubenlinienförmige oder wendelförmige (helical) Konfiguration der Radiatoren zur Folge hat.
Eine andere konventionelle quadrifilare Wendelantenne ist im US-Patent 5,255,005 von Terret et al beschrieben. Die in diesem Patent beschriebene Antenne ist eine quadrifilare Wendelantenne, gebildet durch zwei bifilare Wendel- oder Schraubenlinien, positioniert orthogonal und zwar angeregt in Phasenquadratur. Die offenbarte Antenne besitzt auch eine zweite quadrifilare Wendel- oder Schraubenlinie, die koaxial verläuft und elektromagnetisch mit der ersten Wendel- oder Schraubenlinie gekoppelt ist, um das Durchlassband (Passband) der Antenne zu verbessern.
Eine weitere konventionelle quadrifilare Wendelantenne ist in dem US-Patent 5,349,365 von Ow et al beschrieben. Bei dieser Antenne handelt es sich um eine quadrifilare Wendelantenne, konstruiert in Drahtform wie oben unter Bezugnahme auf 1A beschrieben.
Nachdem nunmehr die verschiedenen Formen einer konventionellen Wendelantenne beschrieben wurden, sei nunmehr eine Biegesegment-Wendelantenne gemäß der Erfindung beschrieben, und zwar unter Verwendung der Ausdrücke von mehreren Wendelausführungsbeispielen. Um die Länge des Radiatorteils der Antenne zu reduzieren, verwendet die Erfindung Radiatoren mit gebogenem Segment was gestattet, dass Resonanz bei einer gegebenen Frequenz auftritt, und zwar mit kürzeren Gesamtlängen als dieser ansonsten erforderlich wären für eine konventionelle Wendelantenne mit gradlinigen Radiatoren.
Die 7A und 7B sind Diagramme, welche die Planarrepräsentationen von beispielhaften Ausführungsbeispielen von Biegesegment-Wendelantennen 700 (Wendelantennen mit gebogenem Segment) aufweisen. Die Biegesegment-Wendelantenne 700 weist einen Radiatorteil 702 und einen Einspeiseteil 703 auf. Der Radiatorteil 702 weist einen oder mehrere Radiatoren 720 auf und besitzt ein erstes Ende 732, benachbart zum Einspeiseteil 703 und ein zweites Ende 734. Der Einspeiseteil 703 weist einen Einspeisenetzwerk 730 auf. In einem quadrifilaren Ausführungsbeispiel sieht das Einspeisenetzwerk 730 die Quadraturphasensignale, verwendet für die Einspeiseradiatoren 720, vor.
Jeder Radiator 720 weist einen Satz von Radiatorsegmenten auf. In den illustrierten Ausführungsbeispielen weist dieser Satz drei Segmente auf:
ein erstes Segment 712, welches sich von dem Einspeisenetzwerk 730 zu dem zweiten Ende 734 des Radiatorteils 702 hin erstreckt;
ein zweites Segment 714 benachbart zum ersten Segment 712; und
ein drittes Segment 716, welches die ersten und zweiten Segmente 712, 714 verbindet. Diese Segmente bilden in Kombination den Radiator 720 in irgendeiner aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Formen, die grob ein "U" oder eine andere teilweise umschlossene U-Form einschließen, wie beispielsweise eine Haarnadel, ein Pferdehufeisen oder eine andere ähnliche Gestalt. Obwohl das zweite Segment 714 als parallel zum ersten Segment 712 verlaufend dargestellt ist, ist es nicht wichtig, dass das zweite Segment 714 parallel zum ersten Segment 712 verläuft. Obwohl im Wesentlichen Parallelität bevorzugt wird, sind alternative Ausführungsbeispiele ebenfalls möglich.
In dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ecken des Radiators 720 relativ scharf. In anderen oder alternativen Ausführungsbeispielen können die Ecken abgerundet, abgeschrägt sein oder irgendeine andere Form besitzen.
Die Radiatoren 720 erstrecken sich vom Einspeiseteil 703 weg unter einem Winkel a. Vorzugsweise erstrecken sich alle Radiatoren 720 unter im Wesentlichen den gleichen Winkel α. Wenn demzufolge diese planare Struktur in eine zylindrische konische oder andere geeignete Form gewickelt wird, bilden die Radiatoren 720 eine Schraubenlinie (Wendel, Helix). Jedoch kann sich der Radiatorwinkel oder die -steigung entlang der Radiatorlänge nach Wunsch ändern, um Strahlungsmuster zu formen oder aus Gründen, die dem Fachmann bekannt sind.
7A veranschaulicht eine Biegesegment-Wendelantenne 700A, die gemäß einem Ausführungsbeispiel offen, d.h. in einer offenen Schaltung endet. In dem Ausführungsbeispiel mit offener Schaltung endet das zweite Segment 714 in einer offenen Schaltung, d.h. in einem Leerlauf und zwar Punkt "A". Eine Antenne, die in einer offenen Schaltung (Leerlauf) endet, wie dies bei der vorliegenden der Fall ist, kann als eine einzel- bzw. singulär-filare, als bifilare, als quadrifilare oder eine andere x-filare Implementation verwendet werden. Eine Einzel- oder "single" filare Implementation ist dargestellt. D.h., das in 7A veranschaulichte Ausführungsbeispiel weist einen einzigen Radiator 720 auf. Alternative Ausführungsbeispiele, wie beispielsweise bifilare, quadrifilare usw. Ausführungsbeispiele besitzen zusätzliche Strahler oder Radiatoren 720.
Für ein Ausführungsbeispiel mit Leerlauf oder offener Schaltung, wie beispielsweise der in 7A veranschaulichten Antenne, ist die effektive Resonanzlänge I_R ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertel-Wellenlänge der Resonanzfrequenz (d.h. I_R = nλ/4, wobei n = 1, 3, 5 ...) ist. Anders ausgedrückt, ist das Ausführungsbeispiel mit offener Schaltung (Leerlauf) ein Viertel-Wellenlängen-(λ/4)Antennenausführungsbeispiel.
7B veranschaulicht Radiatoren 720 der Wendel- oder schraubenlinienförmigen Antenne dann, wenn der Abschluss durch eine kurze Schaltung oder durch einen Kurzschluss 722 erfolgt. In dem Kurzschlussausführungsbeispiel enden die zweiten -Segmente 714 der Radiatoren 720 in einem Kurzschluss- oder einer kurzgeschlossenen Schaltung B. D.h. der Punkt B jedes Radiators 720 ist zum Einspeiseteil 703 zurück kurzgeschlossen. Diese Kurzschlussimplementation ist nicht für eine einzige filare Antenne geeignet, kann aber für bifilare, quadrifilare oder andere x-filare Antennen verwendet werden, wobei x > 1 ist. Für ein kurzgeschlossenes Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise die in 7B gezeigte Antenne, ist die effektive Resonanzlänge I_R ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge der Resonanzfrequenz (d.h. I_R = nλ/2, wobei n = 1, 2, 3...). Anders ausgedrückt, ist das Kurzschlussausführungsbeispiel ein Halbwellenlängen(λ/2)-Antennenausführungsbeispiel.
Für eine Resonanzfrequenz f = v/λ (wobei v die Geschwindigkeit des Signals im Medium ist), ist die Gesamtlänge I um die sich ein Radiator 720 (A, B) über den Speiseteil 703 hinaus erstreckt kleiner als die Länge einer entsprechenden konventionellen Wendelantenne. Beispielsweise ist die Länge eines Radiators einer konventionellen Viertelwellenlängen-Wendelantenne vλ/4. Im Gegensatz dazu ist für eine Viertelwellenlängen-Biegesegmentantenne 700A das längste Radiatorsegment mit einer Länge I₁ des ersten Segments 712 ausgestattet, was für den Radiatorteil 702A eine Länge von I₁ sinα vorsieht. Es sei bemerkt, dass die Gesamtradiatorlänge gegeben ist durch I₁ + I₂ + I₃ = vλ/4 und daher I₁ < vλ/4. Es sei ferner bemerkt, dass in dem in 7B veranschaulichten Ausführungsbeispiel I₁ = I₂>>>I₃ ist, wobei daher I₁ < vλ/2 ist, was den Radiatorteil 702B kürzer macht als eine konventionelle Halblängen-Wendelantenne.
Die 8A und 8B sind Diagramme, die im Allgemeinen planare oder ebene Repräsentationen von Radiatorteilen 702 der Biegesegment-Wendelantenne gemäß einer Streifenausführungs-Beispielsimplementation zeigen. Genauer gesagt, werden die Biegesegment-Wendelantennen-Radiatorteile 702, veranschaulicht in den 8A und 8B, implementiert unter Verwendung der Streifentechnologie. Zudem sind die in den 8A und 8B veranschaulichten Teile 203, eines quadrifilaren Wendel- oder Helixausführungsbeispiels mit vier Wendel- oder schraubenlinienförmigen Radiatoren 720, vorzugsweise gespeist durch Quadraturphasensignale mit einer relativen Phase von 90°. Nach dem Lesen dieser Beschreibung wird es einem Fachmann klar, wie die Biegesegment-Wendelantenne 700 in anderen Ausführungsbeispielen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Radiatoren und/oder einer unterschiedlichen Einspeisestruktur implementiert werden müssen.
In den in den 8A und 8B veranschaulichten Streifenausführungsbeispielen sind die Radiatoren 720 aus Kupfer oder einem anderen leitenden Material hergestellt und abgeschieden auf einem im Wesentlichen planaren elektrischen Substrat 406. Das Substrat 406 wird sodann in eine zylindrische konische oder andere geeignete Form geformt, derart, dass die Radiatoren 720 in eine schraubenlinienförmige oder Wendelkonfiguration gewickelt werden.
9A veranschaulicht die entfernt gelegene Oberfläche einer Antenne 700, implementiert unter Verwendung der Streifentechnologie, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die 9B und 9C veranschaulichen eine nahegelegene Oberfläche einer Antenne 700, implementiert unter Verwendung der Streifentechnologie, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 9B veranschaulicht Radiatoren 720, implementiert in einem offenen Schaltungs- oder Viertelwellen(λ/4)-Ausführungsbeispiel. 9C veranschaulicht Radiatoren 720, implementiert in einem Kurzschluss-Halbwellen(λ/2)-Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf 9A erkennt man Folgendes: die entfernt gelegene Oberfläche 900A weist eine Erdungsebene 911 und Radiatorabschnitte oder Teile 912 auf. Die Erdungsebene 911 sieht eine Erdungsebene für das Einspeisenetzwerk 730 vor, welches sich nahe den Oberflächen 900B, 900C befindet. Die Erdungsebene 911 und die Radiatorabschnitte 912 werden im Folgenden im Einzelnen beschrieben, und zwar in Verbindung mit der Beschreibung der nahegelegenen Oberfläche (near surface) 900B, 900C.
Nunmehr bezugnehmend auf die 9B sei bemerkt, dass die nahegelegene Oberfläche 900B Abschnitte oder Teile aufweist, und zwar von einem oder mehreren Radiatoren 720, die darauf abgeschieden sind (zwei sind dargestellt). Wie oben beschrieben, weisen die Radiatoren 720 eine Vielzahl von Segmenten 712, 714 und 716 auf. In dem in den 9A und 9B veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird das erste Segment 712 jedes Radiators 720 durch einen ersten Radiatorabschnitt 914 auf der nahegelegenen Oberfläche 900B gebildet, und ein zweiter Radiatorabschnitt 912 wird auf der entfernt gelegenen Oberfläche 900A gebildet oder geformt. Eine Speiseleitung 918 wird verwendet, um Signale zu und von dem Radiatorsegment 712 zu leiten und zwar an dem Ende des Radiatorabschnitts 914 auf der nahegelegenen Oberfläche 900B. Die Fläche, wo sich die Einspeiseleitung 918 mit dem Radiatorteil 914 trifft, wird als der Einspeisepunkt 920 der Antenne 700 bezeichnet.
Die Einspeiseleitung 918 ist auf dem Substrat derart angeordnet, dass sie entgegengesetzt und im Wesentlichen zentriert über den Radiatorabschnitt 912 verläuft. Während die Position der Einspeiseleitung 918 über die Er dungsebene 911 dem Winkel des Radiatorabschnitts 912 folgen kann, ist dies nicht ein Erfordernis und die Verbindung kann mit dem Einspeisenetzwerk 730 unter einem unterschiedlichen Winkel, wie in 9C gezeigt, erfolgen.
Die Länge der Einspeisungsleitung 918 I_feed (I_Einspeisung) wird derart gewählt, dass die Anpassungsimpedanz der Antenne zum Einspeisenetzwerk 730 optimiert wird. Die Länge der Einspeiseleitung 918 I_feed wird derart gewählt, dass sie etwas größer ist als der Radiatorabschnitt 912 und zwar hier bezeichnet als I_return (I_{Rückführung}). Speziell ist in einem Ausführungsbeispiel I_return0,01 Zoll (2,5 mm) kürzer als I_feed, so dass ein entsprechender Spalt entsteht zwischen den Enden der Radiatorabschnitte 912 und 914, die von der Einspeiseleitung 918 gekreuzt werden oder wobei diese sich darüber hinweg erstreckt.
Nunmehr auf 9C Bezug nehmend sei Folgendes bemerkt: für die Halbwellenlängen-Ausführungsbeispiele erstreckt sich das zweite Segment 714 auf eine Länge, die länger ist als die der Viertelwellenlängen-Ausführungsbeispiele, relativ zum ersten Segment 712. Ein Durchgangsloch 930 oder eine andere Struktur ist vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Segment 714 und einer Erdebene 911 vorzusehen. Dies sieht eine elektrische Verbindung (Kurzschluss) vor zwischen den Segmenten 714. In einem Ausführungsbeispiel (nicht veranschaulicht) erstrecken sich die Segmente 714 in den Einspeiseteil 703. In einem alternativen Ausführungsbeispiel, veranschaulicht in der 9C erstrecken sich Finger 942 von der Erdungsebene 911 in den Radiatorteil 702 der Antenne derart, dass die Finger 942 und die Segmente 714 sich um eine hinreichende Größe überlappen, um die elektrische Verbindung zu gestatten. Zudem können alternative Strukturen implementiert werden, um die elektrische Verbindung zwischen den Segmenten 714 vorzusehen.
Für Viertelwellenlängen-Ausführungsbeispiele ist das zweite Segment 714 nicht mit der Erdebene 911 kurzgeschlossen. Auf diese Weise sind die Enden der Radiatoren 720 elektrisch offen, was den Radiatoren 720 gestattet, bei ungeradzahligen Vielfachen der Viertelwellenlänge in Resonanz zu kommen.
In einem Ausführungsbeispiel ist das zweite Segment 714 von einer Länge, die kurz genug ist, dass es nicht einmal die Erungsebene 911 überlappt.
10 ist ein Diagramm, welches die nahegelegene Oberfläche 900B überlagert mit der ferngelegenen Oberfläche 900A für ein Halbwellen-Ausführungsbeispiel der Biegesegment-Quadrifilar-Wendelantenne 700B zeigt. Die Mikrostreifenleiter auf der entfernt gelegenen Oberfläche 900A sind unter Verwendung gestrichelter Linien dargestellt. 10 veranschaulicht wie die Speiseleitungen 918 entgegengesetzt zu und im Wesentlichen zentriert auf den Radiatorabschnitten oder Teilen 912 angeordnet sind.
In den gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird jedes Segment 712, 714 und 716, als auf der gleichen Seite des dielektrischen Substrats angeordnet, beschrieben. In alternativen Ausführungsbeispielen ist dies kein Erfordernis. Die Bestimmung einer Seite auf der ein oder mehrere Segmente geätzt werden, kann basierend auf den Erfordernissen der Herstellung der Wartung und anderer physikalischer Anforderungen erfolgen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein zur Erleichterung von Reparaturen oder des Abstimmens (durch Trimmen) gewisse Komponenten (wie beispielsweise das Einspeisenetzwerk oder die zweiten Segmente 714) derart anzuordnen, dass sie auf der Außenseite des Zylinders liegen.
Beispielsweise befinden sich in einem alternativen Ausführungsbeispiel die zweiten Segmente auf der entfernt liegenden Seite des Substrats, wohingegen die ersten und dritten Segmente sich auf der nahegelegenen Seite befinden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Segment 714 mit dem entsprechenden dritten Segment 716 verbunden, und zwar unter Verwendung eines Loches oder einer anderen Struktur zum Vorsehen der elektrischen Verbindung. Es sei bemerkt, dass bei diesem Ausführungsbeispiel Segmente leicht mit der Erdebene 911 auf der entfernt gelegenen Seite verbunden werden können, und zwar dadurch, dass man deren Länge zu dem Einspeiseteil 703 der Antenne verlängert.
Verschiedene Ausführungsbeispiele einer Biegesegment-Wendelantenne wurden oben beschrieben. Der Fachmann erkennt, dass nach Lesen der Beschreibung zahlreiche alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung in denen ein U-förmiger Radiator implementiert ist, vorgesehen werden können. Beispielsweise sind in einigen der oben veranschaulichten Ausführungsbeispiele die Biegesegmentradiatoren 720 als angeregt unter Verwendung einer Antenneneinspeisung beschrieben. In alternativen Ausführungsbeispielen können die Biegesegmentradiatoren 720 in einer parasitären Art und Weise betrieben werden bei der Ströme von einer anderen Quelle induziert werden oder sogar von einer anderen Antenne.
Die 11A und 11B veranschaulichen zwei Beispiele eines Ausführungsbeispiels, wo Biegesegmentradiatoren parasitisch arbeiten. Bezugnehmend auf die 11A und 11B erkennt man, dass Radiatoren 1120 einen parasitischen Biegesegment- oder U-förmigen-Teil 1122 und einen aktiven Teil 1124 aufweisen. Ein Satz von Speiseleitungen 1126 stellt die Verbindung zu den aktiven Teilen 1124 an Einspeisepunkten C her, und Übertragungssignale zu und von der Speiseschaltung 730. Im aktiven Teil 1124 durch den Einspeisepunkt C induzierte Ströme werden zu dem parasitären U-förmigen Teil 1122 gekoppelt. 11A veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, wo der Biegesegmentteil 1122 entlang einer Seite und an dem Ende des aktiven Teils 1124 angeordnet ist. 11B veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel wo der U-förmige Teil 1122 die Verbindung mit der Erdebene 911 herstellt, und zwar den aktiven Teil 1124 auf drei Seiten vollständig umgebend.
Ein Vorteil der in den 11A und 11B veranschaulichten Ausführungsbeispiele ist der, dass für Halbwellenlängen-Ausführungsbeispiele ein Ende des U-förmigen Teils 1122 mit der Erdebene 911 ohne Durchgangslöcher verbunden werden kann. Dies kann erreicht werden durch Abscheiden des gesamten U-förmigen Teils 1122 auf der entfernt gelegenen Oberfläche 900A. Ein Vorteil der in 11A gezeigten Konfiguration besteht darin, dass für eine gegebene Radiator-Teilbreite der aktive Teil 1124 eine Breite besitzen kann, die größer ist als die des aktiven Teils 1124 in 11B. Auf diese Weise bie tet das in 11A veranschaulichte Ausführungsbeispiel einen Betrieb mit erhöhter Bandbreite gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 11B, ohne eine Vergrößerung des Durchmessers der Antenne erforderlich zu machen.
Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele soll den Fachmann in die Lage versetzen, die vorliegende Erfindung zu verwenden.

Claims

Eine Wendelantenne (700), die folgendes aufweist: einen Radiator- oder Strahlerteil (702, 702A) mit einem als Wendel gewickelten Radiator bzw. Strahler (720) der sich von einem ersten Ende (732) des Strahlerteils (702, 702A) zu einem zweiten Ende (734) erstreckt, und zwar unter Bildung eines ersten Segments (712) gekennzeichnet durch ein zweites Segment (714) benachbart zum ersten Segment (712) und sich vom zweiten Ende (734) zum ersten Ende (732) der Strahlerteils (702, 702A) erstreckend; und ein drittes Segment (716), welches das erste Segment (712) und das zweite Segment (714) verbindet.
Wendelantenne (700) nach Anspruch 1, wobei die Segmente (712, 714, 716) Drahtsegmente sind.
Wendelantenne (700) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Segmente (712, 714, 716) insgesamt eine Länge von nλ/4 besitzen, wobei λ die Wellenlänge der Resonanzfrequenz der Antenne ist, und wobei n eine ungradzahlige ganze Zahl ist.
Eine mulitfilare Wendelantenne mit einer Vielzahl von Wendelantennen (700) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erwähnten Wendelstrahler (720), um einen Kern herum mit gleichem Abstand angeordnet sind und in Phasenquadratur erregt sind.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 4, wobei die zweiten Segmente (714) elektrisch miteinander verbunden sind.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 5, wobei die erwähnte elektrische Verbindung hergestellt wird unter Verwendung einer Durchkontaktierung (Via) (930) zur Verbindung eines Endes jedes zweiten Segments (714) mit einer Erdungsebene (911) auf einem Einspeiseteil (703) der Antenne.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei jeder der Strahler (720) mit einem Einspeisenetzwerk (730) an dem erwähnten ersten Segment (712) verbunden ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei jedes erste Segment (712) im Wesentlichen parallel zu einem entsprechenden zweiten Segment (714) ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das erste Segment (712) erste (914) und zweite (912) Strahlerabschnitte aufweist.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 9, wobei der erste Strahlabschnitt (914) auf einer nahegelegenen Oberfläche eines Substrats (406) vorgesehen ist und wobei der zweite Strahlerabschnitt (912) auf einer entfernt gelegenen Oberfläche des Substrats (406) angeordnet ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei ferner ein aktiver Teil benachbart zu den ersten (712), zweiten (714) und dritten (716) Segmenten angeordnet ist, und wobei die ersten (712), zweiten (714) und dritten (716) Segmente einen passiven Teil bilden.
Multifilare Wendelantenne nach Anspruch 11, wobei der erwähnte passive Teil den erwähnten aktiven Teil auf drei Seiten umgibt.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 4, wobei vier Strahler (720) vorgesehen sind und wobei ferner ein Einspeisenetzwerk (730) vorgesehen ist und zwar zur Lieferung eines Quadraturphasensignals an die erwähnten vier Strahler (720).
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 4, wobei folgendes vorgesehen ist: der erwähnte Strahlerteil (702, 702A) hat mehrere Strahler (720), die sich von einem ersten Ende (732) des Strahlerteils (702, 702A) zu einem zweiten Ende (734) erstrecken, wobei jeder der erwähnten mehreren Strahler (720) mit einem Einspeiseteil (703) verbunden ist; und wobei der Einspeiseteil (703), der ein Einspeisenetzwerk (730) aufweist, mit dem erwähnten ersten Segment (712) des erwähnten einen Strahlers, oder der erwähnten mehreren Strahler (720) verbunden ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 14, wobei vier Strahler (720) vorgesehen sind, wobei das Einspeisenetzwerk (730) Mittel aufweist zum Liefern eines Quadraturphasensignals an die vier Strahler (720).
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei ferner ein Einspeisepunkt (920) für jeden der Strahler (720) vorgesehen ist, der im Abstand von dem erwähnten ersten Ende (732) entlang des ersten Segments (712) angeordnet ist, wobei der Abstand derart gewählt ist, dass eine Anpassung an die Impedanz der Strahler (720) sich an das Einspeisnetzwerk (730) erfolgt.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die zweiten Segmente (714) elektrisch mit einer Erdungsebene (911) im Gegensatz zu dem erwähnten Einspeisenetzwerk (730) verbunden sind.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 17, wobei die zweiten Segmente (714) elektrisch mit Fingern (942) verbunden sind, die sich von der erwähnten Erdungsebene (911) in den Strahlerteil (702, 702A) der Antenne erstrecken.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 18, wobei die i Segmente (712, 714, 716) Streifensegmente aufweisen, und zwar abgeschieden auf einem dielektrischen Substrat (406), wobei das dielektrische Substrat (406) derart geformt ist, dass die Strahler (720) in einer Schraubenlinien- bzw. Wendelart herumgewickelt sind.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 19, wobei das dielektrische Substrat (406) in eine zylindrische Form oder eine konische Form geformt ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 20, wobei das zweite Segment (714) von dem erwähnten ersten Segment (712) beabstandet ist, und sich entlang einer Länge des erwähnten ersten Segments (712) überlappt.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 21, wobei das dritte Segment (716), das erste Segment (712) und das zweite Segment (714) benachbart zum zweiten Ende (734) verbindet.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 22, wobei die ersten (712) und zweiten (714) Segmente im Wesentlichen die gleiche Länge besitzend.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 22, wobei eines der ersten (712) und zweiten (714) Segmente eine größere Länge besitzt.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 24, wobei: die Antenne ein viertes Radiator- bzw. Strahlersegment (1124) aufweist, welches einen aktiven Teil definiert; und wobei ferner das erwähnte erste Segment (712) erste und zweite Subsegmente aufweist und zwar verbunden in Serie miteinander und sich von dem ersten Ende (732) des Strahlerteils (702, 702A) zu dem dritten Segment (716) erstreckend.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 25, wobei: das erste Segment (712) erste und zweite Subsegmente aufweist, und zwar verbunden in Serie miteinander derart, dass sie gegenüber einer gemeinsamen Achse versetzt sind und sich von dem erwähnten ersten Ende (732) des ersten Strahlerteils (702, 702A) zu dem erwähnten dritten Segment (716) hin erstrecken; das zweite Segment (714) dritte und vierte Subsegmente aufweist und zwar verbunden in Serie miteinander derart, dass sie von einer gemeinsamen Mittelachse versetzt sind und sich von dem erwähnten dritten Strahlersegment (716) zu dem erwähnten ersten Ende (732) des Strahlerteils (702, 702A) erstrecken; die ersten und vierten Subsegmente, um eine erste vorgewählte Breite derart getrennt sind, dass ein viertes Strahlersegment (1124) dazwischen angeordnet werden kann; und die zweiten und dritten Subsegmente, um eine zweite vorgewählte Breite getrennt sind, die schmäler ist als die erste vorgewählte Breite.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 26, wobei die ersten und vierten Subsegmente im Wesentlichen die gleiche Länge besitzen, und wobei die zweiten und dritten Subsegmente im Wesentlichen die gleiche Länge besitzen.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 26, wobei die ersten und vierten Subsegmente im Wesentlichen ungleiche Längen besitzen.
Mulitfilare Wendelantenne nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Subsegmente im Wesentlichen das erwähnte vierte Strahlersegment (1124) auf drei Seiten umschließen.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei die erwähnten Subsegmente das erwähnte vierte Strahlersegment (1124) nicht im Wesentlichen umschließen.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 30, wobei: das erste Segment (712) eine Vielzahl von Subsegmenten aufweist, die in Serie miteinander geschaltet sind und sich von dem erwähnten ersten Ende (732) des Strahlerteils (702, 702A) zu dem erwähnten zweiten Ende (734) des Strahlerteils erstrecken.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 31, wobei das zweite Segment (714) eine Vielzahl von in Serie miteinandergeschalteten Subsegmenten aufweist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 32, wobei der oder jeder der erwähnten einen oder mehreren Strahler (720) in einer Biegesegmentkonfiguration geformt ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 33, wobei der oder jeder der erwähnten einen oder mehreren Strahler (720) im Wesentlichen U-förmig ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 33, wobei der oder jeder der erwähnten einen oder mehreren Strahler (720) im Wesentlichen V-förmig ist.
Mulitfilare Wendelantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 33, wobei der oder jeder der erwähnten einen oder mehreren Strahler (720) eine Form grob angenähert eine teilweise umschlossene U-Form aufweist.