DE69838926T2

DE69838926T2 - Antenne und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69838926T2
Application number: DE69838926T
Authority: DE
Inventors: Tamami Maruyama; Kazuhiro Uehara; Kenichi Kagoshima
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2018-05-07
Also published as: EP0877443A3; US6127987A; EP0877443B1; DE69838926D1; EP0877443A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antenne (auf ein Antennensystem), die (das) für die drahtlose Kommunikation verwendet wird, und bezieht sich außerdem auf eine Antennenstruktur und auf ein Herstellungsverfahren dafür zur leichten Verwirklichung einer Monopol-Array-Antenne mit hoher Genauigkeit, die für die Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikation wie etwa für ein LAN unter Verwendung des Mikrowellen-, des Quasimillimeterwellen- oder des Millimeterwellenbands verwendet wird.
Diese Anmeldung beruht auf den Patentanmeldungen Nr. Hei 9-119385 , Hei 9-262533 und Hei 9-270858 , eingereicht in Japan, deren Inhalte hier durch Literaturhinweis eingefügt sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlich sind Antennen für Endgeräteeinheiten, die für drahtlose Standort-LANs und dergleichen verwendet werden, am oberen Ende einer Trennwand oder dergleichen auf einem Tisch, in einem Personal Computer oder in einer Workstation angeordnet.
In der Hochgeschwindigkeits-Funkkommunikation mit einer Übertragungsrate von mehr als 10 Megabits wie etwa in einem drahtlosen LAN sind Antennen mit hoher Richtwirkung und tatsächlichem Gewinn erforderlich. Andererseits ist es wünschenswert, dass Endgeräteinheiten eine Funktion zum Abstrahlen eines Strahls in allen Richtungen (d. h. 360°) in einer horizontalen Ebene aufweisen, sodass die Funkwellen unabhängig von der Richtungsanordnung einer Basisstation immer empfangen werden können. Auf der Grundlage der Norm RCR STD-34 (siehe "19 GHz Band Data Transmission Radio Equipment for Premises Radio Station", Research & Development Center for Radio Systems, März 1993) ist ein drahtloses 19 GHz-Band-LAN mit einer hohen Übertragungsrate von 25 Megabits und mit einem maximalen Durchsatz von 15 Megabits entwickelt worden. (Siehe auch "VJ25 System: 19 GHz High-speed Wireless Lan System", NTT REVIEW, Bd. 9, S. 86–92, Januar 1997.)
Hinsichtlich eines solchen Systems ist ein Analysebericht bekannt, in dem unter Verwendung eines Modells, das auf der geometrischen Optik beruht, analytisch eine Spezifikation eines Endgeräts untersucht wird, das für die Verwirklichung einer Übertragungsrate von 25 Megabit/s mit einer Rundstrahlantenne in einer Basisstation notwendig ist. In der Spezifikation sind "Halbwertsbreite in der horizontalen (oder konischen) Ebene: 30°, Halbwertsbreite in der vertikalen Ebene: 30°, Richtwirkungsgewinn: 15 dBi oder mehr" definiert.
Als eine herkömmliche Antenne, die die obigen Spezifikationen verwirklichen kann, sind ein dreidimensionaler Winkelreflektor und ein mit einem dielektrischen Material versehener dreidimensionaler Winkelreflektor bekannt (siehe T. Shirato, u. a., "A 19 GHz Band Wireless LAN", NTT R&D, Bd. 45, Nr. 8, S. 95–104, August 1996).
In diesen Antennen sind die Richtwirkung oder die Strahlbreite grundsätzlich gemäß den Größen der Apertur und des Masseebenenradius bestimmt. Somit ist es schwierig, die Höhe und den Durchmesser der Masseebene (oder -platte) zu verringern, wobei dementsprechend das Gewicht nicht verringert werden kann.
Eine weitere Technik, in der ein Steg vorgesehen ist, um einen dreidimensionalen Winkelreflektor zu verringern (dessen Höhe zu verringern), ist in der japanischen Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Nr. Hei 9-135115 , vorgeschlagen worden. Allerdings ist der Steg in diesem Fall parallel zu der Masseebene angeordnet; somit ist die Struktur kompliziert und werden die für die Herstellung notwendigen Prozesse erhöht.
Andererseits ist zur Verwirklichung einer Verringerung der Größe eine planare Patch-Antenne mit einem kleineren Volumen als der obige dreidimensionale Winkelreflektor vorgeschlagen worden (siehe K. Uehara, u. a., A 20 GHz 12 Sector Antenna Using Planner Multibeam Arrays", IEICE, Proceedings of the '96 General Conference, B-107, 1996").
Allerdings ist es notwendig, (i) eine ausreichende Apertur in der Längsrichtung sicherzustellen, um eine genaue Richtwirkung in der vertikalen Ebene zu erhalten, und (ii) eine ausreichende Apertur in der Querrichtung sicherzustellen, um eine genaue Richtwirkung in der horizontalen Ebene zu erhalten. Somit ist es auch in diesem Fall schwierig, eine Antenne mit einer dünneren Struktur zu verwirklichen, wobei der Verlust in einer Versorgungsschaltung erhöht wird.
Außerdem ist ein weiteres herkömmliches Beispiel vorgeschlagen worden, das einen Hornstrahler für eine drahtlose 6-Sektor-LAN-Endgeräteinheit verwendet (siehe James E. Mitzlaff, "Radio Propagation and Anti-Multipath Techniques in the WIN Environment", IEEE Network Magazine, Bd. 5, Nr. 6, S. 21–26, November 1991). Die in diesem Fall erforderliche Größe ist 20 mm (Längsrichtung) × 15 mm (Querrichtung). Falls unter Verwendung der obigen Struktur zwölf 12-Sektor-Antennen mit einem schmaleren Strahl angeordnet werden, werden somit sowohl der notwendige Öffnungsbereich der Apertur als auch die notwendige Anzahl der Antennen verdoppelt, sodass die Gesamtgröße fast viermal größer wird. Das heißt, auch in diesem Fall ist eine Verringerung der Größe schwierig.
Ein weiterer Antennentyp ist eine Anordnung, in der eine Monopol-Array-Antenne auf einer Masseebene so in Umfangsrichtung angeordnet ist, dass sie den Bereich in Bezug auf die Umfangsrichtung abdeckt (siehe japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Nr. Hei 9-36654 ). Gemäß dieser Antenne kann mit einem Drittel der Höhe im Vergleich zu der Winkelreflektorantenne dieselbe Charakteristik wie in der obigen Winkelreflektorantenne verwirklicht werden (siehe T. Maruyama, u. a., "Design and Analysis of Small Multi-Sector Antenna for Wireless LANs Made by Monopole Yagi-Uda Array Antenna", Transactions of IEICE, B-II Nr. 5, S. 424–433, Mai 1997). Die Monopol-Yagi-Uda-Antenne ist hier eine Art Monopol-Array-Antenne.
12A ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer herkömmlichen Monopol-Array-Antenne zeigt. In diesem Beispiel sind in einer Platte 20 (in derselben Ebene einer Platte 20), die aus einem leitenden Material hergestellt ist, ein Strahler 21, ein Reflektor 22a und mehrere (hier 10) parasitäre Bauelemente (oder Direktoren) 22b–22k mit einem zwischen jeweils zwei dieser Bauelemente gelassenen vorgegebenen Zwischenraum angeordnet, wobei auf der Rückseite der leitenden Platte 20 ein Verbinder (oder Verbindungsabschnitt) 23 vorgesehen ist. Unter Verwendung des Verbinders 23 kann eine Leitung zwischen dem Kerndraht eines Koaxialkabels, das von einer (nicht gezeigten) Funksende- und Funkempfangsvorrichtung eingeführt wird, und dem Strahler 21 hergestellt werden.
Herkömmlich wird die Monopol-Array-Antenne mit einer solchen Struktur in der Weise hergestellt, dass Polantennenbauelemente, die als Strahler 21, als Reflektor 22a und als parasitäre Bauelemente 22b–22k wirken, so vorbearbeitet werden, dass sie spezifische Größen haben, dass der Strahler 21 im Loch 24 (zur Einführung des Strahlers) angeordnet wird; dass der Reflektor 22a in das Loch 25a (zur Einführung des Reflektors) gepresst wird; und dass die parasitären Elemente 22b–22k jeweils in die Löcher 25b–25k (zum Einführen der parasitären Elemente) gepresst werden, wobei diese Löcher, wie in 12B der entsprechenden perspektivischen Teilquerschnittsansicht gezeigt ist, mit einem vorgegebenen Zwischenraum zwischen jeweils zwei von ihnen angeordnet sind.
Die Monopol-Array-Antenne ist hier so ausgebildet, dass die Längen der Antennenbauelemente in der Größenordnung des 0,25-fachen bis 0,2-fachen so lang wie die Wellenlänge angeordnet sind und dass kein Antennenteilstück (oder keine Antennenhöhe) das Gewicht der jeweiligen angeordneten Antennen übersteigt. Falls die Sendefrequenzrate 19 GHz beträgt, wird die entsprechende Wellenlänge 15 mm; somit ist die Höhendifferenz zwischen benachbarten Antennenbauelementen innerhalb einer Größenordnung von 0,01 mm der Ebene definiert, sodass die maschinelle Bearbeitung sehr schwierig ist. Das heißt, um eine solche Präzisionsantenne herzustellen, ist die Messung einer Genauigkeit unter Verwendung eines Spezialmikroskops notwendig, nachdem die Grundbearbeitung abgeschlossen worden ist, wobei ferner eine Nachregulierung notwendig ist, falls irgendein Fehler ermittelt wird. Somit werden die für die Einstellung der Antennenbauelemente erforderlichen Kosten angesichts der Massenproduktion stark erhöht, wobei die hergestellten Antennen folglich sehr teuer werden.
Eine Monopol-Array-Antenne ist ebenfalls in JP-A-09036654 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antenne mit einer Struktur zur leichten Herstellung und ein Herstellungsverfahren dafür zu schaffen.
Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Antenne gemäß Anspruch 1.
Dementsprechend kann eine Mehrsektor-Winkelreflektorantenne über einen einfachen Prozess, sodass die Oberfläche eines unter Verwendung einer Form aus gebildeten dielektrischen Materials mit einer metallischen Dünnschicht überzogen wird, leicht hergestellt werden. Die in dem Prozess verwendete Form besitzt eine einfache Struktur, die konkave Abschnitte enthält, die den relevanten Elementen entsprechen, die ausgenommen werden sollen; somit kann die Antenne wirtschaftlich hergestellt werden.
Außerdem können die Form und das dielektrische Material als ein Hauptkörper der Antenne, die unter Verwendung dieser Form geformt wird, gemäß den strukturellen Merkmalen der Form und des dielektrischen Materials nach dem Formen leicht in einer einzelnen Richtung getrennt werden. Somit kann eine Herstellung mit einer guten Ausbeute ausgeführt werden.
Folglich können hochgenaue Antennen sehr wirtschaftlich und leicht hergestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1A und 1B zeigen eine Mehrsektor-Winkelreflektorantenne der Erfindung.
2A und 2B zeigen eine Form des dielektrischen Materials.
3A und 3B sind Schnittansichten, um ein Beispiel für den Einbau des Strahlers zu zeigen.
4A und 4B zeigen eine beispielhafte Struktur zum Verstärken der parasitären Bauelemente und dergleichen.
5A und 5B zeigen die zweite Mehrsektor-Winkelreflektorantenne.
6A und 6B zeigen die dritte Mehrsektor-Winkelreflektorantenne.
7A und 7B zeigen zwei weitere Beispiele einer solchen Antenne.
8A und 8B zeigen ein nochmals weiteres Beispiel einer solchen Antenne.
9 ist ein beispielhafter Ablaufplan der Prozesse zur Herstellung der Antenne.
10A und 10B zeigen beispielhafte Strahlungsmuster der Antenne.
11 zeigt ein Beispiel der Reflexionsverlustcharakteristik der Antenne.
12A und 12B zeigen eine Monopol-Array-Antenne gemäß dem verwandten Gebiet.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur einer kennzeichnenden Streifenleitung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
14A und 14B zeigen die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der zweiten Ausführungsform.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur einer kennzeichnenden Streifenleitung der dritten Ausführungsform zeigt.
16A und 16B zeigen die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der vierten Ausführungsform.
17 zeigt die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der fünften Ausführungsform.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der sechsten Ausführungsform zeigt.
19 ist eine Rückseitenansicht, die die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der siebenten Ausführungsform zeigt.
20 ist eine Rückseitenansicht, die die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der achten Ausführungsform zeigt.
21A und 21B sind Rückseitenansichten, die die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der neunten Ausführungsform zeigen.
22A und 22B sind Rückseitenansichten, die die Struktur einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung der zehnten Ausführungsform zeigen.
23A und 23B zeigen eine Anordnung einer Streifenleitung im verwandten Gebiet.
24A–24C zeigen Anordnungen einer Streifenleitung im verwandten Gebiet.
25A und 25B sind seitliche Schnittansichten, die die Struktur einer Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, im verwandten Gebiet zeigen.
26A und 26B dienen zur Erläuterung eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer Antenne, deren Reflektor Durchgangslöcher aufweist.
27A und 27B zeigen die erste Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
28A und 28B zeigen die zweite Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
29A und 29B zeigen die dritte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
30 zeigt die vierte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
31 zeigt die fünfte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
32 zeigt die sechste Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
33 zeigt die siebente Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
34 zeigt die achte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
35A und 35B zeigen Beispiele des Strahlungsmusters in einer horizontalen Ebene in Bezug auf eine Antenne, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In Erläuterungen der Ausführungsform werden zunächst eine Antenne (ein Antennensystem) mit einer Struktur, die zur leichten Herstellung geeignet ist, und ein entsprechendes Herstellungsverfahren erläutert. Als Zweites werden Antennen mit einer Struktur zur leichten Herstellung (wie oben erwähnt) und außerdem mit einer kennzeichnenden Streifenleitung (die mit einem Strahler verbunden ist) erläutert. Darüber hinaus werden drittens Antennen mit den obigen Merkmalen, die außerdem aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen bestehen, erläutert.
Antenne (Antennensystem) mit einer Struktur zur leichten Herstellung
1A und 1B zeigen eine Mehrsektor-Winkelreflexionsantenne und 1A ist eine perspektivische Ansicht einer Antenne mit einer kreisförmigen Masseebene (oder -platte), während 1B eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1A ist. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein dielektrisches Material, bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Masseebene, bezeichnet das Bezugszeichen 4 eines oder mehrere parasitäre Bauelemente (oder einen oder mehrere Direktoren), bezeichnet das Bezugszeichen 5 einen oder mehrere Stege (als Trennplatte(n)), bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Reflektor, bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen metallischen Überzug und bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen oder mehrere Strahler. Als dielektrisches Material 1 kann ein Material, das als ein für eine Metallform verwendetes Medium geeignet ist, d. h. ein isolierendes und stark fließfähiges Material wie etwa ein Polymermaterial (z. B. ein aromatischer Polyester), verwendet werden.
In der wie in den 1A und 1B gezeigten Antennenstruktur gibt es nur auf der oberen Seite der Antenne vorstehende Abschnitte, während die Antenne in der vertikalen Richtung eine gleichförmige Struktur aufweist. Somit kann diese Antenne unter Verwendung einer Form hergestellt werden, die nur in eine Richtung (d. h. in die obere Richtung) gezogen wird.
2A und 2B zeigen eine Form des dielektrischen Materials als des Hauptkör pers der wie in 1A gezeigten Antenne. 2A ist ähnlich den 1A und 1B eine perspektivische Ansicht des (gesamten) dielektrischen Materials, während 2B eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2A ist. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine dielektrische Platte, bezeichnet das Bezugszeichen 1a einen oder mehrere vorstehende Abschnitte, ebenfalls aus dem dielektrischen Material, und bezeichnet das Bezugszeichen 3 eines oder mehrere Löcher, um den bzw. die Strahler vorzusehen. Diejenigen Abschnitte, die in 1 die Masseebene 2, die parasitären Bauelemente 4, die Stege 5 und der Reflektor 6 sein sollten, sind durch Ausnehmen entsprechender Bereiche in der dielektrischen Platte 1 und daraufhin durch Überziehen des dielektrischen Materials mit einem metallischen Überzug ausgebildet worden; somit sind hier die erhaltenen vorstehenden Abschnitte des dielektrischen Materials unter Verwendung des Bezugszeichens 1a bezeichnet.
Somit ist die Hauptstruktur der Antenne so konstruiert, dass die Oberfläche der wie in 2 gezeigten dielektrischen Struktur mit einem metallischen Überzug überzogen ist. Als der metallische Überzug können Wolfram und Nickel mit einer Dicke von 5 μm und Kupfer mit einer Dicke von 5 μm zum Streichen der Plattierungswanne und Gold oder Silber mit einer Dicke von 0,02 μm zum Erhalten einer guten Leitfähigkeit verwendet werden. Da Wolfram und Nickel leicht an Kunststoffmaterial haften, werden sie als die erste Schicht in Bezug auf das dielektrische Material verwendet, während Gold oder Silber als eine äußere Schicht zur Erhöhung der Leitfähigkeit verwendet wird. Da Gold oder Silber nicht leicht an Wolfram und Nickel haften, ist hier eine Kupferschicht vorgesehen.
Wie oben erläutert wurde, sind in der Antenne alle Hauptstrukturbauelemente wie etwa parasitären Bauelemente einteilig konstruiert, wobei der einteilige Körper durch Plattieren oder dergleichen mit einem metallischen Überzug überzogen ist. Dementsprechend ist eine Einstellung dieser verschiedenen Arten von Bauelementen unnötig, wobei in verhältnismäßig kurzer Zeit eine große Menge von Produkten hergestellt werden können.
3A und 3B sind Schnittansichten, um ein Beispiel für den Einbau des Strahlers der in den 1A und 1B gezeigten Antenne zu zeigen. In diesem Beispiel wird ein innerer Leiter mit einem halbstarren Kabel als der Strahler verwendet. In den 3A und 3B bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein dielektrisches Material, bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Masseebene, bezeichnet das Bezugszei chen 3 ein in der Masseebene hergestelltes Loch, bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen metallischen Überzug, bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen inneren Leiter (oder einen Kerndraht) eines halbstarren Kabels, bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen äußeren Leiter eines halbstarren Kabels, bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein dielektrisches Material, das zwischen den inneren und den äußeren Leiter des halbstarren Kabels gefüllt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 12 ein Haftmittel (Haftmaterial) wie etwa ein Lötmittel und bezeichnet das Bezugszeichen 18 ein halbstarres Kabel.
In dem wie in 3A gezeigten Verfahren wird der Strahler (der innere Leiter 9 des halbstarren Kabels) durch Pressen des äußeren Leiters 10 des halbstarren Kabels 18 in das in der Masseebene 2 hergestellte Loch befestigt.
In dem wie in 3B gezeigten Verfahren wird der Strahler (d. h. der innere Leiter 9 des halbstarren Kabels) durch Einführen des äußeren Leiters 10 des halbstarren Kabels 18 in das in der Masseebene 2 hergestellte Loch und daraufhin durch Kleben des halbstarren Kabels 18 unter Verwendung eines Haftmittels 12 wie etwa eines Lötmittels an die Masseebene 2 befestigt.
In der obigen Struktur ist es unnötig, einen Polleiter wie etwa einen Strahler vorzusehen und den Leiter mit einem halbstarren Kabel oder dergleichen als eine Versorgungsleitung zu verbinden.
4A und 4B zeigen eine beispielhafte Struktur zum Verstärken des Strahlers, der parasitären Elemente und dergleichen als Schnittansichten der Antenne. Die Bezugszeichen 1, 2, 4, 6, 7, 9 und 18 bezeichnen in den Figuren jeweils dieselben Bauelemente in den früheren Figuren und das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Härtungsmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten von fast 1.
4A zeigt eine Struktur, in der die beiden Innenleiter 9 (als ein Strahler) des halbstarren Kabels und die parasitären Bauelemente 4 unter Verwendung eines Härtungsmaterials 13 befestigt sind, während 4B eine weitere Struktur zeigt, in der nur die parasitären Elemente 4 unter Verwendung des Härtungsmaterials 13 befestigt sind.
Wie oben erläutert wurde, ist die Oberfläche jedes Bauelements mit einem Härtungsmaterial überzogen, wodurch diese feinen Elemente mechanisch geschützt werden können und nicht leicht durch ein in der Luft enthaltendes korrodierendes Glas oder dergleichen beeinflusst werden. Dementsprechend können die Charakteristiken der Antenne über eine lange Zeit stabil aufrechterhalten werden. Darüber hinaus können nicht nur der Strahler oder die parasitären Bauelemente, sondern auch die gesamte Antenne unter Verwendung eines Härtungsmaterials überzogen sein.
5A und 5B zeigen eine zweite Antenne und 5A ist eine perspektivische Ansicht, während 5B eine Schnittansicht ist. Diese Figuren zeigen ein Beispiel, in dem parasitäre Bauelemente auf einer Seite einer dielektrischen Platte als Metallstreifenlagen ausgebildet sind. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine dielektrische Platte, bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Masseebene (oder Masseplatte, die in diesem Beispiel fächerförmig ist) und bezeichnet das Bezugszeichen 5 einen oder mehrere Stege. Außerdem bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Reflektor, bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen oder mehrere Polstrahler, bezeichnet das Bezugszeichen 14 eine oder mehrere dielektrische Platten, die aus der dielektrischen Platte 1 senkrecht zu der Platte 1 ausgenommen sind, bezeichnen die Bezugszeichen 4a parasitäre Bauelemente, die als streifenförmige Metallüberzüge ausgebildet sind, bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Streifenleitung, die auf der Rückseite einer Masseebene 2 vorgesehen ist, und bezeichnet das Bezugszeichen 19 einen Sektorschalter.
In dem vorliegenden Beispiel werden die dielektrischen Platten 14 durch Ausnehmen der entsprechenden Bereiche aus der dielektrischen Platte 1 hergestellt. Allerdings kann ein weiteres Verfahren ausgeführt werden, in dem die dielektrischen Polplatten 14 unabhängig von der dielektrischen Platte 1 hergestellt werden und die dielektrischen Platten 14 daraufhin an der dielektrischen Platte 1 befestigt werden. In diesem Fall werden die parasitären Bauelemente 4A unter Verwendung eines leitenden Materials wie etwa eines Lötmittels an den metallischen Überzug der Masseebene 2 geklebt.
Zum Ausbilden der parasitären Bauelemente 4a als metallische Streifenüberzüge auf den dielektrischen Platten 14 oder zum Ausbilden einer Streifenleitung auf der Rückseite der Masseebene 2 wird als ein vorliegendes Beispiel zur Zeit des Plattierens ein Prozess ausgeführt, der einen Katalysator verwendet, um nichtplattierte Bereiche zu erzeugen, oder wird nach dem Plattieren ein Ätzprozess ausgeführt.
In diesem Beispiel sind die Strahler 8 mit der Streifenleitung 16 verbunden, die auf der Rückseite der Masseebene 2 ausgebildet ist, um Elektrizität zuzuführen. Außerdem ist auf der Rückseite der Masseebene ebenfalls der Sektorschalter 19 2 vorgesehen, um den Sektor zu schalten.
6A und 6B zeigen die dritte Antenne und 6A ist eine perspektivische Ansicht, während 6B eine Schnittansicht ist. Dieses Beispiel ist fast dasselbe wie das in 5A und 5B gezeigte, wobei ein verschiedener Punkt ist, dass der bzw. die Strahler 8a auf der dielektrischen Platte 17 zusammen mit parasitären Bauelementen 4a ausgebildet ist bzw. sind. Abgesehen von diesem Punkt sind alle strukturellen Merkmale dieselben wie die in den 5A und 5B gezeigten; somit werden hier ausführliche Erläuterungen weggelassen.
7A und 7B zeigen zwei weitere Beispiele, wobei diese Beispiele jeweils durch Schnittansichten in den 7A und 7B gezeigt sind.
Das durch 7A gezeigte Beispiel ist fast dasselbe wie das in den 1A und 1B gezeigte, wobei ein verschiedener Punkt ist, dass auf der Rückseite der Masseebene 2 eine Streifenleitung 16 und ein Sektorschalter 19 vorgesehen sind.
In dem Beispiel aus 7B sind Unterschiede gegenüber dem durch 7A gezeigten Beispiel, dass der Strahler 8b durch Ausnehmen des entsprechenden Abschnitts in der dielektrischen Platte 1, durch Überziehen der Oberfläche des ausgenommenen Abschnitts mit einem metallischen Überzug, durch Herstellen eines Lochs in der Mitte des Abschnitts und durch Füllen eines leitenden Materials in das Loch oder durch Überziehen der inneren Oberfläche des Lochs mit einer leitenden Beschichtung, um über die Streifenleitung 16 Elektrizität zuzuführen, hergestellt wird.
8A und 8B zeigen ein nochmals weiteres Beispiel, in dem der Streifenleitungsabschnitt eine "Triplate"-Struktur aufweist.
In den 8A und 8B bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen Innenleiter als einen Strahler, der ein in ein dielektrisches Loch eingeführter Metallleiter ist. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine 50 Ω-Mikrostreifenleitung zum Versorgen des Strahlers 8, wobei diese Leitung durch das Loch des Strahlers 8 zum Loch 3a geht.
Das heißt, das Loch 3a wird im dielektrischen Material 1 zuvor vorgesehen und das in dieses Loch gefüllte metallische Material mit dem Strahler 8 verbunden. Als ein Verfahren zur Herstellung des Lochs 3a können, wie in 8A gezeigt ist, (i) das Doppelmusterzeichnen, (ii) das Herstellen eines Lochs nach dem Einzelmusterzeichnen und das Einführen metallischer Leiter sowohl von dem Loch des Strahlers 8 als auch von dem Loch 3a oder (iii) das Herstellen eines oberen und eines unteren Teils unter Verwendung getrennter Formen und ihr Zusammenkleben verwendet werden. Das Bezugszeichen 7a bezeichnet hier einen metallischen Überzug, der als die Masse der Streifenleitung 16 wirkt.
9 ist ein Ablaufplan von Prozessen zur Herstellung der Grundstruktur der Antenne. Wie in der Figur gezeigt wird, wird ein Holzmodell mit derselben Form wie die gewünschte Antenne hergestellt (siehe Schritt S1) und wird auf der Grundlage des Holzmodells eine entsprechende Form hergestellt (siehe Schritt S2). Bei der Herstellung der Form werden notwendige Dimensionseinstellungen ausgeführt (siehe Schritt S3). (Herkömmlich werden diese Einstellungen während der Herstellung jeder Antenne ausgeführt.) Die verbleibenden Prozesse sind unabhängig von der Anzahl der Produkte lediglich das Gießen eines Mediummaterials (siehe Schritt S4) und das Ausführen des Plattierens (siehe Schritt S5–S7).
Als Gießen unter Verwendung einer oder mehrerer Metallformen kann in Bezug auf Schritt S4 Spritzguss durch Einspritzen eines Mediums aus kleinen Löchern, die in einer Form hergestellt worden sind, oder Druckguss durch Schütten eines Mediums in eine Form und Komprimieren des Mediums unter Verwendung der anderen Form angenommen werden. Da die Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung eine feine Struktur wie etwa parasitäre Bauelemente aufweist, ist hier Spritzguss, der zur Herstellung einer feinen Struktur geeignet ist, bevorzugt.
Zusätzlich werden die Plattierungsprozesse in den Schritten S5 bis S7 zum Plattieren der oben erwähnten drei Schichten verwendet.
Die Formeinstellung wird dadurch ausgeführt, dass eine Testantenne gemessen wird, in die ein Medium geschüttet wurde und die daraufhin plattiert wurde. Die für die Einstellung notwendige Zeit kann unter Verwendung von Metallformgießen stark verringert werden. Es ist kein herkömmliches Beispiel bekannt, in dem ein solches Metallformgießen auf die Herstellung von Monopolantennen angewendet wird. Die Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, die nur durch Ziehen einer Form in eine Richtung ausgebildet werden kann, und kann somit unter Verwendung einer Form mit einer einfachen Struktur hergestellt werden.
Im Fall der wie in den 3A und 3B gezeigten Antenne ist es, nachdem die Plattierungsprozesse abgeschlossen worden sind, notwendig, Strahler einzubauen, während im Fall der wie in den 4A und 4B gezeigten Antenne ein weiterer Prozess zum Verstärken parasitärer Bauelemente oder dergleichen notwendig ist. Für die oben erwähnten Antennen als weitere Beispiele sind ähnlich einige vorgegebene Prozesse notwendig.
Im Folgenden werden experimentelle Ergebnisse in Bezug auf die Charakteristik der gemäß dem oben erläuterten Verfahren hergestellten Antenne gezeigt.
10A und 10B zeigen beispielhafte Strahlungsmuster der Antenne bei 19,5 GHz und 10A zeigt Messdaten eines Strahlungsmusters in einer horizontalen Ebene, während 10B Messdaten des Strahlungsmusters in einer vertikalen Ebene zeigt. Durchgezogene Linien in den graphischen Darstellungen bezeichnen in den Figuren Antennencharakteristiken, die auf dem beschriebenen Herstellungsverfahren beruhen, während punktierte Linien Antennencharakteristiken bezeichnen, die auf einem herkömmlichen Herstellungsverfahren beruhen.
Anhand der Figuren kann hinsichtlich der unter Verwendung des Herstellungsverfahrens hergestellten Antenne ein Wirkungsgrad erhalten werden, der gleich dem ist, der durch das herkömmliche Herstellungsverfahren erhalten wird (in den die Einstellungen der Antennenbauelemente für jede Antenne ausgeführt werden). Somit ist klar, dass die Antenne für die praktische Verwendung geeignet ist.
11 zeigt eine beispielhafte Reflexionsverlustcharakteristik der Antenne. Der allgemein erforderliche Pegel des Reflexionsverlusts ist –10 dB oder weniger und 11 zeigt, dass eine solche Anforderung bei 19,5 GHz, für die eine Normung im Gang ist, erfüllt ist.
Dementsprechend ist anhand der 10 und 11 klar, dass die Antenne in Bezug auf Gewinn, Strahlungsmuster und Reflexionsverlust wie die durch herkömmliche Herstellungsverfahren verwirklichten eine wünschenswerte Charakteristik kann.
Wie oben erläutert wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Winkelreflektor-Mehrsektorantenne durch einfache Verarbeitung in der Weise, dass die Oberfläche eines geformten dielektrischen Materials mit einer metallischen Lage überzogen wird, leicht verwirklicht werden. Eine notwendige Form, die im Beispiel verwendet wird, hat eine einfache Struktur, in der konkave Abschnitte, die vorstehenden Elementen entsprechen, in einer Richtung vorgesehen sind, sodass eine solche Form wirtschaftlich vorbereitet werden kann.
Außerdem können die Form und das dielektrische Material als ein Hauptkörper der unter Verwendung der Form ausgebildeten Antenne leicht nach dem Formen in einer einzigen Richtung getrennt werden; somit kann eine Herstellung mit einer guten Ausbeute verwirklicht werden.
Somit ist der Vorteil, dass hochgenaue Antennen sehr wirtschaftlich hergestellt werden können.
Wie in den 5A, 5B und 6A, 6B gezeigt ist, kann darüber hinaus gemäß der vorliegenden Antenne mit der oben erläuterten Struktur eine Yagi-Uda-Antenne mit polförmigen und metallisch überzogenen Bauelementen als parasitäre Bauelemente verwirklicht werden.
Die Antenne verwirklicht unter Verwendung parasitärer Bauelemente nicht nur eine genaue Richtwirkung, sondern außerdem die Unterdrückung unnötiger Rückstrahlung von einem Strahler, der zum nächsten Array gehört, indem ein Steg vorgesehen ist, und verwirklicht ferner durch effizientes Verwenden der Wechselwirkung zwischen benachbarten Anordnungen eine Antenne mit niedrigem Profil und verschärftem Strahl.
Darüber hinaus wird die Antenne durch Gießen eines dielektrischen Materials in eine Form unter Verwendung des Spritz- oder Druckgussverfahrens und durch Überziehen der Oberfläche des geformten dielektrischen Materials unter Verwendung eines Plattierungs- oder Zerstäubungsverfahrens hergestellt. Somit ist es unnötig, jedes Element in ein Loch zu vergraben und dessen Höhe einzustellen, was in der herkömmlichen Technik notwendig ist, wobei unter Verwendung einer zuvor ausgebildeten hochgenauen Form Antennen mit demselben Genauigkeits grad hergestellt werden können.
Wie oben ebenfalls beschrieben wurde, gibt es darüber hinaus in der Linie jeder Richtung senkrecht zu der Masseebene keinen konkaven oder konvexen Abschnitt (d. h., die Form wird nicht geändert); somit wird die Form nur in eine Richtung gezogen und reicht nur eine Form zur Herstellung der Antennen aus.
Die Masseebene der Antenne kann irgendeine Form haben. Falls eine Grundkonstruktion angenommen wird, in der die Masseebene kreisförmig ist, um ein 12-Sektor-Antennen-Array zu bilden, kann die Antenne in das Fenster eingebaut werden. Hinsichtlich der Grundkonstruktion sind außerdem die folgenden Anordnungen möglich: (i) Falls die Hälfte der 12 Sektoren nicht verwendet wird, kann die Antenne so geändert werden, dass sie kreisförmig ist, und (ii) falls die Antenne in eine Ecke eines Raums eingebaut wird, können Viertelkreisantennen kombiniert werden, um eine kreisförmige Antenne zu bilden. Dementsprechend sind Einbau und Kombination in der vorliegenden Erfindung flexibel. Außerdem ist die Grundform der Masseebene nicht darauf beschränkt, dass sie kreisförmig ist, sondern kann die Grundform ebenfalls ein Polygon sein. Ähnlich kann der Bogen einer halbkreisförmigen oder fächerförmigen Antenne polygonförmig sein. Darüber hinaus besitzt ein Abschnitt, wo ein Reflektor vorgesehen ist, nicht nur eine zylindrische Form oder eine Plattenform, die durch Abschneiden eines Teils einer Seitenwand eines Zylinders erhalten wird, sondern ebenfalls eine polygonförmige Seite, die in Übereinstimmung mit der Anzahl der Sektoren die Masseebene berührt.
Falls ein Innenleiter eines halbstarren Kabels als ein Strahler verwendet wird, ist es möglich, einen Prozess zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Antennenbauelement und einem halbstarren Kabel und weiter zu einem Verbinder, der für die Herstellung einer herkömmlichen Monopolantenne notwendig ist, wegzulassen.
Falls die Strahler oder die parasitären Bauelemente mit einem dielektrischen Härtungsmaterial überzogen werden, können diese kleinen Bauelemente versteift und verstärkt werden und außerdem vor der Umgebung geschützt werden. Auf diese Weise können die Charakteristiken der Antenne für lange Zeit stabil aufrechterhalten werden.
Andererseits kann durch Bereitstellen einer Streifenleitung auf der Rückseite eines dielektrischen Materials als die Masseebene über die Streifenleitung eine Verbindung eines Antennenbauelements zu einer Versorgungsschaltung oder zu einem Sektorschalter hergestellt werden; somit kann ein Verbinder, ein halbstarres Kabel oder eine andere Versorgungsschaltung weggelassen werden.
Antenne (Antennensystem) mit einer kennzeichnenden Streifenleitung
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Antenne mit einer Struktur zur leichten Herstellung erläutert, in der die mit einem Strahler verbundene Streifenleitung erfindungsgemäß ist. Zunächst werden Probleme in Bezug auf die Streifenleitung im verwandten Gebiet gezeigt. Danach werden Ausführungsformen einer Antenne zur Lösung der Probleme, die eine kennzeichnende Streifenleitung aufweist, erläutert.
23A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung einer Streifenleitung im verwandten Gebiet zeigt, und 23B ist eine Seitenansicht, die die Anordnung der Streifenleitung zeigt. Das Bezugszeichen 101 bezeichnet in 23A und 23B ein plattenförmiges dielektrisches Material mit einer Dicke d1. Die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials 101 ist hier εr. Das Bezugszeichen 102 bezeichnet einen als eine dünne Lage auf der Oberfläche des dielektrischen Materials 101 ausgebildeten Streifenleiter, wobei die Breite des Streifenleiters als W1 definiert ist. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Masseebene, die als eine dünne Lage über der gesamten Rückseite des dielektrischen Materials 101 ausgebildet ist und die als die Masse des Streifenleiters 102 wirkt.
Falls die charakteristische Impedanz Z in Bezug auf die Streifenleitung in der obigen Struktur unter Verwendung einer Quasi-TEM-Welle angenähert wird, wird die charakteristische Impedanz mit der magnetischen Permeabilität μ, mit der relativen Dielektrizitätskonstanten εr, mit der Dielektrizitätskonstanten ε0 im Vakuum und mit der Dicke d1 des dielektrischen Materials 101 und mit der Breite W des Streifenleiters 102 durch die folgende Gleichung (1) dargestellt. Z = ((μ/εr·ε0)1/2)·(d1/W1)[Ω] (1)
Anhand der 24A–24C werden hier Einflüsse auf die oben erwähnte charakte ristische Impedanz Z, die durch ein dielektrisches Material verursacht werden, dessen Dicke ungleichförmig ist, erläutert.
Das Bezugszeichen 104 bezeichnet in 24A ein dielektrisches Material mit zwei Dickearten, d1 und d2, wobei auf der Rückseite davon ein vorstehender Abschnitt 104a ausgebildet ist.
Das heißt, das dielektrische Material 104 ist so ausgebildet, dass die Dicke des vorstehenden Abschnitts 104a d2 ist, während die Dicke der verbleibenden Abschnitte mit Ausnahme des vorstehenden Abschnitts 104a d1 ist. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet einen als eine dünne Lage auf der Oberfläche des dielektrischen Materials 104 ausgebildeten Streifenleiter, in dem ein Abschnitt, der dem vorstehenden Abschnitt 104a entspricht, die Breite W2 hat, während die verbleibenden Abschnitte mit Ausnahme des Abschnitts mit der Breite W2 die Breite W1 (< W2) haben. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet eine Masseebene, die als eine dünne Lage über der gesamten Rückseite des dielektrischen Materials 104 ausgebildet ist.
Das dielektrische Material 104 und der Streifenleiter 105 sind hier jeweils in der Weise ausgebildet, dass sie einer Bedingung: d1/W1 = d2/W2 genügen. Falls diese Bedingung erfüllt ist, kann über die gesamte Streifenleitung eine charakteristische Impedanz Z erhalten werden, die der obigen Gleichung (1) genügt. Allerdings ist die Dicke des dielektrischen Materials 104 hinsichtlich der wie in 24A gezeigten Streifenleitung abrupt von d1 auf d2 geändert; somit werden eine Reflexion und ein Verlust von Mikrowellen als Übertragungsmedien erzeugt.
Um diese Reflexion und diesen Verlust von Mikrowellen zu verringern, wird effektiv eine wie in 24B gezeigte Streifenleitung verwendet. Das Bezugszeichen 107 in 24B bezeichnet ein dielektrisches Material mit zwei Dickearten d1 und d2, wobei auf der Rückseite des dielektrischen Materials ein abgeschrägt geformter vorstehender Abschnitt 7a ausgebildet ist. Das heißt, das dielektrische Material 107 ist so ausgebildet, dass die Dicke langsam von d2 (dem verbleibenden Abschnitt mit Ausnahme des vorstehenden Abschnitts 107a) auf d1 (den vorstehenden Abschnitt 107a) geändert wird.
Das Bezugszeichen 108 bezeichnet einen als eine dünne Lage auf der Oberfläche des dielektrischen Materials 107 ausgebildeten Streifenleiter, in dem die dem vor stehenden Abschnitt 7a entsprechende Breite W2 ist, wobei in den verbleibenden Abschnitten mit Ausnahme des Abschnitts mit der Breite W2 abgeschrägt geformte Bereiche so ausgebildet sind, dass die Breite langsam von W2 auf W1 (< W2) geändert werden kann. Das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Masseebene, die als eine dünne Lage über der gesamten Rückseite des dielektrischen Materials 107 ausgebildet ist.
In der obigen Struktur ist sowohl das dielektrische Material 107 als auch der Streifenleiter 108 abgeschrägt geformt; somit werden die Reflexion und der Verlust von Mikrowellen beim vorstehenden Abschnitt 7a verringert.
Im Folgenden werden anhand von 24C Einflüsse erläutert, die durch einen sehr dicken vorstehenden Abschnitt 104a (Dicke: d2) aus dielektrischem Material 104 (wie in 24A gezeigt) auf die charakteristische Impedanz Z verursacht werden.
Das Bezugszeichen 110 bezeichnet in 24C ein dielektrisches Material mit zwei Dickearten d1 und d2, wobei auf der Rückseite des dielektrischen Materials ein vorstehender Abschnitt 110a ausgebildet ist. Die in 24C gezeigte Dicke d2 ist hier im Vergleich zu der entsprechenden Dicke d2 in 24A sehr groß. Das Bezugszeichen 111 bezeichnet einen als eine dünne Lage auf der Oberfläche des dielektrischen Materials 110 ausgebildeten Streifenleiter, in dem die Breite eines Abschnitts, der dem vorstehenden Abschnitt 110a entspricht, W2 ist und die Breite der verbleibenden Abschnitte mit Ausnahme des Abschnitts mit der Breite W2 W1 (< W2) ist.
Die in 24C gezeigte Breite W2 ist hier im Vergleich zu der in 24A gezeigten Breite W2 sehr groß. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine Masseebene, die als eine dünne Lage über der gesamten Rückseite des dielektrischen Materials 110 ausgebildet ist.
In der obigen Struktur weist der Abschnitt mit der Breite W2 im Streifenleiter 111 eine sehr große Dicke d2 auf; somit wirkt die Masseebene 112 auf der dem Abschnitt mit der Breite W2 gegenüberliegenden Seite nicht als die Masse. Somit kann die obige Annahme unter Verwendung einer Quasi-TEM-Welle in der wie in 24C gezeigten Streifenleitung nicht angewendet werden; somit kann keine über die gesamte Streifenleitung gleichförmige charakteristische Impedanz Z er halten werden.
Dementsprechend sind in der wie in 24C gezeigten Streifenleitung im Vergleich zu der wie in 24A gezeigten Streifenleitung die Reflexion und der Verlust von Mikrowellen bemerkenswert erhöht.
25A und 25B sind seitliche Schnittansichten, die die Struktur einer Antenne zeigen, die eine Streifenleitung verwendet. Die wie in diesen 25A und 25B gezeigte Antenne wirkt als eine Monopol-Yagi-Uda-Antenne (oder als eine Monopol-Array-Antenne).
Das Bezugszeichen 113 bezeichnet in 25A ein plattenförmiges dielektrisches Material, auf dessen Oberfläche ein vorstehender Abschnitt 113a ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet eine Masseebene, die durch Überziehen der gesamten Oberfläche des dielektrischen Materials 113 (einschließlich des vorstehenden Abschnitts 113a) mit einer dünnen Lage aus einem Leiter vorgesehen ist. Diese Masseebene wirkt als die Masse für das Antennenbauelement 117, was später erläutert wird. Der vorstehende Abschnitt 113a und die Masseebene 114, die als eine dünne Lage auf der Oberfläche des vorstehenden Abschnitts 113a ausgebildet ist, wirkt als reflektierende Platte 115 des Antennenbauelements 117. "Antennenbauelement" und "Strahler" haben hier dieselbe Bedeutung.
Das Bezugszeichen 116 bezeichnet einen Streifenleiter, der innerhalb des dielektrischen Materials 113 und entlang der Masseebene 114 vergraben ist. Das Antennenbauelement 117 ist vor der (d. h. in 25A auf der rechten Seite der) reflektierenden Platte 115 angebracht. Das untere Ende des Antennenbauelements ist elektrisch mit einem Ende des Streifenleiters 116 verbunden und außerdem ist das Bauelement 117 vertikal im dielektrischen Material 113 vorgesehen. Sowohl "reflektierende Platte" als auch "Reflektor" haben hier dieselbe Bedeutung. Die Bezugszeichen 118, 118, ... bezeichnen mehrere parasitäre Bauelemente, die auf einer Linie vor dem (d. h. in 25A auf der rechten Seite von dem) Antennenbauelement 117 angeordnet sind. Das Bezugszeichen 119 bezeichnet eine Masseebene, die durch Überziehen der gesamten Rückseite des dielektrischen Materials 113 mit einer dünnen Lage hergestellt ist und die als die Masse für den Streifenleiter 116 wirkt.
Wie anhand von 24C erläutert wurde, wirkt die reflektierende Platte 115 in
25A nicht als eine Masseebene; somit ist hier eine "Triplate"-Struktur angenommen, in der die Masseebenen 119 und 114 jeweils für den Streifenleiter 116 und für das Antennenbauelement 117 vorgesehen sind.
Nachfolgend wird anhand von 25B ein weiteres Beispiel der Struktur einer Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, erläutert. In 25B tragen Teile, die gleich jenen in 25A sind, gleiche Bezugszeichen, wobei ihre Erläuterungen weggelassen sind. In 25B sind anstelle des Streifenleiters 116, des Antennenbauelements 117 und der Masseebene 119, wie sie in 25A gezeigt sind, ein Streifenleiter 120, ein Antennenbauelement 121 und eine Masseebene 122 vorgesehen.
Der Streifenleiter 120 ist auf der Rückseite des dielektrischen Materials 113 und unter der reflektierenden Platte 115 als eine dünne Lage dielektrisches Material ausgebildet. Das Antennenbauelement 121 ist vor der reflektierenden Platte 115 angebracht und das untere Ende des Elements 121 ist elektrisch mit einem Ende des Streifenleiters 120 verbunden und das Element 121 ist im dielektrischen Material 113 vertikal vorgesehen. Die Masseebene 122 ist allgemein innerhalb des dielektrischen Materials 113 und entlang der Masseebene 114 vergraben.
Das heißt, im Vergleich zu der wie in 25A gezeigten Struktur, in der die Masseebene 119 unter dem Streifenleiter 116 angeordnet ist, ist die Masseebene 122 in 25B über dem Streifenleiter 120 angeordnet.
Die reflektierende Platte 115 wirkt hier in 25B nicht wie in dem in 25A gezeigten Fall als eine Masseebene; somit wird hier eine "Triplate"-Struktur angenommen, in der für den Streifenleiter 120 und für das Antennenbauelement 121 jeweils Masseebenen 122 und 114 vorgesehen sind.
Falls die Dicke des vorstehenden Abschnitts 110a aus dielektrischem Material 110 in solchen Streifenleitungen wie in 24C gezeigt sehr groß ist, wirkt der Teil der Masseebene 112, der dem vorstehenden Abschnitt 110a entspricht, in Bezug auf den Streifenleiter 111 nicht als die Masse. Dementsprechend ist es schwierig, eine Streifenleitung herzustellen, die einen sehr dicken vorstehenden Abschnitt enthält und sehr wenig Reflexion und Verlust von Mikrowellen aufweist, wenn ein dielektrisches Material mit einem vorstehenden Abschnitt verwendet wird.
Wie anhand der 25A und 25B erläutert wurde, ist in der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, für den Fall, in dem das dielektrische Material 113 verwendet wird, das einen sehr dicken vorstehenden Abschnitt 113a enthält, anhand der wie oben beschriebenen Gründe eine Triplate-Struktur notwendig. Somit sind hinsichtlich der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, für die Herstellung mehrere Formen notwendig, sodass die Herstellungsprozesse kompliziert werden.
In Anbetracht dieses Problems werden im Folgenden mehrere Ausführungsformen gezeigt und erläutert, die sich auf eine Streifenleitung und auf eine Antenne, die die Streifenleitung verwendet, beziehen, in denen die Reflexion und der Verlust von Mikrowellen auch dann verringert werden können, wenn ein dielektrisches Material mit einem sehr dicken vorstehenden Abschnitt verwendet wird und die Herstellungsprozesse vereinfacht werden können.
Erste Ausführungsform in Bezug auf eine kennzeichnende Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand der Zeichnung jede Ausführungsform erläutert. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur einer Streifenleitung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Bezugszeichen 130 bezeichnet in dieser Figur ein plattenförmiges dielektrisches Material, wobei seine Dicke d1 ist. Auf der Oberfläche 130b des dielektrischen Materials 130 ist entlang einer Querrichtung in der Figur ein aufwärts gerichteter vorstehender Abschnitt 130a ausgebildet.
Das Bezugszeichen 130c bezeichnet ein Durchgangsloch, das in einem Mittelabschnitt der Basis des vorstehenden Abschnitts 130a in der Querrichtung ausgebildet ist, wobei dieses Loch von der Oberfläche zur Rückseite des vorstehenden Abschnitts 130a geht. Die untere Seite dieses Durchgangslochs 130c und die obere Seite (oder Oberfläche) 130b des dielektrischen Materials 130 sind koplanar.
Außerdem ist die Entfernung von der Oberfläche 130b des dielektrischen Materials 130 zum oberen Rand des Durchgangslochs 130c, d. h. die Höhe des Durchgangslochs 103c, als "h" definiert. Diese Höhe h ist 0,1-mal oder vorzugsweise 0,05-mal so groß wie die Wellenlänge der Mikrowellen als ein Übertragungsmedium. Die bevorzugte Bedingung, dass die Höhe 0,05-mal soviel wie die Wellenlänge der Mikrowellen ist, ist definiert, da gemäß dieser Bedingung die Wirkung der Mikrowellen in Bezug auf den vorstehenden Abschnitt 130a ähnlich der ist, die in dem Fall beobachtet wird, in dem das Durchgangsloch 130c nicht vorgesehen ist. Falls eine zufrieden stellende Antennenfähigkeit die einzige Anforderung ist, kann die Höhe h 0,1-mal soviel wie die Wellenlänge der Mikrowellen sein. Außerdem kann die obige Höhe h gemäß Spezifikationsänderungen oder dergleichen geeignet geändert werden.
Das Bezugszeichen 131 bezeichnet eine Masseebene, die als eine dünne Lage dielektrisches Material über der gesamten Oberfläche 130b des dielektrischen Materials 130 und außerdem auf den gesamten äußeren Seiten des vorstehenden Abschnitts 130a ausgebildet ist, wobei die Masseebene als Masse wirkt. In der Figur enthält "d1" (die Dicke des dielektrischen Materials 130) ebenfalls die Dicke der Masseebene 131; allerdings ist hier angenommen, dass die Dicke der Masseebene 131 "0" ist. Außerdem ist die Masseebene 131 auf der Oberfläche 130b des dielektrischen Materials 130 ebenfalls in einem Bereich vorgesehen, der dem Durchgangsloch 130c entspricht.
Falls eine Streifenleitung als ein Abschnitt einer Antenne verwendet wird, wirken der vorstehende Abschnitt 130a und die über dem gesamten vorstehenden Abschnitt 130a ausgebildete (dünne Lage der) Masseebene 131 als reflektierende Platte 132.
Der Streifenleiter 133 ist in einer Längsrichtung in 13 als eine dünne Lage dielektrisches Material auf der Rückseite 130d des dielektrischen Materials 130 ausgebildet, wobei die Breite W der Leitung kleiner als die Breite des Durchgangslochs 130c ist. Außerdem ist die Breite W des Streifenleiters 133 von dem vorderen Ende bis zu dem hinteren Ende (in der Figur) festgesetzt und ist die dünne Lage des Streifenleiters 133 auf der Rückseite 130d des dielektrischen Materials 130 in der Weise ausgebildet, dass das Durchgangsloch 130c über diesem Streifenleiter vorhanden ist.
In der obigen Struktur ist die Dicke des dielektrischen Materials 130 in Bezug auf den Streifenleiter 133 über alle Bereiche von dem vorderen Ende bis zu dem hinteren Ende d1. Das heißt, während das Durchgangsloch 130c im vorstehenden Abschnitt 130a ausgebildet wird, ist die effektive Dicke des Abschnitts, der dem Durchgangsloch 130c des dielektrischen Materials 130 entspricht, in Bezug auf den Streifenleiter 133 d2 gleich d1. Somit kann die Dicke des dielektrischen Materials 130 in Bezug auf den Streifenleiter 133 über allen Bereichen als "d1" angenommen werden.
Folglich kann gemäß der Streifenleitung in der oben erläuterten ersten Ausführungsform selbst dann, wenn das dielektrische Material 130 wie in 24C gezeigt einen sehr dicken vorstehenden Abschnitt 130a enthält, die charakteristische Impedanz Z über allen Bereichen mit fester Breite W des Streifenleiters 133 festgesetzt sein.
Gemäß der Streifenleitung der oben erwähnten ersten Ausführungsform können somit die Reflexion und der Verlust von Mikrowellen als Übertragungsmedien verringert werden, falls im dielektrischen Material 130 ein sehr dicker vorstehender Abschnitt 130a vorhanden ist.
Zweite Ausführungsform der Antenne mit kennzeichnender Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand der 14A und 14B eine Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert, die sich auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung bezieht. 14A ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der zweiten Ausführungsform zeigt, und 14B ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A' in 14A.
In den 14A und 14B tragen gleiche Teile wie jene in den 13A und 13B dieselben Bezugszeichen und sind ihre Erläuterungen hier weggelassen.
In 14A ist in der Masseebene 131 ein Loch 131a vorgesehen und ist das Antennenbauelement 134 hier neu hinzugefügt. Außerdem ist der in 14B gezeigte Streifenleiter 133 in der Weise auf der Rückseite 130d des dielektrischen Materials 130 ausgebildet, dass die Länge des Streifenleiters kürzer als die des in den 13A und 136 gezeigten Streifenleiters 133 ist und dass die Breite des vorliegenden Streifenleiters über den gesamten Bereich als "W" festgesetzt ist.
Das wie in 14B gezeigte Antennenbauelement 134 ist im dielektrischen Material 130 vertikal, etwa in der Weise, dass es in der Masseebene 131 vom Loch 131a nach oben vorsteht, vorgesehen, wobei das untere Ende des Bauelements 134 mit dem Ende 133a des Streifenleiters 133 elektrisch verbunden ist. In diesem Fall kann angenommen werden, dass die elektrische Gleichförmigkeit wie oben beschrieben über den gesamten Bereich der Dicke d1 des dielektrischen Materials 130 in 14A erfüllt ist; somit wirkt die in 14B gezeigte Masseebene 131 als die gemeinsame Masse für das Antennenbauelement 134 und für den Streifenleiter 133.
Wenn der Streifenleitung, die aus dem dielektrischen Material 130, aus der Masseebene 131 und aus dem Streifenleiter 133 besteht, in der obigen Struktur Mikrowellen zugeführt werden, werden die Mikrowellen vom Antennenbauelement 134 abgestrahlt. Zu dieser Zeit haben die abgestrahlten Mikrowellen über die reflektierende Platte 132 eine Richtwirkung in der Richtung der positiven X-Achse.
Wie oben erläutert wurde, kann gemäß der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Masseebene 131 als die gemeinsame Masse für den Streifenleiter 133 und für das Antennenbauelement 134 verwendet werden; somit kann die vorliegende Antenne im Vergleich zu der Antenne mit der Triplate-Struktur, wie sie in den 25A und 25B gezeigt ist, unter Verwendung von weniger Formen für das Metallformgießen leicht hergestellt werden.
Dritte Ausführungsform einer Antenne mit kennzeichnender Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand von 15 eine Struktur einer Streifenleitung gemäß der dritten Ausführungsform erläutert. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Streifenleitung der dritten Ausführungsform zeigt.
Das Bezugszeichen 140 bezeichnet in 15 ein plattenförmiges dielektrisches Material, auf dessen Oberfläche 140b in Querrichtung in der Figur ein aufrechter vorstehender Abschnitt 140a ausgebildet ist. In dem vorstehenden Abschnitt 140a sind von dem unteren Ende bis zu dem oberen Ende des vorstehenden Abschnitts mehrere Schlitze 140c, 140c, ... vorgesehen, wobei die Schlitzbreite "Ws" ist. Die obige Schlitzbreite Ws ist 0,1, vorzugsweise 0,05-mal so viel wie die Wellenlänge der Mikrowellen als Übertragungsmedium. Diese Schlitzbreite Ws kann gemäß einer Spezifikationsänderung oder dergleichen geeignet geändert werden.
Das Bezugszeichen 141 bezeichnet eine Masseebene, die durch Überziehen der gesamten Oberfläche 140b des dielektrischen Materials 140 und des gesamten vorstehenden Abschnitts 140a (mit den Schlitzen 140c, 140c ...) mit einer dünnen Lage ausgebildet worden ist. Diese Masseebene wirkt als die Masse für den Streifenleiter 143, was später erläutert wird.
Falls eine Streifenleitung als ein Abschnitt einer Antenne verwendet wird, wirken der vorstehende Abschnitt 140a und die Masseebene 141, die als eine dünne Lage über dem vorstehenden Abschnitt ausgebildet ist, als reflektierende Platte 142. Der Streifenleiter 143 wird durch Überziehen der Rückseite 140d des dielektrischen Materials 140 mit einer dünnen Lage dielektrisches Material in einer Längsrichtung in der Figur ausgebildet, wobei die Breite W davon von dem vorderen Ende bis zu dem hinteren Ende festgesetzt ist. Punktierte Linien in der Figur bezeichnen hier die Position des Streifenleiters 143, der auf der Rückseite 140d vorgesehen ist, und entsprechen so vorstehenden Linien auf der Oberfläche des dielektrischen Materials in Z-Richtung in der Figur. Diese Definition wird in den folgenden Zeichnungen verwendet.
In der obigen Struktur sind im vorstehenden Abschnitt 140a des dielektrischen Materials 140 mehrere Schlitze 140c, 140c, ... vorgesehen; somit kann angenommen werden, dass die Dicke des dielektrischen Materials 140 in Bezug auf den Streifenleiter 143 von dem vorderen bis zu dem hinteren Ende festgesetzt ist. Dies ist so, da mehrere Schlitze Einflüsse auf elektrische und magnetische Felder sowie Ströme allgemein unterdrücken.
Somit kann gemäß der Streifenleitung der oben erläuterten dritten Ausführungsform die charakteristische Impedanz Z über alle Bereiche mit einem Streifenleiter 143 mit fester Breite W auch dann festgesetzt werden, wenn ein dielektrisches Material 140 verwendet wird, das einen sehr dicken vorstehenden Abschnitt 140a enthält.
Das heißt, gemäß der Streifenleitung der oben erwähnten dritten Ausführungsform können die Reflexion und der Verlust von Mikrowellen als Übertragungsmedien auch dann verringert werden, wenn im dielektrischen Material 140 ein sehr dicker vorstehender Abschnitt 140a enthalten ist.
Die Streifenleitung der oben erwähnten dritten Ausführungsform besitzt eine Struktur, die durch Ziehen einer Form in eine Richtung hergestellt werden kann. Somit kann diese Streifenleitung unter Verwendung einer einzelnen Form leicht hergestellt werden.
Vierte Ausführungsform der Antenne mit kennzeichnender Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand der 16A und 16B eine Struktur gemäß der vierten Ausführungsform in Bezug auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung erläutert. 16A ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der vierten Ausführungsform zeigt, und 16B ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B' in 16A.
In den 16A und 16B tragen gleiche Teile wie jene in den 15A und 15B gleiche Bezugszeichen und sind ihre Erläuterungen hier weggelassen.
In den 16A und 16B ist in der Masseebene 141 ein Loch 141a vorgesehen und sind hier ein Antennenbauelement 144 und ein parasitäres Bauelement 145 neu hinzugefügt. Das wie in 16B gezeigte Antennenbauelement 144 ist im dielektrischen Material 140 vertikal so vorgesehen, dass es aus dem Loch 141a in der Masseebene 141 nach oben vorsteht, und das untere Ende des Bauelements 144 ist mit dem Ende 143a eines Streifenleiters 143 elektrisch verbunden. Wie oben beschrieben wurde, kann in diesem Fall angenommen werden, dass die elektrische Gleichförmigkeit in Bezug auf die Dicke über den gesamten Bereich des dielektrischen Materials 140 in 16A erfüllt ist; somit wirkt die in 16B gezeigte Masseebene 141 als gemeinsame Masse für das Antennenbauelement 144 und für den Streifenleiter 143. Das parasitäre Bauelement 145 ist vor dem Antennenbauelement 144 angebracht.
Wenn der aus dem dielektrischen Material 140, aus der Masseebene 141 und aus dem Streifenleiter 143 bestehenden Streifenleitung in der obigen Struktur Mikrowellen zugeführt werden, werden die Mikrowellen vom Antennenbauelement 144 abgestrahlt. Zu dieser Zeit haben die abgestrahlten Mikrowellen über die reflektierende Platte 142 und das parasitäre Bauelement 145 eine Richtwirkung in Richtung der positiven X-Achse.
Außerdem ist in der obigen Struktur die Schlitzbreite Ws der Schlitze 140c, 140c, 0,1-mal so groß wie die Wellenlänge der Mikrowellen; somit kann die reflektierende Platte 142 elektrisch als eine reflektierende Platte ohne Schlitze angenommen werden.
Wie oben erläutert wurde, kann die Masseebene 141 gemäß der Antenne, die eine Streifenleitung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, als die gemeinsame Masse für den Streifenleiter 143 und für das Antennenbauelement 144 verwendet werden; somit kann die vorliegende Antenne im Vergleich zu der herkömmlichen Antenne mit einer Triplate-Struktur unter Verwendung von weniger Formen für das Metallformgießen leicht hergestellt werden.
Fünfte Ausführungsform einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand von 17 eine Struktur gemäß der fünften Ausführungsform erläutert, die sich auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung bezieht. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der fünften Ausführungsform zeigt, wobei in dieser Figur gleiche Teile wie jene in 16A gleiche Bezugszeichen tragen und ihre Erläuterungen hier weggelassen sind.
In 17 sind der Bereich und die Anzahl der Schlitze, die im vorstehenden Abschnitt 140a aus dielektrischem Material 140 ausgebildet sind, im Vergleich zu 16A verschieden und ist die Position des Streifenleiters 143 ebenfalls verschieden. Außerdem ist in 17 das parasitäre Element 145 in 16A zweckmäßigkeitshalber weggelassen.
Das heißt, in 17 sind lediglich in der Nähe der linken Seite (Fläche) in der Figur vier Schlitze 140c, 140c, ... ausgebildet, während in dem verbleibenden Abschnitt kein Schlitz vorgesehen ist. Somit gibt es im vorstehenden Abschnitt 140a in dem Abschnitt, der in einer Orientierung entgegengesetzt in Bezug auf die Richtung R der maximalen Strahlung der vom Antennenbauelement 144 abgestrahlten Mikrowellen positioniert ist, mit anderen Worten, in dem Abschnitt auf der Rückseite des Antennenbauelements 144 in der Figur, keine Schlitze (140c, 140c ...).
Andererseits ist der Streifenleiter 143 als eine dünne Lage unter den Schlitzen 140c, 140c, ... auf der Rückseite 140d des dielektrischen Materials 140 ausgebildet. Das heißt, die dünne Lage des Streifenleiters 143 ist in Bezug auf die Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Querrichtung positioniert.
Gemäß der obigen Struktur sind die Schlitze 140c, 140c, ... in dem Abschnitt (in dem vorstehenden Abschnitt 140a) in einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung nicht vorgesehen; somit können Einflüsse, die durch die Schlitze 140c, 140c, ... auf die Antennencharakteristiken verursacht werden, im Vergleich zu der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, wie sie in der vierten Ausführungsform gezeigt ist, verringert werden.
Sechste Ausführungsform einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand von 18 eine Struktur gemäß einer sechsten Ausführungsform erläutert, die sich auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung bezieht. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Antenne mit eine Streifenleitung der sechsten Ausführungsform zeigt, wobei in dieser Figur gleiche Teile wie jene in 14A die gleichen Bezugszeichen tragen und ihre Erläuterungen hier weggelassen sind.
In 18 ist im vorstehenden Abschnitt 130a anstelle des in 14A gezeigten Durchgangslochs 130c ein Durchgangsloch 130e vorgesehen, wobei die Position der Streifenleitung 133 ebenfalls anders ist.
Das heißt, das Durchgangsloch 130e in 18 ist in der Nähe der linken Seite (Fläche) des vorstehenden Abschnitts 130a und in einer Position, die zu einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mirkowellenstrahlung versetzt ist, ausgebildet. Außerdem ist der Streifenleiter 133 als eine dünne Lage so auf der Rückseite 130d des dielektrischen Materials 130 ausgebildet, dass der Leiter unter dem Durchgangsloch 130e positioniert ist.
Dementsprechend ist die dünne Lage des Streifenleiters 133 in Bezug auf die Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Querrichtung positioniert und die Breite W des Streifenleiters 133 kleiner als die Breite des Durchgangslochs 130e.
Gemäß der obigen Struktur gibt es in einem Abschnitt (einem vorstehenden Abschnitt 130a), der in einer zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung entgegengesetzten Richtung positioniert ist, kein Durchgangsloch 130e; somit können durch das Durchgangsloch 130e verursachte Einflüsse auf die Antennencharakteristiken im Vergleich zu der Antenne, die eine Streifenleitung der zweiten Ausführungsform verwendet, verringert werden.
Siebente Ausführungsform einer Antenne mit kennzeichnender Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand von 19 eine Struktur gemäß der siebenten Ausführungsform erläutert, die sich auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung bezieht. 19 ist eine Rückseitenansicht, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der siebenten Ausführungsform zeigt.
Das Bezugszeichen 150 bezeichnet in 19 ein scheibenförmiges dielektrisches Material, auf dessen Oberfläche (d. h. auf der Rückseite dieser Figur) ein dickwandiger zylindrischer vorstehender Abschnitt 150a ausgebildet ist. Dieser vorstehende Abschnitt 150a besitzt dieselbe Struktur wie der, der dadurch erhalten wird, dass der (in 14A gezeigte) vorstehende Abschnitt 130a oder der (in 16A gezeigte) vorstehende Abschnitt 140a so geändert ist, dass er zylindrisch ist.
Im vorstehenden Abschnitt 150a sind an zwölf Positionen mit gleichen Zwischenräumen auf einer Umfangslinie am Basisende des vorstehenden Abschnitts Durchgangslöcher (nicht gezeigt) ausgebildet, die ähnlich dem wie in 14A gezeigten Durchgangsloch 130c sind. Das heißt, die obigen mehreren Durchgangslöcher entsprechen jeweils mehreren später beschriebenen Streifenleitern 153, 153, ... Der Grund, dass die Durchgangslöcher an den zwölf Positionen mit gleichen Zwischenräumen auf einer Umfangslinie ausgebildet sind, ist hier, dass zwölf Sektoren bereitgestellt sind, d. h., dass die Anzahl der Durchgangslöcher gemäß der Anzahl der Sektoren bestimmt ist.
Das Bezugszeichen 151 bezeichnet eine Masseebene, die durch Überziehen der Oberfläche des vorstehenden Abschnitts 150a aus dielektrischem Material 150 mit einer dünnen Lage dielektrischen Materials ausgebildet worden ist. Der vorstehende Abschnitt 150a und die dünne Lage der Masseebene 151, die auf dem vorstehenden Abschnitt 150a ausgebildet ist, wirken als reflektierende Platte 152 wie die in 14A gezeigte reflektierende Platte 132. Die Streifenleiter 153, 153, ... sind als eine dünne Lage dielektrisches Material auf der Rückseite (d. h. auf der Oberflächenseite von 19) als von der Mitte O aus strahlenförmig ausgebildet.
Die Breite dieser Streifenleiter 153, 153, ... ist kleiner als die Breite (d. h. der Innendurchmesser) der im vorstehenden Abschnitt 150a ausgebildeten Durchgangslöcher. Die Bezugszeichen 154, 154, ... bezeichnen mehrere Antennenbau elemente, die an jeder den Streifenleitern 153, 153, ... entsprechenden Position vertikal in der Weise vorgesehen sind, dass der obere Abschnitt jedes Antennenbauelements von der Oberfläche des dielektrischen Materials 150 vorsteht. Der untere Abschnitt jedes Antennenbauelements 154 ist mit einem Ende jedes Streifenleiters 153 elektrisch verbunden.
Die Masseebene 151 wirkt hier ähnlich wie die wie in 14A gezeigte Masseebene 131 als die gemeinsame Masse für die Streifenleiter 153, 153, ... und für die Antennenbauelemente 154, 154, ... Das Bezugszeichen 155 bezeichnet einen Sektorschalter, der eine Schaltsteuerung ausführt, um die Antennenbauelemente 154, 154, ... zu versorgen.
Abgesehen davon, dass die Versorgungszustände in Bezug auf die Antennenbauelemente 154, 154, ... durch den Sektorschalter 155 gesteuert und geschaltet werden, sind die Operationen der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, dieser siebenten Ausführungsform ähnlich jenen der wie in 14A gezeigten Antenne (die eine Streifenleitung verwendet); somit sind Erläuterungen davon weggelassen.
Wie oben erläutert wurde, kann die Masseebene 151 gemäß der Antenne, die die Streifenleitung verwendet, in der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als gemeinsame Masse für die Streifenleiter 153, 153, ... und für die Antennenbauelemente 154, 154, ... verwendet werden; somit kann die vorliegende Antenne mit weniger Formen für das Metallformgießen im Vergleich zu der wie in den 25A und 25B gezeigten Antenne mit der Triplate-Struktur leicht hergestellt werden.
In den obigen Erläuterungen für die Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der siebenten Ausführungsform sind an dem wie in 19 gezeigten vorstehenden Abschnitt 150a mehrere Durchgangslöcher vorgesehen. Allerdings ist die Ausführungsform nicht auf diese Bildung beschränkt und können in mehreren Abschnitten auf der Umfangsfläche des zylindrischen vorstehenden Abschnitts 150a wie im Fall des wie in 16A gezeigten vorstehenden Abschnitts 140a mehrere Schlitze ausgebildet sein. In diesem Fall können ähnliche Wirkungen wie durch die Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, wie sie in 16A gezeigt ist, erhalten werden.
Achte Ausführungsform einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand von 20 eine Struktur gemäß der achten Ausführungsform erläutert, die sich auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung bezieht. 20 ist eine Rückseitenansicht, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der achten Ausführungsform zeigt.
In 20 tragen gleiche Teile wie jene in 19 gleiche Bezugszeichen und sind ihre Erläuterungen hier weggelassen. In 20 sind anstelle der Streifenleiter 153, 153, ... und der Antennenbauelemente 154, 154, ... Streifenleitungen 156, 156, ..., Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... und Antennenbauelemente 158, 158, ... vorgesehen.
Die in 20 gezeigten Streifenleitungen 156, 156, ... werden durch Überziehen der Rückseite (d. h. der Oberflächenseite dieser Figur) des dielektrischen Materials 150 mit dünnen Lagen dielektrischer Materialien in einer Weise ausgebildet, dass die Streifenleitungen strahlenförmig von der Mitte 0 ausgehen. Die Breite dieser Streifenleiter 156, 156, ... ist kleiner als die Breite der mehreren Durchgangslöcher, die im vorstehenden Abschnitt 150a ausgebildet sind, und die Länge der Streifenleiter ist kleiner als die der wie in 19 gezeigten Streifenleiter 153, 153, ...
Die Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... sind als verlängerte Streifenleitungen 156, 156 ... auf der Rückseite des dielektrischen Materials 150 ausgebildet. Die Bezugszeichen 158, 158, ... bezeichnen Antennenbauelemente, die an jeder Position, die den Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... entspricht, vertikal in der Weise vorgesehen sind, dass ein oberer Abschnitt jedes Antennenbauelements von der Oberfläche des dielektrischen Materials 150 aus vorsteht. Der untere Abschnitt jedes der Antennenbauelemente 158, 158, ... ist mit einem Ende jeder der Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... elektrisch verbunden. Diese Viertelwellenlängenschaltungen 157 sind hier so vorgesehen, dass sie eine Anpassungsbedingung zwischen dem kennzeichnenden Widerstand der Streifenleitung 156 und der Impedanz des Antennenbauelements 158 als ein Ende herstellen.
Andererseits wirkt die Masseebene 151 als gemeinsame Masse für die Streifenleitungen 156, 156, ..., für die Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, und für die Antennenbauelemente 158, 158, ...
Die Grundoperationen der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der achten Ausführungsform sind fast ähnlich jenen der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der oben erwähnten siebenten Ausführungsform; somit sind Erläuterungen davon weggelassen.
Wie oben erläutert wurde, kann gemäß der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Masseebene 151 als gemeinsame Masse für die Streifenleitungen 156, 156, ..., für die Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... und für die Antennenbauelemente 158, 158, ... verwendet werden; somit kann die vorliegende Erfindung im Vergleich zu der herkömmlichen Antenne mit der Triplate-Struktur unter Verwendung von weniger Formen für das Metallformgießen leicht hergestellt werden.
In der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der achten Ausführungsform können wie im Fall der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der siebenten Ausführungsform anstelle der mehreren Durchgangslöcher in den Umfangsabschnitten auf der Umfangsseite des zylindrischen vorstehenden Abschnitts 150a mehrere Schlitze vorgesehen sein. In diesem Fall können ähnliche Wirkungen wie durch die wie in 16A gezeigte Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, erhalten werden.
Neunte Ausführungsform einer Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung
Im Folgenden wird in Bezug auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung anhand der 21A und 21B eine Struktur gemäß der neunten Ausführungsform erläutert. 21A und 21B sind Rückseitenansichten, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der neunten Ausführungsform zeigen, wobei in diesen 21A und 21B Teile, die gleich jenen in 19 sind, gleiche Bezugszeichen tragen und ihre Erläuterungen hier weggelassen sind.
In den 21A und 21B sind z. B. die Positionen der Durchgangslöcher (oder Schlitze) im vorstehenden Abschnitt 150a und die Positionen der Streifenleiter 153, 153, ... von den in 19 gezeigten verschieden.
Das heißt, in 21A und 21B sind ähnlich der Antenne, die Streifenleitungen verwendet, wie sie in den 17 oder 18 gezeigt ist, in jedem Abschnitt, der zu einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Bezug auf die Strahler versetzt ist, Schlitze oder mehrere Durchgangslöcher vorgesehen.
Andererseits sind in 21A die (in der Nähe der anderen Enden der Streifenleiter 153 vorhandenen) Anschlüsse des (wie in 19 gezeigten) Sektorschalters 155 und der Streifenleiter 153, 153, ... als dünne Lagen, jeweils unter einem vorgegebenen Winkel entgegen der Uhrzeigerrichtung in der Figur in Querrichtung, ausgebildet.
Im Gegensatz dazu sind in 21B die Positionen der Anschlüsse (die in der Nähe der anderen Enden der Streifenleiter 153 vorhanden sind) des (wie in 19 gezeigten) Sektorschalters 155 nicht geändert, sondern nur die Streifenleiter 153, 153, ... jeweils unter einem vorgegebenen Winkel entgegen der Uhrzeigerrichtung in der Figur in Querrichtung als dünne Lagen ausgebildet.
Wie oben erläutert wurde, sind gemäß der Struktur der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht in jedem Abschnitt (vorstehenden Abschnitt 150a), der einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Bezug auf die Strahler entspricht, Durchgangslöcher (oder Schlitze) vorgesehen; somit können Einflüsse, die durch die Durchgangslöcher (oder Schlitze) auf die Antennencharakteristiken verursacht werden, im Vergleich zu der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, der siebenten Ausführungsform verringert werden.
Zehnte Ausführungsform einer Antenne mit kennzeichnender Streifenleitung
Im Folgenden wird anhand der 22A und 22B eine Struktur gemäß der zehnten Ausführungsform in Bezug auf eine Antenne mit einer kennzeichnenden Streifenleitung erläutert. Die 22A und 22B sind Rückseitenansichten, die die Struktur der Antenne mit einer Streifenleitung der zehnten Ausführungsform zeigen, wobei in diesen 22A und 22B Teile, die gleich jenen in 20 sind, gleiche Bezugszeichen tragen und ihre Erläuterungen hier weggelassen sind.
In den 22A und 22B sind z. B. die Positionen der Durchgangslöcher (oder Schlitze), der Streifenleitungen 156 und der Viertelwellenlängen-Anpassungs schaltungen 157 im Vergleich zu 20 verschieden.
Das heißt, in 22A und 22B sind ähnlich der Antenne, die Streifenleitungen verwendet, wie sie in 17 oder 18 gezeigt ist, in jedem Abschnitt (vorstehenden Abschnitt 150a), der zu einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Bezug auf die Strahler versetzt ist, Schlitze oder mehrere Durchgangslöcher vorgesehen.
Andererseits sind in 22A Anschlüsse (die in der Nähe der anderen Enden der Streifenleiter 156 vorgesehen sind) des (wie in 20 gezeigten) Sektorschalters 155, Streifenleiter 156, 156, ... und Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... als dünne Lagen ausgebildet, die jeweils um einen vorgegebenen Winkel entgegen der Uhrzeigerrichtung in der Figur quer versetzt sind.
Im Gegensatz dazu sind in 22B die Positionen von (in der Nähe der anderen Enden der Streifenleiter 156 vorhandenen) Anschlüssen des (wie in 20 gezeigten) Sektorschalters 155 nicht geändert, sondern nur die Streifenleiter 156, 156, ... und die Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltungen 157, 157, ... jeweils unter einen vorgegebenen Winkel entgegen der Uhrzeigerrichtung in der Figur in Querrichtung als dünne Lagen ausgebildet.
Wie oben erläutert wurde, sind gemäß der Struktur der Antenne, die eine Streifenleitung verwendet, in der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht in jedem Abschnitt (des vorstehenden Abschnitts 150a), der einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung R der maximalen Mikrowellenstrahlung in Bezug auf die Strahler entspricht, Durchgangslöcher (oder Schlitze) vorgesehen; somit können Einflüsse, die durch die Durchgangslöcher (oder Schlitze) auf die Antennencharakteristiken verursacht werden, im Vergleich zu der Antenne, die eine Streifenleitung der achten Ausführungsform verwendet, verringert werden.
Im Folgenden werden Verfahren für die Herstellung einer Antenne mit einer reflektierenden Platte, in der Schlitze oder Durchgangslöcher vorgesehen sind, erläutert.
Falls Schlitze in einer reflektierenden Platte als ein Bestandteil der Antenne vorgesehen sind, entspricht die Richtung der Schlitze diesem einen oder diesen mehreren parasitären Bauelementen. Daher ist in Linien senkrecht zu einer Masse ebene kein konkaver oder konvexer Abschnitt zu beobachten, somit reicht es aus, eine Form in eine einzige Richtung zu ziehen. Dementsprechend ist die Anzahl der für die Herstellung von Antennen notwendigen Formen wie in den oben beschriebenen Verfahren zur leichten Herstellung eins.
Falls in einer reflektierenden Platte Durchgangslöcher vorgesehen sind, kann eines der folgenden drei Herstellungsverfahren verwendet werden.

(1) Nachdem eine Antenne ohne ein Loch wie in 2A oder dergleichen gezeigt geformt worden ist, werden unter Verwendung eines Werkzeugs wie etwa einer Schneidemaschine Durchgangslöcher erzeugt und wird die Antenne plattiert.
(2) Nachdem eine Antenne ohne ein Loch wie in 2A oder dergleichen gezeigt geformt worden ist, werden unter Verwendung einer zweiten Form Durchgangslöcher erzeugt und wird die Antenne plattiert.
(3) Der erste Abschnitt (siehe Bezugszeichen 170 in 26B), der aus Stegen und einer reflektierenden Platte mit Durchgangslöchern besteht, und der zweite Abschnitt (siehe Bezugszeichen 171 in 26B), der aus einer Masseebene und aus parasitären Elementen besteht, werden jeweils unter Verwendung zweier Formen ausgebildet und daraufhin kombiniert und die kombinierten Abschnitte werden plattiert.

Falls für die Herstellung von Mehrsektor-Kreisantennen mit Durchgangslöchern das obige Verfahren (2) angenommen wird, kann ein geteilter Abschnitt (als ein Viertel oder dergleichen, wie in 26A gezeigt ist) unter Verwendung einer ersten Form zum leichten Ziehen hergestellt werden und werden daraufhin unter Verwendung einer zweiten Form Durchgangslöcher 160 ausgebildet. Nach diesen Prozessen werden die zwei Abschnitte kombiniert, um eine Kreisform herzustellen. Auf diese Weise können die Formen leicht gezogen werden.
Falls in dem obigen Herstellungsverfahren (3) zwei Abschnitte kombiniert werden, wird die Kombination außerdem durch (i) die Verwendung von Lötmittel, (ii) die Verwendung von leitendem Haftmittel oder (iii) die vorherige Ausbildung eines Abschnitts, in den der verbleibende Abschnitt getan wird, und das Einpassen des verbleibenden Abschnitts in den zuvor ausgebildeten Abschnitt (als einteilig) ausgeführt.
Nach den obigen Herstellungsprozessen werden Streifenleitungen und dergleichen ausgebildet, um eine Antenne fertigzustellen.
Die Form der Masseebene der Antenne kann hier (wie in 14A oder 16A gezeigt ist) ein Rechteck, (wie in 19 usw. gezeigt ist) ein Kreis oder (wie in 5A usw. gezeigt ist) ein Fächer sein.
Wie oben erläutert wurde, kann durch Bereitstellung eines oder mehrerer Durchgangslöcher in einem vorstehenden Abschnitt angenommen werden, dass die Dicke des dielektrischen Materials über alle Bereiche in Bezug auf die Streifenleiter festgesetzt ist; somit kann außer der leichten Herstellung die charakteristische Impedanz über alle Bereiche festgesetzt werden. Daher können die Reflexion und der Verlust elektromagnetischer Wellen als Übertragungsmedien auch dann verringert werden, wenn in dem dielektrischen Material ein sehr dicker vorstehender Abschnitt vorhanden ist.
Durch Bereitstellung mehrerer Schlitze in einem vorstehenden Abschnitt kann außerdem angenommen werden, dass die Dicke des dielektrischen Materials über alle Bereiche in Bezug auf die Streifenleiter festgesetzt ist; somit kann die charakteristische Impedanz über alle Bereiche festgesetzt werden. Somit können die Reflexion und der Verlust elektromagnetischer Wellen als Übertragungsmedien in diesem Fall ebenfalls auch dann verringert werden, wenn in dem dielektrischen Material ein sehr dicker vorstehender Abschnitt vorhanden ist.
Darüber hinaus kann durch Bereitstellung eines oder mehrerer Durchgangslöcher oder Schlitze in einer reflektierenden Platte die Dicke des dielektrischen Materials als elektrisch festgesetzt angenommen werden. Somit wirkt die Masseebene als die gemeinsame Masse für die Antennenbauelemente und für die Streifenleiter. Außerdem können die Antennen im Vergleich zu der Antenne mit einer Triplate-Struktur unter Verwendung von weniger Formen für das Metallgießformgießen leicht hergestellt werden.
Andererseits können durch Bereitstellung eines oder mehrerer Durchgangslöcher oder Schlitze in jeder Position, die sich mit einer Orientierung entgegengesetzt zur Richtung der maximalen Strahlung der von jedem Antennenbauelement ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen nicht überlappt, durch die Durchgangslöcher oder Schlitze verursachte Einflüsse auf die Antennencharakteristiken verringert werden.
Antenne, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht
In letzter Zeit haben drahtlose Hochgeschwindigkeits-LANs die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, wobei, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, verschiedene Frequenzen wie etwa 19 GHz, 2,4 GHz, 5 GHz und 60 GHz untersucht werden.
Falls eine Mehrsektorantenne mit schmalem Strahl, die sich auf irgendwelche mehreren Frequenzen wie etwa "5 GHz und 19 GHz" oder "19 GHz und 60 GHz" bezieht, als eine einzelne Antenne verwirklicht werden kann, kann somit die Zweckmäßigkeit für die Endgerätanwender verbessert werden und können Konstruktionen zur Bildung von Basisstationen verringert werden.
Dementsprechend werden im Folgenden hinsichtlich Antennen mit der oben erwähnten Struktur zur leichten Herstellung Ausführungsformen erläutert, in denen Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen in der Antenne enthalten sind.
27A und 27B zeigen die erste Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, d. h. ein Beispiel einer Antenne, die gemeinsame Frequenzen verwendet. 27A ist eine perspektivische Ansicht, während 27B eine Oberseite zeigt.
Diese Antenne arbeitet sowohl bei einer ersten, niedrigeren Frequenz f1 als auch bei einer zweiten, höheren Frequenz f2, wobei diese Antenne aus einer 6-Sektor-Antenne für die Frequenz f1 und aus einer weiteren 6-Sektor-Antenne für die Frequenz f2 besteht.
Die Bezugszeichen 201 bezeichnen in den 27A und 27B Elemente, die bei der ersten Frequenz f1 arbeiten, wobei diese in dieser ersten Ausführungsform einer mit dem Bezugszeichen 223 bezeichneten Monopol-Yagi-Uda-Antenne entsprechen. Das Bezugszeichen 225 bezeichnet einen oder mehrere Stege in dieser Monopol-Yagi-Uda-Antenne, wobei dieser eine bzw. diese mehreren Stege gleichzeitig als einer oder als mehrere Reflektor(en) 203 einer Winkelreflektoran tenne als die zweite Sektorantenne, die mit der Frequenz f2 arbeitet, wirkt (wirken).
Das Bezugszeichen 202 bezeichnet eines oder mehrere Strahlerbauelemente der zweiten Sektorantenne, das Bezugszeichen 224 bezeichnet eine Masseebene und das Bezugszeichen 226 bezeichnet einen zylindrischen Reflektor. Andererseits bezeichnet das Bezugszeichen "2r" den Durchmesser der Masseebene 224, bezeichnet das Bezugszeichen "2s" den Durchmesser des zylindrischen Reflektors 226, bezeichnet das Bezugszeichen "gl" die Masseebenenlänge (d. h. eine Entfernung vom zylindrischen Reflektor 226 bis zu einem Ende der Masseebene), bezeichnet das Bezugszeichen "la" eine Array-Länge, bezeichnet das Bezugszeichen "lr" die Steglänge und bezeichnet das Bezugszeichen "hr" die Steghöhe. Diese Definitionen werden ebenfalls in Bezug auf die später erläuterten weiteren Zeichnungen verwendet.
Die "Winkelreflektorantenne" bedeutet hier eine Antenne mit einem Strahler 202 und mit zwei zu diesem Strahler 202 benachbarten Stegen 203.
Die horizontale Strahlbreite wird in der Monopol-Yagi-Uda-Antenne gemäß der Array-Länge la eingestellt, während die vertikale Strahlbreite gemäß der Masseebenenlange gl eingestellt wird.
Falls die Länge des Stegs 203 in der Winkelreflektorantenne der gemäß der verwendeten Funkfrequenz spezifizierten Wellenlänge entspricht, kann die Strahlbreite gemäß dem Eckwinkel (3 eingestellt werden. Allerdings wird diese Einstellung außer unter Verwendung des Eckwinkels unter Verwendung der Länge und der Höhe des Stegs 203 ausgeführt, falls die Länge des Stegs 203 kleiner als die Wellenlänge ist. Außerdem wird in der Winkelreflektorantenne die Bogenlänge "cl", die einen Aperturbereich beeinflusst, gemäß der Betriebsfrequenz geändert.
Falls z. B. bei der ersten, niedrigeren Frequenz f1 von 5 GHz und bei der zweiten, höheren Frequenz f2 von 19,5 GHz die Steglänge lr 0,5-mal so lang wie die Wellenlänge bei der Frequenz f1 ist, wird die Länge bei der Frequenz f2 1,95-mal so lang wie die Wellenlänge. Hier ist ein Beispiel gezeigt, in dem die Steglänge lr 0,5-mal so lang wie die Wellenlänge bei der Frequenz f1 ist; allerdings ist es notwendig, die Steglänge und dergleichen in Anbetracht der für jede Antenne angenommenen Frequenzen zu bestimmen.
28A und 28B zeigen die zweite Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei dies ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 28A zeigt ein Beispiel, in dem die wie in 27A und 27B gezeigte Monopol-Yagi-Uda-Antenne für Bauelemente einer Sektorantenne verwendet wird, die mit einer ersten Frequenz arbeitet, wobei der Durchmesser 2s des zylindrischen Reflektors von dem in den 27A und 27B gezeigten Fall verschieden ist. Auf diese Weise kann die Bogenlänge cl, die den Aperturbereich der zweiten Sektorantenne beeinflusst, gemäß der Frequenz geändert werden.
Das heißt, wie in 28B gezeigt ist, ist es möglich, den Eckwinkel einer Antenne (eines Antennenbauelements), die (das) aus der Winkelreflektorantenne besteht, durch Ändern des Durchmessers 2s des zylindrischen Reflektors von β (siehe 27B) auf β' zu ändern, während der Eckwinkel α einer Antenne (eines Antennenbauelements) als eines Bestandteils der Monopol-Yagi-Uda-Antenne festgesetzt ist.
Außerdem tragen in den 28A und 28B Teile, die gleich jenen in den 27A und 27B sind, gleiche Bezugszeichen und sind ihre Erläuterungen weggelassen. Außerdem tragen in den folgenden Zeichnungen Teile, die bereits erläuterten entsprechen, gleiche Bezugszeichen und sind ihre Erläuterungen weggelassen.
29A und 29B zeigen die dritte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei diese ebenfalls ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 29A und 29B zeigen ein Beispiel, in dem eine Antenne mit der zweiten Betriebsfrequenz ein Hornstrahler 227 ist. 29A zeigt ein Beispiel, in dem Antennen, die bei zwei Frequenzen arbeiten, beide vom 6-Sektor-Typ sind, während 29B zeigt, dass diese Antennen beide vom 8-Sektor-Typ sind. In jedem Fall wirkt die Seitenfläche des Hornstrahlers außerdem als eine Seitenfläche der Monopol-Yagi-Uda-Antenne.
"Hornstrahler" bedeutet hier eine Antenne, die einen Strahler, zwei zu dem Strahler benachbarte Stege und eine Metallkappe, die die zwei Stege abdeckt, umfasst. Außerdem kann die Strahlbreite des Hornstrahlers gemäß einem Bereich der Apertur des Hornstrahlers eingestellt werden. Außerdem können durch Ändern der Längs- und der Querlänge bei der Apertur verschiedene Strahlungsmuster erhalten werden. Dementsprechend werden die Spezifikationswerte für den Hornstrahler in Anbetracht dieser Punkte bestimmt.
30 zeigt die vierte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei diese ebenfalls ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. Die Antenne in 30 besitzt dieselbe Struktur wie die in 19A und 19B gezeigte, wobei hier in dem Hornstrahler 227, der mit der zweiten Frequenz arbeitet, ein dielektrisches Material 204 vorgesehen ist. Obgleich die Größen jedes Stegs oder der Zylinderdurchmesser 2s gemäß der vorliegenden Erfindung fest bestimmt sind, kann durch Einstellen der Dicke oder der relativen Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials 204 bei einer gewünschten Frequenz eine gewünschte Strahlbreite verwirklicht werden.
Zusätzlich kann in der Winkelreflektorantenne außerdem eine gewünschte Strahlbreite bei einer gewünschten Frequenz dadurch verwirklicht werden, dass ein dielektrisches Material vorgesehen wird und die Dicke oder die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials eingestellt wird.
31 zeigt die fünfte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei dies ebenfalls ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 31 zeigt ein Beispiel, in dem eine Sektorantenne, die mit der zweiten Frequenz arbeitet, ein Winkelreflektortyp ist, wobei eine Steuerung zum Erhalten einer gewünschten Strahlbreite bei einer gewünschten Frequenz durch Bereitstellung eines oder mehrerer mit dem Bezugszeichen 205 bezeichneter metallischer Stege verwirklicht wird.
Der Einstellung der Strahlbreite wird hier durch Vorbereiten metallischer Stege mit der am besten geeigneten Länge in Bezug auf eine Umfangsrichtung der Antenne und durch Einstellen der Anzahl der Stege und der Länge jedes metallischen Stegs in einer Richtung in Bezug auf die Strahler (d. h. die Breite jedes Stegs) ausgeführt.
In dem Hornstrahler kann die Strahlbreite hier ebenfalls auf ähnliche Weise unter Verwendung metallischer Stege eingestellt werden.
32 zeigt die sechste Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, die ebenfalls ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 32 zeigt ein Beispiel, in dem eine Sektorantenne, die mit der zweiten Frequenz arbeitet, ein Winkelreflektortyp ist, wobei die zweite Sektorantenne ebenfalls parasitäre Bauelemente 206 aufweist. Gemäß der obigen Struktur wird eine Steuerung zum Erhalten einer gewünschten Strahlbreite bei einer gewünschten Frequenz ausgeführt.
Die Strahlbreite wird hier wie folgt eingestellt. Die Höhen der parasitären Bauelemente 206 und der Strahler 202 werden auf etwa 1/4-mal so viel wie die Wellenlänge in Bezug auf eine gewünschte Frequenz eingestellt. Während der Durchmesser jedes Elements länger wird, wird die entsprechende Höhe auf etwas kleiner als "1/4 Wellenlänge" eingestellt, um das Bauelement bei der gewünschten Frequenz resonant zu machen. Außerdem wird die Höhe des parasitären Bauelements 206 kleiner als die des Strahlers 202 eingestellt, sodass elektrische Wellen vom Strahler 202 auf das parasitäre Bauelement 206 übertragen werden können. Wie oben beschrieben wurde, bezieht sich die Länge jedes Bauelements auf seine Betriebsfrequenz.
Hinsichtlich der Strahlbreite werden die Strahlungsmuster in der horizontalen und in der konischen Ebene durch Bereitstellung der parasitären Bauelemente schmaler. In diesem Fall wird der Grad der Schärfe gemäß der Anzahl parasitärer Bauelemente geändert, d. h., je höher die Anzahl parasitärer Bauelemente ist, desto schmaler wird die Strahlbreite.
Außerdem ist es in dem Hornstrahler möglich, die Länge jedes Strahlers 1/4-mal so lang wie die Wellenlänge in Bezug auf eine Betriebsfrequenz einzustellen und die Einstellung zur Verwirklichung einer für die gewünschte Frequenz geeigneten Strahlbreite durch Bereitstellung von Strahlern oder parasitären Bauelementen auszuführen.
33 zeigt die siebente Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei sie ebenfalls ein Beispiel einer Antenne ist, die zwei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 33 zeigt ein Beispiel, in dem die erste Sektorantenne, die mit der ersten Frequenz arbeitet, 6 Sektoren aufweist, während die zweite Sektorantenne, die mit der zweiten Frequenz arbeitet, 3 Sektoren aufweist. Um die Umfangsrichtung (d. h. 360°) bei jeder Frequenz abzudecken, ist es in diesem Fall bevorzugt, dass die Halbwertsleistung in der horizontalen Ebene der ersten Sektorantenne 60° (d. h. 360°/6 Sektoren) ist, während die Halbwertsleistung in der horizontalen Ebene der zweiten Sektorantenne vorzugsweise 120° (d. h. 360°/3 Sektoren) sein sollte.
34 zeigt die achte Ausführungsform einer Antenne, die aus Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, wobei dies ein Beispiel einer Antenne ist, die drei Arten gemeinsamer Frequenzen verwendet. 34 zeigt ein Beispiel, in dem die erste, 6-Sektor-Antenne (-Antenneneinheit), die bei der ersten Frequenz arbeitet, die zweite, 3-Sektor-Antenne (-Antenneneinheit), die bei der zweiten Frequenz arbeitet, und die dritte, 3-Sektor-Antenne (die mit dem Bezugszeichen 207 bezeichnete Antenneneinheit), die bei der dritten Frequenz arbeitet, als eine einzelne Antenne verwirklicht sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl gemeinsamer Frequenzen nicht auf "zwei" beschränkt, sondern kann, wie in 34 gezeigt ist, eine beliebige Anzahl angenommen werden.
Um die Halbwertsleistung von 120° zu erhalten, kann hinsichtlich 34 unter Verwendung von Reflektoren, deren physikalische Größen dieselben sind und deren elektrische Größen in Bezug auf die Sektorantennen der zweiten und der dritten Frequenz verschieden sind, bei einer der Frequenzen eine Steuerung ausgeführt werden, wie sie in den oben erwähnten Ausführungsformen gezeigt ist, d. h. wenigstens eines von (i) einem dielektrischen Material, (ii) metallischen Stegen und (iii) parasitären Bauelementen vorgesehen werden, oder kann eine Entfernung zwischen jedem Strahler und Reflektor eingestellt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Antenne für gemeinsame Frequenzen verwirklicht werden, die irgendeine Anzahl von Sektoren aufweist und irgendeine Anzahl von Betriebsfrequenzen verwendet.
Nachfolgend sind in den 35A und 35B hinsichtlich der in den 27A und 27B gezeigten oben erläuterten Antenne Rechenergebnisse unter Verwendung der Momentenmethode mit den in der folgenden "Tabelle 1" gezeigten Parametern gezeigt.

35A zeigt das Strahlungsmuster in einer horizontalen Ebene in Bezug auf die niedrigere Frequenz f1, während 35B das Strahlungsmuster in einer horizontalen Ebene in Bezug auf die höhere Frequenz f2 zeigt. TABELLE 1

SYMBOL	DEFINITION	PARAMETER
f1	niedrigere Frequenz	f1:f2 = 1:2
f2	höhere Frequenz
λ_f1	Wellenlänge der Frequenz f1
λ_f2	Wellenlänge der Frequenz f2
2r	Durchmesser der Masseebene	3,9 λ_n
2s	Durchmesser des Zylinders	1,1 λ_n
gl	Masseebenenlänge	2,8 λ_n
la	Array-Länge	1,0 λ_n
hr	Höhe des Reflektors	0,39 λ_n
lr	Steglänge	0,52 λ_n

In diesem Beispiel ist das Verhältnis der niedrigeren Frequenz f1 zur höheren Frequenz f2 auf "1 zu 2" eingestellt. Die vorliegende Antenne arbeitet bei der niedrigeren Frequenz f1 als eine Monopol-Yagi-Array-Antenne und arbeitet außerdem bei der höheren Frequenz f2 unter Verwendung der Stege als Winkelreflektoren als eine Winkelreflektorantenne. Wie in den 35A und 35B gezeigt ist, können bei jeder Frequenz Sektorstrahlen mit einer Strahlbreite von 60° bei –3 dB erhalten werden.
Es wird hier ein Verfahren zur Herstellung einer Sektorantenne für mehrere gemeinsame Frequenzen, die verschiedene Betriebsfrequenzen verwendet, erläutert. In einer solchen Antenne werden die Abschnitte wie die Masseebene, parasitäre Bauelemente, die reflektierende Platte und die Stege wie im Fall der oben beschriebenen Antenne zur leichten Herstellung unter Verwendung einer einzelnen Form geformt und daraufhin plattiert. Falls ein Sektor als ein Hornstrahler vorgesehen ist, wird eine aus einer metallischen Platte hergestellte Kappe bereitgestellt, die zwei benachbarte Stege abdeckt. Zusätzlich können bei der Herstellung bei Bedarf metallische Stege oder ein dielektrisches Material vorgesehen werden.
Da die Sektorantenne für mehrere gemeinsame Frequenzen, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, die oben erläuterte Struktur aufweist, kann z. B., indem die in einer Mehrsektor-Monopol-Yagi-Uda-Antenne mit der ersten Betriebsfrequenz enthaltenen Stege als Reflektoren einer Winkelreflektorantenne der zweiten Betriebsfrequenz verwendet werden, eine Antenne mit 2 gemeinsamen Frequenzen verwirklicht werden.
Eine weitere Antenne mit 2 gemeinsamen Frequenzen kann dadurch verwirklicht werden, dass die in einer dünnen Sektorantenne mit der ersten Betriebsfrequenz enthaltenen Stege als Teil eines Hornstrahlers mit der zweiten Betriebsfrequenz verwendet werden.
Die Stege der Mehrsektor-Monopol-Yagi-Uda-Antenne sind hier für die Steuerung unerwünschter Strahlung von einem nächsten Array vorgesehen. Um die ursprünglichen Charakteristiken, die die Yagi-Uda-Antenne besitzt, nicht zu beschädigen, ist die Länge der Stege aber vorzugsweise etwa 0,5-mal so hoch wie die Wellenlänge, d. h. eine Länge, die zum Abdecken eines Strahlers geeignet ist.
Im Gegensatz dazu gilt hinsichtlich des Winkelreflektors, dass die Richtwirkung umso schmaler wird, je länger die Winkellänge ist. In der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung der Antenne mit der höheren Betriebsfrequenz als die zweite Sektorantenne die Stege, deren elektrische Längen kurz genug für Operationen bei der niedrigeren Frequenz sind, ebenfalls als Reflektoren verwendet werden, deren elektrische Längen für Operationen bei der höheren Frequenz lang genug sind.
Darüber hinaus können gemäß der Sektorantenne mit mehreren gemeinsamen Frequenzen, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, selbst wenn die Länge der Stege gemäß der ersten Frequenz beschränkt ist, für die zweite Mehrsektorantenne gewünschte Charakteristiken (wie etwa eine Strahlbreite) zugewiesen werden, indem die zweite Mehrsektorantenne mit dem dielektrischen Material, mit metallischen Stegen und mit parasitären Bauelementen versehen wird.
Andererseits entspricht die Funktion jedes Monopolbauelements der eines parasitären Bauelements mit der ersten Frequenz, das aber bei der zweiten Frequenz weggelassen ist. Dies liegt daran, dass dann, wenn die zweite Frequenz niedrig ist (d. h. die Wellenlänge hoch ist), das Monopolbauelement klein genug ist, um in Bezug auf die Wellenlänge weggelassen zu werden, während dann, wenn die zweite Frequenz hoch ist (d. h. die Wellenlänge niedrig ist), ein entsprechender Zwischenraum zwischen den Monopolbauelementen elektrisch sehr groß ist und diese Elemente nicht in Wechselwirkung miteinander treten. Somit können unter Verwendung solcher Monopolbauelemente als parasitäre Bauelemente reflektierende Platten mit einer festen Größe für zwei oder mehr Arten gemeinsamer Frequenzen oder für irgendein Frequenzverhältnis verwendet werden.
Außerdem können zu der vorliegenden Antenne, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, die oben beschriebenen Techniken hinsichtlich Streifenleitungen hinzugefügt werden.
Wie oben erläutert wurde, kann gemäß der Antenne, die aus mehreren Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen besteht, eine Sektorantenne für die gemeinsame Verwendung mehrerer Frequenzen ohne Änderung der Größe einer herkömmlichen dünnen Sektorantenne leicht verwirklicht werden. Folglich ist es durch Feststellen des vorliegenden Antennentyps möglich, Basisstationen zu verringern und die Verringerung der Größe von Endgeräten eines drahtlosen LAN, in dem mehrere Arten von Diensten bereitgestellt und verwendet werden können, zu verbessern.
Wie oben erläutert wurde, können gemäß der Antenne mit einer Struktur, in der vorstehende Abschnitte in einer einzelnen Richtung vorgesehen sind, leicht kleine und dünnen Antennen hergestellt werden, die gewünschten Antennenfähigkeiten genügen.
Wenn für die Grundantenne (mit der obigen Struktur für die leichte Herstellung) ferner eine oder mehrere charakteristische Streifenleitungen verwendet werden, ist es außer der leichten Herstellung möglich, die Reflexion und den Verlust elektromagnetischer Wellen als Übertragungsmedium zu verringern.
Wenn eine solche Antenne mit den obigen zwei Merkmalen weiter so geändert wird, dass sie mehrere Antenneneinheiten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen enthält, kann eine Antenne verwirklicht werden, die leicht hergestellt werden kann und bei mehreren Frequenzen arbeitet.

Claims

Antenne mit einer Grundstruktur, die umfasst: ein erstes plattenförmiges dielektrisches Material (1); ein zylindrisches Element (6), das auf einer Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials vorgesehen ist; mehrere zweite plattenförmige Elemente (5), die an der äußeren Oberfläche des zylindrischen Elements strahlenförmig vorgesehen sind, wobei eine Stirnfläche jedes zweiten plattenförmigen Elements mit der Oberfläche des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials in Kontakt ist; und Gruppen von Polelementen (4), die zu der Oberfläche des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials senkrecht sind und durch Ausnehmen entsprechender Abschnitte des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials gebildet sind, wobei sich die Gruppe radial von der äußeren Oberfläche des zylindrischen Elements erstreckt und wobei die Polelemente in jeder Gruppe in einer Linie angeordnet sind, wobei jede Gruppe zwischen zwei räumlichen Richtungen der zwei benachbarten zweiten plattenförmigen Elemente vorhanden ist; wobei die Grundstruktur unter Verwendung eines dielektrischen Materials unter Verwendung einer oder mehrerer Metallgießformen gebildet ist; wobei die Oberfläche einer Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials (1) und die Oberflächen des zylindrischen Elements, der zweiten plattenförmigen Elemente und der Polelemente mit einer leitenden Beschichtung (17) überzogen sind, durch die das erste plattenförmige dielektrische Material (1), das zylindrische Element, die zweiten plattenförmigen Elemente und die Polelemente als eine Masseebene (2, 131), als ein Reflektor (6; 132), als Stege (5, 225) bzw. als parasitäre Bauelemente (4) dienen; und wobei auf einer Verlängerung jeder Linie, auf der eine Gruppe der parasitären Bauelemente auf der Masseebene vorhanden ist, und zwischen dem innersten parasitären Bauelement (4) und der äußeren Oberfläche des Reflektors (4) ein Strahler (8, 8b, 9, 202) vorgesehen ist, und wobei: mehrere Durchgangslöcher (130c, 130e) mit einer ersten Breite in einer Querrichtung an mehreren Positionen bei gleichen Zwischenräumen auf einer Umfangslinie an der Basis des Reflektors (6; 132) vorgesehen sind; jedes Durchgangsloch (130c, 130e) in der Weise ausgebildet ist, dass die untere Seite des Durchgangslochs (130c, 130e) und die Oberfläche der Masseebene koplanar sind und die untere Seite mit einer leitenden Beschichtung überzogen ist; und mehrere Streifenleitungen (153, 156) auf der Rückseite der Masseebene unter jedem Durchgangsloch (130c, 130e) vorgesehen sind, wobei die Breite jeder Streifenleitung kleiner als die erste Breite ist, wobei die Versorgung durch Verbinden jeder Streifenleitung (153, 156) mit dem entsprechenden Strahler (154, 158) erfolgt.
Antenne nach Anspruch 1, wobei die Form der Masseebene (2) kreisförmig oder polygonförmig ist und der Reflektor (6) in einem Mittelabschnitt der Masseebene angeordnet ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei die Masseebene (2) fächerförmig ist und eine Seite des Reflektors (6), die mit der Masseebene in Kontakt ist, bogenförmig ist oder die Form eines Polygonabschnitts hat.
Antenne nach Anspruch 1, wobei jeder Strahler (9) eine Struktur hat, in der ein innerer Leiter einer Koaxialleitung von einem in der Masseebene ausgebildeten Loch (3) vorsteht und die Koaxialleitung an der Masseebene (2) über einen äußeren Leiter der Koaxialleitung befestigt ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei jeder Strahler (8b) durch Ausnehmen eines entsprechenden Abschnitts des dielektrischen Materials als Masseebene und durch Herstellen eines Lochs in dem ausgenommenen Abschnitt sowie durch Vorsehen eines leitenden Materials in dem Loch gebildet ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Teil jedes der Strahler (9) und der parasitären Bauelemente (4) mit einem Härtungsmaterial (13) überzogen ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei eine Streifenleitung (16) an der Rückseite der Masseebene (2) vorgesehen ist und eine Versorgung durch Verbinden der Streifenleitung (16) mit den Strahlern (8, 8b) erfolgt.
Antenne nach Anspruch 1, wobei zwischen jede Streifenleitung (156) und den entsprechenden Strahler (158) eine Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltung (157) eingefügt ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei jedes Durchgangsloch (130e) in einer Position angeordnet ist, die aus einer Orientierung entgegengesetzt zu einer Richtung der maximalen Strahlung einer von jedem Strahler (154) abgestrahlten elektrischen Welle versetzt ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei: statt der Durchgangslöcher (130c, 130e) mehrere Schlitze (140c) an mehreren Positionen mit gleichen Zwischenräumen auf einer Umfangslinie an der Basis des Reflektors vorgesehen sind; und mehrere Streifenleitungen (153, 156) an der Rückseite der Masseebene unter dem Reflektor ausgebildet sind, wobei die Versorgung durch Verbinden jedes Streifenleiters (153, 156) mit dem entsprechenden Strahler (154, 158) erfolgt.
Antenne nach Anspruch 10, wobei zwischen jede Streifenleitung (156) und den entsprechenden Strahler (158) eine Viertelwellenlängen-Anpassungsschaltung (157) eingefügt ist.
Antenne nach Anspruch 10, wobei jeder Schlitz (140c) nur in einer Position angeordnet ist, die zu einer Orientierung entgegengesetzt zu einer Richtung der maximalen Strahlung einer von jedem Strahler abgestrahlten elektrischen Welle versetzt ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei: ein Antennenschalter vorgesehen ist, um zwischen mehreren Antennen zu schalten, wobei jede Antenne in einem Bereich angebracht ist, der von den zwei benachbarten Stegen und von einem Teil des Reflektors umgeben ist; mehrere Gruppen von Antenneneinheiten an derselben Masseebene montiert sind, wobei jede Gruppe eine andere Betriebsfrequenz besitzt und wobei die Antennen, die zu jeder Gruppe gehören, mit derselben Betriebsfrequenz arbeiten; und jede Antenne und die nächste Antenne einen der Stege (203, 225) gemeinsam besitzen und nutzen.
Antenne nach Anspruch 13, wobei eine Antenne, die zu wenigstens einer der mehreren Gruppen von Antennen gehört, aus einem Strahler (202) besteht.
Antenne nach Anspruch 13, wobei eine Antenne, die zu wenigstens einer der mehreren Gruppen von Antennen gehört, aus einer Reihe von Monopolbauelementen (201) besteht, die aus einem Strahler (202) und mehreren parasitären Baulementen aufgebaut sind.
Antenne nach Anspruch 13, wobei eine Antenne, die zu wenigstens einer der mehreren Gruppen von Antennen gehört, eine Winkelreflektorantenne ist, die aus einem Strahler (202) und zwei der Stege (203), die zu dem Strahler (202) benachbart sind, besteht.
Antenne nach Anspruch 13, wobei eine Antenne, die zu wenigstens einer der mehreren Gruppen von Antennen gehört, ein Hornstrahler (227) ist, der aus einem Strahler (202), zwei der Rippen, die zu dem Strahler benachbart sind, und einer die beiden Stege abdeckenden Metallkappe besteht.
Antenne nach Anspruch 16, wobei die Winkelreflektorantenne ein dielektrisches Material enthält.
Antenne nach Anspruch 17, wobei der Hornstrahler (227) ein dielektrisches Material (204) enthält.
Antenne nach Anspruch 16, wobei die Winkelreflektorantenne einen metallischen Steg (205) enthält.
Antenne nach Anspruch 17, wobei der Hornstrahler (227) einen metallischen Steg enthält.
Antenne nach Anspruch 16, wobei die Winkelreflektorantenne ein parasitäres Bauelement enthält.
Antenne nach Anspruch 17, wobei der Hornstrahler ein parasitäres Baulement enthält.
Verfahren zum Herstellen einer Antenne mit einer Grundstruktur, die umfasst: ein erstes plattenförmiges dielektrisches Material (10); ein zylindrisches Element, wovon eine Stirnseite mit einer Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials in Kontakt ist; mehrere zweite plattenförmige Elemente, die an der äußeren Oberfläche des zylindrischen Elements strahlenförmig vorgesehen sind, wobei eine Stirnseite jedes zweiten plattenförmigen Elements mit der Oberfläche des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials in Kontakt ist; und mehrere Gruppen aus mehreren Polelementen, die zu der Oberfläche des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials senkrecht sind und durch Ausnehmen entsprechender Abschnitte des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials gebildet sind, wobei die Gruppen von der äußeren Oberfläche des zylindrischen Elements abstrahlen und die mehreren Polelemente in jeder Gruppe in einer Linie angeordnet sind, wobei jede Gruppe zwischen zwei räumlichen Richtungen der zwei benachbarten zweiten plattenförmigen Elemente vorhanden sind; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bilden der Grundstruktur unter Verwendung eines dielektrischen Materials unter Verwendung einer oder mehrerer Metallgießformen; Überziehen der Oberfläche einer Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials und der Oberflächen des zylindrischen Elements, der zweiten plattenförmigen Elemente und der Polelemente mit einer leitenden Beschichtung durch Galvanisieren; und Vorsehen eines Strahlers (8, 8b) auf einer Verlängerung der Linie, auf der die mehreren Polelemente in jeder Gruppe angeordnet sind, auf der relevanten Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials und zwischen dem innersten Element und den mehreren Polelementen auf einer Linie und der äußeren Oberfläche des zylindrischen Elements, wobei: mehrere Durchgangslöcher (130c, 130e) mit einer ersten Breite in einer Querrichtung an mehreren Positionen mit gleichen Zwischenräumen auf einer Umfangslinie an der Basis des Reflektors vorgesehen sind; jedes Durchgangsloch (130c, 130e) so gebildet ist, dass die untere Seite des Durchgangslochs (130c, 130e) und die Oberfläche der Masseebene koplanar sind und die untere Seite mit einer leitenden Beschichtung überzogen ist; und mehrere Streifenleitungen (153, 156) auf der Rückseite der Masseebene unter jedem Durchgangsloch (130c, 130e) vorgesehen sind, wobei die Breite jeder Streifenleitung kleiner als die erste Breite ist und wobei die Versorgung durch Verbinden jeder Streifenleitung (153, 156) mit dem entsprechenden Strahler (154, 158) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei jeder Strahler (8) in ein Loch (3), das an einer vorgegebenen Position in der relevanten Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials (1) ausgebildet ist, eingesetzt und darin befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei jeder Strahler (8b) durch Ausnehmen eines entsprechenden Abschnitts der relevanten Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials und durch Ausbilden eines Lochs in dem ausgenommenen Abschnitt sowie durch Vorsehen eines leitenden Materials in dem Loch gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 24, das ferner die Schritte des Vorsehens einer Streifenleitung (16) durch Galvanisieren der anderen Seite des ersten plattenförmigen dielektrischen Materials und des Verbindens der Streifenleitung (16) mit dem Strahler (8, 8b) umfasst.