DE69839348T2 - TWO BAND ANTENNA - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Zweibandantenne mit wenigstens einem Antennenelement, das eine Anzahl von im Wesentlichen ebenen, zueinander parallelen abstrahlenden Patches aufweist, die mit Mikrowellenleistung von einem Einspeisungsnetz über eine Kopplungsvorrichtung in einer Groundplane-Schicht (Äquipotentialbezugsebene) eines elektrisch leitenden Materials gespeist werden.The The invention relates to a dual-band antenna with at least one antenna element, a number of substantially planar, mutually parallel having radiating patches with microwave power of a feed-in network via a Coupling device in a ground plane layer (equipotential reference plane) an electrically conductive material are fed.

Ähnliche Antennen, von denen einige nur ein abstrahlendes Patch aufweisen, sind allgemein in verschiedenen Formen bekannt, siehe z. B. die USA-Patentschriften 5,030,961 (Tsao), 5,241,321 (Tsao), 5,355,143 (Zurcher et al.), die europäische Patentanmeldung EP 520 908 A (Alcatel Espace) und die veröffentlichte Internationale Anmeldung PCT/SE97/00776 (Allgon).Similar antennas, some of which have only one radiating patch, are generally known in various forms, see e.g. B. the U.S. Pat. Nos. 5,030,961 (Tsao), 5,241,321 (Tsao), 5,355,143 (Zurcher et al.), The European patent application EP 520 908 A (Alcatel Espace) and the published International Application PCT / SE97 / 00776 (Allgon).

Der Artikel „Stacked patches with a slot in the common wall for single- and dual-band operation" („Gestapelte Patches mit einem Schlitz in der gemeinsamen Wand für Einband- und Zweibandbetrieb"), F. Y. COLOMB, P. E. MAYES, IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY INTERNATIONAL SYMPOSIUM, Juli 1992, Band 4, Seiten 2077–2080, beschreibt eine Zweibandantenne wie im Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 angegeben.Of the Article "Stacked patches with a slot in the common wall for single and dual band operation "(" Stacked Patches with a slot in the common wall for bookbinding and dual band operation "), F. Y. COLOMB, P.E. MAYES, IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY INTERNATIONAL SYMPOSIUM, July 1992, Vol. 4, pp. 2077-2080 a dual-band antenna as in the preamble of the independent claim 1 indicated.

Neuerdings ist die Nachfrage nach Antennen für mobile drahtlose Anwendungen dramatisch gestiegen, und es gibt jetzt eine Anzahl von Systemen für drahtlose Kommunikation auf Land- und Satellitenbasis unter Verwendung eines weiten Bereichs von Frequenzbändern. Demgemäß besteht auch ein Bedarf für ein einzelnes Antennenelement mit abstrahlenden Elementen für Patches, die in zwei oder mehr getrennten Frequenzbändern arbeiten können.recently is the demand for antennas for mobile wireless applications has risen dramatically, and there are now a number of systems for wireless Land- and satellite-based communication using a wide range of frequency bands. Accordingly, there is also a need for a single antenna element with radiating elements for patches, which can operate in two or more separate frequency bands.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine solche Antenne mit einem Antennenelement zu schaffen, das in wenigstens zwei getrennten Frequenzbändern arbeiten kann, wobei jedes Band vorzugsweise ziemlich breit ist.The main task The invention is to provide such an antenna with an antenna element to create that work in at least two separate frequency bands can, each band is preferably quite wide.

Eine andere Aufgabe ist es, eine Antenne mit einem Antennenelement zu schaffen, das mit Doppelpolarisation arbeitet, um eine gewünschte Diversity der von der Antenne übertragenen oder empfangenen Mikrowellenstrahlung zu erreichen. Eine solche Diversity ist besonders nützlich bei Basisstationsantennen. Die doppelt polarisierten Trägerwellen sollten rechtwinklig zueinander mit einer guten Isolation dazwischen, vorzugsweise besser als 30 dB sein.A Another object is to provide an antenna with an antenna element that works with dual polarization to achieve a desired diversity that transmitted by the antenna or to reach received microwave radiation. Such diversity is especially useful in base station antennas. The double polarized carrier waves should be at right angles to each other with good insulation in between, preferably better than 30 dB.

Die Hauptaufgabe, wie oben angegeben, wird erfüllt durch eine Antenne, wie im Anspruch 1 angegeben.The Main task, as stated above, is fulfilled by an antenna, such as specified in claim 1.

So hat das erste Patch eine Doppelbetriebsfunktion, d. h., es dient als ein Abstrahlungselement aber auch als ein Kopplungselement, um mittels seiner Apertur die Mikrowellenleistung vom Einspeisungsnetz und die Apertur der Groundplane-Schicht zum zweiten Patch zu koppeln.So the first patch has a dual operation function, i. h., it serves as a radiating element but also as a coupling element, by means of its aperture, the microwave power from the feed network and couple the aperture of the groundplane layer to the second patch.

Um eine wirksame Kopplung zu erhalten, ist vorzugsweise ein drittes Patch zwischen der Groundplane-Schicht und dem ersten Patch angeordnet, wobei das dritte Patch dazu dient, die Mikrowellenleistung im zweiten Frequenzband zu koppeln. Das dritte Patch sollte im Wesentlichen die gleiche Größe wie das zweite Patch haben, jedoch kleiner als das erste Patch sein.Around to obtain an effective coupling is preferably a third one Patch disposed between the groundplane layer and the first patch, the third patch being used to control the microwave power in the second Coupling frequency band. The third patch should be essentially the same size as that second patch, but smaller than the first patch.

Doppelpolarisation kann in jedem Frequenzband erreicht werden. Vorteilhafterweise umfasst die Kopplungsvorrichtung an der Groundplane-Schicht eine Apertur in dieser und jede der Aperturen ist kreuzförmig mit zwei sich senkrecht zueinander kreuzenden Schlitzen. Das erste und das zweite Patch sollten dann in Beziehung auf den Mittelpunkt der kreuzförmigen Apertur der Groundplane-Schicht zentriert sein.dual polarization can be achieved in any frequency band. Advantageously the coupling device at the ground plane layer an aperture in this and each of the apertures is cross-shaped with two perpendicular Slits crossing each other. The first and the second patch should then in relation to the center of the cross-shaped aperture of the groundplane layer be centered.

Diese und andere bevorzugte Merkmale werden in den beigefügten Ansprüchen angegeben und ergeben sich aus der folgenden genaueren Beschreibung.These and other preferred features are given in the appended claims and result from the following more detailed description.

Die Erfindung wird nun weiter erläutert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.The Invention will now be further explained with reference to the attached Drawings showing a preferred embodiment of the invention.

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Antennenelements mit einer Anzahl von im Wesentlichen ebenen Patches, die über einer Groundplane-Schicht mit einer kreuzförmigen Apertur, einem Einspeisungsnetz und einem Boden- oder rückseitigen Abschirmungskäfig angeordnet sind, und 1 FIG. 4 is an exploded perspective view of an antenna element having a number of substantially planar patches disposed over a ground plane layer having a cross-shaped aperture, a feed network, and a bottom or back shield cage; and FIG

2 ist eine Ansicht vom Boden des in 1 gezeigten Antennenelements, wobei der Bodenabschirmungskäfig zur Klarheit entfernt ist. 2 is a view from the bottom of the in 1 shown antenna element, wherein the bottom shielding cage is removed for clarity.

3 ist eine perspektivische Ansicht entsprechend 1 einer zweiten Ausführungsform des Antennenelements. 3 is a perspective view accordingly 1 a second embodiment of the antenna element.

Das in 1 sehr schematisch gezeigte Antennenelement weist eine Patchstruktur mit drei im wesentlichen ebenen Patch-Schichten 1, 2 und 3 auf, die eine über der anderen angeordnet und über einer Groundplane-Schicht 4, die als ein Reflektor dient, zentriert sind.This in 1 very schematically shown antenna element has a patch structure with three substantially planar patch layers 1 . 2 and 3 on top, one above the other and above a groundplane layer 4 , which serves as a reflector, are centered.

Die Groundplane-Schicht 4 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, z. B. Aluminium, und ist mit einer mittig angeordneten kreuzförmigen Apertur mit zwei zueinander senkrechten Schlitzen 5a, 5b versehen. Die kreuzförmige Apertur 5a, 5b wird erregt durch ein Mikrostreifeneinspeisungsnetz 6, das auf eine Substratschicht 7 geätzt ist, die unterhalb der Groundplane-Schicht 4 angeordnet ist.The groundplane layer 4 consists of an electrically conductive material, for. Aluminum, and is provided with a centrally located cross-shaped aperture with two mutually perpendicular slots 5a . 5b Mistake. The cruciform aperture 5a . 5b is energized by a microstrip feed network 6 on a substrate layer 7 etched below the groundplane layer 4 is arranged.

Am Boden, d. h., unterhalb oder auf der Rückseite des Substrats 7 befindet sich ein Abschirmungskäfig 8, der dazu dient, Mikrowellenfortpflanzung zur Rückseite oder zur Seite parallel zu der durch die Groundplane-Schicht 4 definierten Ebene zu verhindern. Der Abschirmungskäfig 8 ist ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material, wie Aluminium, hergestellt und vorzugsweise mit nach oben vorspringenden Zungen oder scharfen Stiften 8a versehen, die sich durch entsprechende Löcher im Substrat 7 erstrecken und mit der Groundplane-Schicht 4 verbunden sind durch gelötete Verbindungen in entsprechenden Bohrungen in der Groundplane-Schicht 4 (nicht gezeigt).At the bottom, ie, below or at the back of the substrate 7 there is a shielding cage 8th Serving microwave propagation to the back or side parallel to that through the groundplane layer 4 to prevent the defined level. The shield cage 8th is also made of an electrically conductive material, such as aluminum, and preferably with upwardly projecting tongues or sharp pins 8a provided through holes in the substrate 7 extend and with the groundplane layer 4 are connected by soldered connections in corresponding holes in the groundplane layer 4 (Not shown).

Die Patches 1, 2 und 3 sind voneinander durch ein Schaumstoffmaterial (nicht gezeigt) getrennt, z. B. von der als ROHACELL benannten Art mit einer absoluten Dielektrizitätskonstante von etwa 1,05. Vorzugsweise besteht die Substratschicht 8 aus einem Teflonmaterial, wie DICLAD 527 von 0,762 mm Dicke und einer absoluten Dielektrizitätskonstante von 2,55.The patches 1 . 2 and 3 are separated from each other by a foam material (not shown), e.g. Of the type called ROHACELL with an absolute dielectric constant of about 1.05. Preferably, the substrate layer 8th from a teflon material such as DICLAD 527 of 0.762 mm thickness and an absolute dielectric constant of 2.55.

Wie an sich bekannt, ist das Einspeisungsnetz 6 mit gabelähnlichen Einspeisungselementen 6a, 6b versehen, die zueinander und zu einem entsprechenden der Schlitze 5a, 5b in der Groundplane-Schicht 4 senkrecht sind, wobei die Schlitze 5a, 5b als eine Kopplungsvorrichtung für die Mikrowellenleistung dienen. Siehe auch 2.As is well known, is the feed network 6 with fork-like feed elements 6a . 6b provided to each other and to a corresponding one of the slots 5a . 5b in the groundplane layer 4 are perpendicular, with the slots 5a . 5b serve as a coupling device for the microwave power. See also 2 ,

Erfindungsgemäß ist das Einspeisungsnetz 6 dafür eingerichtet, Mikrowellenleistung in zwei getrennten Frequenzbändern einzuspeisen, darunter ein erstes verhältnismäßig niedriges Frequenzband, z. B. das 880 bis 960 MHz GSM-Band, und ein zweites verhältnismäßig hohes Frequenzband, z. B. das 1710 bis 1880 MHz DCS-Frequenzband.According to the invention, the feed network 6 adapted to feed microwave power into two separate frequency bands, including a first relatively low frequency band, e.g. The 880 to 960 MHz GSM band, and a second relatively high frequency band, e.g. For example, the 1710 to 1880 MHz DCS frequency band.

Im niedrigeren Frequenzband speisen die Einspeisungselemente 6a, 6b Mikrowellenleistung über die Schlitze 5a, 5b (ein vertikal polarisierter Kanal und ein horizontal polarisierter Kanal) zum relativ großen abstrahlenden Patch 2, das Mikrowellenleistung in einem gut definierten Muster (aufwärts in 1) abstrahlt.In the lower frequency band, the feed elements feed 6a . 6b Microwave power over the slots 5a . 5b (a vertically polarized channel and a horizontally polarized channel) to the relatively large radiating patch 2 , the microwave power in a well-defined pattern (upwards in 1 ) radiates.

Darüber hinaus speisen die Einspeisungselemente 6a, 6b Mikrowellenleistung auch im zweiten verhältnismäßig hohen Frequenzband über die Schlitze 5a, 5b in die Groundplane-Schicht 4 und über eine kreuzförmige Apertur 9a, 9b in der Patchschicht 2 zum oberen verhältnismäßig kleinen abstrahlenden Patch 1.In addition, feed the feed elements 6a . 6b Microwave power also in the second relatively high frequency band over the slots 5a . 5b into the groundplane layer 4 and a cruciform aperture 9a . 9b in the patch layer 2 to the upper relatively small radiating patch 1 ,

Um eine wirksame Kopplung zu erreichen, besteht die kreuzförmige Apertur 9a, 9b aus zueinander senkrechten Schlitzen 9a und 9b, die zu jeweils einem entsprechenden der Schlitze 5a, 5b parallel, jedoch von kürzerer Länge sind. Auch das Patch 3, das zwischen der Groundplane-Schicht 4 und dem Patch 2 angeordnet ist, dient zur Steigerung des Kopplungseffekts im zweiten verhältnismäßig hohen Frequenzband. Das Patch 3 sollte etwa größer als das abstrahlende Patch 1 oder im Wesentlichen von gleicher Größe wie dieses, jedoch kleiner als das abstrahlende Patch 2 sein.To achieve efficient coupling, the cruciform aperture exists 9a . 9b from mutually perpendicular slots 9a and 9b leading to a respective one of the slots 5a . 5b parallel, but of shorter length. Also the patch 3 that is between the groundplane layer 4 and the patch 2 is arranged, serves to increase the coupling effect in the second relatively high frequency band. The patch 3 should be about bigger than the radiating patch 1 or substantially the same size as this, but smaller than the radiating patch 2 be.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Einspeisungselemente 6a und 6b in der gleichen Ebene auf dem Boden der Substratschicht 7 positioniert. Es ist daher erforderlich, dass eine Luftbrücke am Kreuzungspunkt 6c der zwei Einspeisungselement 6a, 6b vorhanden ist. Jedes Einspeisungselement ist geteilt in zwei 50 Ω-Zweige, die in Blindschwänzen eines offenen Kreises enden. In beiden Frequenzbändern wird ein kleiner Betrag von symmetrischer kapazitiver Abstimmung dadurch geliefert, dass kurze Abschnitte 6aa, 6bb etwa 30 mm vor den jeweiligen Aperturschlitzen 5a, 5b etwas breiter sind.In the illustrated embodiment, the feed elements 6a and 6b in the same plane on the bottom of the substrate layer 7 positioned. It is therefore necessary that an airlift at the crossroads 6c the two feed element 6a . 6b is available. Each feed element is divided into two 50Ω branches that terminate in dummy tails of an open circuit. In both frequency bands, a small amount of balanced capacitive tuning is provided by short sections 6 aa . 6bb about 30 mm in front of the respective aperture slots 5a . 5b are slightly wider.

Die Größe und Position des verhältnismäßig großen abstrahlenden Patches 2 werden im Hinblick auf gute Leistung im niedrigeren Frequenzband gewählt, wobei die Länge und Breite des Patches 2 im Wesentlichen den Längen der Schlitze 5a und 5b entsprechen. Selbstverständlich müssen die Patches 1, 2, 3 nicht quadratisch oder rechteckig sein sondern können eine andere Konfiguration, z. B. kreisförmig oder rhombisch haben. Falls Doppelpolarisation verwendet wird, sollten sie mit Bezug auf eine Drehung von 90° oder ein Mehrfaches davon symmetrisch sein.The size and location of the relatively large radiating patch 2 are chosen for good performance in the lower frequency band, with the length and width of the patch 2 essentially the lengths of the slots 5a and 5b correspond. Of course, the patches have to 1 . 2 . 3 can not be square or rectangular but can have a different configuration, e.g. B. have circular or rhombic. If dual polarization is used, they should be symmetrical with respect to a 90 ° turn or multiples thereof.

Die Schlitze 9a, 9b im abstrahlenden Patch 2 sollten kürzer als die Schlitze 5a, 5b sein. Vorzugsweise sollte die jeweilige Länge dieser Schlitze 9a, 9b den Abmessungen des verhältnismäßig kleinen abstrahlenden Patches 1 entsprechen. Wie oben erwähnt, sollte das Kopplungspatch 3 etwas größer als oder im Wesentlichen von gleicher Größe wie das abstrahlende Patch 1 sein.The slots 9a . 9b in the radiating patch 2 should be shorter than the slots 5a . 5b be. Preferably, the respective length of these slots 9a . 9b the dimensions of the relatively small emitting patch 1 correspond. As mentioned above, the coupling patch should 3 slightly larger than or substantially the same size as the radiating patch 1 be.

Ferner können die Schlitze 9a, 9b in einem Winkel, z. B. 45°, bezogen auf die längeren Schlitze 5a, 5b, gedreht sein.Furthermore, the slots can 9a . 9b at an angle, e.g. B. 45 °, based on the longer slots 5a . 5b to be turned.

Es sei bemerkt, dass das verhältnismäßig große abstrahlende Patch 2 als eine Groundplane für das verhältnismäßig kleine oberste Patch 1 arbeitet. Das wurde in praktischen Untersuchungen bestätigt. Tatsächlich wurde gefunden, dass die Strahlungsmuster von den Patches 1 und 2 recht ähnlich waren. Auch ist das Verhältnis zwischen der Größe des Patches 2 und der Groundplane-Schicht 4 etwa gleich im Verhältnis zwischen dem kleinem Patch 1 und dem großen Patch 2.It should be noted that the relatively large radiating patch 2 as a groundplane for the relatively small top patch 1 is working. This has been confirmed in practical investigations. In fact, it was found that the radiation patterns from the patches 1 and 2 were quite similar. Also, the ratio between the size of the patch 2 and the groundplane layer 4 about the same ratio between the small patch 1 and the big patch 2 ,

Es wurde auch gefunden, dass man die Breite des abgestrahlten Mikrowellenstrahls durch Veränderung der Breite des jeweiligen Patches 1, 2 einstellen kann.It has also been found that the width of the radiated microwave beam by changing the width of the respective patch 1 . 2 can adjust.

Versuche haben auch bestätigt, dass der Abschirmkäfig oder Kasten 8 die Strahlung nach hinten auf praktisch Null verringert. Hier ist es wichtig, dass der Käfig oder Kasten 8 direkt mit der Groundplane-Schicht 4 verbunden ist. Als eine Alternative kann das mittels elektrisch leitender Schrauben erreicht werden.Trials have also confirmed that the shield cage or box 8th reduces the radiation back to practically zero. Here it is important that the cage or box 8th directly with the groundplane layer 4 connected is. As an alternative, this can be achieved by means of electrically conductive screws.

Praktische Versuche haben auch gezeigt, dass es möglich ist, eine Rückflussdämpfung von wenigstens 15 dB im niedrigeren Band (GSM) für beide Kanäle zu erreichen. Im höheren Band (DCS) ist die Rückflussdämpfung größer als 10 dB. Ferner waren die Bandbreiten für eine Rückflussdämpfung von mehr als 10 dB 14,3% rings um 920 MHz und 14,7% rings um 1795 MHz. Schließlich erwies sich die Isolation zwischen den zwei Kanälen in jedem Frequenzband als größer als 32 dB.practical Experiments have also shown that it is possible to have a return loss of at least 15 dB in the lower band (GSM) for both channels. In the higher band (DCS), the return loss is greater than 10 dB. Furthermore, the bandwidths for a return loss of more than 10 dB were 14.3% around 920 MHz and 14.7% around 1795 MHz. Finally proved the isolation between the two channels in each frequency band is considered greater than 32 dB.

3 zeigt eine etwas verschiedene Ausführungsform, wo das Einspeisungsnetz von zwei koaxialen Kabeln 6'a und 6'b, eines für jede Polarisation, gebildet wird. An der Groundplane-Schicht 4' sind diese Kabel jeweils mit Koppelstiften 5'a und 5'b verbunden. Der zentrale Leiter jedes Kabels 6'a, 6'b ist so mit dem jeweiligen Koppelstift 5'a, 5'b verbunden, der seinerseits mit dem Kopplungspatch 3' verbunden ist, während der äußere rohrförmige Leiter jedes Koaxialkabels mit der Groundplane-Schicht 4' verbunden ist. Falls gewünscht, kann mehr als ein Paar von Koaxialkabeln und Koppelstiften vorhanden sein. Auch ist es im Prinzip möglich, Koppelstifteinspeisung und Aperturkopplung, eine für jede Polarisation, zu kombinieren. 3 shows a somewhat different embodiment where the feed network of two coaxial cables 6'a and 6'b , one for each polarization, is formed. At the groundplane layer 4 ' these cables are each with coupling pins 5 'a and 5 'b connected. The central conductor of each cable 6'a . 6'b is like that with the respective coupling pin 5 'a . 5 'b connected in turn with the coupling patch 3 ' while the outer tubular conductor of each coaxial cable is connected to the groundplane layer 4 ' connected is. If desired, more than one pair of coaxial cables and coupling pins may be present. It is also possible in principle to combine coupling pin feed and aperture coupling, one for each polarization.

Die erfindungsgemäße Antenne kann im Rahmen der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden. Die Antenne kann zwei oder mehrere Antennenelemente in einer Reihe oder in mehreren Reihen in einer Matrixanordnung umfassen. Ferner kann jedes Antennenelement mehr als zwei abstrahlende Patches aufweisen, wobei jedes in einem spezifischen Frequenzband strahlt. Vorzugsweise sind die Frequenzbänder voneinander weit getrennt, typischerweise um eine Oktave zwischen benachbarten Frequenzbändern. Ferner kann, wie oben angegeben, die Doppelpolarisation linear, wie gezeigt, oder zirkular sein. Selbstverständlich kann das Konzept der Erfindung auch ohne Doppelpolarisation angewandt werden. In einem solchen Fall müssen die Aperturen der Groundplane-Schicht 4 und im Patch 2 nicht kreuzförmig sein sondern können irgendeine gewünschte Konfiguration haben.The antenna according to the invention can be modified within the scope of the appended claims. The antenna may comprise two or more antenna elements in a row or in a plurality of rows in a matrix arrangement. Further, each antenna element may have more than two radiating patches, each radiating in a specific frequency band. Preferably, the frequency bands are far apart from each other, typically one octave between adjacent frequency bands. Further, as stated above, the double polarization may be linear, as shown, or circular. Of course, the concept of the invention can also be applied without double polarization. In such a case, the apertures of the groundplane layer must be 4 and in the patch 2 not be cruciform but may have any desired configuration.

Claims (10)

Zweibandantenne mit wenigstens einem Antennenelement, das eine Anzahl von im Wesentlichen ebenen zueinander parallelen abstrahlenden Patches (1 bis 3) aufweist, die eines über dem anderen angeordnet und mit Mikrowellenleistung von einem Speisenetz (6) über eine Speisekopplungsvorrichtung (5a, 5b; 5'a, 5'b) an einer Groundplane-Schicht (4) aus einem elektrisch leitenden Material gespeist werden, wobei das Einspeisungsnetz dafür eingerichtet ist, Mikrowellenleistung in wenigstens zwei getrennten Frequenzbändern einzuspeisen, einschließlich eines ersten niedrigeren Frequenzbandes, das von einem ersten (2) der Patches abgestrahlt wird, und eines zweiten höheren Frequenzbandes, das von einem zweiten (1) der Patches abgestrahlt wird, wobei das erste Patch (2), das in einem niedrigeren Frequenzband arbeitet, größer als das zweite Patch (1) ist, das in einem höheren Frequenzband arbeitet und das erste größere Patch (2) eine darin ausgebildete Kopplungsapertur (9a, 9b) hat, wodurch das erste Patch (2) eine duale Betriebsfunktion hat und als ein Breitbandstrahlungselement für das niedrigere Frequenzband sowie als ein Kopplungselement für Breitbandkopplung von Mikrowellenleistung in dem höheren Frequenzband zum zweiten kleineren Patch (1) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Frequenzbänder weit voneinander getrennt sind und die Länge der Kopplungsapertur den Abmessungen des zweiten kleineren Patches (1) entspricht.A dual-band antenna comprising at least one antenna element comprising a plurality of substantially planar mutually parallel radiating patches (US Pat. 1 to 3 ) arranged one above the other and with microwave power from a feed network ( 6 ) via a feed-in device ( 5a . 5b ; 5 'a . 5 'b ) on a groundplane layer ( 4 ) are fed from an electrically conductive material, wherein the feed network is adapted to feed microwave power in at least two separate frequency bands, including a first lower frequency band, which from a first ( 2 ) of the patches, and a second higher frequency band emitted by a second ( 1 ) of the patches is emitted, with the first patch ( 2 ) working in a lower frequency band is larger than the second patch ( 1 ), which works in a higher frequency band and the first larger patch ( 2 ) a coupling aperture formed therein ( 9a . 9b ), causing the first patch ( 2 ) has a dual operating function and as a broadband radiating element for the lower frequency band and as a coupling element for broadband coupling of microwave power in the higher frequency band to the second smaller patch ( 1 ), characterized in that the at least two frequency bands are widely separated from each other and the length of the coupling aperture is the size of the second smaller patch ( 1 ) corresponds. Zweibandantenne nach Anspruch 1, worin ein drittes Patch (3; 3'), das als eine weitere Kopplungsvorrichtung für das höhere Frequenzband dient, zwischen der Groundplane-Schicht (4) und dem ersten Patch (2) angeordnet ist.A dual band antenna according to claim 1, wherein a third patch ( 3 ; 3 ' ), which serves as another coupling device for the higher frequency band, between the ground plane layer (FIG. 4 ) and the first patch ( 2 ) is arranged. Zweibandantenne nach Anspruch 2, worin das dritte Patch (3; 3') im Wesentlichen von gleicher Größe wie das zweite Patch (1), jedoch kleiner als das erste Patch (2) ist.A dual-band antenna according to claim 2, wherein the third patch ( 3 ; 3 ' ) substantially the same size as the second patch ( 1 ), but smaller than the first patch ( 2 ). Zweibandantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Einspeisungsnetz (6a, 6b) dafür eingerichtet ist, die Mikrowellenleistung mit Doppelpolarisation in jedes der Frequenzbänder einzuspeisen, wobei die Einspeisungskopplungsvorrichtung an der Groundplane-Schicht (4') wenigstens ein Paar von Koppelstiften (5'a, 5'b), ein Koppelstift für jede Polarisation in jedem Paar, aufweist.A dual-band antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the feed network ( 6a . 6b ) is adapted to feed the microwave power with double polarization in each of the frequency bands, wherein the feed-in coupling device at the groundplane layer ( 4 ' ) at least one pair of coupling pins ( 5 'a . 5 'b ), a coupling pin for each polarization in each pair. Zweibandantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3 – worin das Einspeisungsnetz (6) dafür eingerichtet ist, die Mikrowellenleistung mit Doppelpolarisation in jedem der Frequenzbänder einzuspeisen, – worin die Einspeisungskopplungsvorrichtung an der Groundplane-Schicht (4) eine Einspeisungskopplungsapertur (5a, 5b) darin aufweist und – worin jede Einspeisungskopplungsapertur und jede Kopplungsapertur kreuzförmig mit zwei einander senkrecht kreuzenden Schlitzen (5a, 5b; 9a, 9b) ausgebildet ist und – das erste und das zweite Patch (2, 1) in Bezug auf den Mittelpunkt der kreuzförmigen Einspeisungskopplungsapertur (5a, 5b) der Groundplane-Schicht (4) zentriert sind.Dual-band antenna according to one of the claims 1 to 3 - wherein the feed network ( 6 ) is adapted to feed the microwave power with double polarization in each of the frequency bands, - wherein the feed-in coupling device at the groundplane layer ( 4 ) an injection coupling aperture ( 5a . 5b in which each feed-in aperture and each coupling aperture is cross-shaped with two mutually perpendicular slots (FIG. 5a . 5b ; 9a . 9b ) and - the first and the second patch ( 2 . 1 ) with respect to the center of the cross-shaped feed-in aperture ( 5a . 5b ) of the groundplane layer ( 4 ) are centered. Zweibandantenne nach Anspruch 5, worin die Längen der Schlitze (5a, 5b) in der kreuzförmigen Einspeisungskopplungsapertur in der Groundplane-Schicht (4) größer als diejenigen (9a, 9b) der kreuzförmigen Kopplungsapertur im ersten Patch (2) sind.A dual band antenna according to claim 5, wherein the lengths of the slots ( 5a . 5b ) in the cross-shaped feed-coupling aperture in the groundplane layer ( 4 ) greater than those ( 9a . 9b ) of the cross-shaped coupling aperture in the first patch ( 2 ) are. Zweibandantenne nach Anspruch 5 oder 6, worin das Einspeisungsnetz aus einem planaren Mikrostreifennetz (6) mit zwei getrennten Einspeisungselementen (6a, 6b) besteht, die dafür eingerichtet sind, einen zugehörigen der zwei Schlitze (5a, 5b) der kreuzförmigen Einspeisungskopplungsapertur in der Groundplane-Schicht (4) zu speisen.A dual-band antenna according to claim 5 or 6, wherein the feed network consists of a planar microstrip network ( 6 ) with two separate feed elements ( 6a . 6b ) arranged to receive an associated one of the two slots ( 5a . 5b ) of the cross-shaped feed-coupling aperture in the groundplane layer ( 4 ) to dine. Zweibandantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin eine kastenförmige Abschirmungsstruktur (8) aus Metall auf der von den ersten und zweiten Patch (2, 1) abgewandten Seite der Groundplane-Schicht (4) angeordnet ist, wobei die kastenartige Abschirmungsstruktur (8) aus Metall mit Bezug auf die kreuzförmige Einspeisungskopplungsapertur (5a, 5b) in der Groundplane-Schicht (4) zentriert ist.A dual-band antenna according to any one of claims 5 to 7, wherein a box-shaped shielding structure ( 8th ) made of metal on the from the first and second patch ( 2 . 1 ) facing away from the groundplane layer ( 4 ), wherein the box-like shielding structure ( 8th ) of metal with respect to the cross-shaped feed-coupling aperture ( 5a . 5b ) in the ground plane layer ( 4 ) is centered. Zweibandantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin eine Mittelfrequenz des zweiten Frequenzbandes etwa eine Oktave höher als eine Mittelfrequenz des ersten Frequenzbandes ist.Dual-band antenna according to one of claims 1 to 8, wherein a center frequency of the second frequency band is about one Octave higher as a center frequency of the first frequency band. Zweibandantenne nach Anspruch 9, worin die Mittelfrequenz des ersten Frequenzbandes im Bereich von 800 bis 900 MHz liegt, während die Mittelfrequenz des zweiten Frequenzbandes im Bereich von 1800 bis 1900 MHz liegt.A dual band antenna according to claim 9, wherein the center frequency the first frequency band is in the range 800 to 900 MHz, while the center frequency of the second frequency band in the range of 1800 up to 1900 MHz.
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