DE8212076U1

DE8212076U1 - Strahlungselement oder empfaenger fuer kreispolarisierte hochfrequenzsignale dieser art

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Publication number: DE8212076U1
Application number: DE19828212076U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1982-12-02
Also published as: US4486758A; FR2505097B1; FR2505097A1; EP0064313A1; JPS57185704A; CA1186405A; AU8320582A; DE3272279D1; DK195882A; JPS5893007U; JPH0259642B2; AU549062B2; EP0064313B1

Description

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/Strahlungselement oder Empfänger für kreispolarisierte "¹^- ^ Hochfrequenzsignale ' *r

Die Neuerung bezieht sich auf ein Antenne·» element für kreispolarisierte HF-Signale,ausgebildet in einer flachen Struktur entsprechend der gedruckten Schaltungstechnik auf einem dielektrischen Träger. Offensicht-

S lieh ist, wegen des reziproken Charakters einer Antenne, ein Antenneelement (oder eine Antenne, die durch ein Netzwerk von Empfangselementen gebildet ist) imstande, als Empfangselement oder als Strahlungselement (Strahlungsantenne) wirksam zu sein ohne Jegliche Änderung der Charak- teristiken. Diese Bemerkungen gelten ohne Ausnahme durch die folgende Beschreibung hindurch,und das Wort "Antenne" kann immer durch das Wort "Strahlung" oder das Wort "Empfang" ersetzt werden.

Die US-Patentschrift Nr. 4 O5²* 87^ vom 11.Juni 1975

und veröffentlicht am 18. Oktober 1977 von Hughes Aircraft Company, beschreibt unter anderen Ausführungsformen eine HF-Antenne, die aus Elementen gebildet ist, durch die kreispolarisierte Signale ausgestrahlt bzw. empfanger werden können, wobei jedes Element in dieser Ausführungs form aus einem Paar leitender Dipole zusammengestellt ist, die kreuzweise mittels ihrer zentralen Teile zusammengefügt sind,um eine einzige Anordnung zu erhalten, die mit den Enden entsprechender Ubertragungslextungen verbunden ist. Die Längen der Ubertragungslextungen weichen um eine Viertelwellenlänge voneinander ab, dies im Zusammenhang mit der Wirkfrequenz der Signale, damit diese nützlichen Signale in Quadraturphase sind.

Eine derartige Struktur weist jedoch die untenstehenden Nachteile auf. Einerseits verursacht die elek- trische Symmetrie, im wesentlichen durch die nicht symmetrische Anregung (an einem Ende) das Vorhandensein in der Mitte des Kreuzes einer kritischen konduktiven Kopplung genau dort, wo die Spannungswerte maximal sind, anderer-

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N.V. Philips' Gloeilampeiu&abiielcett . ,"··." .^:

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seits ist die vorgeschlagene Antenne nur für linksherum kreispolarisierte Signale oder rechtsherum polarisierte Signale hergestellt (das Vorhandensein einer dieser beiden Möglichkeiten schliesst das Vorhandensein der anderen Mög-

S lichkeit aus), wobei diese Polarisierungsrichtung durch die Richtung der Polarisierung der Ubertragungsleitungen, die mit dem Dipol gekoppelt- sind, der der längere der zwei ist, festgelegt ist.

Die Neuerung hat nun zur Aufgabe, eine neue Struktür des Antenneelementes für HF-Signale zu schaffen, wobei linksherum kreispnlarisierte Signale gegenüber rechtsherum kreispolarisierten Signalen nicht diskriminiert werden, sowie eine Antenne, gebildet durch derartige Elemente, zu schaffen.

Diese Aufgabe löst die Neuerung bei einem Antenneeleraent für kreispolarisierte HF-Signale, die in einer flachen Struktur entsprechend der gedruckten Schaltungstechnik auf einem dielektrischen Träger erzeugt werden, dadurch , daß dieses Element die folgende symmetrische Struktur aufweist:

(A) zwei überlagerte flache dielektrische Schichten, wobei jede Schicht an der Aussenoberflache eine elektrisch leitende Oberfläche hat, die eine Fläche bildet, die als Erdungsfläche bezeichnet wird, und wobei sich in> Jeder dieser leitenden Flächen ein nicht leitender Hohlraum befindet, durch den die entsprechende dielektrische Schicht sichtbar ist, - .,bei diese zwei Hohlräume aufeinander gerichtet sind;

(b) in der mittleren Ebene zwischen den zwei Schichten zwei Streifenleitungen für die HF-Ubertragung, wobei ein erstes Ende jeder dieser Leitungen genau gegenüber den zwei Hohlräumen angeordnet ist um eine Kopplung mit diesen zu verwirklichen, wodurch es möglich ist, HF-Signale, die verwendet werden sollen, zu übertragen, wobei diese zwei Enden sich entsprechend zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Achsen erstrecken, deren Schnittpunkt im wesentlichen mit der Mitte der Hohlräume zusammenfällt und wobei das zweite Ende jeder Leitung einen Anschluss bildet, der mit den elektronischen Schal-PHF 81-542 - 3 -

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tungsanordnungen einer Empfangsanordnung verbunden werden mu ss.

In einer Ausführungsform der Neuerung

enthält das Antenneelement auf derselben mittleren Ebene wenigstens zwei Dipole, die durch je einen elektrisch leitenden Streifen gebildet werden mit einer Länge, die im wesentlichen der halben Wellenlänge der Signale,die verwendet werden sollen, entspricht und angeordnet entsprechend den genanncen Achsen,um eine wirksame Kopplung zwischen diesen Dipolen und den entsprechenden Ubertragungsstreifenleitungen zu erzielen, wobei zwischen diesen Dipolen eine Isolierschicht vorgesehen ist,um wenigstens diejenigen Teile dieser zwei Dipole voneinander elektrisch zu trennen, die aufeinander gerichtet sind, und wobei dieses Paar von Dipolen gegenüber den Hohlräumen liegt.

Welche Ausführungsform gewählt wird, die beiden Strukturen bieten dieselben wesentlichen Vorteile,und zwar die Möglichkeit linksherum sowie rechtsherum ftreispolarisierte Signale zu verwenden_/und das im wesentlichen völlige Fehlen einer Kopplung zwischen den Schaltungsanordnungen, die diesen zwei Typen Signale entsprechen, da in der Mitte der Dipole die Kopplung nur kapazitiv istjUnd zwar genau dort, wo das elektrische Feld Null oder sehr schwach ist.

Eine Streifenleitungsantenne ist bereits in der US-Patentschrift Nr. h 170 013 vom 28. Juli 1978 und veröffentlicht am 2. Oktober 1979 in den Vereinigten Staten, vertreten durch den Sekretär der Marine, beschrieben worden aber die beschriebene Antenne kann unter keinen Bedingungen benutzt werden, im Gegensatz zu der obenstehend be-JO schriebenen Ausführungsform der Antenne für HF-Signale, die gleichzeitig einer linksherum — sowie rechtsherum umlaufenden Polarisierung ausgesetzt werden kann. Weiterhin sind die Antenneelemente der in der genannten Patentschrift beschriebenen Antenne aus magnetischen Dipolelementen statt aus elektrischen Dipolelementen zusammengestellt.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1a eine Draufsicht eines Antennenelementes nach der Neuerung und Fig. 1b einen Schnitt durch die Achsen bb in Fig. 1a,

Fig. 2 zwei Dipole, in denen nicht leitende Hohlräume 20 um den Schnittpunkt der Längsachsen vorgesehen sind,

Fig. 3a eine Draufsicht einer Flachante ine mit einem Antennenelement nach der Neuerung und Fig. 3b einen Schnitt entsprechend den Achsen bb aus Fig. 3a,

- Fortsetzung auf Seite 5 der ursprünglichen Unterlagen-

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Fig. k eine Abwandlung der Ausführungsform des Antenneelementes nach der Neuerung. " '

Das in Pig. 1a und Fig. 1b dargestellte Antenneelement ist in gedruckter Schaltungstechnik hergestellt aus einem dielektrischen Träger und hat die folgende flache symmetrische Struktur. In einer ersten Ebene 10, die weiterhin als mittlere Ebene bezeichnet wird und äine Symmetrie-Ebene für die beschriebene Stiuktur bildet, sind zwei völlig getrennte Dipole 1 und 2 vorgesehen, die aus je einem elektrisch leitenden Streifen bestehen, dessen Länge der Iialben Wellenlänge des HF-Signals vor Empfang nahezu entspricht. Diese Dipole 1 und 2 sind derart angeordnet, dass sie ein elektrisch symmetrisches Kreuz mit zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen bilden und sind durch eine dünne Isolierschicht 11 voneinander getrennt (die Abmessungen dieser Trennschicht können gewünschtenfalls auf Abmessungen beschränkt werden, die notwendig sind um zwei Teile der Dipole zu isolieren, die wirklich gegenüber einander liegen).

Diese mitteler Ebene 10 enthält ebenfalls zwei Streifenleitungen 3 und k, die dazu dienen, die Übertragung der von den Dipolen empfangenen Signale zu einer r>icht dargestellten Empfangsanordnung zu gewährleisten. Diese zwei Streifenleitungen 3 und k können unabhängig sein, ohne elektrische Verbindung zwischen denselben. Ein erstes Ende 3a der Leitung 3 liegt gegenüber einem Hohlraum des Dipols 1 und liegt fluchtend zu demselben um mit diesem Dipol eine kapazitive Kopplung zu bilden und auf dieselbe Art und Weise liegt ein erstes Ende ka. der Leitung k gegenüber einem Ende des Dipols 2 und liegt fluchtend dazu um ebenfalls eine kapazitive Kopplung zu bilden. Die zwei Enden 3b und kb der Leitung 3 bzw. 4 sind mit Anschlusselementen 5 bzw. 6 versehen und bilden je eine Anschlusstelle, die mit nicht dargestellten elektronischen Empfangsanordnungen verbunden werden müssen.

Um diese Struktur zu vollenden, enthält das Empfangselement zum Schluss auf beiden Seiten der mittleren Eebene zwei dielektrische Schichten 12 und 13 _f die an ihren Aussen-

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Oberflächen je eine elektrisch, leitende Oberfläche Th bzw. aufweisen, die eine Erdungsfläche bilden. In diesen leitenden Flächen sind nicht leitende Hohlräume 7 und 8 vorgesehen, wobei der Hohlraum 7 durch die Oberfläche i4 hindurch die dielektrische Schicht 12 und der Hohlraum 8 durch die Schicht 15 hindurch die dielektrische Schicht I3 zeigt. Die Hohlräume 7 und 8 sind kreisförmig und haben einen Durchmesser, der etwas grosser ist als die Länge jedes Dipols und..liegen gegenüber den Dipolen derart, dass diase

Iß Dipole in dem durch diese Hohlräume definierten zylinderförmigen Umriss völlig eingeschlossen liegen.

Das auf diese Weise vorgeschlagene Element ist in mehreren Hinsichten interessant: (a) die Kopplung der Streifendipole und Raumdipole können gleichzeitig stark sein und zwar durch das Vorhandensein der Erdungsflächen, die eine Streustrahlung von den Ubertragungsstreifenleitungen vermeiden und das Vorhandensein der Hohlräume gewährleistet den Empfang nur senkrecht zu den Dipolen; (b) linksherum- sowie rechtsherum-kreispolarisierte Signale werden empfangen, da die vorgeschlagene Struktur keine der zwei Möglichkeiten ausschliesst, wobei die Trennung zwischen denselben nur hinterher erfolgt; (c) das Zusammengelien dieser zwei Möglichkeiten unterschiedlich kreispolarisierte Signale zu empfangen geht mit einer guten elektrischen Isolierung zwischen den entsprechenden Schaltungsanordnungen einher und zwar durch die vollständige Trennung der zwei Dipole 1 und 2 (dies im Gegensatz zu dem was in der obenstehend genannten Patentschrift Nr. k 05k 874 beschrieben wurde).

Das Element kann eine metallische reflektierende Oberfläche 16 aufweisen, die au? einer Seite des Elementes (siehe Fig. 1b) vorgesehen ist und sich parallel zu der mittleren Ebene 10 erstreckt. Ein derartiges Kennzeichen macht es möglich, den Empfangswirkungsgrad zu vergrössern, wobei die empfangenen Wellen, die die Fläche 16 erreichen, zu den Dipolen befördert werden. Um zu gewährleisten, dass diese Steigerung optimal ist, ist es für den Abstand zwischen dieser Fläche 16 und der mittleren Ebene 10 not-

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wendig, dass er gleich oder wenigstens nahezu gleich einer
Viertelwellenlänge der Frequenz der üblichen zu empfangenden
Signale ist (gleich soll hier als elektrisch gleich verstanden werden und zwar unter Berücksichtigung der durchgan-

S genen Medien; zwischen der Fläche 16 und der Ebene 10 gibt
es eine Luftschicht und eine dielektrische Schicht, die
Schicht 13).

Die folgenden Kennzeichen können ebenfalls angepasst werden und zwar entsprechend dem, was notwendig ist:

(a) Wenn die Streifen, die die Dipole bilden, eine I unterschiedliche Länge haben, kann jeder Dipol diejenigen %

, Signale empfangen, deren Frequenzen, auf eine entsprechende .J

Weise, anders sind. ■;

(b) Wenn die Enden der Streifen eine Breite auf- y weisen, die grosser ist als die Breite der zentralen Zone ; kann jeder Dipol entweder den Empfang von Signalen gewahrleisten mit denselben Frequenzen aber mit etwas kleineren

Abmessungen im Vergleich zu dem Fall; in dem die Breite " :- jedes Dipols konstant bleibt oder, wenn die Abmessungen

gleich gehalten werden, den Empfang von Signalen mit ge- ',

ringeren Frequenzen gewährleisten. f,

(c) Zum Schluss ist es möglich« das nahezu völlige | Fehlen einer Kopplung zwischen den Dipolen noch weiter zu ti verbessern, (i) entweder dadurch, dass sie gegenüber ein- |

ί 25 ander derart angeordnet werden, dass der Schnittpunkt der % zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen, auf denen sie " |\ angeordnet sind, zusammenfallen, für jeden Dipol, mit dem '. elektrischen Minimum derselben (2) oder dadurch, dass
(siehe Fig. 2) ein kleiner nicht leitender Hohlraum 20 |!

in der Oberfläche jedes Dipols vorgesehen wird und zwar
um den Punkt, der mit dem Schnittpunkt dieser zwei Achsen
zusammenfällt (dadurch, dass jede Restkopplung zwischen
den Dipolen ausgeschaltet wird, machen es die Hohlräume
möglich, die Isolierschicht 11 noch dünner zu machen, weil

3B eine zu grosse Dicke dieser Schicht die Symmetrie der
Struktur des Empfangselementes stören und die Vorteile
verringern würde), (3) oder dadurch, dass diese zwei Massnahmen kombiniert werden.

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Das obenstehend beschriebene Element kann nach der Neuerung benutzt werden um eine HF-Flachantenne zu verwirklichen, die durch ein ganzes Netzwerk derartiger Elemente entsprechend derselben gedruckten Schaltungstechnik auf einem dielektrischen Träger gebildet ist mit der Struktur, die untenstehend in bezug auf die Fig. 3a und 3b beschrieben wird.

In einer ersten mittleren Ebene 100 ist eine

Anzahl (m χ n) Paare von Dipolen 1 und 2 vorgesehen

m,n m,n °

^dIe mit denselben Bezugszeichen angegeben sind wie die Dipole 1 und 2 des einzeln betrachteten Elementes aber mit den Indizen m, η um sie einzeln unterscheiden zu können, wobei m und η in diesem Beispiel gleich 25 sein kann aber es kann auch ein anderer Wert sein). In jedem Paar sind die Dipole 1 und 2 wie obenstehend als elektrisch

Dl f XJ IH y Jl

symmetrisches Kreuz über zwei senkrecht aufeinanderstellenden Achsen angeordnet und sind völlig getrennt voneinander üiittelö einer elektrischen Isolierung, die ebenfalls in Form einer Isolierfolie vorhanden ist (entweder eine einzige Folie mit derselben Oberfläche wie die ganze Antenne oder Stücke Isolierfolien, die nur im Bereich der Dipole vorgesehen sind, wobei es möglich ist, dass die Stücke selbst auf Abmessungen begrenzt sind, die gerade ausreichen um zu gewährleisten, dass die Teile der Dipole, die gegenüber einander liegen, auf effektive Weise gegenüber einander isoliert sind).

Die zweiten (m χ η) Dipole (i ), (2_m Λ sind je

m f n m ι χι

durch einen leitenden Streifen gebildet, dessen elektrische Länge im wesentlichen der halben Wellenlänge der zu empfangenden HF-Signale entspricht. Der Einfachheit der Beschreibung deren Anordnung wegen sind die Dipole in (m χ η) ersten Dipolen 1 und in (m χ η) zweiten Dipolen 2

^mi" m,n

gegliedert, wobei alle ersten Dipole parallel zueinander in jedem Paar von Dipolen angeordnet sind und alle zweiten Dipole ebenfalls parallel zueinander in jedem Paar von Dipolen angeordnet sind.

Die mittlere Ebene 100 enthält weiterhin ausser den (m χ η) Paaren von Dipolen die Kombination zweier

s ·

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Netzwerke von HF-Ubertragungsstre.ifenleitungen, die in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Diese Netzwerke, wie die Leitungen 3 und k, sind elektrisch unabhängig voneinander und dienen zur Gewährleistung der Ubertragung der Signale, die von den Dipolen empfangen wurden, zu der (nicht dargestellten) Empfangsapparatur und sie sind je durch eine Folge von Kombinierstufen für die empfangenen Signale gebildet. Es gibt viele Ausführungsformen derartiger Netzwerke (siehe beispielsweise das Netzwerk in Fig. 1 der französischen Patentschrift Nr. 70 11 kk9). Die (m χ η) ersten Enden eines der Netzwerke liegen gegenüber einem

( ) Ende der (m χ n) Dipole 1_{m n} (dasselbe gilt für alle Dipole) und liegen je fluchtend mit dem entsprechenden Ende der Dipole um eine kapazitive Kopplung mittels der betreffenden Dipole zu bilden; auf gleiche Weise liegen die (m χ η) ersten Enden des anderen Netzwerkes gegenüber einem Ende der (m χ n) Dipole 2 und liegen fluchtend zu denselben

■Π ι Xl

ebenfalls um eine kapazitive Kopplung der Dipole mit dem Netzwerk zu gewährleisten. Das gegenüberliegende Ende bzw. zweite Ende des ersten Netzwerkes ist die Stelle, wo alle Ubertragungsleitungen,- die dieses Netzwerk bilden, zusammenkommen; es ist mit einem ersten Verbindungselement versehen und bildet eine Anschlussteile, die mit der elektronischen Schaltungsanordnung der Empfangsapparatur verbunden ( ) ²⁵ werden muss; dasselbe gilt für das zweite Ende des zweiten Netzwerkes, das mit einem zweiten Verbindungselement versehen ist.

Um die ganze Struktur zu vervollständigen, enthält die Antenne letzten Endes auf den beiden Seiten der mittleren Ebene 100 zwei planare dielektrische Schichten 112 und 113, die je an der ausseren Oberfläche eine elektrisch leitende Fläche 114 bzw. 115 aufweisen, die eine Erdungsfläche bilden. Diese leitenden Flächen 114 und 115 enthalten je ein Gefüge aus (m χ η) nicht leitenden Hohlräumen, durch die die entsprechende dielektrische Schicht 112 oder 113 sichtbar ist. Diese Hohlräume 1Ο7 und 108 sind kreis-

m,n m,n

fbrmig und haben einen Durchmesser, der etwas grosser ist als die Länge der Dipole und liegen in bezug auf diese Dipole

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derart, dass jedes Paar von Dipolen völlig in dem kreisförmigen Umriss, der durch die entsprachenden Hohlzäume gebildet wird, enthalten sind.

Die auf diese Weise gebildete Antenne bietet dieselben Vorteile wie das einzelne Element, das obenstehend beschrieben wurde (nützliche Koppliingsqual Ltät, fast völliges Fehlen unerwünschter Kopplungen, Möglichkeit eines gleichzeitigen Empfangs von linksherum- . jwie recht sherum-kreii}-polarisierten Signalen, Variationen in den Charakteristiken der Dipole usw.).

Die vorliegende Neuerung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die obenstehend beschriebenen Ausfuhrungsformen, auf deren Basis andere Variationen im Rahmen der Neuerung . vorgeschlagen werden können.

Insbesondere enthalten das Element und die Antenne, wie obenstehend beschrieben, Dipole aber eine Ausführungsform ohne Dipole (wobei die anderen Teile im wesentlichen dieselben bleiben) kann mit- denselben wesentlichen Vorteilen wie obenstehend beschrieben, vorgeschlagen werden. In diesem Fall sind die Abmessungen der Hohlräume derart, dass sie Resonanzblenden für die Frequenz der zu empfangenden Signale werden, wobei die Stärke der Kopplung zwischen den Blenden und den Streifenleitungen dann mit dem Eindringungsgrad der Enden dieser Leitungen in den zylinderförmigen Umriss, der durch die Hohlräume bestimmt wird, verbunden wird.

Andererseits ist, wenn die Dipole vorgesehen sind, ihre Inklination zwischen den Paaren gleich, kann aber verschiedenartige gewählt werden, wobei eine der wichtigster Orientierungen diejenige Orientierung ist, in der die Dipole eine Neigung von h$° aufweisen, wodurch eine symmetrische Anordnung der ersten und zweiten Netzwerke der Streifenleitungen möglich bleibt.

Wenn das Element oder die Antenne nach der Neuerung mit einer metallischen reflektierenden Oberfläche wie bei (siehe das Element in Fig. 1b) versehen ist, kann diese Oberfläche beschränkt werden, insbesondere um jegliche Kopplung zwischen benachbarten Empfangselementen zu vermeiden, und zwar dadurch, dass ( m χ n) laterale metallische

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Trennwände mit einem Durchmesser, der etwas grosser ist als der Durchmesser der Hohlräume, vorgesehen werden. Diese Trennwände werden senkrecht auf der reflektierenden Oberfläche angeordnet, die nun eine Bodentrennwand bildet und werden in der Erdungsfläche der entsprechenden dielektrischen Schicht angeordnet (siehe Fig. k, die ein Element mit einer derartigen Trennwand 17 zeigt). Das Element oder die Antenne kann ebenfalls mit einem metallischen Kragen 18 mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser der Trennwand 17

^O entspricht und angeordnet in der Erdungsfläche der anderen dielektrischen Schicht versehen werden, insbesondere zur Vermeidung jeder horizontalen Strahlung von einem Empfangselement zum anderen.

Wie die AusfUhrungsform auch sein mag, das oben— stehend beschriebene Element und die obenstehend beschriebene Antenne werden insbesondere im Bereich von Satellitenfernsehen, für Apparatur in Empfangssystemen für diese Fernsehsignale benutzt.

» · · t t I I Il

Claims

• ft • ft · • • • • · · · • • • · · · • • · ft ft • * t * · • *17.4.1982PHF 81 54212SCHUTZANSPRUCHE:

1. Antenneelement für kreispolarisierte HF-Signale, ausgebildet in einer flachen Struktur entsprechend der gedruckten Schaltungstechnologie auf einem dielektrischen Träger, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgende symmetrische Struktur aufweist:

(a) Zwei überlagerte flache dielektrische Schichten

( ) (12) und (13)t wobei jede Schicht an der äusseren Oberfläche eine elektrisch leitende Fläche (i4) oder (15) hat, die eine Fläche bilden, die als Erdungsfläche bezeichnet wird und wobei in jeder dieser leitenden Flächen ein nicht leitender Hohlraum (7) oder (8) vorgesehen ist, durch den die entsprechende dielektrische Schicht sichtbar ist, wobei diese zwei Hohlräume aufeinander gerichtet sind,

(Β) irs der mittleren Ebene (1O) zwischen den zwei Schichten (12) und (13) zwei Streifenleitungen (3) und (4) für HF-Übertragung, wobei ein erstes Ende jeder dieser Leitungen genau gegenüber den zwei Hohlräumen liegt zur Verwirklichung einer Kopplung zwischen denselben, wodurch Übertragung der zu verwendenden HF-Signale möglich ist, wobei diese zwei Enden sich entsprechend zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Achsen erstrecken, wobei der Schnittpunkt im wesentlichen mit der Mitte der Hohlräume zusammenfällt, und das zweite Ende jeder

Leitung einen Anschluss bildet, der mit den elektronischen 25

Schaltungsanordnungen einer Empfangsapparatur verbunden werden muss.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass es in derselben mittleren Ebene (io) wenigstens zwei Dipole (1) und (2) enthält, je in Form eines elektrisch leitenden Streifens mit einer Länge, die im wesentlichen der halben Wellenlänge der Wirkfrequenz entspricht und angeordnet entsprechend den genannten Achsen um eine effektive Kopplung zwischen diesen Dipolen und den ent-

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N.V. Philips¹ lilfb^ikfil >'ί

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sprechenden Streifenlsitungen (3) und (4) zu wobei zwischen diesen Dipolen eine isolierende Folie (11) vorgesehen ist^um wenigstens diejenigen Teile dieser zwei Dipole elektrisch voneinander zu trennen, die gegenüber einander liegen,und wobei dieses Dipolpaar gegenüber den Hohlräumen angeordnet ist.

3. Element nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen metallischen Reflektor (16) aufweist, der auf einer Seite des Elementes parallel zu der mittleren Ebene (ίο) vorgesehen ist.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem metallischen Reflektor (16) und der mittleren Ebene (10) des Elementes im wesentlichen einer Viertelwellenlänge der Wirkfrequenz entspricht.

5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hohlraum (7) oder (8) im wesentlichen kreisförmig ist mit einem Durchmesser entsprechend nahezu der halben Wellenlänge der Wirkfrequenz·

6. Element nach einem der Ansprüche 2 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen, die die Dipole (i) und (2) bilden, unterschiedlich^aber nicht zu sehr verschiedene Längen aufweisen.

7. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen, die die Dipole (1) und

(2) bilden, an ihren Enden breiter sind als im zentralen Teil.

8. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 7i dadurch gekennzeichnet, dass in Draufsiehe der Schnittpunkt der zwei Achsen, entsprechend denen die Dipole (i) und (2) angeordnet sind, für jeden Dipol mit dem elektrischen Minimum zu s amme η falIt.

9. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche jedes Dipols (1) oder (2) um den Punkt, der mit dem Schnittpunkt der zwei Achsen, entsprechend denen diese Dipole angeordnet sind, zusammenfällt, ein kleiner nicht leitender Hohlraum (20) vorgesehen ist.

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10. Flachantenne versehen mit Elementen nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne die folgende ' symmetrische Struktur aufweist:

(A) Zwei aufeinander angeordnete flache dielektritrsehe Schichten (112) und (113) , die je an der äusseren Oberfläche eine elektrisch leitende Fläche (114) oder (II5) aufweisen, die eine Fläche bildet, die als Erdungsfläche bezeichnet wird und wobei in jeder dieser leitenden Oberflächen (m χ n) nicht leitende Hohlräume (107 ), (108 )

ιη,χι' ^x ΐη,η'

vorgesehen sind, durch die die entsprechende dielektrische Schicht sichtbar ist und paarweise in bezug aufeinander angeordnet sind,

(B) in der mittleren Ebene (IOO) zwischen den zwei Schichten (112) und (II3) zwei flache Netzwerke von HF-Streif enleitungen, die je durch eine Folge von Kombinierstufen der empfangenen Signale gebildet werden, wobei die (m χ n) Enden jedes Netzwerkes gegenüber den zweiten (m χ n) Hohlräumen angeordnet sind um mit denselben eine Kopplung zu verwirklichen, wodurch Übertragung von HF-Signalen möglich wird und wobei das gegenüberliegende Ende jedes dieser zwei Netzwerke einen Anschluss bildet zur Verbindung mit den elektronischen Schaltungsanordnungen der Empfangs-apparatur. ,

11. Flachantenne mit Elementen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne die folgende symmetrische Struktur aufweist:

(A) in einer mittleren Ebene (IOO) ein Gefüge aus (m χ n) Parren von Dipolen, aufgeteilt in ersten und zweiten

Dipolen (1 ) und (2 ) entsprechend zwei im wesentlichen tu f η m, η

senkrecht aufeinander stehenden Achsen angeordnet, wobei die ersten Dipole (i_m ^) einerseits und die zweiten Dipole (2_{m n}) andererseits parallel zueinander in Paaren von Dipolen angeordnet sind;

(Β) in derselben mittleren Ebene (100) zwei planere

Netzwerke von HF-Ubertragungsstreifenleitungen, die je durch eine Folge von Kombinierstufen für HF-Signale gebildet werden, wobei die (m χ η) Enden jedes Netzwerkes gegenüber .einem Ende der (m χ η) ersten Dipole (1 ) angeordnet

ID f H

sind für eines der Netzwerke und gegenüber einem Ende der

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(m χ n) zweiten Dipole (2_m ) für das andere Netzwerk, um eine einwandfreie kapazitive Kopplung zwischen jedem Netzwerk und den (m χ η) damit zusammenarbeitenden Dipolen zu verwirklichen um die Übertragung der HF-Signale zu ermogliehen und wobei das gegenüberliegende Ende jedes dieser zwei Netzwerke einen Anschluss bildet, zur Kopplung mit elektronischen Schaltungsanordnungen; ¹ ' (c) auf beiden Seiten dieser mittleren Ebene (1OO) zwei flache dielektrische Schichten (112) und (113), die je in der äusseren Oberfläche eine elektrisch leitende Oberfläche (114) oder (II5) aufweisen, die eine Fläche bildet, die als Erdungsfläche bezeichnet wird und wobei jede dieser leitenden Flächen (m χ n) nicht leitende Hohlräume (7 )

m,n

pder (8_m ) aufweist, durch die die entsprechende dielektrisehe Schicht sichtbar ist und gegenüber den (m χ n) Paaren von Dipolen liegt.

12. Eine Antenne nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Cberfläenengeblöt deö metallischen Reflektors (16) durch (m χ η) metallische Trennwände (17) mit einem Umriss entsprechend dem Umriss der nicht leitenden Hohlräume (8 ) an den entsprechenden

ΠΙ ψ IX

Seiten definiert ist, wobei diese Trennwände (17) senkrecht auf der Oberfläche des Reflektors stehen und von der Erdungsfläche auf derselben Seite auf der entsprechenden dielektrisehen Schicht getragen werden.

13. Antenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie (m χ η) Metallkragen (18) enthält mit einem Umriss entsprechend den Umrissen der Trennwände (17), wobei diese Kragen von der Erdungsfläche auf der anderen dielektrischen Schicht getragen werden und senkrecht darauf stehen.

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