EP1239543B1 - Antenne plate pour communication mobile via satellites - Google Patents

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EP1239543B1
EP1239543B1 EP02002836A EP02002836A EP1239543B1 EP 1239543 B1 EP1239543 B1 EP 1239543B1 EP 02002836 A EP02002836 A EP 02002836A EP 02002836 A EP02002836 A EP 02002836A EP 1239543 B1 EP1239543 B1 EP 1239543B1
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EP
European Patent Office
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antenna
conductor
impedance
antenna according
connection point
Prior art date
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EP02002836A
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EP1239543A1 (fr
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Heinz Lindenmeier
Jochen Hopf
Leopold Reiter
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Fuba Automotive GmbH and Co KG
Original Assignee
Fuba Automotive GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1239543B1 publication Critical patent/EP1239543B1/fr
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/44—Resonant antennas with a plurality of divergent straight elements, e.g. V-dipole, X-antenna; with a plurality of elements having mutually inclined substantially straight portions
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element
    • H01Q9/36—Vertical arrangement of element with top loading
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the invention relates to an antenna for the mobile satellite communication on a substantially horizontally oriented conductive base consisting of substantially linear conductor parts and an antenna connection point.
  • Antennas of this type are known from DE 40 08 505.8.
  • This antenna consists of crossed horizontal dipoles with V-shaped downwardly inclined dipole halves made of linear ladder sections mechanically fixed at 90 degrees to each other and attached to the upper end of a linear vertical conductor mounted on a horizontally oriented conductive base.
  • the horizontal dipoles which are inclined downwards in both V-shaped directions, are interconnected electrically via a 90-degree phase network.
  • an antenna gain of constant 3dBi for circular polarization is strictly required in the elevation angle range between 25 and 30 degrees and 90 degrees. With antennas of this design, the antenna gain required in the area of the zenith angle can generally be realized problem-free.
  • the required antenna gain in the range of low elevation angle of 20 to 30 degrees is difficult and due to the V-shaped downwardly inclined horizontal dipoles, which naturally require a sufficiently large distance from the conductive base for their function, not - as for the mobile Use required - can be realized with very small height of the antennas.
  • the invention is therefore based on the object first of all to specify an antenna which allows the ratio of antenna gain in the low elevation range to the antenna gain in the zenith angle range in an azimuthal main plane according to requirements set and which makes it possible by combining a plurality of such antennas a directional diagram according to the profit requirements for To realize the satellite communication with circularly polarized waves at an electrically small height of the antenna.
  • Antennas according to the invention can be produced in a particularly simple and thus cost-effective manner, in particular in their form of training for satellite communications. Furthermore, they are particularly suitable for use on vehicles due to their structure over a conductive base and their small design height. Another advantage is that it can be extended to the combination antenna for terrestrial communication, which goes hand in hand with the saving of installation space in motor vehicles. A further advantage is that measures can be taken to ensure that in the presence of discontinuities in the conductive base or in their imbalance, such. Roof slope or roof edge, relative to the horizontal, the resulting disturbance of the directional diagram can be largely compensated.
  • Fig. 1 shows the basic shape of an antenna according to the invention consisting of a formed together with the conductive base 1 high frequency conductive ring structure 2 with ladder parts with essential horizontal extension 4b and ladder parts with significant vertical extent 4a within a plane 0, which on the conductive base is vertical.
  • An essential function according to the present invention takes in this case the impedance 7, which is introduced in an interruption point of the high-frequency conducting ring structure 2 into the impedance connection point 6 with the first impedance connection point 6a and the second impedance connection point 6b.
  • the horizontal electrical field components are mainly taken up by the conductor parts with substantial horizontal expansion 4b and - correspondingly - the vertical electric field components mainly by the conductor parts with substantially vertical Extension 4a.
  • FIG. 2 From US Pat. No. 3,427,624, there in FIG. 2, an antenna with a ring structure is known in which, with the aid of tunable capacitors, which are connected in the longitudinal train of the ring structure, a resonance-like impedance matching can be tuned in a wide frequency range. An influence of the directional diagram with the help of these capacitors is not provided.
  • the ring structure of the antenna in Fig. 2 is not broken in the document D1 to provide an antenna connection point.
  • the creation of the Antennenanschlnssticians happens there at the end of an additional antenna part in the form of a "feed wire 5", which is coupled in parallel to the ring structure.
  • the design of the predetermined ratio of the antenna gain in the zenith angle range to the antenna gain in the range of low elevation angles is the basic requirement
  • two identical impedances 7, which are also positioned symmetrically to the vertical line of symmetry 8, and a mirrored to the first antenna connection point 5 introduced antenna connection point 5 'at the conductive base 1 has.
  • the coupling of the ring structure 2 to the conductive base 1 allows, as shown in Fig. 3b, the advantageous embodiment of a Umsymmetriernetzwerks 9, which can be realized for example with the aid of a ⁇ / 2 detour line of the signals.
  • the decoupling of the unbalanced receiving voltages Uu which form symmetrically with respect to the conductive base area 1, whose direction is indicated by arrows in the figures, is effected by simple parallel connection of the unbalanced lines in FIG. 3b whose lengths differ by ⁇ / 2.
  • the combined symmetrical receive voltage -Us is available at the collection point 11 in FIG. 3b.
  • Such Umsymmetriernetzwerk 9 can be performed very advantageous and inexpensive in printed microstrip line technology.
  • the vertical diagrams shown in FIG. 11 can be produced in the plane 0 if the design of the impedance 7 is different.
  • the positioning of the impedance 7 within the ring structure 2 can be freely selected within wide limits, with a stretched conductor length for the section 16 of ⁇ / 4 marked in FIGS. 3a and 3b proving particularly favorable.
  • the setting of the appropriate vertical diagram can be done within wide limits for different lengths of the section 16 by appropriate choice of the impedance 7.
  • the directional diagrams shown in FIG. 11 can be achieved at a height 14 of less than a quarter wavelength.
  • the impedance 7 is designed as a capacitance. This causes the increase in the radiation in the range of low elevation angle with increasing reactance, that is, decreasing capacitance value. This is indicated by diagrams D3, D2 and D1 in Fig. 11 for decreasing capacitance values.
  • the impedance 7 is implemented as an inductance instead of a capacitance, then the elevation diagrams denoted by D4 and D5 result in Fig. 11. These have the property to hide an angular range at medium elevation largely.
  • the inductance value of the directional diagram D5 is chosen larger than for the directional diagram D4.
  • capacities are used as impedance 7. For combining several such antennas into a circularly polarized satellite communication antenna, this property of the antenna is essential.
  • a further advantageous decoupling of the symmetrical voltage Us can, as in FIG. 4 a, take place at an antenna connection point 5 arranged in the vertical symmetry line 8.
  • a two-wire line 24 is connected to the first antenna connection point 5a and the second antenna connection point 5b in FIG. 4b (detail from FIG. 4a) and guided in the vertical line of symmetry 8 to the conductive base 1, in the vicinity of which a line connection point 25 is designed.
  • the voltage -Us proportional to the symmetrical receiving voltages Us and, between each end point of the two-wire line 24 and the conductive base 1, the voltage -Uu proportional to the asymmetrical receiving voltages Uu are formed.
  • the two-wire line 24 can be replaced by a shielded two-wire line 23, the shield conductor is connected to the conductive base 1.
  • the shielded two-wire line 23 can be carried out in a simple manner by means of two coaxial lines 22 guided in parallel, as in FIG. 4d, their screens are connected to the conductive base 1. With the aid of the power divider 21, the voltages -Us and -Uu, as described above, can be coupled out separately with the arrangements of FIGS. 4b, 4c and 4d.
  • the ring structure 2 is configured substantially rectangular.
  • Realized antenna shapes with a section 16 of about 1 ⁇ 4 ⁇ , a transverse dimension 15 of about 1/3 ⁇ and a height 14 of about 1/6 ⁇ have given sufficiently small losses for required directional diagrams.
  • a realized antenna according to the invention for frequencies around 2.3 GHz has e.g. only a height 14 of 2cm with a transverse dimension 15 of 4.5 cm. With a smaller overall height, the demands on the directional diagram can be fulfilled when a corresponding capacitance value for the impedance 7 is selected, but increasing losses are to be expected. The losses occurring in the downstream matching network 17 thus increase with a smaller antenna height.
  • An essential advantageous embodiment of the invention consists in the combination of several antennas according to Fig. 5 to a satellite communication antenna for circular polarization.
  • a satellite communication antenna for circular polarization For this purpose, in a particularly advantageous embodiment, two antennas whose planes 0 are perpendicular to each other, combined, each antenna having a Umsymmetriernetztechnik 9 and a matching circuit 17 as in Fig. 6a and Fig. 6c.
  • the voltage for circular polarization Uz with the aid of a phase shifter 18 and a summing circuit 19 is formed.
  • the latter are realized in Fig. 6c by means of a parallel connection of lines whose length differs by ⁇ / 4.
  • the matching circuit 17 can be advantageously realized by printed dummy elements as shown in Fig. 6b.
  • the lines for balancing are designed as lines 10a, b, the network as adaptation as series or spur lines 17 and for interconnection and 90 degree phase rotation as a line 18 each printed.
  • FIG. 11 a suitable elevational diagram of Fig. 11 is set by the character of the diagrams D2 and D3 for the single antenna of Fig. 5.
  • FIG. 12b spatialal diagram
  • the conductive base is skewed, e.g. In the case of a curved vehicle roof in the edge region of a window, the asymmetry of the conductive base area 1 and the inclination can be compensated for by different capacitance values in the individual antenna branches. This corresponds to a squint of the diagram.
  • a squinting diagram adjustable with antennas according to the invention with a squint angle of approximately 15 degrees with respect to the zenith angle is shown by way of example in FIG. 13.
  • N antennas can be arranged rotationally symmetrically at an angular distance of 360 / N degrees to a vertical symmetry line 8 as in FIG. 7. Accordingly, phase shifters 18 are provided with a respective phase rotation angle of 360 / N degrees, whose output signals are combined in the summation circuit 19 and are available at the collection point 11. With regard to the design of the impedance 7, the above rules apply.
  • the circular healing of the azimuthal directional diagram can be further improved by choosing sufficiently large values of N.
  • the rotational symmetry of such an arrangement allows the elimination of the vertical conductor 4a ', as in Fig. 8 to.
  • the satellite communication antenna is extended to a combination antenna for which the additional terrestrial communication with vertical polarization at a frequency deviating from the satellite radio frequency.
  • a connection port Tu is formed to form an unbalanced voltage Uu.
  • the conductor parts with a horizontal extent 4b act as a roofing capacitance for the vertical antenna conductor 20.
  • the symmetrical voltages are tapped from the ring structure 2 at the corresponding gates T1a and T1b.
  • the matching network 29 in FIG. 9b is used for the frequency-selective adaptation of the connection gate Tu for the frequency of the terrestrial radio service present impedance to the characteristic impedance of conventional coaxial cables.
  • At the output of this matching network 29 is the voltage Uu proportional to Uu.
  • the matching network 29 is advantageously designed so that the port gate Tu is loaded at the satellite radio frequency with a reactance or particularly advantageous with a short circuit or no load.
  • the symmetry of the arrangement can advantageously be used for decoupling the connection doors Tu from the connection gates T1a, T1b when they are connected to the balancing network 9. This is particularly important for the protection of the satellite service if the terrestrial communication is bidirectional. With remaining residual unbalance, it is advantageous to improve the decoupling of the satellite service to make the Umsymmetriernetzwerk 9 such that the ports T1a and T1b are loaded at the frequency of the terrestrial radio service with a short circuit.
  • Fig. 10a the complete satellite communication antenna for circular polarization with the vertical antenna conductor 20 is shown.
  • connection ports T2a and T2b of the antenna rotated by 90 degrees with respect to the antenna with the ports T1a, T1b, a balancing network 9 with subsequent adaptation circuit 17 as shown in FIG.
  • the above statements apply.
  • the conductor parts are designed with a substantial horizontal extension 4b to form a roofing capacity 31 with a curved surface in the form of a semi-ellipsoid and the boundary is guided in a surface 30, which in one of its dimensions substantially perpendicular to the plane 0 and thus oriented substantially parallel to the plane 1.
  • a surface 30 which in one of its dimensions substantially perpendicular to the plane 0 and thus oriented substantially parallel to the plane 1.
  • FIGS. 14a and 14b By suitable choice of size and shape of the effective as a roof capacitance 31 curved surface in conjunction with the appropriate dimensioning of the impedances 7, both the vertical diagram and the present at the base of the ladder parts with essential vertical extension 4a footpoint impedances can be set as desired.
  • the conductor parts with a substantial horizontal extent 4b for the formation of the roof capacity 31 of wire or strip-shaped conductors 32 may be formed, as indicated in Fig.14b and be designed as a grid structures.
  • a roofing capacitor 31 it is completely disposed in the surface 30 as a plane parallel to the conductive base 1 ( Figure 15a) and preferably formed in printed wire technology, as shown in Figures 15a and 15b.
  • the conductor parts with essential horizontal extension 4b and a plurality of impedances 7,7 ' are formed such that with respect to the level 0, in which the conductor parts are guided with a significant vertical extent 4a also with respect to Impedance values of the impedances 7,7 'symmetrical arrangement is given.
  • the symmetry of the arrangement should also be given with respect to a symmetry plane 33 oriented perpendicular to both the base surface 0 and the base plane 1.
  • Such arrangements are shown in Figures 17a, 17b and 17c.
  • the ring structure 2 in Fig. 17a should first be considered.
  • Such a ring structure contains the capacitances 7, 7 ', whereby, given equality of the capacitances lying symmetrically to the vertical symmetry line, the frame formed thereby is also electrically symmetrical. Also, capacitances between ladder sections of substantial horizontal extent 4b and the surrounding space do not disturb this symmetry.
  • the arrangement in Fig. 17a represents an antenna designed according to the main claim of the invention and additionally having the property of symmetry. To better identify the operation of this arrangement, the level 0, in which ladder parts are introduced with significant vertical extent 4a and the plane of symmetry 33 shaded located.
  • FIG. 17a are additionally indicated at 1 with respect to the gates labeled T1a and T1b with corresponding indexes 7,7 'for placement with respect to the plane of symmetry 33 and common action on the gates T1a and T1b.
  • Fig. 17b the ladder parts having a substantial vertical extent 4a with respect to the goals T1a, T1b are omitted for the sake of understanding.
  • a ring structure 2 with the associated gates T2a and T2b is formed in the plane of symmetry 33.
  • the designations for the dummy elements 7 are accordingly related to these two gates in accordance with the nomenclature introduced in FIG. 17a.
  • two ring structures 2 in FIGS. 17a and 17b are combined to form the complete arrangement shown in FIG. 17c, two ring structures 2 which are completely symmetrical with respect to the vertical symmetry line 8 are obtained according to the invention.
  • FIG. 18a is, with a suitable choice of the dimensions of the roof capacitors 31 shown there, which form coupling capacitances, as shown in Fig. 17c, is also designed according to the invention, if the coupling capacitances by suitable design of the roof capacitances according to the invention effective impedances 7 with the required size form.
  • the current arrows for the currents I1 and I2 indicated in FIG. 18a indicate the principal current flow of the two frames 2.
  • the current arrows show the way in which the impedance network consisting of impedances 7 works together for both frame parts and in which of the impedances 7 the currents I1 and I2 are uniform and in which they are superimposed in opposite directions.
  • Fig. 18a an example of a wiring of the four gates T1a, T1b, T2a, T2b is given, which allows to make in the described manner an antenna according to the invention for the circularly polarized radiation.
  • exemplary embodiments for an antenna of this type are listed in FIGS. 18b, 19 and 20.
  • the two frames are in the vicinity of the vertical Symmetry line 8 coupled via a conductive central structure 37 via preferably printed coupling capacitances.
  • the correspondingly designed roof capacities 31 with their coupling capacitances 34 to one another and such capacitances to the ring-shaped central structure 37 make it possible to dimension the antenna with regard to a desired directional diagram.
  • the annular central structure 37 of the antenna in FIG. 19 permits the introduction of a vertical antenna conductor 20, which is suitably coupled to the ring-shaped central structure 37 to form a desired impedance at the connection port Tu with a radiator coupling capacitance 38 which can be configured in a simple manner.
  • a combination of roof capacitances 31 which are suitably formed on a dielectric body of the shape of a truncated pyramid is arranged in FIG. 20, so that the suitable directional diagram is established via the coupling and space capacities.
  • the antenna is designed for the coordinated and simultaneous reception of circularly polarized satellite radio signals and of vertically polarized radio signals emitted by terrestrial radio stations in a frequency closely adjacent high-frequency band.
  • a frequency-selective decoupling of the terrestrial radio service from the satellite service is not possible due to the small frequency spacing.
  • the symmetrical embodiment of the antennas described above has complete decoupling between the vertical antenna conductor 20 and the output for receiving the circular polarization.
  • the system does not rely on narrow band frequency selection between the two radio services, and the terrestrial broadcast signal and the satellite broadcast signal can be independently received. A mutual damping by the power extraction at the other gate is not given by.
  • an antenna for the additionally combined bidirectional radio operation with vertically polarized terrestrial radio stations is shown in FIG.
  • the vertical antenna conductor 20 is additionally used for at least one bidirectional radio operation with vertically polarized terrestrial radio stations.
  • the radiator length 43 of the vertical antenna conductor 20 for the lowest frequency radio service is advantageously chosen to be sufficiently large.
  • a required frequency selective shortening of the electrically effective radiator length 43 for higher radio channel frequencies as shown in Figures 21a and 21b, advantageously in the L Lucass convinced the vertical antenna conductor 20 interruption points with suitable dummy elements 41 for designing the vertical diagram and the treating Vietnamesesimpedanz for this Frequency inserted.
  • Fig. 21a the block diagram of such a combination antenna is shown.
  • corresponding matching networks 29a, 29b, 29c with outputs 40a, 40b, 40c are advantageously used to connect the corresponding radios.
  • the inputs of the matching networks 29a, 29b, 29c are respectively connected to the common connection port Tu via a frequency-selective separation circuit 39a, 39b, 39c, respectively; the matching conditions at the port gate Tu in the radio frequency channels of the various radio services are influenced as little as possible by each other.
  • decoupling networks 42 are advantageously used in the vicinity of the foot points of the conductor parts with a substantial vertical extent 4a. These are designed so that they act for signals on the frequency of bidirectional radio operation with vertically polarized radio stations blocking, but are permeable to the frequency of the circularly polarized satellite radio signal. This causes in a beneficial manner that the impedances present at the gates T1a and T1b via the balancing network 9 do not cause any disturbing effect on their frequency of a bidirectional radio service via their active component or undesired reactances on such a frequency.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Claims (37)

  1. Antenne pour les communications mobiles par satellite sur une surface de base conductrice (1) d'orientation sensiblement horizontale, composée de parties de conducteurs (4) sensiblement linéaires d'extension sensiblement verticale (4a) et d'extension sensiblement horizontale (4b) ainsi que d'un point de connexion d'antenne, dans laquelle :
    - les parties de conducteurs (4a et 4b) sont disposées pour l'essentiel dans un plan (0) perpendiculaire à la surface de base conductrice (1) ;
    - les parties de conducteurs (4a et 4b) forment avec la surface de base conductrice (1) une structure annulaire (2) conductrice à haute fréquence ;
    caractérisée en ce que :
    - la structure annulaire (2) est interrompue au niveau des parties de conducteurs (4a, 4b) par le point de connexion d'antenne (5) et par au moins un point de connexion d'impédance (6) connecté à une impédance (7) ;
    - la détermination de la position des interruptions pour le point de connexion d'impédance (6) et le point de connexion d'antenne (5) ainsi que des valeurs de l'impédance (7) constitue les mesures de dimensionnement du gain de l'antenne pour différents angles d'élévation (81).
  2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le point de connexion d'antenne (5) est formé au pied d'une partie d'antenne d'extension sensiblement verticale (4a) avec un premier point de connexion d'antenne (5a) à l'extrémité inférieure de cette partie de conducteur et un second point de connexion d'antenne (5b) en un point voisin de celle-ci sur la surface de base conductrice (1) et la position du point de connexion d'impédance (6) et une réactance servant d'impédance (7) sont choisies de manière à former une asymétrie souhaitée de la caractéristique de rayonnement par rapport au zénith avec des valeurs directionnelles suffisantes aux faibles angles d'élévation.
  3. Antenne selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la structure annulaire (2) est asymétrique par rapport à une ligne de symétrie (8) perpendiculaire à la surface de base conductrice (1) et il existe ainsi près du premier point de connexion d'antenne un autre point de connexion d'antenne (5') symétrique de celui-ci à l'extrémité inférieure de l'autre partie de conducteur touchant la surface de base conductrice (1) et un autre point de connexion d'impédance (6') avec une impédance (7') identique symétrique au premier, et le montage des points de connexion d'antenne (5') est choisi de manière à y obtenir des tensions Us symétriques.
  4. Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un réseau d'asymétrie (9) est créé pour le montage des points de connexion d'antenne (5, 5'), à la sortie duquel les tensions symétriques Us formées de façon symétrique à l'entrée par rapport à la surface de base (1) sont réunies et disponibles de façon asymétrique en un point collecteur (11).
  5. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce que le réseau d'asymétrie (9) se compose de deux lignes (10a,b) asymétriques ayant la même impédance caractéristique, dont l'une est raccordée du côté de l'entrée à un point de connexion d'antenne (5) et qui sont montées en parallèle à la sortie et dont les longueurs sont choisies de telle manière que leurs longueurs électriques diffèrent l'une de l'autre d'un multiple impair de la moitié de la longueur d'onde de fonctionnement.
  6. Antenne selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la structure annulaire (2) est de forme rectangulaire et, en vue d'obtenir des valeurs de gain d'antenne suffisantes aux faibles angles d'élévation (81) de l'incidence des ondes (80) tout en respectant l'exigence d'une hauteur de construction (14) particulièrement réduite, la dimension transversale (15) n'est pas sensiblement plus petite que la moitié d'une longueur d'onde de fonctionnement.
  7. Antenne selon l'une ou l'ensemble des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la ou les impédances (7) sont réalisées comme des capacités dont la valeur est ajustée en fonction de l'exigence de valeurs de gains de l'antenne à atteindre aux angles d'élévation prédéterminés de l'incidence des ondes (81).
  8. Antenne selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'en vue d'atteindre une impédance d'antenne favorable pour la création du réseau d'asymétrie (9) au niveau du point de connexion d'antenne (5), on choisit, comme valeur indicative approximative pour la longueur étendue (16) de la section de la partie de conducteur (4b) d'orientation sensiblement verticale entre le point de connexion d'antenne (5) et la position de l'impédance (7), le quart de la longueur d'onde (Fig 3a, Fig 5).
  9. Antenne selon l'une ou l'ensemble des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que le point collecteur (11) est suivi d'un circuit d'adaptation (17) à faibles pertes pour la transformation de l'impédance complexe présente au point collecteur (11) en une impédance réelle réalisable sous la forme d'une impédance caractéristique de la ligne.
  10. Antenne de polarisation circulaire, caractérisée en ce qu'il est prévu deux antennes identiques selon les revendications 4 à 9, dont les parties de conducteurs (4) sensiblement linéaires sont guidées dans des plans (0) perpendiculaires l'un à l'autre et dont les signaux de sortie sont réunis en passant par un élément de rotation de phase à 90° (18) dans un circuit totalisateur (19).
  11. Antenne selon la revendication 10, caractérisée en ce que les deux antennes sont disposées sur une surface de base conductrice
    (1) formée d'une carte de circuits imprimés (27) et le réseau d'asymétrie (9) des deux antennes est réalisé sous la forme d'un conducteur à microbande ayant une longueur d'une demi-longueur d'onde et le circuit d'adaptation (17) est réalisé à partir d'éléments réactifs sur cette carte de circuits (27) et l'élément de rotation de phase à 90° (18) est réalisé comme une ligne de dérivation imprimée (28) ayant une impédance caractéristique adéquate et le circuit totalisateur (19) comme un montage en parallèle simple de lignes imprimées.
  12. Antenne selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisée en ce qu'il est prévu N antennes identiques, dont les parties de conducteurs (4) sensiblement linéaires passent chacune dans un plan (0) et les plans (0) sont décalés les uns par rapport aux autres d'un angle azimutal de 360°/N, de façon à former une disposition symétrique en rotation autour d'une ligne de symétrie verticale (8), en ce qu'un conducteur vertical (4a') est prévu dans cette ligne de symétrie comme conducteur commun appartenant aux N antennes et ayant une extension sensiblement verticale (4a) et les signaux de sortie des antennes sont réunis dans un circuit totalisateur (19) par des éléments de rotation de phase (18), dont l'angle de phase électrique est égal au décalage de phase azimutal par rapport au plan (0) correspondant.
  13. Antenne selon la revendication 12, caractérisée en ce que le conducteur vertical (4a') est omis en raison de la symétrie en rotation de la disposition.
  14. Antenne selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la structure annulaire (2) a une forme symétrique par rapport à une ligne de symétrie (8) perpendiculaire à la surface de base conductrice (1) et le point de connexion d'antenne (5) est formé au point de symétrie (12) de manière symétrique par rapport à la ligne de symétrie (8) et il existe un autre point de connexion d'impédance (6') avec une impédance (7) identique au premier point de connexion d'impédance (6) symétrique par rapport à la ligne de symétrie (8) et le montage du point de connexion d'antenne (5) est tel qu'il s'y crée des tensions -Us symétriques par rapport au point de symétrie (12).
  15. Antenne selon la revendication 14, caractérisée en ce que deux conducteurs droits parallèles l'un à l'autre le long de la ligne de symétrie (8) sont raccordés au point de connexion d'antenne (5) sous la forme d'une ligne à deux fils (24) et un point de connexion de ligne (25) est formé à l'extrémité de la ligne à deux fils (24) voisine de la surface de base conductrice (1) de telle sorte que la tension asymétrique -Uu est présente entre chaque extrémité de conducteur et la surface de base conductrice (1) et la tension symétrique -Us entre les deux extrémités de conducteur.
  16. Antenne selon la revendication 15, caractérisée en ce que la ligne à deux fils (24) est construite comme une ligne à deux fils blindée (23) dont le blindage est relié à la surface de base (1) à l'autre extrémité du conducteur.
  17. Antenne selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'au lieu de la ligne à deux fils blindée (23), deux lignes coaxiales sont tirées parallèlement l'une à l'autre, dont le conducteur intérieur est relié à chaque extrémité de la ligne à une connexion du point de connexion d'antenne (5) et dont le conducteur extérieur est relié à la surface de base (1), de sorte que les tensions symétriques ~Us sont présentes à cet endroit entre les conducteurs intérieurs et les tensions asymétriques ~Uu entre chaque conducteur intérieur et la surface de base (1).
  18. Antenne selon l'une des revendications 4 et 14 à 17, caractérisée en ce qu'un réseau de découplage (9a) pour le découplage de tensions asymétriques ~Uu en combinaison avec le réseau d'asymétrie (9) est prévu et relié aux points de connexion d'antenne (5) ou au point de connexion de ligne (25), à la sortie duquel les tensions asymétriques -Uu formées du côté de l'entrée de façon asymétrique par rapport à la surface de base (1) sont réunies de façon asymétrique en un premier point collecteur (11b) et les tensions symétriques -Us formées de façon symétrique par rapport à la surface de base (1) sont présentes à la sortie du réseau d'asymétrie (9) de façon asymétrique au second point collecteur pour les tensions symétriques (11a).
  19. Antenne selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'il est prévu le long de la ligne de symétrie (8) un conducteur d'antenne vertical (20) qui est relié à une extrémité à la structure annulaire (2) et un portail de connexion (Tu) est formé à l'extrémité du conducteur d'antenne vertical (20) voisine de la surface de base conductrice (1) pour former une tension asymétrique ~Uu.
  20. Antenne selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'il est prévu près du réseau d'asymétrie (9), qui est raccordé du côté de l'entrée aux points de connexion d'antenne (5) réalisés comme un premier portail de connexion (T1a) et un deuxième contact de connexion (T1b), et le circuit d'adaptation (17) à faibles pertes un réseau d'adaptation (29) destiné à former un découplage adapté de la tension asymétrique ~Uu.
  21. Antenne selon la revendication 20, caractérisée en ce que le conducteur vertical (20) est relié aux deux antennes au point d'intersection et de symétrie (12) de celles-ci.
  22. Antenne pour la réception de signaux par satellite à polarisation circulaire selon l'une des revendications 10, 21 et 22, caractérisée en ce que pour une longueur du segment (16) d'environ un quart de la longueur d'onde de fonctionnement, la valeur de capacité de l'impédance (7) est choisie de telle sorte que la réactance est environ 5 à 30 fois plus grande que l'impédance d'une antenne unipolaire à quart d'onde et est ainsi suffisante pour que le gain d'antenne d'un rayonnement incident sous les faibles angles d'élévation et du rayonnement provenant du zénith soit suffisamment grand conformément aux exigences.
  23. Antenne selon les revendications 19 à 22, caractérisée en ce que pour le fonctionnement d'émission ou de réception supplémentaire avec un rayonnement circulaire à polarisation verticale, une tension asymétrique ~Uu peut être amenée ou captée au portail de connexion (Tu).
  24. Antenne selon la revendication 23, caractérisée en ce que lorsque les fréquences des tensions symétriques ~Us et des tensions asymétriques ~Uu sont différentes, le découplage limité par l'asymétrie résiduelle du dispositif entre le point collecteur pour les tensions asymétriques (11b) et le point collecteur pour les tensions symétriques (11a) est amélioré par des méthodes sélectives selon la fréquence dans le réseau d'adaptation (29) et/ou le circuit d'adaptation (17).
  25. Antenne selon les revendications 3 à 24, caractérisée en ce qu'en cas de solutions de continuité dans la surface de base conductrice (1) ou d'obliquité de celle-ci par rapport à l'horizontale s'écartant de la symétrie existant par ailleurs, la disposition des impédances (7) est différente dans les différentes branches afin de compenser la perturbation du diagramme directionnel qui en résulte.
  26. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties de conducteurs d'extension sensiblement horizontale (4b) sont plates afin de former une capacité en toit (31) et sont guidées dans une surface (30) sensiblement perpendiculaire au plan (0) dans l'une de ses dimensions.
  27. Antenne selon la revendication 26, caractérisée en ce que les parties de conducteurs d'extension sensiblement horizontale (4b) sont formées de conducteurs en fils ou en bandes (32) pour former la capacité en toit (31).
  28. Antenne selon la revendication 20, caractérisée en ce que le conducteur d'antenne vertical (20) est relié aux deux antennes au point d'intersection et de symétrie (12) de celles-ci.
  29. Antenne selon la revendication 28, caractérisée en ce que pour former la structure annulaire (2), les parties de conducteurs d'extension sensiblement horizontale (4b) et plusieurs impédances (7, 7') sont conformées de telle sorte que la disposition soit symétrique en ce qui concerne les valeurs d'impédance des impédances (7, 7') par rapport au plan (0) dans lequel passent les parties de conducteurs d'extension sensiblement verticale (4a), et que la disposition soit également symétrique par rapport aussi bien à la surface de base (0) qu'au plan de symétrie (33) perpendiculaire au plan de base (1).
  30. Antenne selon la revendication 29, caractérisée en ce que les deux antennes identiques sont conformées de telle sorte que le plan (0) d'une antenne forme le plan de symétrie (33) de l'autre antenne et vice-versa et que la disposition soit composée de quadrants ayant la même couverture par rapport à la ligne de symétrie verticale (8) formée par la ligne d'intersection du plan (0) avec le plan de symétrie (33) des antennes.
  31. Antenne selon la revendication 30, caractérisée en ce que pour former des capacités en toit (31) de taille adéquate agissant sur les parties de conducteurs d'extension sensiblement verticale (4a) à leur extrémité supérieure et pour former les impédances (7) sous forme de capacités de couplage (34) en vue de la formation des structures annulaires (2) des deux antennes, il est prévu dans la surface (30) des structures de conducteurs planes (35) en séparation galvanique l'une de l'autre, dont les bords contigus sont conformés de manière adéquate par formage et par les interstices de séparation (36) qui se trouvent entre elles.
  32. Antenne selon la revendication 30, caractérisée en ce que pour former des capacités en toit (31) de taille adéquate agissant sur les parties de conducteurs d'extension sensiblement verticale (4a) à leur extrémité supérieure, il est prévu dans la surface (30) des structures de conducteurs planes (35) en séparation galvanique l'une de l'autre et il est prévu une structure centrale (37) entourant la ligne de symétrie verticale (8), sur laquelle les capacités de toit (31) se trouvent en couplage capacitif pour former les impédances (7) comme capacités de couplage (34) en vue de la formation des structures annulaires (2) des deux antennes.
  33. Antenne selon les revendications 31 et 32, caractérisée en ce que la zone directement voisine de la ligne de symétrie verticale (8) est dépourvue de conducteurs et le conducteur d'antenne vertical (20) est cependant couplé de façon capacitive à des parties de la structure annulaire (2), par exemple la structure centrale (37) ou les capacités de toit (31) et la longueur d'émetteur (43) et la capacité de couplage d'émetteur (38) pour l'ajustement du couplage capacitif sont choisies en vue d'une impédance adéquate au niveau du portail de connexion (Tu).
  34. Antenne selon les revendications 21 ou 30 pour la réception coordonnée et simultanée de signaux de radio par satellite à polarisation circulaire et de signaux de radio à polarisation verticale émis dans une bande de haute fréquence de fréquences très proches par des stations de radio terrestres, caractérisée en ce que le conducteur d'antenne vertical (20) avec le réseau d'adaptation (29) est conçu en vue de la réception des signaux terrestres à polarisation verticale sous la tension asymétrique Uu et l'antenne avec le circuit d'adaptation (17), l'élément de rotation de phase (18) et le circuit totalisateur (19) en vue de la réception des signaux par satellite à polarisation circulaire sous la tension de polarisation circulaire Uz, l'utilisation du découplage produit par la symétrie permettant de ne prendre aucune mesure sélective par fréquences efficaces pour délimiter mutuellement les signaux de radio par satellite et les signaux de radio terrestres.
  35. Antenne selon la revendication 34 pour un fonctionnement radio bidirectionnel combiné avec des stations de radio terrestres à polarisation verticale, caractérisée en ce que la longueur d'émetteur (43) du conducteur d'antenne vertical (20) pour l'émetteur ayant la plus basse fréquence est suffisamment grande et il est prévu pour les émetteurs des réseaux d'adaptation (29a, 29b, 29c...) correspondants avec des sorties (40a, 40b, 40c...) pour la connexion des appareils de radio correspondants et les entrées des réseaux d'adaptation (29a, 29b, 29c...) sont connectés au portail de connexion (Tu) et contiennent des circuits de séparation (39a, 39b, 39c...) sélectifs par fréquence, de telle manière que les conditions d'adaptation au portail de connexion (Tu) s'influencent le moins possible dans les canaux de fréquence radio des différents émetteurs.
  36. Antenne selon la revendication 35, caractérisée en ce qu'en vue de réduire de façon sélective par fréquence la longueur d'émetteur (43) active électriquement pour les fréquences de canal radio élevées, des points d'interruption sont prévus sur la longueur du conducteur d'antenne vertical (20), avec des circuits appropriés servant d'éléments réactifs (41).
  37. Antenne selon les revendications 35 et 36, caractérisée en ce qu'afin d'éviter le couplage résultant du rayonnement entre le portail de connexion (Tu) du conducteur d'antenne vertical (20) et les portails de connexion (T1a, T1b, T2a, T2b) des structures annulaires (2) à proximité du pied des parties de conducteurs d'extension sensiblement verticale (4a), il est prévu des réseaux de découplage (42) ayant une action de blocage pour les signaux à la fréquence d'un fonctionnement radio bidirectionnel avec des stations de radio à polarisation verticale mais laissant passer la fréquence du signal de radio par satellite à polarisation circulaire.
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