EP1601046B1 - Array antenna equipped with a housing - Google Patents

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Publication number
EP1601046B1
EP1601046B1 EP04012693A EP04012693A EP1601046B1 EP 1601046 B1 EP1601046 B1 EP 1601046B1 EP 04012693 A EP04012693 A EP 04012693A EP 04012693 A EP04012693 A EP 04012693A EP 1601046 B1 EP1601046 B1 EP 1601046B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
array antenna
radome
wall
radiating elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04012693A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1601046A1 (en
Inventor
Uhland Goebel
Peter Nüchter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huber and Suhner AG
Original Assignee
Huber and Suhner AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huber and Suhner AG filed Critical Huber and Suhner AG
Priority to EP04012693A priority Critical patent/EP1601046B1/en
Priority to DE502004007485T priority patent/DE502004007485D1/en
Priority to US11/569,583 priority patent/US20080252552A1/en
Priority to PCT/EP2005/005756 priority patent/WO2005117206A1/en
Publication of EP1601046A1 publication Critical patent/EP1601046A1/en
Priority to IL179623A priority patent/IL179623A0/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1601046B1 publication Critical patent/EP1601046B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062Two dimensional planar arrays using dipole aerials

Definitions

  • the present invention relates to antenna arrangements.
  • the radiating elements of a single or array antenna are often attached to a stable frame or box structure, which structure serves as a support for the various antenna elements and at the same time gives the antenna the necessary mechanical stability.
  • the task is an antenna with a To provide antenna housing, which is simple and inexpensive and still has the necessary strength.
  • an element As a wall or rear wall, an element is referred to, which is located in the rear region of an antenna housing or an antenna and is usually provided with fastening means to attach the antenna housing to a mast or building.
  • the terms front, back, top, bottom and other directional indications are used in the description to describe the individual elements of an antenna with respect to the assembled state easier, without these terms are intended to limit the scope.
  • a radome is a type of envelope typically located in front of the antenna array and located in the receiving or transmitting area of the antenna.
  • the radome is typically made of materials which have no or only a slight damping effect.
  • the radome includes materials that are suitable for RF or HF.
  • other components for example, the foam core to be described
  • the term casting is to be understood as meaning moldings which have been produced by the (automatic) injection molding process.
  • thermoplastically processable plastics are processed by means of an injection molding process.
  • metals can also be used to make the castings.
  • the moldings are characterized that a minimum of post-processing is necessary.
  • the dimensions of the moldings are very precise. Further details on three-dimensional radiating elements can be found in the Swiss patent application entitled “Broadband Antenna with a 3-Dimensional Casting" filed on Dec. 23, 2002 under the application number 2002 2210/02 and disclosed under the number EP 1 434 300 A2 ,
  • It can reflectors are used, which preferably have a conductive surface.
  • This conductive surface can be grounded.
  • the reflector surface can be flat or curved.
  • a metallized side of a circuit board is preferably used as a reflector.
  • a drive circuit may comprise parts of a receiver and / or transmitter, for example. Polarization switch, amplifier stages or calibration elements.
  • a first antenna 10, according to the invention is in the Figures 1A and 1B shown.
  • An antenna 10 according to the invention comprises a back wall 11 made of composite materials and designed as a support for elements of the antenna 10 (referred to herein as antenna elements).
  • the front of the antenna 10 is formed by a radome 12, which serves as a thin, hard, RF or RF-capable shell, which can be connected in the manner of a lid with a peripheral connection portion 11.1 of the rear wall 11.
  • the radome 12 together with the rear wall 11 in the mounted state, an antenna housing for the various antenna elements. Within this antenna housing, the elements described below are arranged.
  • a circuit board 13 with an integrated drive circuit carries a plurality of radiation elements 14.
  • the drive circuit is in the Figures 1A and 1B not visible. It is preferably located on the rear side of the circuit board 13.
  • connecting areas for receiving the beam elements 14 and for producing an electrically conductive connection of the beam elements 14 are provided with the drive circuit.
  • FIG. 1A Such a connection area is identified by the reference number 13.1.
  • the front side of the circuit board 13 (in FIG Fig. 1A visible) is preferably metallized over the entire surface and has only in the connecting portions 13.1 holes or recesses in order to use the beam elements 14 and connect to the drive circuit on the back of the circuit board 13 can.
  • the metal surface may, for. For example, be divided into several circuit boards for manufacturing reasons.
  • each of the radiating elements 14 has four legs. Each of the four legs is inserted into a hole in the circuit board 13 and back connected to the drive circuit. It may be a connector that automatically not only provides for a mechanical connection of the radiating elements 14 to the circuit board 13, but also provides an electrical connection to the drive circuit.
  • the antenna 10 is a so-called group antenna.
  • a foam core 15 which is provided in the present example with recesses 15.1 for receiving the three-dimensional beam elements 14. In Fig. 1B more recesses 15.1 are shown than are really necessary.
  • the foam core 15 preferably has as many recesses 15. 1 as the radiation elements 14 are used in the antenna 10. For manufacturing or weight reasons, but also a larger number of recesses be provided. It is important that the foam core 15 in the areas where it has no recesses 15.1, ie rests in the region of the webs between the recesses 15.1, at least partially flat on the front of the circuit board 13. In addition, it is important that the foam core 15 is at least in the receiving or transmitting range of the antenna 10 RF or RF-designed.
  • the rear wall 11 has a series of connection means 16 which serve to be able to establish an electrically conductive connection between the drive circuit and external electronics, for example an amplifier.
  • the connecting means 16 may be designed differently and arranged differently. Particularly suitable as a connecting means 16 are so-called flange connectors, which are also in the Figures 1A and 1B can be seen.
  • the inner part of a flange connector may be soldered to a cable leading from the connector, for example, to the drive circuit.
  • a flange connector is z. For example, from the inside through a hole in the rear wall (or side surface) 11 inserted and screwed from the outside with a nut (glued, pressed, hammered).
  • An optional foam bed 17 is provided, which in the example shown comprises a larger part 17.1 and a smaller part 17.2.
  • the optional foam bed 17 essentially ensures that a planar support surface for the circuit board 13 and / or a further circuit board 13.2 is provided.
  • recesses 17.3 for cables and a recess 17.4 for the further circuit board 13.2 are provided in the part 17.1.
  • the front of the foam bed 17, i. that side which is directed towards the circuit board 13 is preferably flat.
  • pins 15.2 are provided on the foam core 15.
  • the pins 15.2 may have a cylindrical or conical shape and serve to the Circuit board 13 to give a well-defined lateral position.
  • the circuit board 13 may be provided with holes 13.4.
  • a further circuit board 13.2 is provided in addition to the circuit board 13, a further circuit board 13.2 is provided.
  • This further circuit board 13.2 is preferably smaller than the circuit board 13 and can be plugged onto the circuit board 13 by means of plug connectors 13.3.
  • the connectors 13.3 are designed so that they produce both a mechanical and an electrical connection between the circuit board 13 and the other circuit board 13.2.
  • Suhner® MMBX connectors from Huber + Suhner are particularly suitable, since these connectors are able to compensate for certain tolerances without interrupting the electrical connection.
  • the layer structure is designed so that there is little or no room for movement for the individual antenna elements.
  • the rear wall 11 is specially shaped to give the entire antenna 10 torsional rigidity and mechanical stability.
  • the rear wall 11, depending on the assembly, must be designed so that it is able to absorb the enormous wind forces acting on the entire antenna 10. Only by a special embodiment of the rear wall 11, the antenna elements can be protected from inadmissible mechanical stresses.
  • the rear wall 11 preferably has connecting pieces or drive-in nuts 18. 1, which make it possible to fasten flanges 18. 2, fastening angles or tabs on the outside of the rear wall 11.
  • the rear wall 11 can be stiffened by metal strips or other elements inside to better initiate torques and forces in the rear wall 11 can.
  • the radiating elements 14 have fastening elements at the lower end, which allow the radiating elements 14 to be fastened to the circuit board 13.
  • fastening elements For this purpose, snap-in mechanisms or plug-in connections can be provided as fastening elements, which make it possible to insert the blasting elements 14 into holes 13. 1 of the circuit board 13 and to latch them there.
  • solder or other - connections can be provided. Ideal are connections that produce not only a mechanical connection but also an electrically conductive connection.
  • the front side of the circuit board 13 may be made metallic to serve as a reflector.
  • the fasteners must be at least partially designed so that they do not form a conductive connection to the conductive side of the circuit board 13. Otherwise, both fasteners would be shorted across the metallic side of the circuit board 13 and the antenna 10 could not be driven.
  • FIGS. 2A and 2B a further inventive antenna 20 is shown.
  • Fig. 2A shows a section through a part of the antenna 20.
  • the layer structure is described below from bottom to top (respectively from the back to the front).
  • the rear wall 21 has a circumferential side wall which is substantially perpendicular to the surface defined by the x-axis and the y-axis. This surface is also called the xy surface.
  • Fig. 2A only a part of the left side wall of the rear wall 21 can be seen.
  • the side wall of the rear wall 21 closes with a kind of fold 21.1, as in FIG Fig. 2A indicated.
  • Figures 1A . 1B the Figures 1A . 1B .
  • this fold is executed as a circumferential fold which is particularly advantageous, but not mandatory.
  • the rear wall 21 is welded or glued to a radome 22.
  • a seam welding method may be used to weld the radome 22 to the rear wall 21. In this welding process, the areas to be welded are heated and connected by ultrasound.
  • the Rear wall 21 forms, together with the radome 22, an antenna housing which encloses the antenna elements.
  • the following antenna elements are in Fig. 2A
  • the foam bed 29 rests on the rear wall 21 and carries on the front side the circuit board 23. Preferably recesses are provided in the foam bed 29 to, for example, the lower ends 24.2 of the supports 24.1 to receive the radiating elements 24.
  • the foam bed 29 may additionally or alternatively comprise recesses for cables, etc.
  • the circuit board 23 has on the back 23.5 a drive circuit or a part of a drive circuit. On the front 23.6, the circuit board 23 is provided over the entire surface with a metal layer. The drive circuit and the metal layer are in Fig. 2A and Fig. 2B not visible. In the area 23.1, the circuit board 23 is provided with holes to receive the lower ends 24.2 of the supports 24.1 of the radiating elements 24. In the region of the lower ends 24.2, for example, connections can be arranged or formed which, in addition to a mechanical connection, also produce an electrically conductive connection.
  • the foam core 25 a plurality of recesses 25.1 are provided, of which in Fig. 2A one can be seen in section.
  • the radiating element 24 is seated in this recess 25.1.
  • the foam core 25 fills the area between the front side 23.6 of the circuit board 23 and the rear or inside of the radome 22. Preferably, there is no gap between the top of the foam core 25 and the radome 22.
  • the relatively flexible and thin radome 22 is supported by the foam core 25 substantially over the entire xy surface.
  • the foam core 25 according to the invention has a thickness D1 between 1 cm and 20 cm.
  • the thickness D1 is essentially determined by the height H1 of the three-dimensional radiating elements 24, and by the thickness D2 of the part of the locating core 25 which is located above the radiating elements 24.
  • At least the area of the foam core 25 which is located above the radiating elements 24 must be designed RF or HF suitable.
  • the circuit board 23 typically has a thickness D4 between 50 ⁇ m and 2mm. Preferably, the circuit board is 250 ⁇ m thick.
  • the radome 22 preferably has a thickness D3 between 0.5 mm and 5 mm, preferably between 1 and 2 mm.
  • the radome 22 and also the circuit board 23 are designed so thin in the preferred embodiments that they do not have in themselves sufficient mechanical stability for an antenna. Only through the novel use in a layered structure, the entire antenna gets sufficient stability.
  • the drive circuit can be used according to the invention for feeding the radiating elements.
  • the drive circuit may comprise a network which connects feed inputs with the beam elements so that they can be driven with the desired phases.
  • a group antenna according to the invention is characterized in that a plurality of beam elements are arranged in rows and columns.
  • the radiating elements 24 of the antenna 20 are in the in Fig. 2B shown example rotated by 45 degrees.
  • Fig. 2B the top view of the radome 22 of the antenna 20 is shown, wherein the position of the radiating elements 24 is indicated by dashed lines. There are four columns with four radiating elements 24 are provided. Each of the sixteen radiating elements 24 is seated in its own cylindrical recess 25.1 of the foam core 25. In the example shown, the individual radiating elements 24 are driven in such a way that an E-field results for each radiating element 24, which is directed counterparallel to the x-axis. This results in an E-field which is linearly polarized in the negative x-direction (vertical polarization).
  • the radiating elements can also be controlled differently. Depending on the control, for example, circular, elliptical polarizations, or slant polarizations can be achieved.
  • the drive circuit 30 is a network which is located on the rear side 23.5 of the circuit board 23 and has two supply inputs 32.1 and 32.2. There are four gates 31.1 to 31.4 provided with the fasteners (in Fig. 3 not visible) of the radiating element 24 are in communication. Between the power input 32.1 and the two ports 31.4 and 31.2 a 180 ° hybrid 33.1 is arranged. Between the power input 32.2 and the two ports 31.3 and 31.1 another 180 ° hybrid 33.2 is arranged.
  • the 180 ° hybrid 33.2 comprises a delay line between the points A and C and a further delay line between the points A and B. The line between B and C in turn represents a delay line.
  • the ports 31.1 to 31.4 are connected to the two 180 ° hybrids 33.1 and 33.2, each causing the same phase shift.
  • the network 30 ensures that the respectively diagonally opposite ports are 180 ° out of phase, that is to say, driven in opposite phase, whereby the other two ports each lie in a virtual short-circuit plane.
  • the power inputs 32.1 and 32.2 thus have a high degree of mutual decoupling. This gives a particularly pure polarization of the radiated wave, or a strongly suppressed cross-polarization component.
  • a signal with the phase position 0 ° is present at the gate 31.2 , at the gate 31.3 a signal with the phase position 0 °, at the gate 31.4 a signal with the phase position 180 ° and at the gate 31.1 a signal with the phase position 180 °.
  • the radiating element builds up a horizontal polarization in the described feed.
  • the two supply inputs 32.1 and 32.2 are controlled such that S1 (t) is phase-shifted by + 90 ° or -90 ° with respect to S2 (t).
  • elliptical polarizations can be generated if, at +90 ° or -90 ° phase shift, the amplitude of S1 (t) is different from the amplitude of S2 (t) or / and the phase shift is 0 °, + 90 °, -90 ° and 180 ° deviates.
  • the polarization properties of the antenna can be set without changing the radiating element only by suitable control. Depending on the supply to the supply inputs, the polarization of the signals radiated by the radiation element can thus be influenced.
  • the driving of the beam elements can also be achieved by other supply circuits, for example (combination) networks and Delay lines, done.
  • the supply circuit may be implemented in planar, coaxial or waveguide line technology.
  • the supply circuit may be arranged to generate from a signal (e.g., S1 (t)) up to four different drive signals for driving the radiating elements.
  • a signal e.g., S1 (t)
  • FIG. 4 Details of another antenna 40 are the Fig. 4 refer to. In this figure, only the lower, respectively rear, region of an antenna 40 is shown. It concerns with Fig. 4 a schematic section through the rear wall 41 and a part of a foam bed 49.
  • the rear wall 41 is, in order to guarantee the necessary stability at a reasonable weight, made of two layers 41.6 and 41.3. Between these layers 41.6 and 41.3 are cavities 41.2. In the areas 41.7, the two layers 41.6 and 41.3 are interconnected. Such a connection can be made for example by welding or gluing.
  • only the rear wall 41 is double or multi-layered. It is also possible to pull the double or multi-layer into the area of the vertical side walls.
  • FIG. 4 is shown a first possible solution, which is particularly advantageous.
  • a gap of thickness A1 is provided between at least one region of the layer 41.3 of the rear wall 41 and the rear side 49.1 of the foam bed 49. Be in the area of this gap Arranged means that exert a certain pressure on the foam bed 49.
  • a spring element 41.4 can be used, which exerts a contact pressure like a kind of leaf or plate spring.
  • the spring element 41.4 is fastened to the rear wall 41 with a blind rivet 41.5 in such a way that it is not visible from the outside.
  • the lower end of the blind rivets 41.5 protrudes into the intermediate space 41.2.
  • the spring element 41.4 itself can be dish-shaped or strip-shaped, with the ends of the strip-shaped design or the "plate edge" of the plate-shaped design pressing against the foam bed 49 in the example shown. But there are also other elements that exert a resilient force and thus ensure the contact pressure on the foam bed 49. In a separate leaf or plate spring element 41.4, as in Fig. 4 Blind rivets are not essential, but can be helpful during assembly. There are other ways to provide leaf or plate spring element.
  • FIGS. 5A and 5B is shown part of another possible solution that is particularly advantageous.
  • the rear wall has bellows 42, which are integrated in a composite plate 41.3.
  • Fig. 5B shows a partial view of one of the bellows 42 in plan view.
  • the foam bed 49 may be compacted or coated in the region of the rear side 49.1 in order to be able to better distribute and initiate the contact pressure. This also applies to the foam bed of the other embodiments.
  • the antenna housing (comprising a radome, a foam core and a back wall) has an oval shape. It is shown a plan view of the inside of the rear wall 51.
  • the rear wall 51 is, as in Fig. 4 , multi-layered and there is an area 51.7, in which the layers are interconnected.
  • the region 51.7 has an oval shape in plan view and is formed in the form of a groove or depression.
  • four spring elements 51.4 (Spring plates or bellows) provided which are fastened by means of rivets 51.5, screws or other means to the rear wall 51.
  • the spring elements 51.4 can also be glued, welded or pressed.
  • the inventive rear wall of the various embodiments preferably comprises at least one thermoplastically deformed plate (layer), which preferably comprises polypropylene, polyamide or polyetherimide as the material.
  • the rear wall comprises a composite material, preferably CFRP, GFRP or KFK.
  • the rear wall stability In order to give the rear wall stability, it is preferably carried out in two or more layers.
  • the two or more layers or plates for example plates 41.3, 41.6
  • the rear wall is given the required rigidity.
  • One of the plates (for example the plate 41.6) is preferably a plate deformed by deep-drawing.
  • This plate may be made of one or more thermoforming sheets, which are reinforced, for example.
  • the back wall according to the invention serves in all embodiments as a hard shell, which gives the entire antenna stability by distributing the suspension forces (wind load) and improving the torsional rigidity.
  • the radome is produced from one or more foils in a mold.
  • the radome itself is thin and hardly warp-resistant.
  • the radome is water-repellent on the side facing the outside and / or weather-resistant and / or UV-stabilized. This is particularly advantageous because otherwise the radome may become brittle upon permanent UV irradiation.
  • the water repellency is important because water droplets can affect the radiation or reception characteristics of the antenna. This is especially important for antennas that radiate in the Gigaherz range (eg 60 GHz).
  • the radome comprises Tedlar® (from DuPont) and / or Kynar® (from ATOFINA).
  • the radome may be provided with glass fibers or Kevlar fibers to make it harder (in the sense of shatterproof). It can also be used PPS as thermoforming film.
  • the radome film may also be designed as a multilayer system, for. For example, a combination of Liquid Crystal Polymer (LCP) from DuPont with Tedlar®.
  • a multi-layer system may serve as a radome consisting of a prefabricated, thin, flat foam body covered with a foil, which is plastically deformed.
  • a plastic film which later serves as a radome, is placed in a mold before the foam core expands. This allows the radome film to be bonded to the foam core. This method can be used in all described embodiments.
  • the inside of the radome may eventually be coated to provide a mechanical bond with the foam core.
  • the outer skin of the radome may be colorized to provide an inconspicuous attachment to a mast or building enable. I am also able to paint the radome if the paint layer is applied thin enough. An optional additional coating can also be applied to improve the hydrophobic properties.
  • the fold is a circumferential fold (see, for example, Figure 21.1) of the back wall configured to press the circuit board against the foam core during and after assembly.
  • the fold is preferably designed so that the seam resulting from the closure is only exposed to a tangential shear load.
  • the area of the radome and the area of the back wall which are to be welded together are designed to be material-homogeneous, that is, the two parts consist of the same materials in the contact area.
  • the foam core should be designed so that it stabilizes the radome and thereby creates a light, torsionally stiff arrangement.
  • the foam core and / or the foam bed can be formed by extrusion, injection molding, molding, the RIM process (reaction injection molding) or the RRIM process (reinforced reaction injection molding).
  • the plastic monomers react with their hardener / crosslinker under the influence of temperature.
  • the foam core may be fiber reinforced, preferably glass fiber reinforced, if it needs to be given additional stability. This is particularly advantageous if only a relatively thin foam core can be used for reasons of space.
  • the foam core may also have a multi-layer structure or a multi-zone structure, depending on the application and embodiment.
  • the foam core and / or the foam bed has a pressure-resistant surface or a layer is applied which gives the foam a pressure-resistant surface.
  • the foam can also be modified flame-resistant.
  • the foam core and, if present, the foam bed act as a mechanical spacer of the antenna elements while improving the stiffness of the entire antenna. In addition, they dampen mechanical vibrations.
  • a metallic shield arrangement can be provided which is completely, partially or not at all connected to a conductive reflector surface 23.6 - for example reflector surface 23.6.
  • the shield arrangement preferably has the same planes of symmetry as the beam element surrounded by it. It may be in one piece or constructed from a corresponding number of individual elements, taking into account the planes of symmetry.
  • a particularly advantageous arrangement consists of a circumferential electrically conductive wall, which ends depending on the desired beam bundling below or above the point farthest from the reflector surface 23.6 point of the beam element 24.
  • the shield assembly may also be used to reduce mutual coupling between adjacent radiating elements in a array antenna.
  • Each of the described embodiments may be modified by a screen arrangement.
  • the radiating elements can also assume any other orientation.
  • a housing for a transceiver or the like is placed on the back of the rear wall of the various embodiments.
  • This housing can be supported on the fold (see for example 21.1).
  • the butt edges of the housing can be inserted into the fold.
  • the power electronics can also be located in the housing.
  • the described and shown antennas are particularly suitable for operation in the gigahertz frequency range, wherein the power inputs are supplied with signals having a center frequency which is greater than 1 GHz.
  • Particularly suitable are the antennas for mobile and other communication systems.
  • the upper frequency limit can be about 60 GHz.
  • the invention is not limited to use in these frequency ranges.
  • the antenna housing according to the invention can take any arbitrary, flat 3-dimensional form as long as sufficient stability is ensured.
  • FIGS. 1A to 4 rectangular or square shapes are shown. As in Fig. 6 For example, the shape may also be oval.
  • the described antennas and especially the array antennas are very compact and lightweight. They are relatively simple and easy to produce, are extremely stable and are suitable for use in difficult environments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antennenanordnungen.The present invention relates to antenna arrangements.

Die Abstrahlelemente einer Einzel- oder Gruppenantenne werden häufig an einer stabilen Rahmen- oder Kastenstruktur befestigt, wobei diese Struktur als Träger für die verschiedenen Antennenelemente dient und gleichzeitig der Antenne die notwendige mechanische Stabilität verleiht.The radiating elements of a single or array antenna are often attached to a stable frame or box structure, which structure serves as a support for the various antenna elements and at the same time gives the antenna the necessary mechanical stability.

Es ist ein Problem der bekannten Antennen, dass sie kostspielig und schwer sind. Ausserdem ist die Montage der Antennen und das Anbringen an einem Sendemast oder Gebäude umständlich. Ein weiterer Nachteil bekannter Antennen wird darin gesehen, dass sie sich nicht für eine einfache und zuverlässige Serienfertigung eignen. Dies ist ein besonders wichtiger Punkt, wenn die Fertigung durch ungeübte Kräfte ausgeführt werden soll.It is a problem of the known antennas that they are expensive and heavy. In addition, the installation of the antennas and attachment to a mast or building is cumbersome. Another disadvantage of known antennas is that they are not suitable for simple and reliable mass production. This is a particularly important point if the production is to be carried out by untrained forces.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, eine Antenne mit einem Antennengehäuse zu schaffen, die einfach und kostengünstig ist und trotzdem die notwendige Festigkeit aufweist.Based on the above-mentioned prior art, the task is an antenna with a To provide antenna housing, which is simple and inexpensive and still has the necessary strength.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Gruppenantenne bereit zu stellen, die eine Anzahl von Dipolantennen umfasst.It is another object of the invention to provide a group antenna comprising a number of dipole antennas.

Gemäss Erfindung wird eine Gruppenantenne nach Anspruch 1 mit mehreren Strahlelementen bereit gestellt. Die Antenne umfasst eine (Rück-)Wand, die aus Verbundwerkstoffen hergestellt ist und als Träger für die inneren Antennenelemente der Antenne ausgelegt ist. Ein Radom, das eine dünne, harte, RF oder HF taugliche Schale aufweist, dient als eine Art Deckel, der mit einem Anschlussbereich der (Rück-)Wand verbunden werden kann, um so zusammen mit der Rückwand ein Antennengehäuse zu bilden. Zwischen der (Rück-)Wand und dem Radom ist ein RF oder HF tauglicher Schaumstoffkern angeordnet. Die folgenden Antennenelemente sind hermetisch geschützt in dem Gehäuse angeordnet:

  1. a) mehrere Strahlelemente,
  2. b) eine Schaltungsplatte mit Ansteuerschaltung zur Aufnahme des Strahlelemente.
According to the invention, a group antenna according to claim 1 is provided with a plurality of radiation elements. The antenna comprises a (rear) wall made of composite materials and designed as a support for the antenna's internal antenna elements. A radome having a thin, hard, RF or HF-capable shell serves as a kind of cover which can be connected to a terminal portion of the (back) wall so as to form an antenna housing together with the backplane. Between the (back) wall and the radome, a RF or HF capable foam core is arranged. The following antenna elements are hermetically protected in the housing:
  1. a) a plurality of radiation elements,
  2. b) a circuit board with drive circuit for receiving the radiating elements.

Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen sind den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 20 zu entnehmen.
Die Patentanmeldung GB2373100 offenbart den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Further embodiments of the invention can be found in the dependent claims 2 to 20.
The Patent Application GB2373100 discloses the preamble of independent claim 1.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben. Symmetrieebenen werden in den Zeichnungen durch gestrichelten Linien und imaginäre Flächen durch gepunktete Linien angedeutet, wo dies zur deutlicheren Darstellung der Erfindung notwendig ist. Es zeigen:

  • Fig. 1A eine (Gruppen-)Antenne gemäss Erfindung in einer schematischen Explosionsansicht;
  • Fig. 1B die (Gruppen-)Antenne gemäss Fig. 1A in einer anderen Explosionsansicht;
  • Fig. 2A einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Antenne gemäss Erfindung;
  • Fig. 2B die Antenne gemäss Fig. 2A in einer Draufsicht;
  • Fig. 3 eine Ansicht eines Teils einer Ansteuerschaltung, gemäss Erfindung;
  • Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Antenne gemäss Erfindung;
  • Fig. 5A einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Antenne gemäss Erfindung;
  • Fig. 5B eine schematische Draufsicht auf einen Bereich der in Fig. 5A gezeigten Antenne;
  • Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer weiteren Antenne gemäss Erfindung.
The invention is described in detail below with reference to embodiments illustrated in the drawings. Symmetry planes are indicated in the drawings by dashed lines and imaginary areas by dotted lines, where this is necessary for a clearer presentation of the invention. Show it:
  • Fig. 1A a (group) antenna according to the invention in a schematic exploded view;
  • Fig. 1B the (group) antenna according to Fig. 1A in another exploded view;
  • Fig. 2A a schematic section through a part of another antenna according to the invention;
  • Fig. 2B the antenna according to Fig. 2A in a plan view;
  • Fig. 3 a view of a part of a drive circuit according to the invention;
  • Fig. 4 a schematic section through a part of another antenna according to the invention;
  • Fig. 5A a schematic section through a part of another antenna according to the invention;
  • Fig. 5B a schematic plan view of an area of in Fig. 5A shown antenna;
  • Fig. 6 a schematic plan view of another antenna according to the invention.

Detaillierte Beschreibung:Detailed description:

Im Folgenden werden Begriffe erläutert und definiert, die in der Beschreibung und den Patentansprüchen mehrfach auftauchen.In the following, terms are explained and defined that appear several times in the description and the claims.

Als Wand oder Rückwand wird ein Element bezeichnet, das sich im hinteren Bereich eines Antennengehäuses oder einer Antenne befindet und üblicherweise mit Befestigungsmitteln versehen ist, um das Antennengehäuse an einem Mast oder Gebäude zu befestigen. Die Begriffe vorne, hinten, oben, unten und weitere Richtungsangaben werden in der Beschreibung verwendet, um die einzelnen Elemente einer Antenne im Bezug auf den montierten Zustand einfacher beschreiben zu können, ohne dass diese Begriffe den Schutzumfang einschränken sollen.As a wall or rear wall, an element is referred to, which is located in the rear region of an antenna housing or an antenna and is usually provided with fastening means to attach the antenna housing to a mast or building. The terms front, back, top, bottom and other directional indications are used in the description to describe the individual elements of an antenna with respect to the assembled state easier, without these terms are intended to limit the scope.

Ein Radom ist eine Art Hülle, die typischerweise vor der Antennenanordnung angeordnet ist und im Empfangs- oder Sendebereich der Antenne sitzt. Um die Sende- und/oder Empfangscharakteristik der Antennenanordnung nicht zu beeinflussen, ist das Radom typischerweise aus Materialien hergestellt, die nicht oder nur gering dämpfend wirken. Mit anderen Worten, das Radom umfasst Materialien, die RF oder HF tauglich sind. Dasselbe gilt für andere Bestandteile (zum Beispiel den noch zu beschreibenden Schaumstoffkern) des Antennengehäuses und deren Materialien, zumindestens soweit sie im Empfangs- oder Sendebereich der Antenne sitzen.A radome is a type of envelope typically located in front of the antenna array and located in the receiving or transmitting area of the antenna. In order not to influence the transmission and / or reception characteristic of the antenna arrangement, the radome is typically made of materials which have no or only a slight damping effect. In other words, the radome includes materials that are suitable for RF or HF. The same applies to other components (for example, the foam core to be described) of the antenna housing and their materials, at least as far as they sit in the receiving or transmitting range of the antenna.

Im folgenden Text ist von Strahlelementen die Rede. Dabei handelt es sich um drei-dimensionale Strahlelemente, die zum Beispiel aus einem Gussteil bestehen.The following text speaks of radiant elements. These are three-dimensional jet elements, which consist for example of a cast part.

Gemäss Erfindung sind unter dem Begriff Gussteil Formteile zu verstehen, die im (automatischen) Spritzgussverfahren hergestellt wurden. Dabei werden thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffe mittels eines Spritzgießverfahrens verarbeitet. Anstatt Kunststoff können auch Metalle zum Herstellen der Gussteile verwendet werden. Die Formteile zeichnen sich dadurch aus, dass ein Minimum an Nachbearbeitungsaufwand notwendig ist. Ausserdem sind die Dimensionen der Formteile sehr präzise. Weitere Details zu dreidimensionalen Strahlelementen können der Schweizer Patentanmeldung mit Titel "Breitband-Antenne mit einem 3-dimensionalen Gussteil" entnommen werden, die am 23. Dezember 2002 unter der Anmeldenummer 2002 2210/02 eingereicht wurde, und offenbart wurde unter der Nummer EP 1 434 300 A2 .According to the invention, the term casting is to be understood as meaning moldings which have been produced by the (automatic) injection molding process. In this case, thermoplastically processable plastics are processed by means of an injection molding process. Instead of plastic, metals can also be used to make the castings. The moldings are characterized that a minimum of post-processing is necessary. In addition, the dimensions of the moldings are very precise. Further details on three-dimensional radiating elements can be found in the Swiss patent application entitled "Broadband Antenna with a 3-Dimensional Casting" filed on Dec. 23, 2002 under the application number 2002 2210/02 and disclosed under the number EP 1 434 300 A2 ,

Es können Reflektoren eingesetzt werden, die vorzugsweise eine leitende Fläche aufweisen. Diese leitende Fläche kann auf Masse gelegt werden. Die Reflektorfläche kann eben oder gekrümmt ausgeführt sein. Gemäss Erfindung wird vorzugsweise eine metallisierte Seite einer Schaltungsplatte als Reflektor verwendet.It can reflectors are used, which preferably have a conductive surface. This conductive surface can be grounded. The reflector surface can be flat or curved. According to the invention, a metallized side of a circuit board is preferably used as a reflector.

Eine Ansteuerschaltung kann je nach Ausführungsform der Antennen Teile eines Empfängers und/oder Senders umfassen z.Bsp. Polarisationsumschalter, Verstärkerstufen oder Kalibrationselemente.Depending on the embodiment of the antennas, a drive circuit may comprise parts of a receiver and / or transmitter, for example. Polarization switch, amplifier stages or calibration elements.

Eine erste Antenne 10, gemäss Erfindung, ist in den Figuren 1A und 1B gezeigt. Eine erfindungsgemässe Antenne 10 umfasst eine Rückwand 11, die aus Verbundwerkstoffen hergestellt ist und als Träger für Elemente der Antenne 10 (hierin als Antennenelemente bezeichnet) ausgelegt ist. Die Vorderseite der Antenne 10 wird durch ein Radom 12 gebildet, das als dünne, harte, RF- oder HF-taugliche Schale dient, die in der Art eines Deckels mit einem umlaufenden Anschlussbereich 11.1 der Rückwand 11 verbunden werden kann. Das Radom 12 bildet zusammen mit der Rückwand 11 im montierten Zustand ein Antennengehäuse für die verschiedenen Antennenelemente. Innerhalb dieses Antennengehäuses sind die im Folgenden beschriebenen Elemente angeordnet.A first antenna 10, according to the invention, is in the Figures 1A and 1B shown. An antenna 10 according to the invention comprises a back wall 11 made of composite materials and designed as a support for elements of the antenna 10 (referred to herein as antenna elements). The front of the antenna 10 is formed by a radome 12, which serves as a thin, hard, RF or RF-capable shell, which can be connected in the manner of a lid with a peripheral connection portion 11.1 of the rear wall 11. The radome 12 together with the rear wall 11 in the mounted state, an antenna housing for the various antenna elements. Within this antenna housing, the elements described below are arranged.

Eine Schaltungsplatte 13 mit einer integrierten Ansteuerschaltung trägt mehrere Strahlelemente 14. Die Ansteuerschaltung ist in den Figuren 1A und 1B nicht sichtbar. Sie befindet sich vorzugsweise auf der Rückseite der Schaltungsplatte 13. In der Schaltungsplatte 13 sind Verbindungsbereiche zur Aufnahme der Strahlelemente 14 und zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung der Strahlelemente 14 mit der Ansteuerschaltung vorgesehen. In Fig. 1A ist ein solcher Verbindungsbereich mit der Referenznummer 13.1 gekennzeichnet. Die Vorderseite der Schaltungsplatte 13 (in Fig. 1A sichtbar) ist vorzugsweise ganzflächig metallisiert und weist nur in den Verbindungsbereichen 13.1 Löcher oder Ausnehmungen auf, um die Strahlelemente 14 einsetzten und mit der Ansteuerschaltung auf der Rückseite der Schaltungsplatte 13 verbinden zu können.A circuit board 13 with an integrated drive circuit carries a plurality of radiation elements 14. The drive circuit is in the Figures 1A and 1B not visible. It is preferably located on the rear side of the circuit board 13. In the circuit board 13 connecting areas for receiving the beam elements 14 and for producing an electrically conductive connection of the beam elements 14 are provided with the drive circuit. In FIG. 1A Such a connection area is identified by the reference number 13.1. The front side of the circuit board 13 (in FIG Fig. 1A visible) is preferably metallized over the entire surface and has only in the connecting portions 13.1 holes or recesses in order to use the beam elements 14 and connect to the drive circuit on the back of the circuit board 13 can.

Zur verzugsfreien Herstellung der Schaltungsplatte kann es vorteilhaft sein, die Metallfläche mit einer Vielzahl von im allgemeinen regelmässigen Ausnehmungen zu versehen, die jedoch in ihren Abmessungen so klein im Vergleich zur Wellenlänge gewählt sind, dass sie keinen wesentlichen Einfluss auf das elektrische Verhalten der Antennen haben. Die Schaltungsplatte kann z. Bsp. aus fertigungstechnischen Gründen in mehrere Schaltungsplatten aufgeteilt sein.For the distortion-free production of the circuit board, it may be advantageous to provide the metal surface with a plurality of generally regular recesses, which are chosen so small in size compared to the wavelength that they have no significant effect on the electrical behavior of the antennas. The circuit board may, for. For example, be divided into several circuit boards for manufacturing reasons.

In dem gezeigten Beispiel der Erfindung, weist jedes der Strahlelemente 14 vier Beine auf. Jedes der vier Beine wird in ein Loch in der Schaltungsplatte 13 gesteckt und rückseitig mit der Ansteuerschaltung verbunden. Es kann sich um eine Steckverbindung handeln, die automatisch nicht nur für eine mechanische Verbindung der Strahlelemente 14 mit der Schaltungsplatte 13 sorgt, sondern die auch eine elektrische Verbindung zur Ansteuerschaltung schafft.In the example of the invention shown, each of the radiating elements 14 has four legs. Each of the four legs is inserted into a hole in the circuit board 13 and back connected to the drive circuit. It may be a connector that automatically not only provides for a mechanical connection of the radiating elements 14 to the circuit board 13, but also provides an electrical connection to the drive circuit.

In dem gezeigten Beispiel der Erfindung werden acht Strahlelemente 14 in zwei Spalten mit je vier Strahlelementen 14 nebeneinander angeordnet. Es handelt sich also bei der Antenne 10 um eine sogenannte Gruppenantenne.In the example of the invention shown, eight beam elements 14 are arranged in two columns with four beam elements 14 next to each other. Thus, the antenna 10 is a so-called group antenna.

Ein weiteres Bestandteil der Erfindung ist ein Schaumstoffkern 15, der im vorliegenden Beispiel mit Ausnehmungen 15.1 zur Aufnahme der dreidimensionalen Strahlelemente 14 versehen ist. In Fig. 1B sind mehr Ausnehmungen 15.1 gezeigt als wirklich notwendig wären. Vorzugsweise weist der Schaumstoffkern 15 so viele Ausnehmungen 15.1 auf wie Strahlelemente 14 in der Antenne 10 Verwendung finden. Aus fertigungstechnischen oder Gewichtsgründen kann aber auch eine grössere Anzahl an Ausnehmungen vorgesehen sein. Wichtig ist, dass der Schaumstoffkern 15 in den Bereichen wo er keine Ausnehmungen 15.1 aufweist, d.h. im Bereich der Stege zwischen den Ausnehmungen 15.1, mindestens teilweise flächig auf der Vorderseite der Schaltungsplatte 13 aufliegt. Ausserdem ist es wichtig, dass der Schaumstoffkern 15 mindestens im Empfangs- oder Sendebereich der Antenne 10 RF- oder HF-tauglich ausgelegt ist.Another component of the invention is a foam core 15, which is provided in the present example with recesses 15.1 for receiving the three-dimensional beam elements 14. In Fig. 1B more recesses 15.1 are shown than are really necessary. The foam core 15 preferably has as many recesses 15. 1 as the radiation elements 14 are used in the antenna 10. For manufacturing or weight reasons, but also a larger number of recesses be provided. It is important that the foam core 15 in the areas where it has no recesses 15.1, ie rests in the region of the webs between the recesses 15.1, at least partially flat on the front of the circuit board 13. In addition, it is important that the foam core 15 is at least in the receiving or transmitting range of the antenna 10 RF or RF-designed.

In den Figuren 1A und 1B sind weitere optionale Elemente gezeigt, die im Folgenden beschrieben werden. Wie zu erkennen ist, weist die Rückwand 11 eine Reihe von Verbindungsmitteln 16 auf, die dazu dienen, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Ansteuerschaltung und einer externen Elektronik, zum Beispiel einem Verstärker, herstellen zu können. Die Verbindungsmittel 16 können anders ausgeführt und anders angeordnet sein. Besonders als Verbindungsmittel 16 geeignet sind sogenannte Flanschconnectoren, die auch in den Figuren 1A und 1B zu erkennen sind. Das Innenteil eines Flanschconnectors kann an ein Kabel gelötet sein, das vom Connector zum Beispiel zu der Ansteuerschaltung führt. Ein Flanschconnector wird z. Bsp. von innen her durch ein Loch in der Rückwand (oder Seitenfläche) 11 gesteckt und von aussen mit einer Mutter festgeschraubt (verklebt, verpresst, eingeschlagen).In the Figures 1A and 1B Further optional elements are shown, which are described below. As can be seen, the rear wall 11 has a series of connection means 16 which serve to be able to establish an electrically conductive connection between the drive circuit and external electronics, for example an amplifier. The connecting means 16 may be designed differently and arranged differently. Particularly suitable as a connecting means 16 are so-called flange connectors, which are also in the Figures 1A and 1B can be seen. The inner part of a flange connector may be soldered to a cable leading from the connector, for example, to the drive circuit. A flange connector is z. For example, from the inside through a hole in the rear wall (or side surface) 11 inserted and screwed from the outside with a nut (glued, pressed, hammered).

Es ist ein optionales Schaumstoffbett 17 vorgesehen, das im gezeigten Beispiel einen grösseren Teil 17.1 und einen kleineren Teil 17.2 umfasst. Das optionale Schaumstoffbett 17 sorgt im Wesentlichen dafür, dass eine plane Auflagefläche für die Schaltungsplatte 13 und/oder eine weitere Schaltungsplatte 13.2 bereitgestellt wird. Um dies zu erreichen, sind in dem Teil 17.1 Ausnehmungen 17.3 für Kabel und eine Ausnehmung 17.4 für die weitere Schaltungsplatte 13.2 vorgesehen. Die Vorderseite des Schaumstoffbetts 17, d.h. diejenige Seite, die in Richtung der Schaltungsplatte 13 gerichtet ist, ist vorzugsweise eben.An optional foam bed 17 is provided, which in the example shown comprises a larger part 17.1 and a smaller part 17.2. The optional foam bed 17 essentially ensures that a planar support surface for the circuit board 13 and / or a further circuit board 13.2 is provided. In order to achieve this, recesses 17.3 for cables and a recess 17.4 for the further circuit board 13.2 are provided in the part 17.1. The front of the foam bed 17, i. that side which is directed towards the circuit board 13 is preferably flat.

In dem in den Figuren 1A und 1B gezeigten Beispiel sind optionale Zapfen 15.2 am Schaumstoffkern 15 vorgesehen. Die Zapfen 15.2 können eine zylindrische oder konische Form aufweisen und dienen dazu, der Schaltungsplatte 13 eine genau definierte laterale Position zu geben. Zu diesem Zweck kann die Schaltungsplatte 13 mit Löchern 13.4 versehen sein.In the in the Figures 1A and 1B As shown, optional pins 15.2 are provided on the foam core 15. The pins 15.2 may have a cylindrical or conical shape and serve to the Circuit board 13 to give a well-defined lateral position. For this purpose, the circuit board 13 may be provided with holes 13.4.

In der Fig. 1A ist zu erkennen, wie bereits erwähnt, dass zusätzlich zu der Schaltungsplatte 13 eine weitere Schaltungsplatte 13.2 vorgesehen ist. Diese weitere Schaltungsplatte 13.2 ist vorzugsweise kleiner als die Schaltungsplatte 13 und kann mittels Steckverbindern 13.3 auf die Schaltungsplatte 13 aufgesteckt werden. Vorzugsweise sind die Steckverbinder 13.3 so ausgelegt, dass sie sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung zwischen der Schaltungsplatte 13 und der weiteren Schaltungsplatte 13.2 herstellen. Besonders geeignet sind Suhner® MMBX Verbinder der Firma Huber+Suhner, da diese Verbinder dazu in der Lage sind gewisse Toleranzen auszugleichen ohne die elektrische Verbindung zu unterbrechen.In the Fig. 1A can be seen, as already mentioned, that in addition to the circuit board 13, a further circuit board 13.2 is provided. This further circuit board 13.2 is preferably smaller than the circuit board 13 and can be plugged onto the circuit board 13 by means of plug connectors 13.3. Preferably, the connectors 13.3 are designed so that they produce both a mechanical and an electrical connection between the circuit board 13 and the other circuit board 13.2. Suhner® MMBX connectors from Huber + Suhner are particularly suitable, since these connectors are able to compensate for certain tolerances without interrupting the electrical connection.

Wie aus den Figuren 1A und 1B ersichtlich ist, ergibt sich ein neuartiges Antennengehäuse mit Schichtaufbau, das stabil und kompakt ist. Der Schichtaufbau ist so ausgelegt, dass es keinen oder kaum Bewegungsspielraum für die einzelnen Antennenelemente gibt. Die Rückwand 11 ist speziell ausgeformt, um der gesamten Antenne 10 Verwindungssteifigkeit und mechanische Stabilität zu geben. Zusätzlich muss die Rückwand 11, je nach Montage, so ausgelegt werden, dass sie in der Lage ist die enormen Windkräfte aufnehmen zu können, die auf die gesamte Antenne 10 einwirken. Nur durch eine spezielle Ausführung der Rückwand 11 können die Antennenelemente vor unzulässigen mechanischen Beanspruchungen geschützt werden.Like from the Figures 1A and 1B it can be seen results in a novel antenna housing with layer structure, which is stable and compact. The layer structure is designed so that there is little or no room for movement for the individual antenna elements. The rear wall 11 is specially shaped to give the entire antenna 10 torsional rigidity and mechanical stability. In addition, the rear wall 11, depending on the assembly, must be designed so that it is able to absorb the enormous wind forces acting on the entire antenna 10. Only by a special embodiment of the rear wall 11, the antenna elements can be protected from inadmissible mechanical stresses.

Vorzugsweise weist die Rückwand 11 Stutzen oder Einschlagmuttern 18.1 auf, die es ermöglichen Flansche 18.2, Befestigungswinkel oder Laschen an der Aussenseite der Rückwand 11 zu befestigen. In einer besonders stabilen Ausführungsform, die zum Beispiel zur Anwendung kommt wenn es sich um besonders grossflächige Antennen handelt, kann die Rückwand 11 durch Metallstreifen oder andere Elemente innen versteift werden, um Drehmomente und Kräfte besser in die Rückwand 11 einleiten zu können.The rear wall 11 preferably has connecting pieces or drive-in nuts 18. 1, which make it possible to fasten flanges 18. 2, fastening angles or tabs on the outside of the rear wall 11. In a particularly stable embodiment, which is used for example when it comes to particularly large-area antennas, the rear wall 11 can be stiffened by metal strips or other elements inside to better initiate torques and forces in the rear wall 11 can.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Antenne weisen die Strahlelemente 14 Befestigungselemente am unteren Ende auf, die es erlauben die Strahlelemente 14 an der Schaltungsplatte 13 zu befestigen. Zu diesem Zweck können als Befestigungselemente Schnappmechanismen oder Steckverbindungen vorgesehen sein, die es ermöglichen, die Strahlelemente 14 in Löcher 13.1 der Schaltungsplatte 13 einzusetzen und dort einrasten zu lassen. Statt einer Schnappverbindung können auch Schraub-, Löt- oder andere - verbindungen vorgesehen werden. Ideal sind Verbindungen, die neben einer mechanischen Verbindung auch eine elektrisch leitende Verbindung herstellen.In a preferred embodiment of the antenna, the radiating elements 14 have fastening elements at the lower end, which allow the radiating elements 14 to be fastened to the circuit board 13. For this purpose, snap-in mechanisms or plug-in connections can be provided as fastening elements, which make it possible to insert the blasting elements 14 into holes 13. 1 of the circuit board 13 and to latch them there. Instead of a snap connection and screw, solder or other - connections can be provided. Ideal are connections that produce not only a mechanical connection but also an electrically conductive connection.

Bei dem Verbinden der Strahlelemente 14 mit der Schaltungsplatte 13 ist zu beachten, dass die Vorderseite der Schaltungsplatte 13 metallisch ausgeführt sein kann, um als Reflektor zu dienen. Die Befestigungselemente müssen mindestens teilweise so ausgeführt sein, dass sie keine leitende Verbindung zu der leitfähigen Seite der Schaltungsplatte 13 bildet. Ansonsten wären beide Befestigungselemente über die metallische Seite der Schaltungsplatte 13 kurzgeschlossen und die Antenne 10 könnte nicht angesteuert werden.When connecting the radiating elements 14 to the circuit board 13, it should be noted that the front side of the circuit board 13 may be made metallic to serve as a reflector. The fasteners must be at least partially designed so that they do not form a conductive connection to the conductive side of the circuit board 13. Otherwise, both fasteners would be shorted across the metallic side of the circuit board 13 and the antenna 10 could not be driven.

In den Figuren 2A und 2B ist eine weitere erfindungsgemässe Antenne 20 gezeigt. In Fig. 2A zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Antenne 20. Der Schichtaufbau wird im Folgenden von unten nach oben (respektive von der Rückseite zur Vorderseite) beschrieben. Die Rückwand 21 hat eine umlaufende Seitenwand, die im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche verläuft, die durch die x-Achse und die y-Achse aufgespannt wird. Diese Fläche wird auch als x-y-Fläche bezeichnet. In Fig. 2A ist nur ein Teil der linken Seitenwand der Rückwand 21 zu sehen. Nach oben hin schliesst die Seitenwand der Rückwand 21 mit einer Art Falz 21.1 ab, wie in Fig. 2A angedeutet. In den Figuren 1A, 1B, 2A und 2B ist dieser Falz als umlaufender Falz ausgeführt was besonders vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig ist. Im Bereich des Falzes 21.1, ist die Rückwand 21 mit einem Radom 22 verschweisst oder verklebt. Es kann zum Beispiel ein Rollnaht-Schweissverfahren eingesetzt werden, um das Radom 22 mit der Rückwand 21 zu verschweissen. Bei diesem Schweissverfahren werden die zu verschweissenden Bereiche durch Ultraschall erwärmt und verbunden. Die Rückwand 21 bildet zusammen mit dem Radom 22 ein Antennengehäuse, das die Antennenelemente umschliesst. Die folgenden Antennenelemente sind in Fig. 2A gezeigt: Schaumstoffbett 29, Schaltungsplatte 23, Strahlelement 24 und Schaumstoffkern 25. Das Schaumstoffbett 29 ruht auf der Rückwand 21 und trägt auf der Vorderseite die Schaltungsplatte 23. Vorzugsweise sind in dem Schaumstoffbett 29 Ausnehmungen vorgesehen, um zum Beispiel die unteren Enden 24.2 der Stützen 24.1 der Strahlelemente 24 aufzunehmen. Das Schaumstoffbett 29 kann zusätzlich oder alternativ Ausnehmungen für Kabel usw. umfassen. Die Schaltungsplatte 23 weist auf der Rückseite 23.5 eine Ansteuerschaltung oder einen Teil einer Ansteuerschaltung auf. Auf der Vorderseite 23.6 ist die Schaltungsplatte 23 ganzflächig mit einer Metallschicht versehen. Die Ansteuerschaltung und die Metallschicht sind in Fig. 2A und Fig. 2B nicht sichtbar. Im Bereich 23.1 ist die Schaltungsplatte 23 mit Löchern versehen, um die unteren Enden 24.2 der Stützen 24.1 der Strahlelemente 24 aufzunehmen. Im Bereich der unteren Enden 24.2 können zum Beispiel Verbindungen angeordnet oder ausgebildet sein, die neben einer mechanischen Verbindung auch eine elektrisch leitende Verbindung herstellen.In the FIGS. 2A and 2B a further inventive antenna 20 is shown. In Fig. 2A shows a section through a part of the antenna 20. The layer structure is described below from bottom to top (respectively from the back to the front). The rear wall 21 has a circumferential side wall which is substantially perpendicular to the surface defined by the x-axis and the y-axis. This surface is also called the xy surface. In Fig. 2A only a part of the left side wall of the rear wall 21 can be seen. Towards the top, the side wall of the rear wall 21 closes with a kind of fold 21.1, as in FIG Fig. 2A indicated. In the Figures 1A . 1B . 2A and 2B this fold is executed as a circumferential fold which is particularly advantageous, but not mandatory. In the region of the fold 21.1, the rear wall 21 is welded or glued to a radome 22. For example, a seam welding method may be used to weld the radome 22 to the rear wall 21. In this welding process, the areas to be welded are heated and connected by ultrasound. The Rear wall 21 forms, together with the radome 22, an antenna housing which encloses the antenna elements. The following antenna elements are in Fig. 2A The foam bed 29 rests on the rear wall 21 and carries on the front side the circuit board 23. Preferably recesses are provided in the foam bed 29 to, for example, the lower ends 24.2 of the supports 24.1 to receive the radiating elements 24. The foam bed 29 may additionally or alternatively comprise recesses for cables, etc. The circuit board 23 has on the back 23.5 a drive circuit or a part of a drive circuit. On the front 23.6, the circuit board 23 is provided over the entire surface with a metal layer. The drive circuit and the metal layer are in Fig. 2A and Fig. 2B not visible. In the area 23.1, the circuit board 23 is provided with holes to receive the lower ends 24.2 of the supports 24.1 of the radiating elements 24. In the region of the lower ends 24.2, for example, connections can be arranged or formed which, in addition to a mechanical connection, also produce an electrically conductive connection.

In dem Schaumstoffkern 25 sind mehrere Ausnehmungen 25.1 vorgesehen, von denen in Fig. 2A eine im Schnitt zu sehen ist. Das Strahlelement 24 sitzt in dieser Ausnehmung 25.1. Der Schaumstoffkern 25 füllt den Bereich zwischen der Vorderseite 23.6 der Schaltungsplatte 23 und der Rück- respektive Innenseite des Radoms 22. Vorzugsweise besteht zwischen der Oberseite des Schaumstoffkerns 25 und dem Radom 22 kein Zwischenraum oder Abstand. Das an sich relativ flexible und dünne Radom 22 wird durch den Schaumstoffkern 25 im Wesentlichen über die gesamte x-y-Fläche gestützt.In the foam core 25 a plurality of recesses 25.1 are provided, of which in Fig. 2A one can be seen in section. The radiating element 24 is seated in this recess 25.1. The foam core 25 fills the area between the front side 23.6 of the circuit board 23 and the rear or inside of the radome 22. Preferably, there is no gap between the top of the foam core 25 and the radome 22. The relatively flexible and thin radome 22 is supported by the foam core 25 substantially over the entire xy surface.

Vorzugsweise hat der Schaumstoffkern 25 gemäss Erfindung eine Dicke D1 zwischen 1 cm und 20 cm. Die Dicke D1 bestimmt sich im Wesentlichen aus der Höhe H1 der drei-dimensionale Strahlelemente 24, und aus der Dicke D2 des Teils des Schaustoffkerns 25, der sich oberhalb der Strahlelemente 24 befindet. Wie in Fig. 2A gezeigt, ist im gezeigten Beispiel D1 = H1 + D2. Mindestens der Bereich des Schaumstoffkerns 25 der sich oberhalb der Strahlelemente 24 befindet muss RF- oder HF-tauglich ausgelegt sein.Preferably, the foam core 25 according to the invention has a thickness D1 between 1 cm and 20 cm. The thickness D1 is essentially determined by the height H1 of the three-dimensional radiating elements 24, and by the thickness D2 of the part of the locating core 25 which is located above the radiating elements 24. As in Fig. 2A is shown in the example D1 = H1 + D2. At least the area of the foam core 25 which is located above the radiating elements 24 must be designed RF or HF suitable.

Die Schaltungsplatte 23 hat typischerweise eine Dicke D4 zwischen 50 µm und 2mm. Vorzugsweise ist die Schaltungsplatte 250 µm dick. Das Radom 22 hat vorzugsweise eine Dicke D3 zwischen 0.5 mm und 5mm, vorzugsweise zwischen 1 und 2mm. Das Radom 22 und auch die Schaltungsplatte 23 sind in den bevorzugten Ausführungsbeispielen so dünn ausgelegt, dass sie in sich selbst keine für eine Antenne ausreichende mechanische Stabilität aufweisen. Erst durch die neuartige Verwendung in einem schichtartigen Aufbau, bekommt die gesamte Antenne eine ausreichende Stabilität.The circuit board 23 typically has a thickness D4 between 50 μm and 2mm. Preferably, the circuit board is 250 μm thick. The radome 22 preferably has a thickness D3 between 0.5 mm and 5 mm, preferably between 1 and 2 mm. The radome 22 and also the circuit board 23 are designed so thin in the preferred embodiments that they do not have in themselves sufficient mechanical stability for an antenna. Only through the novel use in a layered structure, the entire antenna gets sufficient stability.

Die Ansteuerschaltung kann gemäss Erfindung zum Speisen der Strahlelemente eingesetzt werden. Zu diesem Zweck kann die Ansteuerschaltung ein Netzwerk umfassen, welches Speisungseingänge mit den Strahlelementen so verbindet, dass diese mit den gewünschten Phasen ansteuerbar sind.The drive circuit can be used according to the invention for feeding the radiating elements. For this purpose, the drive circuit may comprise a network which connects feed inputs with the beam elements so that they can be driven with the desired phases.

Eine Gruppenantenne gemäss Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Strahlelemente in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Die Strahlelemente 24 der Antenne 20 sind in dem in Fig. 2B gezeigten Beispiel um 45 Grad gedreht angeordnet.A group antenna according to the invention is characterized in that a plurality of beam elements are arranged in rows and columns. The radiating elements 24 of the antenna 20 are in the in Fig. 2B shown example rotated by 45 degrees.

In Fig. 2B ist die Draufsicht auf das Radom 22 der Antenne 20 gezeigt, wobei die Lage der Strahlelemente 24 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Es sind insgesamt vier Spalten mit je vier Strahlelementen 24 vorgesehen. Jedes der sechzehn Strahlelemente 24 sitzt in einer eigenen zylinderförmigen Ausnehmung 25.1 des Schaumstoffkerns 25. In dem gezeigten Beispiel werden die einzelnen Strahlelemente 24 so angesteuert, dass sich bei jedem Strahlelement 24 ein E-Feld ergibt, das gegenparallel zur x-Achse gerichtet ist. Es ergibt sich ein E-Feld, das in negativer x-Richtung linear polarisiert ist (vertikale Polarisierung).In Fig. 2B the top view of the radome 22 of the antenna 20 is shown, wherein the position of the radiating elements 24 is indicated by dashed lines. There are four columns with four radiating elements 24 are provided. Each of the sixteen radiating elements 24 is seated in its own cylindrical recess 25.1 of the foam core 25. In the example shown, the individual radiating elements 24 are driven in such a way that an E-field results for each radiating element 24, which is directed counterparallel to the x-axis. This results in an E-field which is linearly polarized in the negative x-direction (vertical polarization).

Die Strahlelemente können auch anders angesteuert werden. Je nach Ansteuerung können zum Beispiel zirkulare, elliptische Polarisierungen, oder Slant Polarisierungen erzielt werden.The radiating elements can also be controlled differently. Depending on the control, for example, circular, elliptical polarizations, or slant polarizations can be achieved.

Ein Teil einer Ansteuerschaltung 30, gemäss Erfindung, ist in Fig. 3 als Beispiel gezeigt. Es handelt sich bei der Ansteuerschaltung 30 um ein Netzwerk, das sich auf der Rückseite 23.5 der Schaltungsplatte 23 befindet und zwei Speisungseingänge 32.1 und 32.2 aufweist. Es sind vier Tore 31.1 bis 31.4 vorgesehen, die mit den Befestigungselementen (in Fig. 3 nicht zu sehen) des Strahlelements 24 in Verbindung stehen. Zwischen dem Speisungseingang 32.1 und den beiden Ports 31.4 und 31.2 ist ein 180°-Hybrid 33.1 angeordnet. Zwischen dem Speisungseingang 32.2 und den beiden Ports 31.3 und 31.1 ist ein weiteres 180°-Hybrid 33.2 angeordnet. Das 180°-Hybrid 33.2 umfasst eine Verzögerungsleitung zwischen den Punkten A und C sowie eine weitere Verzögerungsleitung zwischen den Punkten A und B. Die Leitung zwischen B und C wiederum stellt eine Verzögerungsleitung dar. Die Ports 31.1 bis 31.4 sind über Leitungsstücke mit den beiden 180°-Hybriden 33.1 und 33.2 verbunden, die jeweils gleiche Phasenverschiebung verursachen. Das Netzwerk 30 stellt sicher, dass die jeweils diagonal gegenüberliegenden Ports 180° phasenverschoben, dass heisst, gegenphasig, angesteuert werden, wodurch die beiden übrigen Ports jeweils in einer virtuellen Kurzschlussebene liegen. Die Speisungseingänge 32.1 und 32.2 weisen damit eine hohe gegenseitige Entkopplung auf. Man erhält so eine besonders reine Polarisation der abgestrahlten Welle, beziehungsweise eine stark unterdrückte Kreuzpolarisations-Komponente.A part of a drive circuit 30, according to the invention, is in Fig. 3 shown as an example. The drive circuit 30 is a network which is located on the rear side 23.5 of the circuit board 23 and has two supply inputs 32.1 and 32.2. There are four gates 31.1 to 31.4 provided with the fasteners (in Fig. 3 not visible) of the radiating element 24 are in communication. Between the power input 32.1 and the two ports 31.4 and 31.2 a 180 ° hybrid 33.1 is arranged. Between the power input 32.2 and the two ports 31.3 and 31.1 another 180 ° hybrid 33.2 is arranged. The 180 ° hybrid 33.2 comprises a delay line between the points A and C and a further delay line between the points A and B. The line between B and C in turn represents a delay line. The ports 31.1 to 31.4 are connected to the two 180 ° hybrids 33.1 and 33.2, each causing the same phase shift. The network 30 ensures that the respectively diagonally opposite ports are 180 ° out of phase, that is to say, driven in opposite phase, whereby the other two ports each lie in a virtual short-circuit plane. The power inputs 32.1 and 32.2 thus have a high degree of mutual decoupling. This gives a particularly pure polarization of the radiated wave, or a strongly suppressed cross-polarization component.

Es sind auch andere Ausführungsformen von 180°-Leistungsteilern möglich.Other embodiments of 180 ° power dividers are possible.

Speist man nun den Speisungseingang 32.2 mit einem HF-Signal S2(t), so liegt an dem Port 31.3 ein Signal mit der Phasenlage 0° und an dem Port 31.1 ein Signal mit der Phasenlage 180° an. Mit dem gezeigten Netzwerk 30 kann man also aus einem HF-Signal S2(t) ein Gegentaktsignal erzeugen. Das Strahlelement baut bei der beschriebenen Speisung eine +45° Slant Polarisierung auf. Alternativ erzeugt die alleinige Speisung des Speisungseingang 32.1 am Strahlelement eine -45° Slant Polarisierung. (Die Bezeichnung der Polarisierungen gilt nur, wenn die Anordnung nach Fig. 3 entsprechend in x-y-Richtung ausgerichtet ist. In der Anordnung nach Fig. 2B sind slant und horizontal/vertikal wieder "vertauscht").If one then feeds the supply input 32.2 with an RF signal S2 (t), then a signal with the phase position 0 ° is present at the port 31.3 and a signal with the phase position 180 ° is present at the port 31.1. With the network 30 shown, it is therefore possible to generate a push-pull signal from an RF signal S2 (t). The beam element builds up a + 45 ° Slant polarization in the described supply. Alternatively, the sole supply of the power input 32.1 generates am Radiation element a -45 ° Slant polarization. (The name of the polarization is valid only if the arrangement according to Fig. 3 is aligned accordingly in the xy direction. In the arrangement according to Fig. 2B are slant and horizontally / vertically "reversed" again).

Speist man nun zum Beispiel den Speisungseingang 32.1 mit einem HF-Signal S1(t) und den Speisungseingang 32.2 mit einem HF-Signal S2(t), die beide zueinander gleichphasig sind, so liegt an dem Tor 31.2 ein Signal mit der Phasenlage 0°, an dem Tor 31.3 ein Signal mit der Phasenlage 0°, an dem Tor 31.4 ein Signal mit der Phasenlage 180° und an dem Tor 31.1 ein Signal mit der Phasenlage 180°. Mit dem gezeigten Netzwerk 30 kann man also aus zwei HF-Signalen S1(t) und S2(t) jeweils eine gegenphasige Anregung erzeugen. Das Strahlelement baut bei der beschriebenen Speisung eine horizontale Polarisierung auf.If one feeds, for example, the supply input 32.1 with an RF signal S1 (t) and the supply input 32.2 with an RF signal S2 (t), which are both in phase with one another, a signal with the phase position 0 ° is present at the gate 31.2 , at the gate 31.3 a signal with the phase position 0 °, at the gate 31.4 a signal with the phase position 180 ° and at the gate 31.1 a signal with the phase position 180 °. With the network 30 shown, it is thus possible to generate an out-of-phase excitation from two RF signals S1 (t) and S2 (t). The radiating element builds up a horizontal polarization in the described feed.

Steuert man die Speisungseingänge 32.1 und 32.2 gegenphasig an (d.h. S1(t) ist gegenüber S2(t) um 180° phasenverschoben), so baut sich eine vertikale Polarisierung auf, wie zum Beispiel in Fig. 2B gezeigt.If the supply inputs 32.1 and 32.2 are controlled in antiphase (ie S1 (t) is 180 ° out of phase with respect to S2 (t)), a vertical polarization builds up, such as in FIG Fig. 2B shown.

Um eine zirkulare Polarisation zu erzielen, werden die beiden Speisungseingänge 32.1 und 32.2 so angesteuert, dass S1(t) gegenüber S2(t) um +90° oder -90° phasenverschoben ist. Darüber hinaus lassen sich elliptische Polarisationen erzeugen, wenn bei +90° oder - 90° Phasenverschiebung die Amplitude von S1(t) verschieden ist von der Amplitude von S2(t) oder / und die Phasenverschiebung von 0°, +90°, -90° und 180° abweicht.In order to achieve a circular polarization, the two supply inputs 32.1 and 32.2 are controlled such that S1 (t) is phase-shifted by + 90 ° or -90 ° with respect to S2 (t). In addition, elliptical polarizations can be generated if, at +90 ° or -90 ° phase shift, the amplitude of S1 (t) is different from the amplitude of S2 (t) or / and the phase shift is 0 °, + 90 °, -90 ° and 180 ° deviates.

Es ist ein Vorteil des beispielhaft gezeigten Netzwerkes 30, dass die Polarisationseigenschaften der Antenne ohne Änderung des Abstrahlelements nur durch eine geeignete Ansteuerung einstellbar sind. Je nach Speisung an den Speisungseingängen ist somit die Polarisierung der von dem Strahlelement abgestrahlten Signale beeinflussbar.It is an advantage of the network 30 shown by way of example that the polarization properties of the antenna can be set without changing the radiating element only by suitable control. Depending on the supply to the supply inputs, the polarization of the signals radiated by the radiation element can thus be influenced.

Die Ansteuerung der Strahlelemente kann auch durch andere Versorgungsschaltungen, zum Beispiel (Kombinations-) Netzwerke und Verzögerungsleitungen, erfolgen. Die Versorgungsschaltung kann in planarer, koaxialer oder Hohlleiter-Leitungstechnik ausgeführt sein.The driving of the beam elements can also be achieved by other supply circuits, for example (combination) networks and Delay lines, done. The supply circuit may be implemented in planar, coaxial or waveguide line technology.

Die Versorgungsschaltung kann so ausgelegt sein, dass sie aus einem Signal (z.B. S1(t)) bis zu vier verschiedene Ansteuersignale zum Ansteuern der Abstrahlelemente erzeugt.The supply circuit may be arranged to generate from a signal (e.g., S1 (t)) up to four different drive signals for driving the radiating elements.

Details einer weiteren Antenne 40 sind der Fig. 4 zu entnehmen. In dieser Figur ist nur der untere, respektive hintere Bereich einer Antenne 40 gezeigt. Es handelt sich bei Fig. 4 um einen schematischen Schnitt durch die Rückwand 41 und einen Teil eines Schaumstoffbetts 49. Die Rückwand 41 ist, um die notwendige Stabilität bei vertretbarem Gewicht zu garantieren, aus zwei Lagen 41.6 und 41.3 hergestellt. Zwischen diesen Lagen 41.6 und 41.3 befinden sich Hohlräume 41.2. In den Bereichen 41.7 sind die beiden Lagen 41.6 und 41.3 miteinander verbunden. Eine solche Verbindung kann zum Beispiel durch Schweissen oder Verkleben hergestellt werden. Im gezeigten Beispiel ist nur die Rückwand 41 doppel- oder mehrlagig ausgeführt. Es ist auch möglich die Doppel-oder Mehrlagigkeit in den Bereich der vertikalen Seitenwände hochzuziehen.Details of another antenna 40 are the Fig. 4 refer to. In this figure, only the lower, respectively rear, region of an antenna 40 is shown. It concerns with Fig. 4 a schematic section through the rear wall 41 and a part of a foam bed 49. The rear wall 41 is, in order to guarantee the necessary stability at a reasonable weight, made of two layers 41.6 and 41.3. Between these layers 41.6 and 41.3 are cavities 41.2. In the areas 41.7, the two layers 41.6 and 41.3 are interconnected. Such a connection can be made for example by welding or gluing. In the example shown, only the rear wall 41 is double or multi-layered. It is also possible to pull the double or multi-layer into the area of the vertical side walls.

Es ist nun möglich, einen Schaumstoffkern 49 beim Zusammenbau der Antenne 40 so einzubauen bzw. einzulegen, dass er direkt auf der Lage 41.3 der Rückwand 41 zu liegen kommt. Da es jedoch im Laufe der Zeit zu Setzerscheinungen, Schrumpfungen oder Verschiebungen innerhalb des zusammengebauten Antennengehäuses kommen kann, ist es vorteilhaft, wenn Mittel zum Einsatz kommen, die solche (Ver-)Änderungen ausgleichen können. Ausserdem kann es bei Windbelastung oder anderen Erschütterungen zu Verschiebungen innerhalb des Antennengehäuses kommen. Auch aus diesem Grund sind unter Umständen zusätzliche Mittel notwendig, die dies vermeiden helfen.It is now possible to incorporate or insert a foam core 49 during assembly of the antenna 40 so that it comes to rest directly on the layer 41.3 of the rear wall 41. However, since settling phenomena, shrinkages or displacements can occur within the assembled antenna housing over time, it is advantageous if means are used which can compensate for such changes. In addition, wind loads or other shocks can result in shifts within the antenna housing. For this reason too, additional funds may be needed to help avoid this.

In Fig. 4 ist eine erste mögliche Lösung gezeigt, die besonders vorteilhaft ist. Es wird ein Zwischenraum der Dicke A1 zwischen mindestens einem Bereich der Lage 41.3 der Rückwand 41 und der rückwärtigen Seite 49.1 des Schaumstoffbetts 49 vorgesehen. Im Bereich dieses Zwischenraums werden Mittel angeordnet, die einen gewissen Anpressdruck auf das Schaumstoffbett 49 ausüben. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann zum Beispiel ein Federelement 41.4 eingesetzt werden, das wie eine Art Blatt- oder Tellerfeder einen Anpressdruck ausübt. Das Federelement 41.4 ist mit einer Blindniete 41.5 so an der Rückwand 41 befestigt, dass sie von Aussen her nicht sichtbar ist. Das untere Ende der Blindniete 41.5 ragt in den Zwischenraum 41.2. Das Federelement 41.4 selbst kann tellerförmig oder streifenförmig ausgeführt sein, wobei in dem gezeigten Beispiel die Enden der streifenförmigen Ausführung oder der "Tellerrand" der tellerförmigen Ausführung gegen das Schaumstoffbett 49 drücken. Es gibt aber auch andere Elemente, die eine federnde Kraft ausüben und damit den Anpressdruck auf das Schaumstoffbett 49 gewährleisten. Bei einem separaten Blatt- oder Tellerfederelement 41.4, wie in Fig. 4 gezeigt, sind Blindnieten nicht unbedingt erforderlich, können aber bei der Montage hilfreich sein. Es gibt auch andere Möglichkeiten Blatt- oder Tellerfederelement vorzusehen.In Fig. 4 is shown a first possible solution, which is particularly advantageous. A gap of thickness A1 is provided between at least one region of the layer 41.3 of the rear wall 41 and the rear side 49.1 of the foam bed 49. Be in the area of this gap Arranged means that exert a certain pressure on the foam bed 49. As in Fig. 4 shown, for example, a spring element 41.4 can be used, which exerts a contact pressure like a kind of leaf or plate spring. The spring element 41.4 is fastened to the rear wall 41 with a blind rivet 41.5 in such a way that it is not visible from the outside. The lower end of the blind rivets 41.5 protrudes into the intermediate space 41.2. The spring element 41.4 itself can be dish-shaped or strip-shaped, with the ends of the strip-shaped design or the "plate edge" of the plate-shaped design pressing against the foam bed 49 in the example shown. But there are also other elements that exert a resilient force and thus ensure the contact pressure on the foam bed 49. In a separate leaf or plate spring element 41.4, as in Fig. 4 Blind rivets are not essential, but can be helpful during assembly. There are other ways to provide leaf or plate spring element.

In den Figuren 5A und 5B ist ein Teil einer weiteren möglichen Lösung gezeigt, die besonders vorteilhaft ist. In diesen beiden Figuren wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 verwendet, auch wenn sich die Lösungen in Details unterscheiden. Die Rückwand weist Federbälge 42 auf, die in eine Verbundplatte 41.3 integriert sind. Fig. 5B zeigt eine Teilansicht eines der Federbälge 42 in Draufsicht.In the FIGS. 5A and 5B is shown part of another possible solution that is particularly advantageous. In these two figures, the same reference numerals as in Fig. 4 used, even if the solutions differ in details. The rear wall has bellows 42, which are integrated in a composite plate 41.3. Fig. 5B shows a partial view of one of the bellows 42 in plan view.

Vorzugsweise kann das Schaumstoffbett 49 im Bereich der rückwärtigen Seite 49.1 verdichtet oder beschichtet sein, um den Anpressdruck besser verteilen und einleiten zu können. Das gilt auch für das Schaumstoffbett der anderen Ausführungsformen.Preferably, the foam bed 49 may be compacted or coated in the region of the rear side 49.1 in order to be able to better distribute and initiate the contact pressure. This also applies to the foam bed of the other embodiments.

In Fig. 6 ist eine weitere Antenne 50 gezeigt. Das Antennengehäuse (umfassend ein Radom, einen Schaumstoffkern und eine Rückwand) hat eine ovale Form. Es ist eine Draufsicht auf die Innenseite der Rückwand 51 gezeigt. Die Rückwand 51 ist, wie auch in Fig. 4, mehrlagig ausgeführt und es gibt einen Bereich 51.7, in dem die Lagen miteinander verbunden sind. Der Bereich 51.7 hat in der Draufsicht eine ovale Form und ist in Form einer Rille oder Vertiefung ausgebildet. In dem gezeigten Beispiel sind vier Federelemente 51.4 (Federplatten oder Federbälge) vorgesehen, die mittels Nieten 51.5, Schrauben oder anderen Mitteln an der Rückwand 51 befestigt sind. Die Federelemente 51.4 können auch festgeklebt, verschweisst oder aufgepresst sein. Es ist zum Beispiel vorteilhaft, die Rückwand 51 mit Zapfen zu versehen, auf die die Federelemente 51.4 aufgepresst werden können. Die Federelemente können aber auch direkt in die Rückplatte integriert sein, wie anhand der Figuren 5A und 5B beschrieben. Ein Schaumstoffbett 59, das in Fig. 6 durch eine strichlierte Umrisslinie angedeutet ist, ruht auf den Federelementen 51.4.In Fig. 6 another antenna 50 is shown. The antenna housing (comprising a radome, a foam core and a back wall) has an oval shape. It is shown a plan view of the inside of the rear wall 51. The rear wall 51 is, as in Fig. 4 , multi-layered and there is an area 51.7, in which the layers are interconnected. The region 51.7 has an oval shape in plan view and is formed in the form of a groove or depression. In the example shown, four spring elements 51.4 (Spring plates or bellows) provided which are fastened by means of rivets 51.5, screws or other means to the rear wall 51. The spring elements 51.4 can also be glued, welded or pressed. It is advantageous, for example, to provide the rear wall 51 with pins on which the spring elements 51.4 can be pressed. But the spring elements can also be integrated directly into the back plate, as based on the FIGS. 5A and 5B described. A foam bed 59, which in Fig. 6 is indicated by a dashed outline, resting on the spring elements 51.4.

Die erfindungsgemässe Rückwand der verschiedenen Ausführungsformen umfasst vorzugsweise mindestens eine thermoplastisch verformte Platte (Lage), die als Material vorzugsweise Polypropylen, Polyamid oder Polyetherimid aufweist. Die Rückwand umfasst in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen Verbundwerkstoff, vorzugsweise CFK, GFK oder KFK.The inventive rear wall of the various embodiments preferably comprises at least one thermoplastically deformed plate (layer), which preferably comprises polypropylene, polyamide or polyetherimide as the material. In a further preferred embodiment, the rear wall comprises a composite material, preferably CFRP, GFRP or KFK.

Um der Rückwand Stabilität zu verleihen, ist sie vorzugsweise zwei-oder mehrlagig ausgeführt. Durch das Verbinden (Verschweissen oder Kleben) der zwei oder mehr Lagen, respektive Platten (zum Beispiel Platten 41.3, 41.6), wird der Rückwand die erforderliche Steifigkeit verliehen. Bei einer der Platten (zum Beispiel die Platte 41.6) handelt es sich vorzugsweise um eine im Tiefziehverfahren verformte Platte. Diese Platte kann aus einer oder mehreren Tiefziehfolien hergestellt sein, die zum Beispiel armiert sind.In order to give the rear wall stability, it is preferably carried out in two or more layers. By joining (welding or gluing) the two or more layers or plates (for example plates 41.3, 41.6), the rear wall is given the required rigidity. One of the plates (for example the plate 41.6) is preferably a plate deformed by deep-drawing. This plate may be made of one or more thermoforming sheets, which are reinforced, for example.

Die Rückwand dient gemäss Erfindung bei allen Ausführungsformen als harte Schale, die der gesamten Antenne Stabilität durch Verteilung der Aufhängungskräfte (Windlast) und Verbesserung der Verwindungssteifigkeit verleiht.The back wall according to the invention serves in all embodiments as a hard shell, which gives the entire antenna stability by distributing the suspension forces (wind load) and improving the torsional rigidity.

Vorzugsweise wird das Radom gemäss den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung aus einer oder mehreren Folien in einem Formwerkzeug hergestellt. Das Radom an sich ist dünn und kaum verwindungssteif. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Radom auf der nach Aussen gewandten Seite wasserabweisend und/oder wetterbeständig und/oder UV-stabilisiert. Dies ist besonders vorteilhaft, da sonst bei dauerhafter UV Bestrahlung das Radom spröde werden kann. Die wasserabweisende Eigenschaft ist wichtig, da Wassertropfen die Abstrahl- oder Empfangscharakteristik der Antenne beeinflussen können. Dies ist besonders bei Antennen wichtig, die im Gigaherz-Bereich (z.B. 60 GHz) abstrahlen. Als wichtige Eigenschaft der verschiedenen Radome wird jedoch angesehen, dass diese zumindest im Empfangs- oder Sendebereich der Antenne Materialien umfassen, die RF- oder HF-tauglich sind.Preferably, according to the various embodiments of the invention, the radome is produced from one or more foils in a mold. The radome itself is thin and hardly warp-resistant. In a particularly preferred embodiment, the radome is water-repellent on the side facing the outside and / or weather-resistant and / or UV-stabilized. This is particularly advantageous because otherwise the radome may become brittle upon permanent UV irradiation. The water repellency is important because water droplets can affect the radiation or reception characteristics of the antenna. This is especially important for antennas that radiate in the Gigaherz range (eg 60 GHz). However, as an important feature of the various radomes, it is considered that they comprise materials which are suitable for RF or HF, at least in the reception or transmission range of the antenna.

Beispielsweise umfasst das Radom Tedlar® (von der Firma DuPont) und/oder Kynar® (von der Firma ATOFINA). Das Radom kann mit Glasfasern oder Kevelarfasern versehen sein, um es härter (im Sinne von bruchsicherer) zu machen. Es kann auch PPS als Tiefziehfolie eingesetzt werden. Alternativ kann die Radomfolie auch als Mehrschichtsystem ausgelegt sein, z. Bsp. eine Kombination von Liquid Crystal Polymer (LCP) der Fa. DuPont mit Tedlar®. In einem anderen Fall kann ein Mehrschichtsystems als Radom dienen, das aus einem vorgefertigten, dünnen planen Schaumkörper, der mit einer Folie belegt ist, besteht, wobei dieser plastisch verformt wird.For example, the radome comprises Tedlar® (from DuPont) and / or Kynar® (from ATOFINA). The radome may be provided with glass fibers or Kevlar fibers to make it harder (in the sense of shatterproof). It can also be used PPS as thermoforming film. Alternatively, the radome film may also be designed as a multilayer system, for. For example, a combination of Liquid Crystal Polymer (LCP) from DuPont with Tedlar®. In another case, a multi-layer system may serve as a radome consisting of a prefabricated, thin, flat foam body covered with a foil, which is plastically deformed.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Kunststofffolie, die später als Radom dient, in ein Formwerkzeug eingelegt, bevor der Schaumstoffkern expandiert. Dadurch kann die Radom-Folie mit dem Schaumstoffkern verbunden werden. Dieses Verfahren lässt sich bei allen beschriebenen Ausführungsformen verwenden.In a preferred embodiment, a plastic film, which later serves as a radome, is placed in a mold before the foam core expands. This allows the radome film to be bonded to the foam core. This method can be used in all described embodiments.

Es kann vorteilhaft sein, dabei eine Trennfolie einzulegen, um eine spätere sortenreine Trennung von Radomfolie und Schaumstoffkern zu ermöglichen.It may be advantageous to insert a release film in order to enable a later sorted separation of radome film and foam core.

Die Innenseite des Radoms kann eventuell beschichtet werden, um eine mechanische Verbindung mit dem Schaumstoffkern zu erzielen.The inside of the radome may eventually be coated to provide a mechanical bond with the foam core.

Vorzugsweise kann die Aussenhaut des Radoms farblich gestaltet werden, um eine unauffällige Anbringung an einem Mast oder Gebäude zu ermöglichen. Ich ist auch denkbar, das Radom zu lackieren, falls die Lackschicht dünn genug aufgetragen wird. Es kann auch eine optionale Zusatzbeschichtung zur Verbesserung der hydrophoben Eigenschaften aufgetragen werden.Preferably, the outer skin of the radome may be colorized to provide an inconspicuous attachment to a mast or building enable. I am also able to paint the radome if the paint layer is applied thin enough. An optional additional coating can also be applied to improve the hydrophobic properties.

Diese verschiedenen Varianten und Modifikationen des Radoms lassen sich bei allen beschriebenen Ausführungsformen verwenden.These various variants and modifications of the radome can be used in all described embodiments.

Beispielsweise ist der Falz ein umlaufender Falz (siehe zum Beispiel 21.1) der Rückwand, der so ausgebildet ist, dass er bei und nach der Montage die Schaltungsplatte gegen den Schaumstoffkern drückt.For example, the fold is a circumferential fold (see, for example, Figure 21.1) of the back wall configured to press the circuit board against the foam core during and after assembly.

Der Falz ist vorzugsweise so gestaltet, dass die beim Verschluss entstehende Naht nur einer tangentialen Scherbelastung ausgesetzt ist.The fold is preferably designed so that the seam resulting from the closure is only exposed to a tangential shear load.

Vorzugsweise ist der Bereich des Radoms und der Bereich der Rückwand, die miteinander verschweisst werden sollen, materialhomogen ausgeführt, d.h., die beiden Teile bestehen im Kontaktbereich aus den gleichen Materialien.Preferably, the area of the radome and the area of the back wall which are to be welded together are designed to be material-homogeneous, that is, the two parts consist of the same materials in the contact area.

Gemäss Erfindung sollte der Schaumstoffkern so ausgelegt sein, dass er das Radom stabilisiert und dadurch eine leichte, verwindungssteife Anordnung entsteht.According to the invention, the foam core should be designed so that it stabilizes the radome and thereby creates a light, torsionally stiff arrangement.

Vorzugsweise umfasst der Schaumstoffkern und/oder das Schaumstoffbett ein thermoplastisches Polymer. Dieses thermoplastische Polymer ist vorzugsweise aus der Gruppe Polystyrol und seinen Co-Polymeren, Polyvinylchlorid, Polyether-Polyurethan, Polyester-Polyurethan, Polypropylene, Polyethylene oder Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polymethacrylimid (PMI), z.Bsp. Rohazell der Fa. Röhm ausgewählt, da diese Materialien, weil sie eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften besitzen, besonders geeignet sind:

  • leicht in grossen Stückzahlen herstellbar,
  • kostengünstig,
  • geringe Dichte,
  • dünnwandig herstellbar,
  • form/dimensionsstabil (geringe Schrumpfung bzw. Masshaltigkeit),
  • belastbar,
  • isolierend,
  • feuchtigkeits/wasserabweisend,
  • RF oder HF tauglich (d.h. geringe oder keine Dämpfung),
  • keine oder nur geringe Abgabe von Feuchtigkeit oder Wasser.
Preferably, the foam core and / or the foam bed comprises a thermoplastic polymer. This thermoplastic polymer is preferably selected from the group consisting of polystyrene and its co-polymers, polyvinyl chloride, polyether-polyurethane, polyester-polyurethane, polypropylenes, polyethylenes or polymethyl methacrylate (PMMA) or polymethacrylimide (PMI), e.g. Rohazell from Röhm, since these materials are particularly suitable because they possess one or more of the following properties:
  • easily produced in large quantities,
  • cost-effective,
  • low density,
  • thin-walled,
  • dimensionally stable (low shrinkage or dimensional accuracy),
  • resilient,
  • insulating,
  • moisture / water repellent,
  • RF or HF capable (ie little or no damping),
  • no or little release of moisture or water.

Der Schaumstoffkern und/oder das Schaumstoffbett kann durch Extrusion, Spritzgiessen, Formgiessen, das RIM-Verfahren (reaction injection moulding) oder das RRIM-Verfahren (reinforced reaction injection moulding) geformt werden. Bei dem bekannten RIM- und RRIM-Verfahren reagieren die Kunststoff-Monomeren mit ihrem Härter/Vernetzer unter Temperatureinfluss.The foam core and / or the foam bed can be formed by extrusion, injection molding, molding, the RIM process (reaction injection molding) or the RRIM process (reinforced reaction injection molding). In the known RIM and RRIM process, the plastic monomers react with their hardener / crosslinker under the influence of temperature.

Der Schaumstoffkern kann faserverstärkt, vorzugsweise glasfaserverstärkt, sein, falls ihm zusätzliche Stabilität gegeben werden muss. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn aus Platzgründen nur ein relativ dünner Schaumstoffkern Verwendung finden kann. Der Schaumstoffkern kann auch, je nach Anwendung und Ausführungsform, eine Mehrschichtstruktur oder eine Mehrzonenstruktur aufweisen.The foam core may be fiber reinforced, preferably glass fiber reinforced, if it needs to be given additional stability. This is particularly advantageous if only a relatively thin foam core can be used for reasons of space. The foam core may also have a multi-layer structure or a multi-zone structure, depending on the application and embodiment.

In einer bevorzugten Abwandlung der verschiedenen bisher beschriebenen Ausführungsformen hat der Schaumstoffkern und/oder das Schaumstoffbett eine druckfeste Oberfläche oder es ist eine Schicht aufgebracht, die dem Schaumstoff eine druckfeste Oberfläche verleiht. Der Schaumstoff kann auch flammfest modifiziert sein.In a preferred modification of the various embodiments described so far, the foam core and / or the foam bed has a pressure-resistant surface or a layer is applied which gives the foam a pressure-resistant surface. The foam can also be modified flame-resistant.

Der Schaumstoffkern und, falls vorhanden, das Schaumstoffbett dienen als mechanischer Abstandshalter der Antennenelemente und verbessern gleichzeitig die Steifigkeit der gesamten Antenne. Ausserdem dämpfen sie mechanische Schwingungen.The foam core and, if present, the foam bed act as a mechanical spacer of the antenna elements while improving the stiffness of the entire antenna. In addition, they dampen mechanical vibrations.

Gemäss Erfindung kann eine metallische Schirmanordnung vorgesehen werden, die ganz, teilweise oder gar nicht mit einer leitenden Reflektorfläche 23.6 - zum Beispiel Reflektorfläche 23.6 - verbunden ist. Die Schirmanordnung weist vorzugsweise die gleichen Symmetrieebenen auf wie das durch sie umgebene Strahlelement. Sie kann einstückig sein oder unter Beachtung der Symmetrieebenen aus einer entsprechenden Anzahl einzelner Elemente aufgebaut sein. Eine besonders vorteilhafte Anordnung besteht aus einer umlaufenden elektrisch leitenden Wand, welche je nach gewünschter Strahlbündelung unterhalb oder auch oberhalb des am weitesten von der Reflektorfläche 23.6 abgewandten Punktes des Strahlelementes 24 endet. Die Schirmanordnung kann darüber hinaus eingesetzt werden, um die gegenseitige Verkopplung zwischen benachbarten Strahlelementen in einer Gruppenantenne zu reduzieren. Jede der beschriebenen Ausführungsformen kann durch eine Schirmanordnung modifiziert werden.According to the invention, a metallic shield arrangement can be provided which is completely, partially or not at all connected to a conductive reflector surface 23.6 - for example reflector surface 23.6. The shield arrangement preferably has the same planes of symmetry as the beam element surrounded by it. It may be in one piece or constructed from a corresponding number of individual elements, taking into account the planes of symmetry. A particularly advantageous arrangement consists of a circumferential electrically conductive wall, which ends depending on the desired beam bundling below or above the point farthest from the reflector surface 23.6 point of the beam element 24. The shield assembly may also be used to reduce mutual coupling between adjacent radiating elements in a array antenna. Each of the described embodiments may be modified by a screen arrangement.

Die Strahlelemente können aber auch jede andere Orientierung einnehmen. Darüber hinaus kann es erforderlich oder sinnvoll sein, den horizontalen Abstand (Abstand in Richtung der y-Achse) zwischen den einzelnen Strahlelementen anders als den vertikalen Abstand (Abstand in Richtung der x-Achse) zu wählen.However, the radiating elements can also assume any other orientation. In addition, it may be necessary or useful to choose the horizontal distance (distance in the direction of the y-axis) between the individual radiating elements other than the vertical distance (distance in the direction of the x-axis).

Vorzugsweise wird auf die Rückseite der Rückwand der verschiedenen Ausführungsformen ein Gehäuse für einen Transceiver oder dergleichen aufgesetzt. Dieses Gehäuse kann sich an dem Falz (siehe zum Beispiel 21.1) abstützen. Die Stosskanten des Gehäuses können in den Falz eingesetzt werden. In dem Gehäuse kann sich auch die Leistungselektronik befinden.Preferably, a housing for a transceiver or the like is placed on the back of the rear wall of the various embodiments. This housing can be supported on the fold (see for example 21.1). The butt edges of the housing can be inserted into the fold. The power electronics can also be located in the housing.

Die beschriebenen und gezeigten Antennen eignen sich besonders für den Betrieb im Gigahertz-Frequenzbereich, wobei die Speisungseingänge mit Signalen beaufschlagt werden, die eine Mittenfrequenz aufweisen, die grösser als 1 GHz ist. Besonders geeignet sind die Antennen für Mobilfunk- und andere Kommunikationssysteme. Als obere Frequenzgrenze kann etwa 60 GHz gelten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Anwendung in diesen Frequenzbereichen beschränkt.The described and shown antennas are particularly suitable for operation in the gigahertz frequency range, wherein the power inputs are supplied with signals having a center frequency which is greater than 1 GHz. Particularly suitable are the antennas for mobile and other communication systems. The upper frequency limit can be about 60 GHz. However, the invention is not limited to use in these frequency ranges.

Das erfindungsgemässe Antennengehäuse kann jede beliebige, flächige 3-dimensionale Form annehmen, solange ausreichende Stabilität gewährleistet ist. In den Figuren 1A bis 4 sind rechteckige oder quadratische Formen gezeigt. Wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Form zum Beispiel auch oval sein.The antenna housing according to the invention can take any arbitrary, flat 3-dimensional form as long as sufficient stability is ensured. In the FIGS. 1A to 4 rectangular or square shapes are shown. As in Fig. 6 For example, the shape may also be oval.

Durch die Schichtbauweise und die verwendeten Materialien sind die beschriebenen Antennen und ganz besonders die Gruppenantennen sehr kompakt und leicht. Sie lassen sich relativ einfach und mit wenig Aufwand herstellen, sind äusserst stabil und eignen sich zum Einsatz auch in schwierigen Umgebungen.Due to the layered construction and the materials used, the described antennas and especially the array antennas are very compact and lightweight. They are relatively simple and easy to produce, are extremely stable and are suitable for use in difficult environments.

Die verschiedenen Elemente der einzelnen Ausführungsformen können je nach Bedarf miteinander kombiniert werden.The various elements of the individual embodiments can be combined as needed.

Claims (20)

  1. An array antenna (10; 20; 30; 40; 50) with an antenna housing with
    - a wall (11; 21; 41; 51) which comprises a connection region and is configured as a carrier for different elements,
    - a foam core (15; 25), and with
    - a radome (12; 22) which is connected in the manner of a cover with the connection region of the wall (11; 21; 41; 51) in order to thus form an antenna housing together with the wall (11; 21; 41; 51) for the foam core (15; 25) and the following antenna elements a) and b), such that said antenna elements are housed in a protected way:
    a) several individual three-dimensional radiating elements (14; 24), and
    b) at least one circuit board (13; 23) for driving and carrying the individual radiating elements (14; 24),
    characterized in that
    - the wall (11; 21; 41; 51) consists of composite materials and is provided with fastening means in order to fasten the antenna housing to a mast or building,
    - the radome (12; 22) is a thin flexible hard RF- or HF-suitable shell,
    - the foam core (15; 25) is provided with recesses (15.1; 25.1) which are each designed for receiving the three-dimensional radiating elements (14; 24),
    - the foam core (15; 25) is RF- or HF-suitable, and the radome (12; 22) is supported by the foam core (15; 25) over the entire surface area and the foam core (15; 25) is designed in such a way that it stabilizes the radome (12; 22), and
    - that the three-dimensional radiating elements are designed as dipole antennas.
  2. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1, characterized in that the wall (11; 21; 41; 51) comprises at least one thermoplastic plate which preferably comprises polypropylene or polyamide.
  3. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1 or 2, characterized in that the wall (11; 21; 41; 51) comprises a reinforcing material.
  4. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the wall (11; 21; 41; 51) comprises press-in nuts (18.1) or other fastening means which are mechanically anchored in the wall (11; 21; 41; 51) in order to introduce forces of a suspension (18.2) into the wall.
  5. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that electric connecting means (16), preferably flange connectors, are provided which allow connecting lines from outside with the antenna housing and producing in the interior of the antenna housing a connecting to a control circuit and/or the radiating elements (14, 24).
  6. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1, 3, 4 or 5, characterized in that the connecting region is a circumferential connecting region (11.1; 21.1) and the wall (11; 21; 41; 51) comprises a thermoplastic material at least in the circumferential connecting region (11.1; 21.1) in order to enable the welding, riveting or gluing of the radome (12; 22) with the wall (11; 21; 41; 51).
  7. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the radome (12; 22) comprises one or several foils.
  8. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the radome (12; 22) is water-repellent and/or UV-stabilized on the side of the antenna housing facing to the outside.
  9. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the radome (12; 22) comprises Tedlar® and/or Kynar®.
  10. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the radome (12; 22) has a thickness (D3) of between 0.5 mm and 5 mm, preferably between 1 mm and 2 mm.
  11. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam core (15; 25) comprises a thermoplastic polymer, with the thermoplastic polymer being chosen preferably from the group of polystyrene and its co-polymers, polyvinyl chloride, polyetherpolyurethane, polyester-polyurethane, polypropylene, polyethylene, polymethyl methacrylate (PMMA) or polymethacrylimide (PMI).
  12. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam core (15; 25) comprises fiber reinforcements, preferably glass-fiber reinforcements.
  13. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam core (15; 25) has a multi-layer structure or a multi-zone structure.
  14. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam core (15; 25) has a pressure-proof surface and/or is modified to be non-flammable.
  15. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 1, characterized in that the three-dimensional radiating elements are radiating elements made of metal or plastic radiating elements whose surface has a metallization.
  16. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 15, characterized in that the three-dimensional radiating elements are placed into a control circuit on the circuit board (13; 23) and are fastened there mechanically and electrically.
  17. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 16, characterized in that the control circuit comprises the radiating elements (14; 24) and the connecting regions (13.1) for receiving the radiating elements (14; 24) and for producing electrically conductive connections of the radiating elements (14; 24) with the control circuit.
  18. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to claim 17, characterized in that it comprises a further circuit board (13.2) which is connected mechanically and electrically by means of pin-and-socket connectors (13.3) with the circuit board (13.1), with the further circuit board (13.2) preferably comprising a calibrating power unit or parts of a control circuit.
  19. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a foambed (17.1, 17.2; 29; 49; 59) which is placed in the wall (11; 21; 41; 51) and comprises a substantially bearing surface for the circuit board (13; 23), with the foambed (17.1, 17.2; 29; 49; 59) preferably comprising recesses (17.3) for leads which are connected with the circuit board (13).
  20. Array antenna (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one spring element (41.4; 51.4) in order to exert a pressing pressure on one or several of the antenna elements.
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