EP4511919A1 - Antennenstruktur - Google Patents

Antennenstruktur

Info

Publication number
EP4511919A1
EP4511919A1 EP23729054.9A EP23729054A EP4511919A1 EP 4511919 A1 EP4511919 A1 EP 4511919A1 EP 23729054 A EP23729054 A EP 23729054A EP 4511919 A1 EP4511919 A1 EP 4511919A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide element
antenna structure
structure according
waveguide
wall
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.)
Pending
Application number
EP23729054.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mark SIPPEL
Gerald Gold
Andreas Hofmann
Konstantin LOMAKIN
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.)
Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
Original Assignee
Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
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 Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg filed Critical Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
Publication of EP4511919A1 publication Critical patent/EP4511919A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0043—Slotted waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/28—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave comprising elements constituting electric discontinuities and spaced in direction of wave propagation, e.g. dielectric elements or conductive elements forming artificial dielectric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0068—Dielectric waveguide fed arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0087—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/005—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two patterns of opposite direction; back to back antennas

Definitions

  • the present invention relates to an antenna structure, in particular for use in the high-frequency range, comprising a waveguide, wherein the waveguide has a guide element for guiding waves.
  • Such an antenna structure is used, for example, to guide and/or emit electromagnetic waves.
  • Electromagnetic waves especially high-frequency signals, can propagate either in a room or in waveguides.
  • Such waveguides provide conductive structures that encompass a spatial area and thus form a spatial path or channel in order to guide the electromagnetic waves or high-frequency signals therein or to manipulate them in space or frequency range or to release them into this.
  • Figure 14 shows a cross-sectional view of a conventional waveguide slot antenna, which comprises a waveguide 10 which has one or more slots S on its upper wall.
  • the main radiation area of the waveguide slot antenna 10 is marked with A.
  • A the desired The entire space around the waveguide is captured or supplied, but only a partial circle shown schematically here. In the area not covered by the partial circle, for example next to and under the antenna, the antenna is “blind”.
  • This concept is accompanied by a very irregular gain curve due to the spatial arrangement of the elements (array structure) and the spatial distance of the waveguide slot antenna (usually more than lambda 1/2).
  • a termination structure projecting away from the guide element i.e. adjacent to the waveguide slot antenna
  • a termination structure projecting away from the guide element is provided adjacent to the guide element, i.e. adjacent to the waveguide slot antenna.
  • This can, for example, be designed like a wing or in another way.
  • the termination structure results in a very uniform all-round detection or radiation area.
  • the radiated or received electromagnetic waves are influenced in such a way that a larger area is covered compared to the area shown in Figure 14, so that blind spots are reduced or, depending on the arrangement of the waveguide or waveguides or the radiating slots, etc. and the closing structures can be avoided entirely.
  • the guide element can be a dielectric waveguide, which preferably has one or more electrically conductive strips (dielectric antenna: here the conductor and non-conductor are swapped).
  • the guide element is a waveguide which comprises a guide channel, the inner surfaces of which are designed to be electrically conductive at least in some areas, the guide channel having a first wall which has one or more openings.
  • a preferred embodiment therefore consists of a waveguide provided with radiating slots at least on one side, the at least one non-radiating side of which is closed off with a termination structure, i.e. "surface termination structure", primarily of triangular cross-section.
  • the guide element is preferably elongated. It can be straight or curved. This applies accordingly to the financial statement structure.
  • the guide element can have a longitudinal axis, with the end structure extending in the direction of the longitudinal axis and preferably parallel to the longitudinal axis of the guide element.
  • the end structure can have a different cross-sectional shape than the guide element.
  • the guide element ie the waveguide
  • the end structure has a triangular or rounded cross-section.
  • the closing structure is designed as a compact body, ie as a body without a cavity, or as a hollow body.
  • the end structure is polygonal, preferably triangular, or round in cross section.
  • a partially circular, triangular, polygonal, etc. structure can be considered.
  • the guide channel has a second wall, the second wall being a non-radiating side of the waveguide and the termination structure extending from the second wall.
  • opening can, in the context of this text, stand for openings that improve the accessibility of the process means, such as ink for coating. These are non-radiating openings.
  • the walls with such openings are also referred to as non-radiating walls or non-radiating sides, etc.
  • breakthrough also include openings that radiate waves. These do not cut the current density distribution on the inner walls of the waveguide perpendicular to its flow direction. In the context of the present disclosure, these are also referred to as radiating openings, radiating slots, etc. The walls with such openings are also referred to as radiating walls or radiating sides, etc.
  • these non-radiating openings are significantly smaller than half a wavelength and are oriented along the direction of flow of the current. For example, on the narrow sides “from top to bottom”.
  • the non-radiating openings have, above all, a very small shape (small rectangular openings), where the term “small” refers to small compared to the wavelength: in particular smaller than one of the wavelength.
  • the guide channel has a third wall which has one or more openings, the third wall preferably being arranged opposite the first wall.
  • the third wall can therefore also be a radiating wall, for example.
  • the guide channel can have a fourth wall, which is adjoined by a further closing structure, it being preferably provided that the fourth wall is arranged opposite the second wall.
  • This fourth wall is preferably a non-radiating side of the waveguide.
  • the termination structure preferably extends over more than half of the length of the guide element, preferably over more than % of the length of the guide element and particularly preferably over the entire length of the guide element.
  • the termination structure is located in at least one area in which the guide element has radiating openings in its wall, but preferably over the area of maximum radiation of the guide element or even over the entire radiating area of the guide element, the radiating area of the Guide element is characterized in that in this area there are radiating openings in at least one of the walls of the guide element.
  • the closure structure can have a flat side that rests on one side of the guide element, with it preferably being provided that the two adjacent sides have the same height and/or width. It is also conceivable that the end structure has a side, preferably an edge, which faces away from the side of the guide element from which the end structure extends. It is conceivable, for example, that the end structure is designed to taper away from the guide element, preferably to taper to a point.
  • the final structure is preferably a three-sided prism.
  • the termination structure can be formed in one piece with the waveguide. It is also conceivable that the termination structure and the waveguide consist of separate parts that are connected.
  • the side of the termination structure facing away from the waveguide preferably the edge of which is straight or wavy or has one or more depressions, preferably has a jagged structure.
  • This edge structure can have the end structure over its entire length or only in a partial area of it. In its longitudinal orientation, the end structure can be jagged or wavy along the edge, for example.
  • the antenna structure can have exactly one waveguide or several waveguides arranged next to one another and/or one above the other.
  • the antenna structure can thus have an array of waveguides.
  • pairs of waveguides slotted on one side are conceivable, which are arranged “back” to “back” next to each other, so that one of the waveguides radiates upwards etc. and the other of the waveguides radiates in the opposite direction.
  • the two waveguides can be fed via a power divider, which has the advantage that different radiation characteristics can be obtained at the front and back or on the opposite sides of the antenna structure.
  • each of the waveguides, in particular the waveguide is provided with one or more termination structures. It is also willing that several waveguides have a common termination structure.
  • the guide channel is filled with air or with a dielectric, in particular with ceramic.
  • the waveguide can be a hollow waveguide or an antenna, in particular a horn antenna, or a filter or a resonator or a coupler or another passive HF part.
  • the antenna structure can have one or more of the aforementioned components, which are preferably implemented in a common component.
  • the guide element can be closed at one end, for example by a short circuit or by an open circuit (so that a standing wave can be generated, that is a resonant antenna).
  • the antenna structure is preferably a radar sensor system or a part of it.
  • the antenna structure may be planar or conformally formed on a curved surface shape.
  • the antenna structure has slots or other openings as radiating elements on one or two or more than two sides, preferably on two opposite sides, such as at the top and/or bottom.
  • the guide element can be designed in cross section such that its height is preferably smaller than half the width
  • the guide element can have a rectangular, polygonal, round, rounded or elliptical cross-section or another design.
  • One or more pairs of waveguides slotted on one side, standing with their backs against each other, as well as a power divider for feeding the waveguides can be provided.
  • the present invention further relates to a method for producing an antenna structure according to one of claims 1 to 24, wherein the guide element is partially or completely produced by means of an additive process, in particular 3D printing, SLS printing, metal printing, SLA 3D printing, machining or by means of Plastic injection molding is produced.
  • an additive process in particular 3D printing, SLS printing, metal printing, SLA 3D printing, machining or by means of Plastic injection molding is produced.
  • the antenna structure and/or its waveguide can be produced monolithically or from several parts.
  • the method includes immersing the waveguide one or more times in an immersion bath containing a dispersion, in particular an ultrasonic bath, the dispersion having metal-containing particles, in particular gold and/or silver and/or copper particles.
  • one or more slots penetrating the walls are introduced into the walls of the base body forming the inner surfaces of the base body in order to promote the circulation of the dispersion in the cavity or in the area of the inner surfaces of the waveguide.
  • High-frequency components according to the present invention can have 3D printed or injection-molded plastic base bodies, which form the base body of the waveguide. In order to function later, these must be provided with a conductive coating.
  • the necessary electrically conductive coating of the base body is achieved by wetting at least a part, preferably the entire surface of the base body of the waveguide with an electrically conductive dispersion containing micro- and/or nanoparticles.
  • the dispersion can be an ink with micro- or nanoparticles. Conceivable nanoparticles are aluminum, silver, gold or copper particles or a mixture of these.
  • the dispersion or ink is tailored to the surface energy of the base material used, for example plastic, so that sufficient wetting of the surface is promoted.
  • the surface of the base body is wetted with the ink material and a conductive coating is formed by optional post-treatment, preferably by heat, such as sintering. This process is therefore a physical wetting in which a conductive coating is formed through post-treatment.
  • Figure 1 a perspective view of a waveguide slot antenna structure with a waveguide with a termination structure arranged on one side,
  • Figure 2 a view of the arrangement according to Figure 1 in longitudinal section
  • Figure 3 a view of the arrangement according to Figure 1 in cross section
  • Figure 5 a view of the arrangement according to Figure 4 in longitudinal section
  • Figure 7 a perspective view of a waveguide slot antenna structure with a waveguide with a termination structure arranged on both sides.
  • Figure 8 a view of the arrangement according to Figure 7 in cross section
  • Figure 9 a perspective view of a waveguide slot antenna structure with three individual waveguides arranged next to one another with a termination structure arranged on both sides with openings in the termination structure,
  • Figure 10 a view of the arrangement according to Figure 9 in longitudinal section
  • Figure 11 a view of the arrangement according to Figure 9 in cross section
  • Figure 12 a schematic view of the radiation or reception area of an antenna structure according to the invention in a waveguide with a termination structure
  • Figure 13 a schematic view of the radiation or reception area of a waveguide slot antenna structure according to the invention with two waveguides arranged back to back, each with a termination structure and
  • Figure 14 a schematic view of the radiation or reception area of a waveguide slot antenna structure in a waveguide without a termination structure.
  • Figure 1 shows with the reference number 10 a waveguide which, as can be seen from Figure 2, has a first wall 1 and a third wall 3, each of which is provided with slots S.
  • the two walls 1, 3 are therefore radiating sides of the waveguide 10.
  • the side walls of the waveguide 10 are perpendicular to the walls 1, 3, so that a cross-sectionally rectangular profile of the waveguide 10 results.
  • the side walls 2, 4 are closed, i.e. have no radiating slots. However, they can also have non-radiating slots for processing.
  • a termination structure 20 adjoins the side wall 4 of the waveguide 10 opposite the side wall 2.
  • the end structure 20 is triangular in cross section, with the legs 21, 22 of the triangle being much longer than its base 23, so that a tapered triangle results.
  • the tip S points away from the waveguide 10, as can be seen from FIG.
  • the length of the base side 23 corresponds to the height of the waveguide 10, so that the termination structure does not protrude beyond the waveguide either at the top or bottom.
  • the triangular angle of the tip is preferably ⁇ 45°, particularly preferably ⁇ 20°.
  • the triangle is isosceles.
  • the waveguide 10 and the termination structure 20 are in two parts, i.e. do not consist of one and the same part.
  • Figure 4 shows an exemplary embodiment in which three waveguides 10 are arranged next to one another, as can be seen in particular from the sectional views of Figures 5 and 6.
  • Each of the waveguides 10 has slots at the top and bottom, i.e. the antenna structure radiates on both sides.
  • the three waveguides are monolithic, i.e. consist of a common part.
  • the two external waveguides are each provided with a termination structure 20 on their respective lateral outer walls.
  • the termination structures arranged on both sides are arranged mirror-symmetrically relative to the central plane of the antenna structure.
  • Figures 7 and 8 show a perspective and sectional view of an exemplary embodiment according to Figure 1, but with the difference that a termination element 20 is connected to both side walls of the waveguide slot antenna structure. The tips of the end elements point in different, opposite directions.
  • Figures 9 to 11 show a further embodiment with three waveguides 10 arranged next to one another, which consist of individual elements. They are still made monolithically, but hollow and with openings.
  • the end structures 20 have a cavity and openings 30. These openings are preferably non-radiating openings.
  • openings in the end element are also provided in the area in which there is no cavity.
  • Figure 12 shows the radiation area A of a waveguide slot antenna structure according to the invention comprising a slotted (slots S) waveguide 10 and the termination structure 20.
  • FIG. 14 shows the radiation area A of a waveguide slot antenna structure not according to the invention comprising the same waveguide 10 as in FIG. 12, but without a termination structure. It can be clearly seen from the comparison of the figures that the radiation range of the antenna structure under identical operating conditions increases significantly solely due to the presence of the termination structure 20 and in particular also includes an area next to the waveguide 10.
  • a type of “surface termination structure” is used, primarily angular in cross-section and with the non-radiating waveguide side at the end.
  • the end structure can be jagged or wavy in its longitudinal orientation along the edge or can also be straight.
  • a particularly flat waveguide is advantageous, preferably with a height less than half the width, e.g.: width: 3 to 4mm & height: 1 mm at 60-90 GHz
  • the waveguide is preferably slotted on both sides (on one side group).
  • Side group is either both broad sides or both narrow sides
  • a waveguide is provided which is provided with radiating slots on at least one side and whose at least one non-radiating side is closed off with a “surface termination structure”, primarily with a triangular cross section.
  • the cross-sectional shape of the waveguide can be rectangular but also quite round or generally elliptical or otherwise.
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • Pairs of waveguides slotted on one side (very narrow or not very high) and standing with their backs against each other and fed via a power divider are also conceivable, with the advantage that there are different radiation characteristics at the front and back or on both sides.
  • the waveguide arrangement can be flat, but can also be conformally imaged on curved surface shapes.
  • the waveguide can also be filled dielectrically, for example with ceramic.
  • dielectric waveguide instead of a conductive waveguide with slots for radiation, a dielectric waveguide with conductive strips is also conceivable (dielectric antenna: here the conductor and non-conductor are swapped).
  • the slotted waveguide can have a base body with non-radiating slots for galvanic processing.
  • additional slots or the like are present in order to introduce the material coating the inside of the base body particularly well into the interior of the waveguide base body.
  • the waveguide can be manufactured as a 3D printed part (metal &/or plastic) with subsequent coating.
  • the waveguide can be monolithic or made up of several parts (also conventionally manufactured) or as an injection molded part or conventionally manufactured.
  • An advantageous area of application of the waveguide arrangement according to the invention is the “all-round view”, i.e. the 360° detection of waves from the environment or radiation of waves into the environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenstruktur umfassend einen Wellenleiter, wobei der Wellenleiter ein Führungselement zur Führung von Wellen aufweist, wobei benachbart zu dem Führungselement eine von diesem weg ragende Abschlussstruktur vorgesehen ist.

Description

Antennenstruktur
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenstruktur, insbesondere zur Anwendung im Hochfrequenzbereich, umfassend einen Wellenleiter, wobei der Wellenleiter ein Führungselement zur Führung von Wellen aufweist.
Eine derartige Antennenstruktur dient beispielsweise zur Führung und/oder Abgabe elektromagnetischer Wellen. Elektromagnetische Wellen, insbesondere Hochfrequenzsignale, können sich entweder in einem Raum oder in Wellenleitern ausbreiten. Solche Wellenleiter sehen leitfähige Strukturen vor, die ein räumliches Gebiet umfassen und so einen räumlichen Pfad oder Kanal ausbilden, um die elektromagnetischen Wellen bzw. Hochfrequenzsignale darin zu führen oder im Raum oder Frequenzbereich zu manipulieren oder in diesen abzugeben.
In vielen Anwendungen der Radarsensorik ist eine „Rundumsicht“ der Antennenstruktur von großem Vorteil. Diese technisch zu realisieren, erweist sich im Allgemeinen als eher schwierig.
Figur 14 zeigt in einer Querschnittsansicht eine herkömmlichen Hohlleiterschlitzantenne, welche einen Hohlleiter 10 umfasst, der an seiner oberen Wandung einen oder mehrere Schlitze S aufweist. Mit A ist der Hauptabstrahlbereich der Hohlleiterschlitzantenne 10 gekennzeichnet. Wie aus der Figur ersichtlich, wird nicht der ge- samte Raum um den Hohlleiter erfasst bzw. versorgt, sondern nur ein hier schematisch dargestellter Teilkreis. In dem nicht von dem Teilkreis erfassten Bereich, z.B. neben und unter der Antenne ist diese „blind“.
Um dieses Problem zu lösen, wäre denkbar, unter der dargestellten Hohlleiterschlitzantenne eine weitere Hohlleiterschlitzantenne anzuordnen, der nach unten hin geschlitzt ist. Denkbar wäre aus herkömmlicher Sicht somit die Aufteilung des Raumes in mehrere Sektoren, welche unabhängig voneinander oder teils überlappend von mehreren Antennen ausgeleuchtet werden.
Dieses Konzept geht aufgrund der räumlichen Anordnung der Elemente (Array-Aufbau) und der räumlichen Distanz der Hohlleiterschlitzantenne (üblicherweise mehr als Lambda 1/2) mit einem sehr unregelmäßigen Gainverlauf einher.
Andere Lösungen setzen beispielsweise Schlitzantennen auf Rundhohlleitern ein, bei denen rundum der Raum ausgeleuchtet wird. Die Integration mehrerer solcher Antennen für ein MIMO-Radarsystem erweist sich jedoch durch den Aufbau bedingt als schwierig, da sich die Antennen stets im Wege sind, da alle Seiten des Rundhohlleiters geschlitzt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Antennenstruktur der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine gleichmäßige Rundumerfassung des Raums bzw. Rundumabstrahlung in den Raum möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Antennenstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass benachbart zu dem Führungselement, also z.B. benachbart zu der Hohlleiterschlitzantenne, eine von diesem weg ragende, d.h. vorstehende Abschlussstruktur vorgesehen ist. Diese kann beispielsweise flügelartig oder auch in anderer Weise ausgebildet sein.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Struktur ein sehr gleichförmiger Rundumerfassungs- bzw. abstrahlungsbereich erhalten wird. Durch die Abschlussstruktur werden die abgestrahlten bzw. empfangenen elektromagnetischen Wellen derart beeinflusst, dass sich im Vergleich zu dem in Figur 14 gezeigten Bereich ein größerer Bereich abgedeckt wird, so dass blinde Stellen verringert oder je nach Anordnung des oder der Wellenleiter bzw. der abstrahlenden Schlitze etc. und der Abschlussstrukturen ganz vermieden werden können.
Bei dem Führungselement kann es sich um einen dielektrischen Wellenleiter handeln, der vorzugsweise einen oder mehrere elektrisch leitfähige Streifen aufweist (dielektrische Antenne: hier ist Leiter und Nichtleiter vertauscht).
Besonders bevorzugt ist es, wenn es sich bei dem Führungselement um einen Hohlleiter handelt, der einen Führungskanal umfasst, dessen Innenflächen zumindest bereichsweise elektrisch leitend ausgeführt sind, wobei der Führungskanal eine erste Wandung aufweist, die eine oder mehrere Durchbrechungen aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht somit aus einem mindestens einseitig mit abstrahlenden Schlitzen versehenem Hohlleiter, dessen mindestens eine nicht-abstrahlende Seite mit einer Abschlussstruktur, d.h. „Oberflächenabschlussstruktur", vornehmlich dreieckigen Querschnitts abgeschlossen ist.
Das Führungselement ist vorzugsweise langgestreckt. Es kann gerade oder auch gekrümmt ausgebildet sein. Dies gilt für die Abschlussstruktur entsprechend.
Das Führungselement kann eine Längsachse aufweisen, wobei sich die Abschlussstruktur in Richtung der Längsachse und vorzugsweise parallel zur der Längsachse des Führungselementes erstreckt.
Die Abschlussstruktur kann eine andere Querschnittsform aufweisen, als das Führungselement. So ist es beispielsweise denkbar, dass das Führungselement, d.h. z.B. der Hohlleiter im Querschnitt rechteckig und die Abschlussstruktur im Querschnitt dreieckig oder rundlich ausgeführt sind. Denkbar ist es, dass die Abschlussstruktur als kompakter Körper, d.h. als Körper ohne Hohlraum, oder als Hohlkörper ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform ist die Abschlussstruktur im Querschnitt mehreckig, vorzugsweise dreieckig, oder rund ausgeführt. In Betracht kommt beispielsweise eine teilkreisförmige, eine dreieckige, eine polygone etc. Struktur.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Führungskanal eine zweite Wandung auf, wobei es sich bei der zweiten Wandung um eine nicht abstrahlende Seite des Hohlleiters handelt und wobei sich die Abschlussstruktur von der zweiten Wandung aus erstreckt.
Die Begriffe „Durchbrechung“, „Schlitze“ etc. können im Rahmen der vorliegenden für derartige Öffnungen stehen, die die Verbesserung der Zugänglichkeit der Prozessmittel, wie z.B. von Tinte zur Beschichtung, bewirken. Dies sind nicht-abstrah- lende Öffnungen. Die Wandungen mit derartigen Öffnungen werden auch als nicht abstrahlende Wandungen oder nicht abstrahlende Seiten etc. bezeichnet.
Umfasst sind von den Begriffen Durchbrechung“, „Schlitze“ etc. auch Wellen abstrahlende Öffnungen. Diese schneiden den Strom der Stromdichteverteilung auf den Innenwänden des Hohlleiters nicht senkrecht zu dessen Flussrichtung. Diese werden im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch als abstrahlende Durchbrechungen, abstrahlende Schlitze etc. bezeichnet. Die Wandungen mit derartigen Öffnungen werden auch als abstrahlende Wandungen oder abstrahlende Seiten etc. bezeichnet.
Im Detail wird das unter anderem dadurch erreicht, dass diese nicht-abstrahlenden Öffnungen deutlich kleiner sind, als eine halbe Wellenlänge und sich entlang der Flussrichtung des Stroms orientieren. So beispielsweise auf den Schmalseiten „von oben nach unten“. Die nicht abstrahlenden Öffnungen haben vor allem eine sehr kleine Form (kleine rechteckige Öffnungen), wobei sich der Begriff „klein“ auf klein gegenüber der Wellenlänge bezieht: insbesondere kleiner als ein der Wellenlänge.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Führungskanal eine dritte Wandung aufweist, die eine oder mehrere Durchbrechungen aufweist, wobei die dritte Wandung vorzugsweise der ersten Wandung gegenüberliegend angeordnet ist. Die dritte Wandung kann somit ebenfalls beispielsweise eine abstrahlende Wandung sein.
Weiterhin kann der Führungskanal eine vierte Wandung aufweisen, an die sich eine weitere Abschlussstruktur anschließt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die vierte Wandung der zweiten Wandung gegenüberliegend angeordnet ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei dieser vierten Wandung um eine nicht abstrahlende Seite des Hohlleiters.
Die Abschlussstruktur erstreckt sich vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des Führungselements, vorzugsweise über mehr als % der Länge des Führungselements und besonders bevorzugt über die gesamte Länge des Führungselements.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Abschlussstruktur in mindestens einem Bereich befindet, an dem das Führungselement abstrahlende Durchbrechungen in seiner Wandung aufweist, vorzugsweise jedoch über den Bereich maximaler Abstrahlung des Führungselements oder sogar über den kompletten abstrahlenden Bereich des Führungselements, wobei der abstrahlende Bereich des Führungselements dadurch gekennzeichnet ist, dass in diesem Bereich abstrahlende Durchbrechungen in mindestens einer der Wandungen des Führungselements vorliegen.
Die Abschlussstruktur kann eine flächige Seite aufweisen, die an einer Seite des Führungselements anliegt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die beiden aneinander liegenden Seiten dieselbe Höhe und/oder Breite aufweisen. Denkbar ist es weiterhin, dass die Abschlussstruktur eine Seite, vorzugsweise eine Kante aufweist, die von der Seite des Führungselements abgewandt ist, von der sich die Abschlussstruktur erstreckt. Denkbar ist es beispielsweise, dass die Abschlussstruktur von dem Führungselement weg zulaufend, vorzugsweise spitz zulaufend ausgebildet ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Abschlussstruktur um ein dreiseitiges Prisma.
Die Abschlussstruktur kann einteilig mit dem Hohlleiter ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass die Abschlussstruktur und der Hohlleiter aus getrennten Teilen bestehen, die verbunden werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die von dem Wellenleiter abgewandte Seite der Abschlussstruktur, vorzugsweise deren Kante gerade oder gewellt ausgebildet oder eine oder mehrere Vertiefungen aufweist, vorzugsweise eine gezackte Struktur aufweist. Diese Kantenstruktur kann die Abschlussstruktur über ihre gesamte Länge oder auch nur in einem Teilbereich von dieser aufweisen. In ihrer Längsausrichtung kann die Abschlussstruktur entlang der Kante beispielsweise gezackt oder gewellt sein.
Die Antennenstruktur kann genau einen Wellenleiter oder mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Wellenleiter aufweisen. Die Antennenstruktur kann somit einen Array von Wellenleitern aufweisen.
Denkbar sind somit beispielsweise Paare von einseitig geschlitzten Hohlleitern, die „Rücken“ zu „Rücken“ aneinander liegend angeordnet sind, so dass einer der Hohlleiter nach oben etc. und der andere der Hohlleiter in die entgegengesetzte Richtung abstrahlt. Die beiden Hohlleiter können über einen Leistungsteiler gespeist sein, was den Vorteil mit sich bringt, dass vorne und hinten bzw. an den gegenüberliegenden Seiten der Antennenstruktur verschiedene Abstrahlcharakteristika erhalten werden können. Denkbar ist es, dass jeder der Wellenleiter, insbesondere der Hohlleiter mit einer oder mit mehreren Abschlussstrukturen versehen ist. Dankbar ist auch, dass mehrere Hohlleiter über eine gemeinsame Abschlussstruktur verfügen.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Führungskanal mit Luft oder mit einem Dielektrikum, insbesondere mit Keramik gefüllt.
Der Wellenleiter kann ein Hohlwellenleiter oder eine Antenne, insbesondere Hornan- tenne, oder ein Filter oder ein Resonator oder ein Koppler oder ein sonstiges passives HF-Teil sein. Die Antennenstruktur kann eine oder mehrere der vorgenannten Komponenten aufweisen, die vorzugsweise in einem gemeinsamen Bauteil realisiert sind.
Das Führungselement kann an einem Ende abgeschlossen sein, beispielsweise durch einen Kurschluss oder durch einen Leerlauf (damit eine stehende Welle erzeugt werden kann, das ist eine resonante Antenne).
Vorzugsweise handelt es sich bei der Antennenstruktur um eine Radarsensorik oder um einen Teil von dieser.
Die Antennenstrukturkann eben ist oder konform auf einer gewölbten Oberflächenformen ausgebildet sein.
Denkbar ist es, dass die Antennenstruktur an einer oder zwei oder mehr als zwei Seiten, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten, wie z.B. oben und/oder unten Schlitze oder sonstige Durchbrechungen als abstrahlende Elemente aufweist.
Das Führungselement kann im Querschnitt so ausgebildet ist, dass dessen Höhe vorzugsweise kleiner als die halbe Breite ist
Das Führungselement kann im Querschnitt rechteckig, mehreckig, rund, abgerundet oder elliptisch oder anderweitig ausgeführt sein. Es können ein oder mehrere Paare von einseitig geschlitzten Hohlleitern, mit ihrem Rücken aneinander stehend vorgesehen, sowie ein Leistungsteiler zur Speisung der Hohlleiter.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei das Führungselement teilweise oder vollständig mittels additivem Verfahren, insbesondere 3D-Druck, SLS- Druck, Metalldruck, SLA-3D-Druck, spanend oder mittels Kunststoffspritzguss hergestellt wird.
Die Antennenstruktur und/oder deren Wellenleiter kann monolithisch oder aus mehreren Teilen hergestellt werden bzw. sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren das ein oder mehrmalige Eintauchen des Wellenleiters in ein eine Dispersion enthaltendes Tauchbad, insbesondere Ultraschallbad, wobei die Dispersion Metall enthaltende Partikel, insbesondere Gold- und/oder Silber- und/oder Kupferpartikel aufweist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass vor der Beschichtung in die die Innenflächen des Grundkörpers bildenden Wandungen des Grundkörpers ein oder mehrere die Wandungen durchdringende Schlitze eingebracht werden, um die Zirkulation der Dispersion im Hohlraum bzw. im Bereich der Innenflächen des Hohlleiters zu fördern.
Hochfrequenzkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung können 3D-ge- druckte oder spritzgegossene Kunststoffgrundkörper aufweisen, die den Grundkörper des Hohleiters ausbilden. Für die spätere Funktion müssen diese mit einer leitfähigen Beschichtung versehen werden.
In Betracht kommen hierbei unter anderem das galvanische oder stromlose Beschichten mit Metallen sowie auch die chemische Beschichtung, bei der es zu einer chemischen Reaktion zwischen Reagenzflüssigkeit und Oberfläche des zu beschichtenden Körpers kommt. Besonders vorteilhaft ist jedoch das aus der DE 10 2020 104 038.5 bekannte Verfahren. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen. Dabei wird die notwendige elektrisch leitfähige Beschichtung des Grundkörpers dadurch erreicht, dass zumindest ein Teil, vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Grundkörpers des Hohlleiters mit einer elektrisch-leitende Mikro- und/oder Nanopartikel enthaltenden Dispersion benetzt wird. Bei der Dispersion kann es sich um eine Tinte mit Mikro- bzw. Nanopartikeln handeln. Denkbare Nanopartikel sind Aluminium, Silber-, Gold- oder Kupferpartikel oder eine Mischung daraus. Die Dispersion bzw. Tinte ist dabei auf die Oberflächenenergie des verwendeten Grundkörpermaterials, bspw. Kunststoffs abgestimmt, so dass eine ausreichende Benetzung der Oberfläche begünstigt wird.
Nach dem Verdampfen/Verdunsten des Lösungsmittels/Wassers ist die Oberfläche des Grundkörpers mit dem Tintenwerkstoff benetzt und durch optionale Nachbehandlung, vorzugsweise durch Wärmeeinwirkung, wie z.B. durch Sintern, bildet sich eine leitfähige Beschichtung aus. Dieses Verfahren ist somit eine physikalische Benetzung, bei der sich durch Nachbehandlung eine leitende Beschichtung ausbildet.
An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente.
Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass jedes Merkmal dieser Offenbarung mit jedem anderen Merkmal dieser Offenbarung kombiniert werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 : eine perspektivische Ansicht einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur mit einem Hohlleiter mit einseitig angeordneter Abschlussstruktur,
Figur 2: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 1 im Längsschnitt,
Figur 3: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 1 im Querschnitt,
Figur 4: eine perspektivische Ansicht eines Wellenleitersystems mit drei nebeneinander angeordneten monolithischen Hohlleitern mit beidseitig angeordneter Abschlussstruktur,
Figur 5: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 4 im Längsschnitt,
Figur 6: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 4 im Querschnitt,
Figur 7: eine perspektivische Ansicht einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur mit einem Hohlleiter mit beidseitig angeordneter Abschlussstruktur.
Figur 8: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 7 im Querschnitt,
Figur 9: eine perspektivische Ansicht einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur mit drei nebeneinander angeordneten einzelnen Hohlleitern mit beidseitig angeordneter Abschlussstruktur mit Durchbrechungen in der Abschlussstruktur,
Figur 10: eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 9 im Längsschnitt,
Figur 11 : eine Ansicht der Anordnung gemäß Figur 9 im Querschnitt,
Figur 12: eine schematische Ansicht des Abstrahlungs- oder Empfangsbereichs einer Antennenstruktur gemäß der Erfindung bei einem Hohlleiter mit Abschlussstruktur, Figur 13: eine schematische Ansicht des Abstrahlungs- oder Empfangsbereichs einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur gemäß der Erfindung bei zwei Rücken an Rücken angeordneten Hohlleitern je einer Abschlussstruktur und
Figur 14: eine schematische Ansicht des Abstrahlungs- oder Empfangsbereichs einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur bei einem Hohlleiter ohne Abschlussstruktur.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 einen Hohlleiter, der wie aus Figur 2 ersichtlich eine erste 1 und eine dritte Wandung 3 aufweist, die jeweils mit Schlitzen versehen S sind. Die beiden Wandungen 1 ,3 sind somit abstrahlende Seiten des Hohlleiter 10.
Die Seitenwandungen des Hohlleiters 10 stehen auf den Wandungen 1 , 3 senkrecht, so dass sich ein im Querschnitt rechteckiges Profil des Hohlleiters 10 ergibt. Die Seitenwandungen 2, 4 sind geschlossen, d.h. weisen keine abstrahlenden Schlitze auf. Sie können jedoch auch nicht-abstrahlende Schlitze zur Prozessierung aufweisen.
Diese Seiten des Hohlleiters sind somit nicht abstrahlend. Von den Seitenwandungen ist in Figur 1 nur die Seitenwandung 2 sichtbar.
An die der Seitenwandung 2 gegenüberliegende Seitenwandung 4 des Hohlleiters 10 schließt sich eine Abschlussstruktur 20 an. Die Abschlussstruktur 20 ist im Querschnitt dreieckig, wobei die Schenkel 21 , 22 des Dreiecks sehr viel länger sind als dessen Grundseite 23, so dass sich ein spitz zulaufendes Dreieck ergibt. Die Spitze S weist wie aus Figur 1 ersichtlich von dem Hohlleiter 10 weg.
Die Länge der Grundseite 23 entspricht der Höhe des Hohlleiters 10, so dass die Abschlussstruktur weder oben noch unten über den Hohlleiter übersteht. Der Dreieckswinkel der Spitze beträgt vorzugsweise < 45°, besonders bevorzugt < 20°.
Vorzugsweise ist das Dreieck gleichschenklig.
Aus Figur 3 ergibt sich, dass die Abschlussstruktur kompakt, d.h. nicht hohl ausgebildet ist.
Der Hohlleiter 10 und die Abschlussstruktur 20 sind zweiteilig, d.h. bestehen nicht aus ein und demselben Teil.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem drei Hohlleiter 10 nebeneinander angeordnet sind, wie dies insbesondere aus den Schnittansichten der Figuren 5 und 6 hervorgeht.
Jeder der Hohlleiter 10 weist oben und unten Schlitze auf, d.h. die Antennenstruktur ist beidseitig abstrahlend.
Die drei Hohlleiter sind monolithisch, d.h. bestehen aus einem gemeinsamen Teil.
Die beiden außenliegenden Hohlleiter sind an ihren jeweiligen seitlichen Außenwänden mit je einer Abschlussstruktur 20 versehen. Die beidseitig angeordneten Abschlussstrukturen sind spiegelsymmetrisch relativ zur Mittelebene der Antennenstruktur angeordnet.
Die Figuren 7 und 8 zeigen in perspektivischer und in Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 , allerdings mit dem Unterschied, dass sich an beide Seitenwandungen des Hohlleiterschlitzantennenstruktur je ein Abschlusselement 20 anschließt. Die Abschlusselemente weisen in ihren Spitzen in unterschiedliche, entgegengesetzte Richtungen. Die Figuren 9 bis 11 zeigen eine weitere Ausführung mit drei nebeneinander angeordneten Hohlleitern 10, die aus einzelnen Elementen bestehen. Sie sind weiterhin monolithisch hergestellt, jedoch hohl und mit Durchbrechungen.
Abweichend von den obigen Ausführungsbeispielen weisen in der Ausführungsform der Figuren 9 bis 11 die Abschlussstrukturen 20 einen Hohlraum sowie Durchbrechungen 30 auf. Dies Durchbrechungen sind vorzugsweise nicht abstrahlende Durchbrechungen.
Dies befinden sich oben und unten in den Wandungen des Abschlusselementes im Bereich des Hohlraums.
Darüber hinaus sind Durchbrechungen in dem Abschlusselement auch in dem Bereich vorgesehen, in dem kein Hohlraum vorliegt.
Figur 12 zeigt den Abstrahlbereich A einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur gemäß der Erfindung umfassend einen geschlitzten (Schlitze S) Hohlleiter 10 und die Abschlussstruktur 20.
Im Vergleich dazu zeigt Figur 14 zeigt den Abstrahlbereich A einer Hohlleiterschlitzantennenstruktur nicht gemäß der Erfindung umfassend denselben Hohlleiter 10 wie in Figur 12, allerdings ohne eine Abschlussstruktur. Es ist aus dem Vergleich der Figuren deutlich ersichtlich, dass sich der Abstrahlbereich der Antennenstruktur bei identischen Betriebsbedingungen allein durch die Anwesenheit der Abschlussstruktur 20 wesentlich vergrößert und insbesondere auch einen Bereich neben dem Hohlleiter 10 umfasst.
Figur 13 verdeutlicht, dass sich ein sehr gleichmäßiger „rundum“ Abstrahlbereich A in dem Ausführungsbeispiel ergibt, in dem zwei Hohlleiter 10, jeweils auf ihren freien Außenseiten mit Schlitzen S versehen Rücken an Rücken angeordnet sind, wobei die Hohlleiter an seiner freien Seite mit einem Abschlusselementen 20 versehen ist. Jedes der Abschlusselemente 20 weist eine Höhe auf, die der Höhe der zwei übereinander angeordneten Hohlleiter entspricht. Grundsätzlich kann zur Erreichung dieses Ergebnis auch ein einziger, oben und unten abstrahlender Hohlleiter verwendet werden, der beidseitig mit je einem Abschlusselement 20 versehen ist.
Bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Es wird eine Art "Oberflächenabschlussstruktur", vornehmlich eckig im Querschnitt und die nicht-abstrahlende Hohlleiterseite abschließend verwendet.
Durchaus sind auch andere Querschnitte der Abschlussstruktur denkbar, z.B.: rund, mehreckig.
Die Abschlussstruktur kann in ihrer Längsausrichtung entlang der Kante gezackt o- der gewellt sein oder auch gerade ausgeführt sein.
Vorteilhaft ist ein besonders flacher Hohlleiter, bevorzugt mit einer Höhe kleiner als halbe Breite, z.B.: Breite: 3 bis 4mm & Höhe: 1 mm bei 60-90 GHz
Vorzugsweise ist der Hohlleiter beidseitig geschlitzt (auf einer Seitengruppe). Seitengruppe ist entweder beide Breitseiten oder beide Schmalseiten
Vorgesehen ist ein mindestens einseitig mit abstrahlenden Schlitzen versehener Hohlleiter, dessen mindestens eine nicht-abstrahlende Seite mit einer "Oberflächenabschlussstruktur", vornehmlich dreieckigen Querschnitts abgeschlossen ist.
Die Querschnittsform des Hohlleiters kann rechteckig aber auch durchaus rund oder im Allgemeinen elliptisch oder anderweitig sein.
Denkbar ist die Integration mehrerer solcher Antennen in einen Aufbau mit gemeinsamer Oberfläche. Bevorzugt ist ein Array solcher Antennen. Ein solcher Array kann z.B. für MIMO- Systeme (Multiple-input multiple-output = MIMO) (hierbei handelt es sich um ein Systemkonzept aus der Radartechnik) verwendet werden.
Auch sind Paare von einseitig geschlitzten (sehr schmalen bzw. wenig hohen) Hohlleitern und mit ihrem Rücken aneinander stehend sowie über einen Leistungsteiler gespeist denkbar, wobei sich der Vorteil ergibt, dass vorne und hinten bzw. beidseitig verschiedene Abstrahlcharakteristika vorliegen.
Die Wellenleiteranordnung kann eben sein, kann aber auch durchaus konform auf gewölbten Oberflächenformen abgebildet sein.
Anstelle von Luft kann der Hohlleiter auch dielektrisch gefüllt sein, z.B. mit Keramik.
Anstelle eines leitfähigen Hohlleiters mit Schlitzen zur Abstrahlung ist auch ein dielektrischer Wellenleiter mit leitfähigen Streifen denkbar (dielektrische Antenne: hier ist Leiter und Nichtleiter vertauscht).
Der geschlitzte Hohlleiter kann einen Grundkörper mit nicht-abstrahlenden Schlitzen für galvanische Prozessierung aufweisen. In diesem Falle sind zusätzliche Schlitze oder dergleichen vorhanden, um das die Innenseite des Grundkörpers beschichtende Material besonders gut in das Innere des Hohlleitergrundkörpers einzubringen.
Der Hohlleiter kann als 3D-Druck-Teil (Metall &/oder Kunststoff) mit anschließender Beschichtung hergestellt sein.
Der Hohlleiter kann monolithisch oder aus mehreren Teilen (also auch konventionell gefertigt) oder als Spritzgussteil oder konventionell gefertigt sein.
Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Wellenleiteranordnung ist die „Rundumsicht“, d.h. die um 360° erfolgende Erfassung von Wellen aus der Umgebung bzw. Abstrahlung von Wellen in die Umgebung.

Claims

Patentansprüche Antennenstruktur umfassend einen Wellenleiter, wobei der Wellenleiter ein Führungselement zur Führung von Wellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem Führungselement eine von diesem weg ragende Abschlussstruktur vorgesehen ist. Antennenstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Führungselement um einen dielektrischen Wellenleiter handelt, der vorzugsweise einen oder mehrere elektrisch leitfähige Streifen aufweist. Antennenstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Führungselement um einen Hohlleiter handelt, der einen Führungskanal umfasst, dessen Innenflächen zumindest bereichsweise elektrisch leitend ausgeführt sind, wobei der Führungskanal eine erste Wandung aufweist, die eine oder mehrere abstrahlende Durchbrechungen aufweist. Antenennstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal eine oder mehrere Wandungen aufweist, und dass die Durchbrechungen in einer, mehreren oder allen Wandungen vorhanden sind. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Längsachse aufweist und dass sich die Abschlussstruktur in Richtung der Längsachse und vorzugsweise parallel zur der Längsachse des Führungselementes erstreckt. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstruktur eine andere Querschnittsform aufweist, als das Führungselement und/oder dass die Abschlussstruktur als kompakter oder als Hohlkörper ausgebildet ist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstruktur im Querschnitt mehreckig, vorzugsweise dreieckig, oder rund ausgeführt ist und/oder dass das Führungselement an einem Ende abgeschlossen ist. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal eine zweite Wandung aufweist, wobei es sich bei der zweiten Wandung um eine nicht abstrahlende Seite des Hohlleiters handelt und wobei sich die Abschlussstruktur von der zweiten Wandung erstreckt. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal eine dritte Wandung aufweist, die keine, eine oder mehrere Durchbrechungen aufweist, wobei die dritte Wandung vorzugsweise der ersten Wandung gegenüberliegend angeordnet ist. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal eine vierte Wandung aufweist, die eine weitere Abschlussstruktur aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die vierte Wandung der zweiten Wandung gegenüberliegend angeordnet ist. Antennenstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der vierten Wandung um eine nicht abstrahlende Seite des Hohlleiters handelt. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abschlussstruktur in mindestens einem Bereich befindet, an dem das Führungselement abstrahlende Durchbrechungen in seiner Wandung aufweist, vorzugsweise jedoch über den Bereich maximaler Abstrahlung des Führungselements oder sogar über den kompletten abstrahlenden Bereich des Führungselements, wobei der abstrahlende Bereich des Führungselements dadurch gekennzeichnet ist, dass in diesem Bereich abstrahlende Durchbrechungen in mindestens einer der Wandungen des Führungselements vorliegen. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abschlussstruktur über mehr als die Hälfte der Länge des Führungselements, vorzugsweise über mehr als % der Länge des Führungselements und besonders bevorzugt über die gesamte Länge des Führungselements erstreckt. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstruktur eine Seite aufweist, die an einer Seite des Führungselements anliegt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die beiden Seiten dieselbe Höhe und/oder Breite aufweisen. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstruktur eine Seite, vorzugsweise eine Kante aufweist, die von der Seite des Führungselements abgewandt ist, von der sich die Abschlussstruktur erstreckt. Antennenstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite, vorzugsweise die Kante gerade oder gewellt ausgebildet oder eine oder mehrere Vertiefungen aufweist, vorzugsweise eine gezackte Struktur aufweist und/oder spitz zulaufend ist Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur genau einen Wellenleiter bzw. Führungselement oder mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Wellenleiter bzw. Führungselemente und/oder Antennenstrukturen aufweist. Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal mit Luft oder mit einem Dielektrikum, insbesondere mit Keramik gefüllt ist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter ein Hohlwellenleiter oder eine Antenne, insbesondere Hornantenne, oder ein Filter oder ein Resonator oder ein Koppler oder ein sonstiges HF-Teil ist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eben ist oder konform auf einer gewölbten Oberflächenformen ausgebildet ist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur an einer oder zwei oder mehr als zwei Seiten, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten, wie z.B. oben und/oder unten Schlitze oder sonstige Durchbrechungen als abstrahlende Elemente aufweist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselementes im Querschnitt so ausgebildet ist, dass dessen Höhe vorzugsweise kleiner als halbe Breite ist Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement im Querschnitt rechteckig, mehreckig, rund, abgerundet oder elliptisch oder anderweitig ausgeführt ist. Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein oder mehrere Paare von einseitig geschlitzten Hohlleitern, mit ihrem Rücken aneinander stehend aufweist, sowie einen Leistungsteiler zur Speisung der Hohlleiter aufweist. Verfahren zur Herstellung einer Antennenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement teilweise oder vollständig mittels additivem Verfahren, insbesondere 3D- Druck, SLS-Druck, Metalldruck, SLA-3D-Druck, spanend oder mittels Kunststoffspritzguss hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Welleneiterstruktur monolithisch oder aus mehreren Teilen hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das ein oder mehrmaliges Eintauchen des Führungselementes in ein eine Dispersion enthaltendes Tauchbad, insbesondere Ultraschallbad, umfasst, wobei die Dispersion Metall enthaltende Partikel, insbesondere Gold- und/oder Silber- und/oder Kupferpartikel aufweist. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt der galvanischen oder stromlosen Beschichtung des Führungselementes umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beschichtung in die die Innenflächen des Grundkörpers bildenden Wandungen des Grundkörpers ein oder mehrere die Wandungen durchdringende Schlitze oder sonstige Durchbrechungen eingebracht werden, um die Zirkulation der Dispersion im Hohlraum bzw. im Bereich der Innenflächen zu fördern.
EP23729054.9A 2022-05-25 2023-05-23 Antennenstruktur Pending EP4511919A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022113327.3A DE102022113327A1 (de) 2022-05-25 2022-05-25 Antennenstruktur
PCT/EP2023/063804 WO2023227612A1 (de) 2022-05-25 2023-05-23 Antennenstruktur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4511919A1 true EP4511919A1 (de) 2025-02-26

Family

ID=86710798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23729054.9A Pending EP4511919A1 (de) 2022-05-25 2023-05-23 Antennenstruktur

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250357674A1 (de)
EP (1) EP4511919A1 (de)
CN (1) CN119256453A (de)
DE (1) DE102022113327A1 (de)
WO (1) WO2023227612A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024131376A1 (de) * 2024-10-28 2026-04-30 Horizon Microtechnologies GmbH Bauteil mit elektrischen Kontaktabschnitten und Verfahren zum Herstellen

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2993205A (en) * 1955-08-19 1961-07-18 Litton Ind Of Maryland Inc Surface wave antenna array with radiators for coupling surface wave to free space wave
US3594806A (en) * 1969-04-02 1971-07-20 Hughes Aircraft Co Dipole augmented slot radiating elements
FR2255715B1 (de) * 1973-12-21 1978-11-10 Thomson Csf
US3906502A (en) * 1974-03-08 1975-09-16 Gen Electric Bilateral series feed for array antennas
US4618865A (en) * 1984-09-27 1986-10-21 Sperry Corporation Dielectric trough waveguide antenna
SE469540B (sv) * 1991-11-29 1993-07-19 Ericsson Telefon Ab L M Vaagledarantenn med slitsade haalrumsvaagledare
US6259415B1 (en) * 1996-06-03 2001-07-10 Bae Systems Advanced Systems Minimum protrusion mechanically beam steered aircraft array antenna systems
DE19958750B4 (de) * 1999-12-07 2006-08-24 Robert Bosch Gmbh Leckwellenantenne
US7667660B2 (en) * 2008-03-26 2010-02-23 Sierra Nevada Corporation Scanning antenna with beam-forming waveguide structure
US8098207B1 (en) * 2008-09-16 2012-01-17 Rockwell Collins, Inc. Electronically scanned antenna
US9368878B2 (en) * 2009-05-23 2016-06-14 Pyras Technology Inc. Ridge waveguide slot array for broadband application
US10256517B2 (en) * 2014-12-10 2019-04-09 Kim Poulson Waveguide antenna assembly and system with mode barrier filter for electronic devices
FR3048556B1 (fr) * 2016-03-04 2018-03-02 Swissto 12 Sa Procede de fabrication additive d'un guide d'onde ainsi que dispositifs a guide d'onde fabriques selon ce procede
WO2019204782A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 Metawave Corporation Method and apparatus for radiating elements of an antenna array
US11367948B2 (en) * 2019-09-09 2022-06-21 Cubic Corporation Multi-element antenna conformed to a conical surface
DE102020104038A1 (de) 2020-02-17 2021-08-19 Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg Verfahren zur Herstellung von hochfrequenztechnischen Funktionsstrukturen
JP7211398B2 (ja) * 2020-05-25 2023-01-24 株式会社デンソー 導波管スロットアンテナ
SE544942C2 (en) * 2021-06-01 2023-02-07 Gapwaves Ab Waveguide termination arrangements for array antennas

Also Published As

Publication number Publication date
US20250357674A1 (en) 2025-11-20
CN119256453A (zh) 2025-01-03
DE102022113327A1 (de) 2023-11-30
WO2023227612A1 (de) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013001764B4 (de) Antennenfeldvorrichtung mit geschlitztem Wellenleiter
DE69008116T2 (de) Ebene Antenne.
DE69102155T2 (de) Helikoidaler Resonator.
EP3025394B1 (de) Breitbandige omnidirektionale antenne
EP3579408B1 (de) Strahlungsquelle für mikrowellen-pulse und strahlungseinrichtung
DE3442387A1 (de) Hornstrahler
EP3465817B1 (de) Antennenvorrichtung für einen radardetektor mit mindestens zwei strahlungsrichtungen und kraftfahrzeug mit zumindest einem radardetektor
DE2814505A1 (de) Antennenanordnung fuer einen vorgegebenen frequenzbereich mit entsprechenden resonanzraeumen
DE102009054526A1 (de) Dielektrisch belastete Antenne mit innerem Hohlraumabschnitt
DE69324744T2 (de) Antenne in gedruckter Schaltungstechnik
EP3220480A1 (de) Dipolförmige strahleranordnung
EP1434300B1 (de) Breitband-Antenne mit einem 3-dimensionalen Gussteil
DE69905669T2 (de) Mittels einer resonanten offset-stegblende gespeister zentrierter longitudinaler shuntschlitz
DE112018007422T5 (de) Wellenleiter-schlitzgruppenantenne
WO2023227612A1 (de) Antennenstruktur
DE69015460T2 (de) Ineinandergeschachtelte Anordnung von Hornstrahlern.
EP2105991B1 (de) Dielektrische Hornantenne
DE69015608T2 (de) Geschlitzter Hohlleiterstrahler mit quer verlaufenden Schlitzen, die von gedruckten, leitenden Mustern erregt werden.
DE19600516A1 (de) Antenne
DE102007048873A1 (de) Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne und Fahrzeugradarvorrichtung
DE10028937A1 (de) Planarantenne mit Hohlleiteranordnung
DE2417577C2 (de) Hochfrequenz-Erhitzungsvorrichtung zur Erhitzung eines dielektrischen Materials von langgestreckter Form und geringen Querschnitts
DE3941125C2 (de) Planare Breitband-Antenne
EP4313564B1 (de) Werkzeug für die herstellung eines halbzeugs aus einem pultrudat mittels pultrusion, verwendung eines werkzeuges für die herstellung eines halbzeugs aus einem pultrudat mittels pultrusion und verfahren zur herstellung eines halbzeugs aus einem pultrudat mittels pultrusion
DE3044532C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20241121

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)