NL1034102C2 - Antenna installation, antenna array and composition for assembly of antenna array and electronic device which contains antenna - Google Patents
Antenna installation, antenna array and composition for assembly of antenna array and electronic device which contains antenna Download PDFInfo
- Publication number
- NL1034102C2 NL1034102C2 NL1034102A NL1034102A NL1034102C2 NL 1034102 C2 NL1034102 C2 NL 1034102C2 NL 1034102 A NL1034102 A NL 1034102A NL 1034102 A NL1034102 A NL 1034102A NL 1034102 C2 NL1034102 C2 NL 1034102C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- antenna
- slot
- base surface
- cavity
- power supply
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
- H01Q13/085—Slot-line radiating ends
Landscapes
- Support Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Titel: Antenne-inrichting, antenne-array, samenstel voor het assembleren van een antenne-array en een elektronische inrichting omvattende een antenne.Title: Antenna device, antenna array, assembly for assembling an antenna array and an electronic device comprising an antenna.
VAKGEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION
De uitvinding heeft betrekking op een antenne-inrichting, een werkwijze voor het ontvangen of verzenden van elektromagnetische signalen, een werkwijze voor het vervaardigen van een antenne, een 5 antenneopstelling, een samenstel voor het assembleren van de antenne-inrichting en een elektronische inrichting omvattende de antenne-inrichting.The invention relates to an antenna device, a method for receiving or transmitting electromagnetic signals, a method for manufacturing an antenna, an antenna arrangement, an assembly for assembling the antenna device and an electronic device comprising the antenna device.
Antenne-inrichtingen zijn op zich bekend en worden gebruikt voor het ontvangen en uitzenden van elektromagnetische straling en kunnen, 10 bijvoorbeeld, worden gebruikt in radar en andere richting vindsystemen, astronomische waarnemingsstations, telecommunicatie-inrichtingen en satelliet zend- en/of ontvangapparatuur.Antenna devices are known per se and are used for receiving and transmitting electromagnetic radiation and can, for example, be used in radar and other direction finding systems, astronomical observation stations, telecommunication devices and satellite transmitting and / or receiving equipment.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING 15 Europese octrooiaanvrage EP 1 217 690 openbaart een convergerende sleufantenne. De convergerende sleufantenne omvat twee elliptisch gevormde lichamen die zijn gevormd in een gemetalliseerde laag op een oppervlak van een diëlektrisch substraat. Een ruimte is aanwezig tussen de twee elliptisch gevormde lichamen. De ruimte definieert een 20 convergerende sleuf. Aan een zijde van het diëlektrische substraat tegenover de zijde waarom de gemetalliseerde laag is verschaft, is een voedingslijn verschaft via welke de convergerende sleufantenne kan worden verbonden met externe elektronische schakelingen. De voedingslijn heeft een L-vorm waarvan een eerste been zich over de convergerende sleuf 1034 102 ' 2 uitstrekt en het andere, tweede been, zich vanaf het eerste been naar een rand van het diëlektrisch substraat uitstrekt.BACKGROUND OF THE INVENTION European patent application EP 1 217 690 discloses a converging slot antenna. The converging slot antenna comprises two elliptically shaped bodies formed in a metallized layer on a surface of a dielectric substrate. A space is present between the two elliptically shaped bodies. The space defines a converging slot. On one side of the dielectric substrate opposite the side around which the metallized layer is provided, a power supply line is provided through which the converging slot antenna can be connected to external electronic circuits. The supply line has an L-shape, a first leg of which extends over the converging slot 1034 102 '2 and the other, second leg, extending from the first leg to an edge of the dielectric substrate.
Een nadeel van deze bekende antenne is echter dat de voedingslijn een relatief hoge degradatie van het signaal veroorzaakt. Een ander nadeel 5 is dat het vervaardigen van de antenne relatief complex is, aangezien verscheidene lagen van materiaal boven op elkaar moeten worden verschaft.However, a disadvantage of this known antenna is that the supply line causes a relatively high degradation of the signal. Another drawback is that the manufacture of the antenna is relatively complex, since several layers of material must be provided on top of each other.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION
Het is een doel van de uitvinding om antennes te verschaffen 10 waarin de degradatie van het signaal kan zijn verminderd. Daartoe wordt volgens de uitvinding een antenne volgens conclusie 1 verschaft.It is an object of the invention to provide antennas in which the degradation of the signal can be reduced. For this purpose, an antenna according to claim 1 is provided according to the invention.
Een dergelijke antenne kan, in gebruik, een gereduceerde hoeveelheid ruis hebben aangezien het elektronische component met de voedingsinrichting kan worden verbonden in de nabijheid van de opening 15 van de holte. Aldus heeft het deel van de voeding tussen de sleuf en de elektronische component een relatief korte lengte. Dienovereenkomstig wordt de hoeveelheid degradatie van het signaal verminderd. In het geval dat de antenne wordt gebruikt voor het ontvangen van signalen, wordt de degradatie niet alleen gereduceerd omdat de hoeveelheid in dat deel van de 20 voeding geïnduceerde ruis wordt gereduceerd, maar ook omdat het te verwerken signaal minder ruis omvat. Het door de signaalverwerkingsinrichting uitgevoerd signaal heeft derhalve een verbeterde signaal-ruisverhouding. In het geval de antenne wordt gebruikt voor het uitzenden van signalen wordt de degradatie verminderd omdat het 25 door de signaalverwerkingsinrichting uitgevoerde signaal een korte afstand aflegt in de voeding en daarom wordt ondei worpen aan minder degradatie.Such an antenna can, in use, have a reduced amount of noise since the electronic component can be connected to the power supply device in the vicinity of the opening of the cavity. Thus, the part of the power supply between the slot and the electronic component has a relatively short length. Accordingly, the amount of signal degradation is reduced. In the case that the antenna is used to receive signals, the degradation is reduced not only because the amount of noise induced in that part of the power supply is reduced, but also because the signal to be processed comprises less noise. The signal output by the signal processing device therefore has an improved signal-to-noise ratio. In the case the antenna is used to transmit signals, the degradation is reduced because the signal output by the signal processing device travels a short distance in the power supply and therefore less degradation is required.
Bij voorkeur vormt de sleuf een eerste kanaal waardoor de holte in verbinding staat met de omgeving buiten het basisvlak en vormt de holteopening een tweede kanaal waardoor de holte in verbinding staat met 30 de omgeving buiten het basisvlak.Preferably, the slot forms a first channel through which the cavity communicates with the environment outside the base surface and the cavity opening forms a second channel through which the cavity communicates with the environment outside the base surface.
33
In een uitvoeringsvorm strekt het voedingselement zich uit de holte uit voorbij de holteopening en bevindt het vrije einde zich nabij de holteopening of buiten de holte. Dit biedt het voordeel dat het voedingselement eenvoudig toegankelijk is voor verbinding met 5 randinrichtingen.In one embodiment, the nutritional element extends out of the cavity beyond the cavity opening and the free end is near the cavity opening or outside the cavity. This offers the advantage that the power supply element is easily accessible for connection to peripheral devices.
In een uitvoeringsvorm omvat de antenne-inrichting voorts een elektronische inrichting, zoals een versterker, die is verbonden met de voedingsinrichting, waarbij de elektronische inrichting is verschaft in de nabijheid van de holte. Aldus kunnen elektrisch geleidende lijnen die de 10 elektronische inrichting verbinden met de voedingsinrichting kort zijn en kan ruis op ontvangen signalen en/of te verzenden signalen worden geminimaliseerd.In one embodiment, the antenna device further comprises an electronic device, such as an amplifier, connected to the power supply device, the electronic device being provided in the vicinity of the cavity. Thus, electrically conductive lines connecting the electronic device to the power supply device can be short and noise on received signals and / or signals to be transmitted can be minimized.
In een uitvoeringsvorm is het basisvlak ingericht voor het via het voedingselement verschaffen van een elektrische offset aan de 15 signaalverwerkingsinrichting. Aldus zijn geen separate transmissielijnen nodig voor het verschaffen van voedingsspanning aan de signaalverwerkingsinrichting.In an embodiment the base surface is adapted to provide an electrical offset to the signal processing device via the power supply element. Thus, no separate transmission lines are required for providing supply voltage to the signal processing device.
Zoals hierboven beschreven heeft de uitvinding tevens betrekking op een antenneopstellen omvattende tenminste twee antenne-inrichtingen 20 volgens de uitvinding.As described above, the invention also relates to an antenna arrangement comprising at least two antenna devices according to the invention.
In een uitvoeringsvorm omvat de antenneopstelling tenminste één eerste en een tweede basisvlakcomponent, waarbij elke basisvlakcomponent een oppervlak van een elektromagnetisch geleidend materiaal omvat, waarbij het oppervlak in een dusdanige vorm is gebracht dat een eerste 25 oppervlak van de eerste basisvlakcomponent en een tweede oppervlak van de tweede basisvlakcomponent een sleuf van een antenne vormen. Aldus kan de antenneopstelling worden verschaft met een eenvoudige constructie.In one embodiment, the antenna arrangement comprises at least one first and a second base surface component, each base surface component comprising a surface of an electromagnetically conductive material, the surface being shaped such that a first surface of the first base surface component and a second surface of the second base plane component to form a slot of an antenna. Thus, the antenna arrangement can be provided with a simple construction.
Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk zijn en nader worden toegelicht onder verwijzing naar de hierna beschreven 4 uitvoeringsvormen. Specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn uiteengezet in de afhankelijke conclusies.These and other aspects of the invention will be clear and further elucidated with reference to the embodiments described below. Specific embodiments of the invention are set out in the dependent claims.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN 5 Verdere details aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen, uitsluitend bij wijze van voorbeeld worden beschreven onder verwijzing naar de tekening.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Further details aspects and embodiments of the invention will be described, by way of example only, with reference to the drawings.
Fig. 1 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een eerste voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een antenne-inrichting volgens de 10 uitvinding.FIG. 1 shows a schematic perspective view of a first example of an embodiment of an antenna device according to the invention.
Fig. 2 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een tweede voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een antenne-inrichting volgens de uitvinding.FIG. 2 shows a schematic perspective view of a second example of an embodiment of an antenna device according to the invention.
Fig. 3 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een eerste 15 voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een antenne-array volgens de uitvinding.FIG. 3 shows a schematic perspective view of a first example of an embodiment of an antenna array according to the invention.
Fig. 4 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een tweede voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een antenne-array volgens de uitvinding.FIG. 4 shows a schematic perspective view of a second example of an embodiment of an antenna array according to the invention.
20 Fig. 5 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een voorbeeld van een samenstel voor het construeren van een antenne-array.FIG. 5 shows a schematic perspective view of an example of an assembly for constructing an antenna array.
Fig. 6a toont een schematisch diagram van een breedbandzender volgens de uitvinding.FIG. 6a shows a schematic diagram of a broadband transmitter according to the invention.
Fig. 6b toont een schematisch diagram van een breedband 25 ontvanger volgens de uitvinding.FIG. 6b shows a schematic diagram of a broadband receiver according to the invention.
55
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN VOORKEURSUITVOERINGSVORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Fig. 1 toont een antenne-inrichting 1. De antenne-inrichting 1 5 omvat een basisvlak 2 van een elektrisch geleidend materiaal. In dit voorbeeld is het basisvlak 2 verschaft op een drager 3 van een diëlektrisch materiaal. Het basisvlak 2 is voorzien van een sleuf 4. De sleuf 4 strikt zich door het basisvlak 2 uit van een eerste einde 40 tot een tweede einde 41. De sleuf heeft een opening aan het eerste sleufeinde 40 via welke 10 elektromagnetische straling in de sleuf 4 en/of uit de sleuf 4 kan propageren. Aan het tweede einde 41 strekt de sleuf zich uit in een holte 5. De holte 5 staat in verbinding met een omgeving buiten het basisvlak 2 via een holteopening 52. Een voedingsinrichting 6 strekt zich door de holte 5 uit. Merk op dat aangezien de holte 5 in verbinding staat de omgeving 15 buiten het basisvlak 2 via de sleuf 4, de holteopening 52 een tweede kanaal vormt waardoor de holte 5 in verbinding staat met de omgeving buiten het basisvlak 2. Aldus is de holte 5, in de voorbeelden, voorzien van een eerste opening in de vorm de sleuf 4 en, additioneel, een tweede opening in de vorm van de holteopening 52.FIG. 1 shows an antenna device 1. The antenna device 1 comprises a base surface 2 of an electrically conductive material. In this example, the base surface 2 is provided on a support 3 of a dielectric material. The base surface 2 is provided with a slot 4. The slot 4 extends through the base surface 2 from a first end 40 to a second end 41. The slot has an opening at the first slot end 40 through which electromagnetic radiation enters the slot 4. and / or can propagate from the slot 4. At the second end 41, the slot extends into a cavity 5. The cavity 5 communicates with an environment outside the base surface 2 via a cavity opening 52. A feed device 6 extends through the cavity 5. Note that since the cavity 5 is connected, the environment 15 outside the base surface 2 via the slot 4, the cavity aperture 52 forms a second channel through which the cavity 5 communicates with the environment outside the base surface 2. Thus, the cavity 5, in the examples, provided with a first opening in the form of the slot 4 and, additionally, a second opening in the form of the cavity opening 52.
20 De antenne-inrichting kan een in hoofdzaak vlakke vorm hebben.The antenna device can have a substantially flat shape.
Voor het verkrijgen van een vlakke antenne-inrichting 1 kan, zoals getoond in Fig. 1, het basisvlak 2 in hoofdzaak vlak zijn en zich over een in hoofdzaak vlak oppervlak van de drager 3 uitstrekken. De drager 3 kan zijn vervaardigd van een plaatmateriaal. De sleuf 4 kan in hoofdzaak parallel 25 aan het oppervlak van de drager 3 zijn. Het basisvlak 2 kan echter ook gekromd zijn. Het basisvlak 2 kan bijvoorbeeld een symmetrieas hebben die zich uitstrekt door de sleuf 4 en parallel is aan de longitudinale richting van de sleuf. Het basisvlak 2 kan dan bijvoorbeeld gekromd zijn rond de symmetrieas.For obtaining a flat antenna device 1, as shown in FIG. 1, the base surface 2 are substantially flat and extend over a substantially flat surface of the carrier 3. The carrier 3 can be made of a plate material. The slot 4 can be substantially parallel to the surface of the carrier 3. However, the base surface 2 can also be curved. The base surface 2 may, for example, have a axis of symmetry extending through the slot 4 and parallel to the longitudinal direction of the slot. The base surface 2 can then, for example, be curved around the axis of symmetry.
66
De antenne-inrichting 1 kan worden gebruikt in een zendmodus of in een ontvangmodus. In de zendmodus verschaft de voedingsinrichting 6 een elektrisch signaal dat in de sleuf 4 wordt geconverteerd naar elektromagnetische straling en dat via de sleuf 4 de vrije ruimte in 5 propageert. In de ontvangmodus wordt in de sleuf 4 aanwezige elektromagnetische straling geconverteerd in een elektrisch signaal dat via de voedingsinrichting 6 aan met de antenne-inrichting 1 verbonden elektronische schakelingen kan worden toe gevoerd. In zowel de zendmodus als de ontvangmodus reflecteert de holte 5 elektromagnetische straling naar 10 de voedingsinrichting 6 en/of de sleuf 4.The antenna device 1 can be used in a transmitting mode or in a receiving mode. In the transmitting mode, the power supply device 6 provides an electrical signal which is converted in the slot 4 to electromagnetic radiation and which propagates the free space in 5 via the slot 4. In the receiving mode, electromagnetic radiation present in the slot 4 is converted into an electrical signal which can be supplied via the power supply device 6 to electronic circuits connected to the antenna device 1. In both the transmitting mode and the receiving mode, the cavity 5 reflects electromagnetic radiation to the feed device 6 and / or the slot 4.
De voedingsinrichting 6 kan één of meer, in het voorbeeld van Fig.The feeding device 6 can be one or more, in the example of FIG.
1 twee, elektrisch geleidende voedingselementen 60, 61 omvatten. De voedingselementen 60, 61 strekken zich in de holte uit naar de holteopening 52. De voedingselementen 60, 61 hebben elk een vrij einde 53 waaraan de 15 voedingselementen 60, 61 verbindbaar zijn met een signaal verwerkingsinrichting. In de ontvangmodus kan het ontvangen signaal aldus door de antenne-inrichting 1 worden toegevoerd aan de signaalverwerkingsinrichting, terwijl in de zendmodus het signaal door de signaalverwerkingsinrichting naar de antenne-inrichting 1 kan worden 20 uitgevoerd. In het voorbeeld van Fig. 1 is bijvoorbeeld een versterker 7 verbonden met de voedingselementen 60, 61. De versterker is in de nabijheid van de holte 5 geplaatst. In het voorbeeld van Fig. 1 is de versterker buiten de holte 5 geplaatst nabij de holteopening 52. Alternatief is het mogelijk om de signaalverwerkingsinrichting binnen de holte te 25 plaatsen, bijvoorbeeld dicht bij de convergerende sleuf. Aangezien de voedingselementen 60, 61 zich uitstrekken door de holte 2, kan de elektronische inrichting dicht bij het basisvlak 2 worden verbonden. Aldus is de afstand tussen de elektronische inrichting 7 en het deel van het basisvlak 2 dat de rand van de sleuf 3 vormt gereduceerd. Aldus is de 7 hoeveelheid in het voedingselement over deze afstand geïnduceerde ruis tevens gereduceerd.1 comprise two electrically conductive power supply elements 60, 61. The feed elements 60, 61 extend into the cavity to the cavity opening 52. The feed elements 60, 61 each have a free end 53 to which the feed elements 60, 61 can be connected to a signal processing device. In the receive mode, the received signal can thus be supplied from the antenna device 1 to the signal processing device, while in the send mode the signal can be output from the signal processing device to the antenna device 1. In the example of FIG. 1, for example, an amplifier 7 is connected to the power supply elements 60, 61. The amplifier is placed in the vicinity of the cavity 5. In the example of FIG. 1, the amplifier is located outside the cavity 5 near the cavity opening 52. Alternatively, it is possible to place the signal processing device within the cavity, for example close to the converging slot. Since the power supply elements 60, 61 extend through the cavity 2, the electronic device can be connected close to the base surface 2. Thus, the distance between the electronic device 7 and the part of the base surface 2 that forms the edge of the slot 3 is reduced. Thus, the amount of noise induced in the feed element over this distance is also reduced.
Het signaal wordt toegevoerd aan de elektronische inrichting 7 via de voedingseleinenten 60, 61. Aldus wordt het signaal samen met de ruis 5 door de elektronische inrichting 7 verwerkt. In het bijzonder in het geval de antenne-inrichting werkt in de ontvangmodus is de energie van het ontvangen signaal vaak relatief zwak in vergelijking tot de energie van de ruis, dat wil zeggen het signaal heeft een lage signaal-ruisverhouding (SMR). Voor het verbeteren van deze verhouding is normaliter filtrum 10 noodzakelijk in de elektronische inrichting. Vanwege de lage SMR echter moeten stringente eisen worden gesteld aan de elektronische inrichting in het algemeen en de filtercomponenten in het bijzonder. Het reduceren van de hoeveelheid in de voedingselementen geïntroduceerde ruis staat een versoepeling van de aan de elektronische inrichting 7 en de 15 filtercomponenten van de elektronische inrichting 7 gestelde eisen toe.The signal is supplied to the electronic device 7 via the feed elements 60, 61. Thus, the signal is processed by the electronic device 7 together with the noise 5. Particularly in the case that the antenna device operates in the receive mode, the energy of the received signal is often relatively weak compared to the energy of the noise, i.e. the signal has a low signal-to-noise ratio (SMR). To improve this ratio, filtrum 10 is normally required in the electronic device. However, due to the low SMR, stringent requirements must be imposed on the electronic device in general and the filter components in particular. Reducing the amount of noise introduced into the feed elements allows a relaxation of the requirements imposed on the electronic device 7 and the filter components of the electronic device 7.
Aangezien de voedingselementen 60, 61 zich uitstrekken door de holte is een elektrisch isolerende laag tussen de voedingselementen 60, 61 en het basisvlak 2 niet vereist. Het productieproces voor de antenne-inrichting 1 kan derhalve op een minder gecompliceerde wijze worden 20 verricht.Since the power supply elements 60, 61 extend through the cavity, an electrically insulating layer between the power supply elements 60, 61 and the base surface 2 is not required. The production process for the antenna device 1 can therefore be performed in a less complicated manner.
De voedingselementen 60, 61 kunnen zich uit de holte uitstrekken voorbij de holteopening 52 en het vrije einde 63 van elk voedingselement 60, 61 kan buiten de holte 2 liggen. In het voorbeeld van Fig. 1 bijvoorbeeld strekken de voedingselementen 60, 61 zich voorbij de holteopening 52 uit tot 25 een rand 30 van het substraat 3. Aan de rand 30 kunnen de voedingselementen 60, 61 worden verbonden met andere elektronische systemen, zoals een voedingsbron of signaalverwerker.The food elements 60, 61 can extend out of the cavity beyond the cavity opening 52 and the free end 63 of each food element 60, 61 can lie outside the cavity 2. In the example of FIG. 1, for example, the power supply elements 60, 61 extend beyond the cavity aperture 52 to an edge 30 of the substrate 3. At the edge 30, the power supply elements 60, 61 can be connected to other electronic systems, such as a power supply or signal processor.
Zoals getoond in Fig. 1 kan de elektronische inrichting 7 op de voedingselementen 60, 61 worden geplaatst tussen de vrije einden 63 en de 30 holteopening 52 en elektrisch worden verbonden met één of meer van de 8 voedingselementen 60, 61. Wanneer de antenne-inrichting wordt toegepast in de zendmodus, kan een signaal worden ingevoerd aan de elektronische inrichting 7 via de vrije einden 63 van de voedingselementen 60, 61 en vervolgens worden uitgevoerd door de elektronische inrichting 7 naar het 5 basisvlak 2. In de ontvangmodus kan het door de antenne 1 ontvangen signaal aan de inrichting 7 worden ingevoerd via voedingselementen 60, 61 en kan de elektronische inrichting 7 het signaal uitvoeren naar verdere elektronische componenten via de vrije einden 63 van de voedingselementen 60, 61. Het deel van de voedingselementen 60, 61 tussen de vrije einden 63 10 en de elektronische inrichting 7 kan derhalve worden aangeduid als een inrichtingverbinding tussen de elektronische inrichting 7en andere componenten, terwijl het deel van de voedingselementen 60, 61 tussen de elektronische inrichting 7 en het basisvlak 2 kan worden aangeduid als de antennevoeding.As shown in FIG. 1, the electronic device 7 can be placed on the power supply elements 60, 61 between the free ends 63 and the cavity opening 52 and electrically connected to one or more of the 8 power supply elements 60, 61. When the antenna device is used in the transmission mode , a signal can be input to the electronic device 7 via the free ends 63 of the power supply elements 60, 61 and then be output by the electronic device 7 to the base plane 2. In the receive mode, the signal received by the antenna 1 can be applied to the device 7 are input via power supply elements 60, 61 and the electronic device 7 can output the signal to further electronic components via the free ends 63 of the power supply elements 60, 61. The part of the power supply elements 60, 61 between the free ends 63 and the electronic device 7 can therefore be referred to as a device connection between the electronic device 7 and other components, t while the part of the power supply elements 60, 61 between the electronic device 7 and the base surface 2 can be referred to as the antenna power supply.
15 Aangezien de voedingsinrichting is verschaft aan dezelfde zijde van het substraat 3 als de elektronische inrichting 7, kunnen de antennevoeding en de inrichtingverbinding in dezelfde productiestad worden verkregen. Bovendien kunnen de antennevoeding en de inrichtingverbinding, zoals getoond in Fig. 1, worden gevormd als een integraal voedingselement. Het is 20 echter ook mogelijk een ruimte te verschaffen tussen de antennevoeding en de voedingsverbinding, welke ruimte de antennevoeding elektrisch isoleert van de inrichtingverbinding. Daardoor kan lek van signalen tussen de invoering en uitvoering van de elektronische inrichting 7 worden gereduceerd.Since the power supply device is provided on the same side of the substrate 3 as the electronic device 7, the antenna power supply and the device connection can be obtained in the same production city. In addition, the antenna power supply and the device connection, as shown in FIG. 1, are formed as an integral food element. However, it is also possible to provide a space between the antenna supply and the supply connection, which space electrically isolates the antenna supply from the device connection. Thereby leakage of signals between the introduction and execution of the electronic device 7 can be reduced.
25 Het basisvlak 2 kan zijn geconstrueerd voor het via één of meer van de voedingselementen 60, 61 verschaffen van een elektrische offset aan de signaalverwerkingsinrichting 7. Zoals bijvoorbeeld getoond in Fig. 1, kan het basisvlak 2 bijvoorbeeld zijn voorzien van compacten 8 via welke het basisvlak kan worden verbonden met een eerste contact 90 (bijvoorbeeld het 30 positieve contact) van DC voedingsbron 9, terwijl de DC voedingsbron 9 kan 9 worden verbonden aan de vrije einden 63 met een tweede contact 91 (bijvoorbeeld het negatieve contact) van een type dat tegengesteld is aan het eerste contact 90. Daardoor wordt een DC stroompad verkregen waarin de elektronische inrichting 7 is opgenomen en een offset kan worden verschaft 5 aan de elektronische inrichting 7.The base surface 2 can be constructed for providing an electrical offset to the signal processing device 7 via one or more of the power supply elements 60, 61. As shown for example in Figs. 1, the base surface 2 can for instance be provided with compacts 8 via which the base surface can be connected to a first contact 90 (for example the positive contact) of DC power supply 9, while the DC power supply 9 can be connected to the free ends 63 with a second contact 91 (e.g. the negative contact) of a type opposite to the first contact 90. As a result, a DC current path is obtained in which the electronic device 7 is included and an offset can be provided to the electronic device 7.
De antenne-inrichting 1 kan een differentiële antenne zijn die een differentieel signaal ontvangt of uitzendt. In de ontvangmodus kan de differentiële antenne bijvoorbeeld 2 elektrische signalen uitvoeren naar de voedingsinrichting 6, in het voorbeeld van Fig. 1 een eerste signaal naar een 10 eerste voedingselement 60 en een tweede signaal naar een voedingselement 61. In de zendmodus wordt een differentieel signaal ontvangen op de voedingselementen 60, 61 en wordt elektromagnetische straling verzonden waarvan de amplitude en fase proportioneel is met het verschil tussen de elektrische signalen. De elektrische signalen kunnen bijvoorbeeld signalen 15 van in hoofdzaak dezelfde frequentie en amplitude zijn die in fase verschillen. Het verschil in grootte tussen de elektrische signalen op enig moment correspondeert in hoofdzaak met de grootte van de ontvangen of verzonden elektromagnetische straling op dat moment. Het eerste en tweede signaal kunnen, tezamen, aldus worden gezien als een differentieel 20 signaal.The antenna device 1 can be a differential antenna that receives or transmits a differential signal. For example, in the receive mode, the differential antenna can output 2 electrical signals to the power supply device 6, in the example of FIG. 1 a first signal to a first power supply element 60 and a second signal to a power supply element 61. In the transmission mode, a differential signal is received on the power supply elements 60, 61 and electromagnetic radiation of which the amplitude and phase is proportional to the difference between the electrical signals. The electrical signals may, for example, be signals of substantially the same frequency and amplitude that differ in phase. The difference in magnitude between the electrical signals at any one time essentially corresponds to the magnitude of the received or transmitted electromagnetic radiation at that time. The first and second signal, together, can thus be seen as a differential signal.
In het voorbeeld van Fig. 1 omvat de antenne-inrichting bij voorbeeld 2 basisvlakdelen 20, 21. Elk basisvlakdeel 20, 21 heeft een voedingselement 60, 61 dat zich uitstrekt van het respectieve basisvlakdeel 20, 21 door de holte 5. In bedrijf ontvangt of verzendt het respectieve 25 basisvlakdeel 20, 21 één van de signalen die het differentiële signaal vormen van of naar de respectieve voedingselementen 60, 61.In the example of FIG. 1, the antenna device comprises, for example, 2 basic surface parts 20, 21. Each basic surface part 20, 21 has a feed element 60, 61 which extends from the respective basic surface part 20, 21 through the cavity 5. In operation, the respective basic surface part 20 receives or transmits 21 is one of the signals forming the differential signal from or to the respective power supply elements 60, 61.
De signalen die het differentiële signaal vormen kunnen bijvoorbeeld in tegenfase zijn en worden aangeduid als gebalanceerde signalen. De voedingsinrichting kan twee sets van voedingselementen 60, 61 30 omvatten die verbonden zijn met de respectieve delen 20, 21 van de 10 antenne-inrichting waarop het signaal en het gebalanceerde tegensignaal zijn verschaft. Aldus kan hetzelfde type signaal worden verschaft aan de voedingselementen en het basisvlak en zijn geen verdere maatregelen nodig voor het, bijvoorbeeld, converteren van een ongebalanceerd signaal van de 5 voeding naar een gebalanceerd signaal dat geschikt is voor het genereren van de elektromagnetische straling.The signals that constitute the differential signal may, for example, be in reverse phase and are referred to as balanced signals. The power supply device may comprise two sets of power supply elements 60, 61 connected to the respective parts 20, 21 of the antenna device on which the signal and the balanced counter signal are provided. Thus, the same type of signal can be provided to the power supply elements and the base surface and no further measures are needed for, for example, converting an unbalanced signal from the power supply to a balanced signal suitable for generating the electromagnetic radiation.
In het voorbeeld van Fig. 1 zal ontvangen elektromagnetische straling worden geconverteerd naar gebalanceerde signalen door de delen 20, 21 van het basisvlak 2. Het voorbeeld van Fig. 1 heeft bijvoorbeeld twee 10 voedingselementen 60, 61 die zijn ingericht voor het verschaffen van een respectief gebalanceerd signaal van een deel 20, 21 van het basisvlak 2 aan de signaalverwerkingscomponent 7. In de zendmodus kan, via de voedingselementen 60, 61, een gebalanceerd signaal aan de respectieve delen 20, 21 van het basisvlak 2 worden toegevoerd. Het gebalanceerde 15 signaal zal door de respectieve delen 20, 21 worden geconverteerd naar elektromagnetische energie in de sleuf 4. De door beide delen 20, 21 gegenereerde elektromagnetische energie wordt gecombineerd in een elektromagnetisch signaal in de sleuf met een amplitude die correspondeert met het verschil in amplitude tussen de gebalanceerde signalen.In the example of FIG. 1, received electromagnetic radiation will be converted to balanced signals by the parts 20, 21 of the base plane 2. The example of FIG. 1 has, for example, two power supply elements 60, 61 which are adapted to provide a respective balanced signal from a part 20, 21 of the base surface 2 to the signal processing component 7. In the transmission mode, a balanced signal can be supplied via the power supply elements 60, 61 are supplied to the respective parts 20, 21 of the base surface 2. The balanced signal will be converted by the respective parts 20, 21 into electromagnetic energy in the slot 4. The electromagnetic energy generated by both parts 20, 21 is combined into an electromagnetic signal in the slot with an amplitude corresponding to the difference in amplitude between the balanced signals.
20 In het voorbeeld van Fig. 1 omvat het basisvlak 2 twee delen 20, 21 aan respectieve zijden van de sleuf 4. De sleuf 4 scheidt de delen 20, 21. De randen 200, 210 van de delen 20, 21 definiëren de gesloten zijde van de sleuf 4. De delen 20, 21 zijn elektrisch met elkaar verbonden. De elektrische verbinding tussen de basisvlakdelen 20, 21 houdt in gebruik de respectieve 25 delen op in hoofdzaak hetzelfde DC-niveau. In gebruik zal de ontvangen of verzonden elektromagnetische straling worden geconverteerd in of naar een differentieel signaal in het basisvlak 2. Meer specifiek zal de elektromagnetische straling in de ontvangmodus een eerste signaal op de rand 200 in het eerste deel 20 van het basisvlak 2 genereren en een tweede 30 signaal op de rand 210 in het tweede deel 21 van het basisvlak 2. Het eerste 11 en tweede signaal zullen in hoofdzaak gebalanceerd zijn. Het eerste en tweede signaal zullen worden toegevoegd aan de met de respectieve delen 20, 21 verbonden voedingselementen 60, 61. Via de voedingselementen 60, 61 kunnen de signalen aan de elektronische inrichting worden toegevoerd 5 en verwerkt, bijvoorbeeld kunnen in het voorbeeld van Fig. 1 de gebalanceerde signalen worden ingevoerd in de versterker 7 en daardoor worden versterkt.In the example of FIG. 1, the base surface 2 comprises two parts 20, 21 on respective sides of the slot 4. The slot 4 separates the parts 20, 21. The edges 200, 210 of the parts 20, 21 define the closed side of the slot 4. The parts 20, 21 are electrically connected to each other. The electrical connection between the base surface parts 20, 21 in use keeps the respective parts at substantially the same DC level. In use, the received or transmitted electromagnetic radiation will be converted into or into a differential signal in the base plane 2. More specifically, the electromagnetic radiation in the receive mode will generate a first signal on the edge 200 in the first portion 20 of the base plane 2 and a second signal on edge 210 in the second part 21 of the base surface 2. The first 11 and second signal will be substantially balanced. The first and second signal will be added to the power supply elements 60, 61 connected to the respective parts 20, 21. Via the power supply elements 60, 61 the signals can be supplied to the electronic device and processed, for example, in the example of FIG. 1 the balanced signals are input to the amplifier 7 and are thereby amplified.
In het voorbeeld van Fig. 1 omvatten de delen 20, 21 elke een respectief voedingselement 60, 61 dat zich aan een respectieve zijde van de 10 sleuf 4 door de holte 2 uitstrekt. De voedingsinrichting 6 verdeelt de holte 5 in twee sub holten 50, 51. In het voorbeeld van Fig. 1 zijn de sub holten 50, 51 in hoofdzaak spiegelsymmetrisch met betrekking tot elkaar. Afhankelijk van de specifieke uitvoering kan de holte echter a-symmetrisch zijn en kunnen de subholten een vorm hebben die niet een gespiegelde versie van 15 de vorm van de andere holte is.In the example of FIG. 1, the parts 20, 21 each comprise a respective feed element 60, 61 which extends through the cavity 2 on a respective side of the slot 4. The feeding device 6 divides the cavity 5 into two sub cavities 50, 51. In the example of FIG. 1, the sub-cavities 50, 51 are substantially mirror-symmetrical with respect to each other. However, depending on the specific embodiment, the cavity can be asymmetrical and the sub-cavities can have a shape that is not a mirrored version of the shape of the other cavity.
De subholten 50, 51 kunnen een impedantie hebben die hoger is dan de impedantie van de sleuf 4 of de voedingselementen 60, 61 die de subholten aan de zijde van de sleuf 4 definiëren. Zonder verbonden te willen zijn aan enige theorie wordt gedacht dat daardoor in gebruik 20 elektromagnetische straling door de subholten 50, 51 in de sleuf 4 en/of de voedingselementen 60, 61 worden gereflecteerd.The sub-cavities 50, 51 may have an impedance that is higher than the impedance of the slot 4 or the feed elements 60, 61 that define the sub-cavities on the side of the slot 4. Without wishing to be connected to any theory, it is thought that, in use, electromagnetic radiation is reflected through the sub-cavities 50, 51 in the slot 4 and / or the feed elements 60, 61.
In het voorbeeld van Fig. 1 is de antenne-inrichting 1 voorts voorzien van een brug 54. De brug 54 verschaft een elektrisch geleidende verbinding tussen de delen 20, 21 nabij de holteopening 52. Aldus vormt de 25 brug 54 een elektrisch geleidende verbinding over de holteopening 52. Dit verschaft betere ontvang- en verzendkarakteristieken van de antenne-inrichting.In the example of FIG. 1, the antenna device 1 is furthermore provided with a bridge 54. The bridge 54 provides an electrically conductive connection between the parts 20, 21 near the cavity opening 52. Thus, the bridge 54 forms an electrically conductive connection over the cavity opening 52. This provides better receiving and sending characteristics of the antenna device.
De voedingselementen 60, 61 kunnen zijn gescheiden door een ruimte 42. De ruimte 42 kan, zoals getoond in Fig. 1, zijn gevormd als een 30 verlenging van de sleuf 4 in de holte 50. In het voorbeeld van Fig. 1, is de 12 verlenging gescheiden van de holte 50 door de voedingselementen 60, 61. In dit voorbeeld heeft de ruimte 42 een langwerpige vorm met een in hoofdzaak constante breedte, terwijl de sleuf 4 een convergerende vorm heeft die wijder wordt naar het eerste einde 40. De convergerende vorm is in dit 5 voorbeeld een niet-lineair convergerende vorm. De sleuf 4 kan echter elke voor de specifieke toepassing geschikte vorm hebben, zoals een langwerpige, rechthoekige vorm, een lineair convergerende vorm of een niet-lineaire vorm zoals een convergerende vorm waarvan de breedte exponentieel toeneemt in een richting van het smalle einde (in Fig. 1 het tweede einde 41) naar het 10 brede einde (in Fig. 1 het eerste einde 40).The power supply elements 60, 61 can be separated by a space 42. The space 42 can, as shown in Figs. 1, are formed as an extension of the slot 4 in the cavity 50. In the example of FIG. 1, the 12 extension is separated from the cavity 50 by the feed elements 60, 61. In this example, the space 42 has an elongated shape with a substantially constant width, while the slot 4 has a converging shape that widens to the first end 40. The converging shape in this example is a non-linear converging shape. However, the slot 4 can be of any shape suitable for the specific application, such as an elongated, rectangular shape, a linear converging shape or a non-linear shape such as a converging shape whose width increases exponentially in a direction of the narrow end (in FIG. 1 the second end 41) to the broad end (in Fig. 1 the first end 40).
In het voorbeeld van Fig. 1 omvatten de voedingselementen 60, 61 een microstrip. De microstrip is gevormd als een integrale verlenging van het basisvlak, in dit voorbeeld met een langwerpige vlakke vorm. In het voorbeeld van Fig. 1 is de microstrip gevormd als een vlakke verlenging van 15 de rand 43, 44 die de sleuf 4 definieert, welke vlakke verlenging zich door de holte 5 uitstrekt.In the example of FIG. 1, the power supply elements 60, 61 comprise a microstrip. The microstrip is formed as an integral extension of the base surface, in this example with an elongated flat shape. In the example of FIG. 1, the microstrip is formed as a flat extension of the edge 43, 44 defining the slot 4, which flat extension extends through the cavity 5.
Het eerste en tweede deel 20, 21 van het basisvlak 2 kunnen elke geschikte vorm hebben. Het eerste en tweede deel 20, 21 kunnen bijvoorbeeld een gespiegelde vorm hebben, zoals getoond in Fig. 1 hetgeen 20 resulteert in een spiegelsymmetrische sleuf 4. Het eerste deel 20 kan echter ook een vorm hebben die niet gespiegeld is ten opzichte van het tweede deel 21 en de sleuf 4 kan a-symmetrisch zijn.The first and second part 20, 21 of the base surface 2 can have any suitable shape. The first and second parts 20, 21 may, for example, have a mirrored shape, as shown in FIG. 1, which results in a mirror-symmetrical slot 4. However, the first part 20 can also have a shape that is not mirrored with respect to the second part 21 and the slot 4 can be asymmetrical.
De voedingsinrichting kan elk aantal voedingselementen 60, 61 omvatten dat geschikt is voor de specifieke uitvoeringsvorm en de 25 voedingselementen 60, 61 kunnen elke geschikte vorm hebben. In het voorbeeld van Fig. 2 bijvoorbeeld is de voedingsinrichting zodanig dat tenminste elektronische inrichtingen 70, 71 kunnen worden verbonden met het basisvlak 2 op de antenne 1. In het voorbeeld van Fig. 2 is het basisvlak 2 gescheiden in twee delen 20, 21 door de sleuf 4. Elk deel 20, 21 heeft een 30 voedingselement 60, 61 met een gevorkte vorm. Een eerste elektronische 13 inrichting 70 is verschaft in het gevorkte deel van de voedingselementen 60, 61. De eerste elektronische inrichting 70 is bijvoorbeeld verbonden met een eerste tak van het eerst voedingselement 60 en een eerste tak van het tweede voedingselement 61. De tweede elektronische inrichting 70 is 5 bijvoorbeeld verbonden met een tweede tak van het eerste voedingselement 60 en een tweede tak van het tweede voedingselement 61. De antenne-inrichting kan bijvoorbeeld als volgt worden vervaardigd. Eerst wordt een basisvlak van een elektromagnetisch geleidend materiaal verschaft aan een zijde van een diëlektrisch substraat. Voor of na het verschaffen van het 10 basisvlak kan het basisvlak worden gevormd voor het vormen van een sleuf, een holte en een voedingsinrichting. De delen van het basisvlak die corresponderen met de sleuf, holte kunnen bijvoorbeeld worden verwijderd door etsen of een ander geschikt proces nadat het basisvlak is aangebracht op het substraat of deze delen kunnen worden verwijderd, bijvoorbeeld door 15 die delen te zagen, voor het bevestigen van het basisvlak op het substraat.The power supply device may comprise any number of power supply elements 60, 61 suitable for the specific embodiment and the power supply elements 60, 61 may have any suitable shape. In the example of FIG. 2, for example, the power supply device is such that at least electronic devices 70, 71 can be connected to the base surface 2 on the antenna 1. In the example of FIG. 2, the base surface 2 is separated into two parts 20, 21 by the slot 4. Each part 20, 21 has a feed element 60, 61 with a forked shape. A first electronic device 70 is provided in the forked portion of the power supply elements 60, 61. The first electronic device 70 is connected, for example, to a first branch of the first power supply element 60 and a first branch of the second power supply element 61. The second electronic device 70 is, for example, connected to a second branch of the first power supply element 60 and a second branch of the second power supply element 61. The antenna device can be manufactured, for example, as follows. First, a base surface of an electromagnetically conductive material is provided on one side of a dielectric substrate. Before or after providing the base surface, the base surface can be formed to form a slot, a cavity and a feeding device. The parts of the base surface corresponding to the slot, cavity can for example be removed by etching or another suitable process after the base surface has been applied to the substrate or these parts can be removed, for example by sawing those parts, for fixing the base plane on the substrate.
Het is ook mogelijk dat een elektromagnetisch geleidend plaatmateriaal is gevormd in de gewenste vorm van het basisvlak en voedingsinrichting en het basisvlak in positie wordt gebracht, bijvoorbeeld in een rechtopstaande positie met betrekking tot een grondvlak dat dient als 20 elektrische basis, zoals bijvoorbeeld getoond in Fig. 3.It is also possible that an electromagnetically conductive plate material is formed in the desired shape of the base surface and feeding device and the base surface is brought into position, for example in an upright position with respect to a base surface which serves as an electrical base, as for instance shown in Figs. . 3.
In het voorbeeld van Fig. 1 is de holte open aan de holteopening . Dat wil zeggen elektromagnetische straling kan worden ontvangen in of uitgezonden uit de holte 5 via de opening 52. Zoals bijvoorbeeld getoond in de Fig. 3-5 echter kan de antenne-inrichting een tweede vlak 120, 220, 320 25 omvatten van een elektromagnetisch geleidend materiaal, welk tweede vlak 120, 220, 320 tenminste een deel van de holteopening 52 afsluit. Het tweede vlak kan bijvoorbeeld parallel aan het basisvlak 2 zijn georiënteerd, maar gesepareerd van het basisvlak door de drager 3, zoals getoond in Fig. 5. Het tweede vlak kan, zoals getoond in Fig. 3 en 4, onder een hoek die ongelijk is 30 aan nul zijn geplaatst ten opzichte van het basisvlak, en bijvoorbeeld 14 loodrecht op het basisvlak 2. Het tweede vlak wordt hierin ook aangeduid als grondvlak.In the example of FIG. 1, the cavity is open at the cavity opening. That is, electromagnetic radiation can be received in or emitted from the cavity 5 through the opening 52. As shown, for example, in Figs. 3-5, however, the antenna device may comprise a second surface 120, 220, 320 of an electromagnetically conductive material, which second surface 120, 220, 320 encloses at least a portion of the cavity opening 52. The second face may, for example, be oriented parallel to the base face 2, but separated from the base face by the carrier 3, as shown in FIG. 5. The second face can, as shown in FIG. 3 and 4 are placed at an angle that is unequal to zero with respect to the base plane, and for example 14 perpendicular to the base plane 2. The second plane is also referred to herein as the base plane.
In het voorbeeld van Fig. 3 en 4 is het tweede vlak gevormd als een plaatvormig grondvlak 120, 220 waarop het basisvlak 2 is geplaatst in een 5 recht opstaande positie. In het voorbeeld van Fig. 2 en 3 is het grondvlak 120, 220 voorzien van doorgangen 121, 221 waardoorheen de voedingselementen 60, 61 zich uitstrekken van een eerste zijde waarop het basisvlak 2 is verschaft naar een tweede zijde van het grondvlak waaraan ze kunnen worden verbonden met geschikte signaalverwerking of 10 genereerschakelingen. Aldus is de noodzaak voor elektrische paden op het tweede vlak 120 voor het verschaffen van een elektrische verbinding tussen de voedingselementen en externe elektrische componenten weggenomen.In the example of FIG. 3 and 4, the second surface is formed as a plate-shaped base surface 120, 220 on which the base surface 2 is placed in an upright position. In the example of FIG. 2 and 3, the base surface 120, 220 is provided with passages 121, 221 through which the feed elements 60, 61 extend from a first side on which the base surface 2 is provided to a second side of the base surface to which they can be connected with suitable signal processing or generating circuits. Thus, the need for electrical paths on the second face 120 for providing an electrical connection between the power elements and external electrical components is eliminated.
De antenne-inrichting 1 kan een stand-alone antenne zijn of een deel van een antenne-array. De antenne-inrichtingen 110 in het antenne-15 array kunnen bijvoorbeeld zijn verbonden met een bundelvormingsschakeling. Zoals bijvoorbeeld getoond in Fig. 7 van internationale octrooiaanvrage WO 2005/011057 en corresponderende delen van de beschrijving, de inhoud waarvan hierin is opgenomen middels verwijzing.The antenna device 1 can be a stand-alone antenna or part of an antenna array. For example, the antenna devices 110 in the antenna array may be connected to a beam shaping circuit. For example, as shown in FIG. 7 of international patent application WO 2005/011057 and corresponding parts of the description, the contents of which are incorporated herein by reference.
20 Fig. 3 toont een eerste voorbeeld van een array antenne 100. De array antenne 100 omvat een opstelling met een veelvoud van antenne-inrichtingen 110. In het voorbeeld van Fig. 3, omvat de opstelling 100 een aantal parallelle rijen 101 t/m 104 van antenne-inrichtingen 110. De antenne-inrichtingen kunnen, afhankelijk van de specifieke implementatie, 25 in één van de opstelling in Fig. 3 verschillende opstelling zijn gepositioneerd, zoals een lijnvormige opstelling, een rendumverdeling, een driedimensionale opstelling of elke andere geschikte opstelling.FIG. 3 shows a first example of an array antenna 100. The array antenna 100 includes an arrangement with a plurality of antenna devices 110. In the example of FIG. 3, the arrangement 100 comprises a number of parallel rows 101 to 104 of antenna devices 110. The antenna devices may, depending on the specific implementation, in one of the arrangements in FIG. 3 different positions are positioned, such as a line-shaped arrangement, a yield distribution, a three-dimensional arrangement or any other suitable arrangement.
In het voorbeeld van Fig. 3 worden de antenne-inrichtingen gevormd door het plaatsen van een aantal geprofileerde elementen, vanaf 30 hier aangeduid als basisvlakcomponenten 111 van een elektrisch geleidend 15 materiaal in een lijn. Elk van de basisvlakcomponenten lllheeft een zijrand die is gevormd voor het vormen van een grens van een sleuf 114. In het voorbeeld van Fig. 3 zijn de basisvlakcomponenten 111 aan tegengestelde zijden van de sleuf 114 geplaatst. Zoals getoond is elke basisvlakcomponent 5 110 in hoofdzaak vlak. De zijranden van de basisvlakcomponenten 111 die zich uistrekken weg van het grondvlak 20 zijn gekromd en definiëren de sleuf 114.In the example of FIG. 3, the antenna devices are formed by placing a number of profiled elements, hereinafter referred to as basic surface components 111 of an electrically conductive material in a line. Each of the base surface components 11 has a side edge formed to form a border of a slot 114. In the example of FIG. 3, the base surface components 111 are disposed on opposite sides of the slot 114. As shown, each base plane component 110 is substantially flat. The side edges of the base surface components 111 extending away from the base surface 20 are curved and define the slot 114.
Elke basisvlakcomponent 111 heeft een eerste rand die een zijde van de sleuf 114 van een eerste antenne 114 definieert en een tweede rand 10 die een zijde van de sleuf 114 van een tweede antenne 114 naar de eerste antenne definieert. In het voorbeeld van de eerste rand en de tweede rand een in hoofdzaak gelijke maar gespiegelde vorm. Afhankelijk van de specifieke uitvoering kan de eerste rand echter een andere vorm hebben dan de tweede rand en kan de eerste rand bijvoorbeeld recht zijn terwijl de 15 tweede rand gekromd kan zijn, hetgeen resulteert in een a-symmetrishe sleuf en aldus een antenne-inrichting met een a-symmetrische antennebundel.Each base plane component 111 has a first edge defining a side of the slot 114 of a first antenna 114 and a second edge 10 defining a side of the slot 114 of a second antenna 114 to the first antenna. In the example of the first edge and the second edge a substantially identical but mirrored shape. Depending on the specific embodiment, however, the first edge can have a different shape than the second edge and the first edge can for instance be straight while the second edge can be curved, which results in an asymmetrical slot and thus an antenna device with an asymmetrical antenna beam.
De basisvlakcomponenten 111 kunnen een convergerende vorm hebben met een breedte die toeneemt in de richting van de grondvlakrand 20 1110 van de basisvlakcomponenten 111 die, in de gemonteerde positie, nabij het grondvlak 120 ligt, hetgeen resulteert in een convergerende sleuf. In het voorbeeld van Fig. 3 zijn de randen gekromd hetgeen resulteert in een niet-lineair convergerende sleuf 114. Afhankelijk van de gewenste vorm van de sleuf 114 echter kunnen de randen recht zijn, hetgeen resulteert in een 25 lineair convergerende sleuf. Alternatief kunnen de basisvlakcomponenten 111 een rechthoekige vorm hebben, hetgeen resulteert in een rechte sleuf 114.The base surface components 111 may have a converging shape with a width that increases in the direction of the base surface edge 1110 of the base surface components 111 which, in the mounted position, is adjacent the base surface 120, resulting in a converging slot. In the example of FIG. 3, the edges are curved, resulting in a non-linearly converging slot 114. However, depending on the desired shape of the slot 114, the edges may be straight, resulting in a linearly converging slot. Alternatively, the base surface components 111 may have a rectangular shape, resulting in a straight slot 114.
De basisvlakcomponenten 111 zijn aan de onderrand 1110 voorzien van uitsparingen 115. De uitsparingen 115 zijn open aan de zijde van de 30 onderrand 1110 en omgeven door de basisvlakcomponent 111 aan de andere 16 zijde. In de gemonteerde positie vormen de uitsparingen 115 (een deel van) de holte. Het deel van de basisvlakcomponent tussen de uitsparingen 115 en de gekromde rand vormt een voedingselement 116. Het voedingselement 116 strekt zich uit voorbij de onderrand 1110 en strekt zich in de 5 gemonteerde positie door het grondvlak 120 heen uit naar een andere zijde van het grondvlak 120.The base surface components 111 are provided with recesses 115 at the bottom edge 1110. The recesses 115 are open on the side of the bottom edge 1110 and surrounded by the base surface component 111 on the other 16 side. In the mounted position, the recesses 115 form (a part of) the cavity. The part of the base surface component between the recesses 115 and the curved edge forms a feed element 116. The feed element 116 extends beyond the bottom edge 1110 and extends through the ground surface 120 in the mounted position to another side of the ground surface 120 .
In het voorbeeld van Fig. 3 omvat het grondvlak 120 een aantal tegels 121. Elke tegel 121 verbindt antenne-inrichtingen in verschillende rijen 101 tot 104 met elkaar, terwijl de basisvlakcomponenten 111 naburige 10 tegel 121 met elkaar verbinden. Aldus wordt op eenvoudige wijze mechanische verbinding van de antenne-inrichtingen in het array verkregen. De basisvlakcomponenten 111 kunnen bijvoorbeeld zo zijn gepositioneerd dat de voedingselementen 116 zich uitstrekken door doorgangen 122 van naburige tegels 121, waardoor een mechanische 15 verbinding tussen naburige tegels wordt verkregen. Aldus wordt de voedingsinrichting gecombineerd met een mechanische verbinding en de noodzaak voor een separate mechanische verbinding weggenomen.In the example of FIG. 3, the base surface 120 comprises a number of tiles 121. Each tile 121 connects antenna devices in different rows 101 to 104 with each other, while the base surface components 111 connect adjacent tile 121 to each other. Mechanical connection of the antenna devices in the array is thus obtained in a simple manner. The base surface components 111 can for instance be positioned such that the feed elements 116 extend through passages 122 of adjacent tiles 121, whereby a mechanical connection between adjacent tiles is obtained. The feeding device is thus combined with a mechanical connection and the need for a separate mechanical connection is eliminated.
De tegels 121 kunnen voorts zijn voorzien van sleuven die zich uitstrekken van de longitudinale zijde naar binnen toe waarbij de rand van 20 de basisvlakcomponenten 111 tussen de holte vormende delen 115 kan zijn opgenomen.The tiles 121 may further be provided with slots extending from the longitudinal side inwards, wherein the edge of the base surface components 111 may be included between the cavity-forming parts 115.
Daardoor kan de mechanische robuustheid van de constructie worden vergroot.As a result, the mechanical robustness of the structure can be increased.
In het voorbeeld van Fig. 3 heeft elke tegel 121 de breedte van een 25 enkele antenne-inrichting 110 en vallen de posities van de longitudinale zijden daarvan samen met de posities van de tegenoverliggende zijden van de antenne-inrichting 110. In dit opzicht kan de antenne-inrichting 110 worden geacht te zijn gevormd door een eenheidcel van een repeterend patroon en valt elke tegel samen met een eenheidscel, terwijl de 30 basisvlakcomponenten 111 zijn verschoven ten opzichte van de eenheidscel, 17 in dit voorbeeld over een halve eenheidscel. Aldus strekt elke basisvlakcomponent 111 zich uit over twee eenheidscellen en verbindt naburige eenheidscellen met elkaar.In the example of FIG. 3, each tile 121 has the width of a single antenna device 110 and the positions of the longitudinal sides thereof coincide with the positions of the opposite sides of the antenna device 110. In this regard, the antenna device 110 can be considered be formed by a unit cell of a repeating pattern and each tile coincides with a unit cell, while the base surface components 111 are offset from the unit cell, 17 in this example by half a unit cell. Thus, each base plane component 111 extends over two unit cells and connects neighboring unit cells with each other.
De basisvlakcomponenten 111 van naburige antenne-inrichtingen 5 110 kunnen zijn gevormd als een integraal deel. In de voorbeelden van Fig.The base surface components 111 of neighboring antenna devices 110 may be formed as an integral part. In the examples of FIG.
3 en 4, bijvoorbeeld, hebben de basisvlakcomponenten 111 een continue oppervlak van een elektrisch geleidend materiaal tussen de sleuven 114 van de naburige antenne-inrichtingen 110. De basisvlakcomponenten van naburige antenne-inrichtingen zijn derhalve elektrisch verbonden. In een 10 antenne-inrichting verzonden of ontvangen straling beïnvloedt tevens het signaal in een naburige antenne-inrichting, aangezien de in het deel van de basisvlakcomponent geinduceerdeerde stroom in een eerste antenne naar het deel van de basisvlakcomponent 111 in de tweede antenne kan stromen. Daardoor is de bandbreedte van het array vergroot naar het deel van de 15 basisvlakcomponent 111 in de tweede antenne kan stromen. Daardoor is de bandbreedte van het array vergroot.3 and 4, for example, the base surface components 111 have a continuous surface of an electrically conductive material between the slots 114 of the neighboring antenna devices 110. The base surface components of the neighboring antenna devices are therefore electrically connected. Radiation sent or received in an antenna device also influences the signal in a neighboring antenna device, since the current induced in the part of the base plane component can flow in a first antenna to the part of the base plane component 111 in the second antenna. As a result, the bandwidth of the array is increased until the portion of the base plane component 111 can flow into the second antenna. This increases the bandwidth of the array.
Het antenne-array kan bijvoorbeeld een enkel gepolariseerd array zijn of een dubbel gepolariseerd array. Zoals getoond in het voorbeeld van Fig. 3 zijn de antenne-inrichtingen 110 gerangschikt in een set van 20 parallelle rijen 101 tot 104 met de basisvlakken in hoofdzaak parallel aan de longitudinale richting van de rijen. Aldus zijn de antenne-inrichtingen gepositioneerd voor het ontvangen van straling met een polarisatie parallel aan de rijen. In het voorbeeld van Fig. 4 omvat de opstelling 200 een eerste set van antenne-inrichtingen 210 geplaatst in rijen 2101 tot 2104 met de 25 basisvlakken in hoofdzaak in een eerste richting en een set van antenne-inrichtingen 240 gepositioneerd in rijen 2401 tot 2404 met de basisvlakken in hoofdzaak in een tweede richting loodrecht op de eerste richting. Aldus kan de opstelling straling ontvangen of genereren met een eerste polarisatie parallel aan de eerste richting en met een tweede polarisatie parallel aan de 30 tweede richting.The antenna array may, for example, be a single polarized array or a double polarized array. As shown in the example of FIG. 3, the antenna devices 110 are arranged in a set of 20 parallel rows 101 to 104 with the base planes substantially parallel to the longitudinal direction of the rows. Thus, the antenna devices are positioned to receive radiation with a polarization parallel to the rows. In the example of FIG. 4, the arrangement 200 includes a first set of antenna devices 210 disposed in rows 2101 to 2104 with the base planes substantially in a first direction and a set of antenna devices 240 positioned in rows 2401 to 2404 with the base planes substantially in a second direction perpendicular to the first direction. The arrangement can thus receive or generate radiation with a first polarization parallel to the first direction and with a second polarization parallel to the second direction.
1818
Fig. 5 toont een voorbeeld van een samenstel voor het assembleren van een antenne. Het samenstel omvat een basisvlakcomponent 311 van een elektromagnetisch geleidend materiaal. De basisvlakcomponent 311 is gevormd voor het vormen, eventueel samen met een ander 5 basisvlakcomponent 311, een antenne-inrichting 310. In het voorbeeld van Fig. 5 kunnen de basisvlakcomponenten 311 op een substraat van diëlektrisch materiaal worden geplaatst. In het voorbeeld van Fig. 5 is het substraat gevormd als een drager 330 van een diëlektrisch materiaal. De basisvlakcomponenten 311 kunnen worden geplaatst met een ruimte tussen 10 de basisplaatcomponenten 311 welke ruimte de sleuf 314 vormt. Aan de zijde van de drager 330 tegenover de zijde die is voorzien van de basisplaatcomponenten 311, kan een grondvlak 320 van een elektromagnetisch geleidend materiaal zijn geplaatst die dienst doet als een grondvlak en een elektrisch geleidende brug vormt over de holteopening.FIG. 5 shows an example of an assembly for assembling an antenna. The assembly comprises a base surface component 311 of an electromagnetically conductive material. The base plane component 311 is formed to form, optionally together with another base plane component 311, an antenna device 310. In the example of FIG. 5, the base surface components 311 can be placed on a substrate of dielectric material. In the example of FIG. 5, the substrate is formed as a carrier 330 of a dielectric material. The base surface components 311 can be placed with a space between the base plate components 311 which space forms the slot 314. On the side of the support 330 opposite the side provided with the base plate components 311, a base surface 320 of an electromagnetically conductive material can be placed which serves as a base surface and forms an electrically conductive bridge over the cavity aperture.
15 Aldus reflecteert het grondvlak 320 dat de holteopening overbrugt elektromagnetische straling terug in de holte of sleuf. Aldus verricht het grondvlak 320 tevens de functie van de brug 54 zoals getoond in Fig. 1. In het voorbeeld van Fig. 5 is het grondvlak 320 in hoofdzaak parallel aan de basisvlakcomponenten 311 geplaatst, terwijl in Fig. 4 en 5 de grondvlakken 20 120, 220 dwars op het basisvlak zijn geplaatst. Het basisvlak is separaat van het substraat verschaft. Het samenstel kan echter ook een substraat omvatten dat reeds is voorzien van de basisvlakcomponenten 311.Thus, the ground surface 320 that bridges the cavity aperture reflects electromagnetic radiation back into the cavity or slot. Thus, the ground surface 320 also performs the function of the bridge 54 as shown in FIG. 1. In the example of FIG. 5, the base plane 320 is positioned substantially parallel to the base plane components 311, while in FIG. 4 and 5 the base surfaces 120, 220 are placed transversely to the base surface. The base surface is provided separately from the substrate. However, the assembly can also comprise a substrate that is already provided with the base surface components 311.
De antenne-inrichting kan zijn opgenomen in een elektronische inrichting, zoals bijvoorbeeld een breedbandzender en/of ontvanger. Fig. 6a 25 en 6b tonen bij wijze van voorbeeld, een breedbandzender 601 en een breedbandontvanger 602 respectievelijk. De breedbandzender 601 omvat een antenne-inrichting die bijvoorbeeld kan zijn geïmplementeerd zoals getoond in Fig. 1-5. De zender omvat voorts een aanpassingsnetwerk 620, bijvoorbeeld omvattende een vermogensversterker, verbonden met de 30 antenne 610 voor het toevoegen van een te verzenden signaal aan de 19 antenne. Het aanpassingsnetwerk 620 kan bijvoorbeeld zijn verbonden met de voedingselementen van de antenne 610 en/of bijvoorbeeld in de nabijheid van de holte van de antenne zijn geplaatst, zoals beschreven onder verwijzing naar Fig. 1 en 2. De zender 601 omvat voorts een op zich bekend 5 bundelvormingsnetwerk 630. Het bundelvormingsnetwerk is verbonden met het aanpassingsnetwerk 620. Het bundelvormingsnetwerk omvat een signaalingang 640 voor het invoeren van een door de breedbandzender te verzenden signaal.The antenna device can be incorporated in an electronic device, such as for example a broadband transmitter and / or receiver. FIG. 6a and 6b show, by way of example, a broadband transmitter 601 and a broadband receiver 602, respectively. The broadband transmitter 601 comprises an antenna device which may be implemented, for example, as shown in FIG. 1-5. The transmitter further comprises an adaptation network 620, for example comprising a power amplifier, connected to the antenna 610 for adding a signal to be transmitted to the antenna. The adaptation network 620 may, for example, be connected to the power supply elements of the antenna 610 and / or may be placed, for example, in the vicinity of the cavity of the antenna, as described with reference to FIG. 1 and 2. The transmitter 601 further comprises a beam-forming network 630 known per se. The beam-forming network is connected to the adaptation network 620. The beam-forming network comprises a signal input 640 for inputting a signal to be sent by the broadband transmitter.
De breedbandontvanger 602 omvat een antenne-inrichting 611 die 10 bijvoorbeeld kan zijn uitgevoerd zoals getoond in Fig. 1-5. De ontvanger omvat voorts een aanpassingsnetwerk 621, bijvoorbeeld omvattend een lage ruisversterker (LNA), die is verbonden met de antenne 611 voor het ontvangen van een door de antenne ontvangen signaal. Het aanpassingsnetwerk 621 kan bijvoorbeeld zijn verbonden met de 15 voedingselementen van de antenne 611 en/of bij voorbeeld in de nabijheid van de holte van de antenne zijn geplaatst, zoals beschreven onder verwijzing naar Fig. 1 en 2. De ontvanger 602 omvat voorts een op zich bekend bundelvormingsnetwerk 631. Het bundelvormingsnetwerk is verbonden met het aanpassingsnetwerk 621. Het bundelvormingsnetwerk 20 omvat een signaaluitgang 641 voor het uitvoeren van het door de breedbandzender ontvangen signaal.The broadband receiver 602 comprises an antenna device 611 which may be designed, for example, as shown in FIG. 1-5. The receiver further comprises an adaptation network 621, for example comprising a low noise amplifier (LNA), which is connected to the antenna 611 for receiving a signal received by the antenna. The adaptation network 621 may, for example, be connected to the power supply elements of the antenna 611 and / or be placed, for example, in the vicinity of the antenna cavity, as described with reference to FIG. 1 and 2. The receiver 602 further comprises a beam forming network 631 known per se. The beam forming network is connected to the adaptation network 621. The beam forming network 20 comprises a signal output 641 for outputting the signal received by the broadband transmitter.
In de voorgaande beschrijving is de uitvinding beschreven onder verwijzing naar specifieke voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat daarin verscheidene 25 modificaties en aanpassingen kunnen worden gemaakt zonder af te wijken van de bredere gedachte en het lezen van de uitvinding zoals uiteengezet in de navolgende conclusies. Bijvoorbeeld kan elk aantal antenne-elementen worden gebruikt en is de uitvinding niet beperkt tot het getoonde aantal antenne-elementen. Voorts kunnen in een antenne-array de basisvlakken 30 dezelfde vorm en afmeting hebben voor elke antenne-inrichting.In the foregoing description, the invention has been described with reference to specific examples of embodiments of the invention. It will be understood, however, that various modifications and modifications may be made therein without departing from the broader concept and reading of the invention as set forth in the following claims. For example, any number of antenna elements can be used and the invention is not limited to the number of antenna elements shown. Furthermore, in an antenna array, the base planes 30 can have the same shape and size for each antenna device.
2020
Dienovereenkomstig hebben de antenne-inrichting dezelfde eigenschap. De basisvlakken kunnen echter ook verschillende vormen en afmetingen hebben, bijvoorbeeld voor het verkrijgen van variatie in de eigenschappen. Ook kan in de voorbeelden van Fig. 1 en 2 de drager worden weggelaten.Accordingly, the antenna device has the same property. However, the base surfaces can also have different shapes and dimensions, for example for obtaining variation in the properties. Also in the examples of FIG. 1 and 2 the carrier is omitted.
5 Andere variaties zijn eveneens mogelijk.Other variations are also possible.
In de conclusies zullen verwijzingscijfers tussen haken niet als limiterend worden op gepakt. Het woord “omvatten” sluit niet de aanwezigheid uit van andere elementen of stappen dan die opgesomd in een conclusie. Voorts zal het woord “een” niet worden opgevat als gelimiteerd tot 10 “slechts één” maar zal in plaats daarvan worden gebruikt om aan te geven “ten minste één” en sluit een veelvoud niet uit. Het feit dat bepaalde maatregelen zijn genoemd in verschillende conclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maatregelen niet met voordeel kan worden toegepast.In the claims, reference numbers in brackets will not be taken as limiting. The word "include" does not exclude the presence of elements or steps other than those listed in a claim. Furthermore, the word "one" will not be construed as limited to "only one" but will be used instead to indicate "at least one" and does not exclude a multiple. The fact that certain measures are mentioned in different claims does not indicate that a combination of these measures cannot be applied with advantage.
1034 10 21034 10 2
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2006000334 | 2006-07-05 | ||
| NL2006000334 | 2006-07-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1034102C2 true NL1034102C2 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=37757203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1034102A NL1034102C2 (en) | 2006-07-05 | 2007-07-05 | Antenna installation, antenna array and composition for assembly of antenna array and electronic device which contains antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1034102C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11715874B2 (en) | 2018-05-14 | 2023-08-01 | Freefall 5G, Inc. | Dielectric antenna array and system |
-
2007
- 2007-07-05 NL NL1034102A patent/NL1034102C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11715874B2 (en) | 2018-05-14 | 2023-08-01 | Freefall 5G, Inc. | Dielectric antenna array and system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101126642B1 (en) | Reflect antenna | |
| US4782346A (en) | Finline antennas | |
| EP0712534B1 (en) | Three dimensional package for monolithic microwave/millimeterwave integrated circuits | |
| AU2006220545B2 (en) | Method and apparatus for increasing performance in a waveguide-based spatial power combiner | |
| US5442367A (en) | Printed antenna with strip and slot radiators | |
| AU2005287663A1 (en) | Antenna | |
| CN107579344A (en) | Millimeter-wave substrate integrated waveguide double-circle polarization Sidelobe Shared aperture array antenna | |
| JPH1146114A (en) | Stacked aperture antenna and multi-layer circuit board containing the same | |
| WO2018172459A1 (en) | Electromagnetic antenna | |
| NL1034102C2 (en) | Antenna installation, antenna array and composition for assembly of antenna array and electronic device which contains antenna | |
| CN108321484B (en) | 90-degree hybrid circuit | |
| EP0021872B1 (en) | High frequency circuit block for simultaneously transmitting and receiving, transmitter-receiver for millimeter waves and radar using such a circuit block | |
| FR2831734A1 (en) | DEVICE FOR RECEIVING AND / OR TRANSMITTING RADIATION DIVERSITY ELECTROMAGNETIC SIGNALS | |
| JP2004080082A (en) | Coplanar line structure, package for transmission module, and transmission module | |
| US7420436B2 (en) | Transmission line to waveguide transition having a widened transmission with a window at the widened end | |
| WO2020127854A1 (en) | Elementary microstrip antenna and array antenna | |
| US7378914B2 (en) | Solid-state high-power oscillators | |
| FR2930844A1 (en) | Active electronically scanned array aerial for airborne radar application, has supply line that is prolongation of printed circuit line of transmission and reception module and contained in plane perpendicular to plane of radiating element | |
| FR3105613B1 (en) | Elementary cell of a transmitting network | |
| CN111342817A (en) | Impedance control unit, balun unit, electronic device, and doherty amplifier | |
| RU2721303C1 (en) | Optically-controlled switch of millimeter range with built-in light source, based on transmission line with semiconductor substrate | |
| US20220199849A1 (en) | Optical control switch and electronic device comprising same | |
| JP4344574B2 (en) | Millimeter wave mixer | |
| KR101140142B1 (en) | Multi-layerd Power combine/divide device | |
| Mixer | These Patent Abstracts of recently issued patents are intended to provide the minimum information necessary for readers to determine if they are interested in examing the patent in more detail. Complete copies of patents are available for a small fee by writing: US Patent and Trademark Office, Box 9, Washington, DC 20231. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110201 |