SE508296C2 - Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn - Google Patents

Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn

Info

Publication number
SE508296C2
SE508296C2 SE9700047A SE9700047A SE508296C2 SE 508296 C2 SE508296 C2 SE 508296C2 SE 9700047 A SE9700047 A SE 9700047A SE 9700047 A SE9700047 A SE 9700047A SE 508296 C2 SE508296 C2 SE 508296C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
distribution network
waveguide
substructure
microstrip
connection line
Prior art date
Application number
SE9700047A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9700047D0 (sv
SE9700047L (sv
Inventor
Jonas Sandstedt
Bjoern Johannisson
Goeran Snygg
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9700047A priority Critical patent/SE508296C2/sv
Publication of SE9700047D0 publication Critical patent/SE9700047D0/sv
Priority to PCT/SE1998/000012 priority patent/WO1998031071A1/en
Priority to AU55835/98A priority patent/AU5583598A/en
Priority to DE69835664T priority patent/DE69835664T2/de
Priority to US09/005,367 priority patent/US6133877A/en
Priority to JP53080498A priority patent/JP4633869B2/ja
Priority to EP98900796A priority patent/EP0956614B1/en
Priority to CN98803242.2A priority patent/CN1250548A/zh
Publication of SE9700047L publication Critical patent/SE9700047L/sv
Publication of SE508296C2 publication Critical patent/SE508296C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H01Q21/10Collinear arrangements of substantially straight elongated conductive units
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0478Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with means for suppressing spurious modes, e.g. cross polarisation

Landscapes

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

Description

l0 15 20 25 30 35 508 296 2 substraten. Artikeln “Gain enhancement of a thick micro- strip antenna. by suppressing surface waves", C.S. Lee et.al., IEEE AP symposium, 1994, sid. 460-463 beskriver en metod att förbättra mikrostripantenner genom att införa parasitiska element inuti laminaten/substraten. Dessa metoder är extremt dyrbara eftersom standardkomponenter inte kan användas. Att införa nya material i laminaten kräver dyrbar icke-standardiserad bearbetning och lämpar sig således inte till masstillverkning.
REDocöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att ange en anordning vid mikrostripfördelningsnät för att undertrycka oönskade moder som exempelvis uppstått vid diskontinuiteter i ett mikro- stripfördelningsnät. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att ange en mikro- stripantenn som undertrycker oönskade moder för att ingen eller endast en liten koppling mellan antennelementen skall uppstå.
Ett annat ändamål med uppfinningen är att ange en gruppan- tenn med en liten eller ingen koppling mellan antennelemen- ten.
Ett ändamål därutöver med uppfinningen är att ange ett mikrostripfördelningsnät för gruppantenner som inte inducerar oönskade moder i antennstommen.
Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att ange en anordning vid mikrostripfördelningsnät, som undertrycker oönskade moder, som är enkel att masstillverka och som använder standardkomponenter, vilka bearbetas enligt standardiserade metoder. 10 15 20 25 30 35 sus 295 3 Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen genom en anordning vid mikrostripfördelningsnät och vid gruppanten- ner för att undertrycka oönskade moder på fördelnings- nätsidan av ett mikrostripfördelningsnät. Därmed undviks, bland annat, oönskad koppling mellan antennelement anslutna till mikrostripfördelningsnätet. Mikrostripfördelnings- nätet tillverkas lämpligen av ett dubbelsidigt kopparbelagt glasfiberlaminat sonletsas. En vågledardelstruktur, huvud- sakligen formad som ett U av strängsprutad aluminium, är ansluten mot mikrostripfördelningsnätet utmed två anslut- ningslinjer med minst två elektriskt ledande kopplingar till mikrostripfördelningsnätets jordplan längs varje anslutningslinje. Tillsammans med åtminstone en del av jordplanetutgörvågledardelstrukturenen1vågledarstruktur.
Vågledarstrukturen är' dimensionerad så att den har en gränsfrekvens som är högre än den högsta frekvensen vilken används i mikrostripfördelningsnätet, vågledaren sägs vara i “cut-off". Därmed undertrycks oönskade moder genererade av gruppantennen och av diskontinuiteter i fördelningsnätet eftersom vågledarstrukturen är konstruerad att fungera som ett högpassfilter. Vågledarstrukturen används alltså inte för att mata fördelningsnätet eftersom den ej fungerar för de frekvenser som används i mikrostripfördelningsnätet.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genon\en anordning vid mikrostripfördelningsnät för gruppantenner.
Mikrostripfördelningsnätet fördelar och kombinerar minst en elektromagnetisk signal inom ett förutbestämt frekvensband och innefattar ett jordplan på en första yta och ett för- delningsnät med minst en separat gren på en andra yta. Den första ytan och den andra ytan är åtskilda av ett dielekt- rikum och huvudsakligen ekvidistanta till varandra. Minst två matningspunkter är anordnade att genom jordplanet överföra de elektromagnetiska signalerna från och/eller till fördelningsnätet. Detta kan ske till/från en slits i jordplanet som fungerar som antennelement, via en slits i 10 15 20 25 30 35 508 296 4 jordplanet till/från en patch eller till/från antennelement via ytterligare ett eller flera fördelningsnät. En vågle- dardelstruktur är anordnad i anslutning till mikrostripför- delningsnätet och utgör en del av en vågledarstruktur.
Vågledarstrukturen är dimensionerad så att den har en gränsfrekvens som är högre än en frekvens i det förutbe- stämda frekvensbandet för undertryckande av oönskade moder genererade av gruppantennen och av diskontinuiteter i för- delningsnätet. Gränsfrekvensen är lämpligen högre än den högsta frekvensen i det förutbestämda frekvensbandet.
Vågledardelstrukturen är med fördel anordnad vid minst en av matningspunkterna. En lämplig placering av vågledardel- strukturen och det faktum, att åtminstone en del av jordplanet med fördel utgör en avgränsningsyta till vågledarstrukturen gör att åtminstone en del av fördel- ningsnätet är belägen inuti vågledarstrukturen. Vågledar- delstrukturen är lämpligen huvudsakligen formad som ett U.
I en föredragen utföringsform är vågledardelstrukturen ansluten mot mikrostripfördelningsnätet utmed två anslut- ningslinjer. Beroende på tillämpning kan en variant lämpligen vara att vågledardelstrukturen och jordplanet är elektriskt sammankopplade medelst minst en elektriskt ledande koppling längs varje anslutningslinje. I en annan tillämpning kan en variant vara att vågledardelstrukturen och jordplanet är elektriskt sammankopplade medelst minst två elektriskt ledande kopplingar längs varje anslutnings- linje och att på en anslutningslinje är avståndet mellan de elektriskt ledande kopplingarna högst en halv våglängd i mikrostripfördelningsnätets dielektrikum av en frekvens i Att föredra är att avståndet är högst en halv våglängd av den högsta frekven- sen i det förutbestämda frekvensbandet. Avstånd uttryckt det förutbestämda frekvensbandet. i våglängder 5. denna beskrivning hänvisar, då annat ej sägs, till den längd en våg av en signal har där den utbreder sig. 10 15 20 25 30 35 5Û8 296 5 I vissa tillämpningar kan det krävas att vågledardel- strukturen innefattar minst en öppning längs med och öppen mot en anslutningslinje för att möjliggöra passage av minst en ledare tillhörande fördelningsnätet på den andra ytan från den ena till den andra sidan av anslutningslinjen längs vilken en öppning i vågledardelstrukturen finns. För bästa funktion är lämpligen en öppning i storleksordningen högst en halv våglängd lång längs en anslutningslinje vid vilken en öppning i vågledardelstrukturen finns och i storleksordningen minst en åttondels våglängd djup i vågle- dardelstrukturen från den andra ytan. I de tillämpningar där vågledardelstrukturen har minst en öppning längs minst en av anslutningslinjerna är det lämpligt att vågledardel- strukturen och jordplanet är elektriskt sammankopplade medelst minst två elektriskt ledande kopplingar längs varje anslutningslinje. Utom längs öppningar på en anslutningsl- inje är avståndet mellan de elektriskt ledande kopplingarna lämpligen högst en halv våglängd av en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet, med fördel den högsta frekvensen. En öppning har med fördel, i anslutning till öppningen, elektriskt ledande kopplingar på var sida om öppningen.
Givetvis kan mikrostripfördelningsnät konstrueras med hänsyn till en vågledardelstrukturs inverkan, men en vågle- dardelstrukturs avgränsningsyta är med fördel så formad och dimensionerad att mikrostripfördelningsnätets funktion i huvudsak inte påverkas. Ett lämpligt sätt att tillverka vågledardelstrukturen är med hjälp av strängsprutad alumi- Vågledardel- strukturen kan med fördel även utgöra en del av en låd- nium eller något annat lämpligt material. struktur varpå mikrostripfördelningsnätet monteras.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genon\en gruppantenn innefattande minst tvâ antennelement och ett mikrostripfördelningsnät. Mikrostripfördelningsnätet för- 10 15 20 25 30 35 5Û8 296 6 delar och kombinerar elektromagnetiska signaler inom ett förutbestämt frekvensband och innefattar ett jordplan på en första yta och ett fördelningsnät på en andra yta. Den första ytan och den andra ytan är åtskilda av ett dielek- trikunloch huvudsakligen ekvidistanta till varandra. Minst två nætningspunkter är anordnade att genom dielektriket överföra de elektromagnetiska signalerna nællan fördel- ningsnätet och antennelementen. Antennelementen kan exempelvis vara slitsar i jordplanet eller mikrostripele- ment, så kallade patchar, som kopplas via slitsar i jord- planet eller via koaxialledare. Antennelementen kan också utgöras av andra typer av strålare, såsom dipoler. Ut- märkande för uppfinningen är att en vågledardelstruktur är anordnad i anslutning till mikrostripfördelningsnätet och utgör en del av en vågledarstruktur där vågledarstrukturen är dimensionerad så att den har en gränsfrekvens som är högre än en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet, med fördel den högsta frekvensen. Därigenom uppnås under- tryckning av oönskade moder genererade av gruppantennen för att därmed undvika oönskad koppling mellan antennelementen.
Gruppantennen kan bland annat, beroende på tillämpning, utföras i en mängd olika föredragna utföringsformer i likhet med den ovan beskrivna anordningen.
Uppfinningen uppvisar en rad fördelar vid mikrostripför- delningsnät och vid gruppantenner gentemot tidigare känd teknik. Uppfinningen undertrycker modutbredning och kan därmed undvika eller minska koppling mellan antennelement som är kopplade till mikrostripfördelningsnätet. Detta uppnås genom att en vågledardelstruktur monteras på fördel- ningsnätssidan av ett mikrostripfördelningsnät och elekt- riskt kopplas ihop med mikrostripfördelningsnätets jord- plan. Vågledardelstrukturen tillsammans med åtminstone en del av jordplanet dimensioneras så att en vågledarstruktur bildas som är i "cut-off" för de frekvenser vilka används i mikrostripfördelningsnätet. Vågledardelstrukturen till- 10 15 20 25 30 35 508 296 7 verkas lämpligen i aluminimn med hjälp av ett sträng- sprutningsverktyg, vilket gör uppfinningen ytterst kost- nadseffektiv, särskilt i. långa serier. Detta gör att uppfinningen är intressant för basstationsantenner till mobiltelefonsystem, som tillverkas i stora mängder. Enligt uppfinningen är vågledardelstrukturen med fördel en del av en lådstruktur som bär och skyddar mikrostripfördelnings- nätet. I de fall mikrostripfördelningsnätet exempelvis är tillverkat av ett kretskort (exempelvis glasfibersubstrat/- laminat med etsad koppar på båda sidor) kan lådstrukturen enkelt förses med spår i vilka mikrostripfördelningsnätet skjuts in. Om en antenn med slitskopplade patchar används som.strålningselement, med exempelvis slitsar i jordplanet, kan lådstrukturen även vara försedd med spår som ett glasfibersubstrat/laminat med patcharna kan skjutas in i.
Mikrostripfördelningsnätet används med fördel tillsammans med ett antal antennelement/strålningselement och bildar då en gruppantenn. En gruppantenn kan antingen vara endimen- sionell med endast en kolumn med strålningselement eller tvådimensionell och då vanligtvis uppbyggd av ett antal kolumner endimensionella gruppantenner. Lådstrukturen med vågledardelstrukturen kan enkelt utformas så att den även med fördel kan användas för montering av gruppantennen på sin avsedda plats. Uppfinningen uppvisar ett antal fördelar till både funktion och tillverkningsaspekter.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i förklarande och inte på något vis begränsande syfte, med hänvisning till bifogade figurer, där Fig. 1 visar ett tvärsnitt av en mikrostripantenn i en första utföringsform med slitskopplade patchar 10 15 20 25 30 35 508 296 8 och ett mikrostripfördelningsnät enligt uppfin- ningen, Fig. 2 visar ett tvärsnitt av en mikrostripantenn i en andra utföringsfornlmed slitskopplade patchar och ettndkrostripfördelningsnätenligtuppfinningen, Fig. 3 visar ett tvärsnitt av en mikrostripantenn i en tredje utföringsform enligt uppfinningen med slitsar som antennelement, Fig. 4 visar ett tvärsnitt längs en anslutningslinje av ett mikrostripfördelningsnät i en utföringsform enligt uppfinningen, Fig. 5 visar en endimensionell gruppantenn med dubbelpo- lariserade patchar för polarisationerna i45° som antennelement, Fig. 6 visar en tvådimensionell gruppantenn med dubbel- polariserade patchar för polarisationerna 0°/90° som antennelement.
FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMER För att tydliggöra förfarandet och systemet enligt upp- finningen skall några exempel på dess tillämpning i det följande beskrivas i anslutning till figurerna 1 till 6.
Figur 1 visar ett tvärsnitt av en mikrostripantenn utförd enligt en första utföringsform enligt uppfinningen.
Mikrostripantennen är exempelvis en endimensionell gruppan- tenn eller en kolumn i en tvådimensionell gruppantenn. En mikrostripantenn innefattar ett mikrostripfördelningsnät 110 med ett jordplan 116 på en första yta och ett för- 10 15 20 25 30 35 508 296 9 delningsnät 112 på en andra yta. Jordplanet 116 och fördelningsnätet 112 är åtskilda av ett dielektrikum 114 som exempelvis kan vara ett glasfiberlaminat eller luft.
Vanligast är att mikrostripfördelningsnätet 110 består av ett dubbelsidigt kopparbelagt glasfiberlaminatskretskort som fördelningsnätet 112 etsas fram ur. Vissa mönster, såsom slitsar, etsas fram i jordplanet 116. Den i figur 1 visade antennen använder slitskopplade 117 patchar 120 som strålningselement. Patcharna 120 är lämpligen etsade ur ett enkelsidigt kopparbelagt glasfiberlaminatkretskort.
Glasfiberlaminatet 122 fungerar endast som bärare till patcharna 120 och monteras framför mikrostripfördelnings- nätet 110 med hjälp av exempelvis några distanser 128.
Enligt uppfinningen monteras en vågledardelstruktur 100 på baksidan av antennen längs två anslutningslinjer 101 mot mikrostripfördelningsnätets 110 andra yta. Vågledardel- strukturen 100 förbinds elektriskt med jordplanet 116 för att därigenom bilda en vågledarstruktur tillsammans med åtminstone en del av jordplanet 116. Den elektriska kopplingen 111 som förbinder vågledardelstrukturen 100 med jordplanet 116 kan exempelvis åstadkommas med skruvar eller nitar. För att säkerställa den ämnade funktionen bör av- ståndet mellan dessa enskilda elektriska kopplingar 111 vara i storleksordningen högst en halv våglängd av den högst använda frekvensen i mikrostripfördelningsnätet 110.
En del av uppfinningen består just i att utnyttja åt- minstone en del av ett jordplan i ett mikrostripfördel- ningsnät för att bilda en vågledarstruktur. Vågledarstruk- turen som bildas enligt uppfinningen har en gränsfrekvens som är högre än den högsta frekvensen som används i mikrostripfördelningsnätet 110. Detta innebär att Vågle- darstrukturen är dimensionerad så att den ej fungerar som en vågledare för de frekvenser som används av mikrostrip- fördelningsnätet 110. Vågledarstrukturen är i "cut-off".
All den strålning som uppkommer av den del av fördelnings- 10 15 20 25 30 35 508 296 10 nätet 112 som befinner sig inuti vågledarstrukturen kommer därmed att kraftigt dämpas. En slits 117, en matnings- punkt, som skall koppla till en framförliggande patch 120 kommer även att stråla bakåt, och den strålning som därvid är riktad in i vågledarstrukturen kommer att kraftigt dämpas. Om inte strålningen dämpats skulle oönskade moder kunnat uppstå som kan koppla till andra slitsarlmatnings- punkter och därmed försämra den önskade antennkaraktäristi- ken. Dimensioneringen av vågledarstrukturen kan enkelt göras med exempelvis något kommersiellt program utifrån en godtycklig tvärsnittsyta och önskad gränsfrekvens.
I en del fall kan det vara lämpligt att låta vågledardel- strukturen 100 ingå med en lådstruktur 190. Lådstrukturen kan då bland annat fysiskt skydda fördelningsnätet 112 och även innefatta spår 195 som mikrostripfördelningsnätet 110 kan skjutas in i. Spåren 195 innefattar lämpligen medel för att elektriskt koppla även lådstrukturen 190 till jord- planet 116.
Figur 2 visar på motsvarande sätt en mikrostripantenn, men utförd enligt en andra utföringsform enligt uppfinningen. Även denna andra utföringsform visar en antenn, vilken an- vänder slitskopplade 217 patchar 220 som strålningselement.
Mikrostripfördelningsnätet 210 innefattar ett jordplan 216 och ett fördelningsnät 212, vilka är separerade från varandra med ett dielektrikum 214. En vågledardelstruktur 200 är ansluten mot mikrostripfördelningsnätet 210 längs anslutningslinjer 201. Vågledardelstrukturen 200 är elekt- riskt kopplad till jordplanet 216 med elektriskt ledande kopplingar 211 för att bilda en vågledarstruktur i "cut- off" som omsluter åtminstone en del av fördelningsnätet 212. Här visas vågledardelstrukturen 200 med en form som lämpar sig för att enkelt kunna montera antingen bara mikrostripfördelningsnätet eller mikrostripantennen på ett lämpligt ställe. Även en eventuell lådstruktur 290 är här 10 15 20 25 30 35 508 296 ll utformad så att inte bara mikrostripfördelningsnätet kan skjutas in i spår 295 utan att även bäraren 222 för patcharna 220 kan skjutas in i sina respektive spår 296.
Om vågledardelstrukturen 100, 200 ingår med en lådstruktur 190, 290, såsom visas i figurerna 1 och 2, är det lämpligt att även hålrum 191, 291 som bildas, dimensioneras som vâgledarstrukturer i “cut-off" på nwtsvarande sätt som vågledardelstrukturerna 100, 200 är dimensionerade till- samans med åtminstone en del av respektive jordplan 116, 216.
Figur 3 visar en mikrostripantenn enligt uppfinningen vilken endast utnyttjar slitsar 317 som antennelement.
Mikrostripfördelningsnätet 310, dess dielektrikum 314 och då även fördelningsnätet 312 i figur 3 är relativt sett mindre än de 110, 210 i figurerna 1 och 2 på grund av använt frekvensområde, antal anslutna antennelement eller av någon annan faktor. Vågledardelstrukturen 300 är därför lämpligen anslutenlmfizmikrostripfördelningsnätet.310 längs anslutningslinjer 301 som sammanfaller med exempelvis eventuella spår 395 som används för att skjuta in mikro- Vågledardelstrukturen 300 kopplas 311 elektriskt till jordplanet 316 lämpligen längs spåren 395 och inga enskilda elektriska kopplingar behövs stripfördelningsnätet 310 i. således. Kopplingen 311 kan exempelvis utföras som en tät passning (eventuellt med hjälp av skruvar eller nitar) eller med ledande packning eller tätningslist. Vågledar- strukturen som bildas är dimensionerad så att dess gräns- frekvens är högre än de frekvenser med vilka mikrostripan- tennen används.
Den första och den andra ytan på mikrostripfördelningsnäten 110, 210, 310 vilka visas i figurerna 1 till 3 är alla avbildade som plana, men det är inget som hindrar att dessa ytor har en annan form, såsom krökta. 10 15 20 25 30 35 508 296 12 I vissa tillämpningar krävs ett stort fördelningsnät vilket gör att mikrostripfördelningnätet blir stort och brett, vilket visas i figurerna 1 och 2 där mikrostripfördel- ningsnäten 110, 210 är bredare än respektive vågledardel- struktur 100, 200. För att hela bredden på mikrostripför- delningsnäten 110, 210 skall kunna utnyttjas för fördel- ningsnäten 112, 212 trots att vågledardelstrukturer 100, 200 är anslutna längs anslutningslinjer 101, 201 till respektive ndkrostripfördelningsnät 110, 210 innefattar vågledardelstrukturerna 100, 200 ett nödvändigt antal öppningar. Figur 4 visar ett tvärsnitt längs exempelvis en av anslutningslinjerna 101 eller 201 i figurerna 1 och 2.
En del av ett mikrostripfördelningsnät 410 med en första yta med ett jordplan 416 och en andra yta med ett för- delningsnät 412 visas i figuren tillsammans med en del av en vågledardelstruktur 400. Jordplanet 416 och fördel- ningsnätet 412 är åtskilda av ett dielektrikum 414. Vägle- dardelstrukturen 400 är ansluten mot mikrostripfördelnings- nätet 400 längs en anslutningslinje 401 och elektriskt kopplad till jordplanet medelst elektriska kopplingar 411.
För att låta ledare 418 på fördelningsnätet 412 passera från en sida av en anslutningslinje 401 till den andra utan att störas av vågledardelstrukturen 400 är den försedd med ett nödvändigt antal öppningar 405. Öppningarna är lämpligen i storleksordningen högst en halv våglängd breda och minst en åttondels våglängd djupa (våglängder i öppningarna, som vanligtvis bara innefattar luft).
Figur 5 och 6 visar exempel på gruppantenner. Figur 5 visar en endimensionell gruppantenn med endast en kolumn 502 med antennelement 520. Dessa antennelement kan sända och ta emot två linjära polarisationer i planen t45° relativt antennens långsida. Figur 6 visar en tvådimensio- nell gruppantenn med ett antal kolumner 602 med antennele- ment 620 för polarisationerna 0° och 90% 10 15 508 29§ 13 Uppfinningen rör gruppantenner och då speciellt mikrostrip- antenner och dämpning av oönskade moder som kan uppstå i dessa. I det föregående har beskrivits exempel på hur dessa oönskade moder kan dämpas kraftigt med hjälp av en vågledarstrukturzi"cut-off". Vågledarstrukturen1rtnyttjar åtminstone en del av jordplanet i ett mikrostripnät och blir således en integrerad struktur med denna. Det har även beskrivits hur vågledarstrukturen med vågledardel- strukturen kan utformas på ett flexibelt sätt för att åstadkomma en kostnadseffektiv' masstillverkning. Upp- montering av gruppantenner med enskilda kolumner och även ihopmontering av flera enskilda kolumner för tvådimensio- nella gruppantenner kan underlättas med hjälp av möjlig- heten att flexibelt kunna utforma vågledardelstrukturen.
Uppfinningen är ej begränsad till de ovan nämnda utförings- formerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (30)

10 15 20 25 30 35 508 296 14 PATENTKRAV
1. . Anordning vid mikrostripfördelningsnät för gruppan- tenner där mikrostripfördelningsnätet fördelar och kom- binerar minst en elektromagnetisk signal inom ett förutbe- stämt frekvensband och innefattar ett jordplan (116, 216, 316, 416) på en första yta och ett fördelningsnät (112, 212, 312, 412) med minst en separat gren på en andra yta där den första ytan och den andra ytan är åtskilda av ett dielektrikum (114, 214, 314, 414) och huvudsakligen ekvidistanta till varandra, varvid ndnst två nmtnings- punkter är anordnade att genom. jordplanet överföra de elektromagnetiska signalerna mellan fördelningsnätet och en gruppantenns antennelement (120, 220, 317, 520, 620), kännetecknad därav, att en vågledardelstruktur (100, 200, 300, 400) är anordnad i anslutning till mikrostripför- delningsnätet och utgör en del av en vågledarstruktur där vågledarstrukturen är dimensionerad så att den har en gränsfrekvens som är högre än en frekvens i det förutbe- stämda frekvensbandet för undertryckning av oönskade moder genererade av gruppantennen och av diskontinuiteter i för- delningsnätet.
2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att gränsfrekvensen är högre än den högsta frekvensen i det förutbestämda frekvensbandet.
3. Anordning enligt något av patentkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är anordnad vid minst en av matningspunkterna. 10 15 20 25 30 35 508 296 15
4. Anordning enligt något av patentkrav 1. till 3, kännetecknad därav, att åtminstone en del av fördelnings- nätet (112, 212, 312, 412) är beläget inuti vågledarstruk- turen .
5. Anordning enligt något av patentkrav 1 till 4, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) huvudsakligen är formad som ett U.
6. Anordning enligt något av patentkrav 1 till 5, kännetecknad därav, att åtminstone en del av jordplanet (116, 216, 316, 416) utgör en avgränsningsyta till vägle- darstrukturen.
7. Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är ansluten mot mikrostripfördelningsnätet utmed två anslutningslinje: (101, 201, 301, 401).
8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) och jord- planet (116, 216, 316, 416) är elektriskt sammankopplade medelst minst en elektriskt ledande koppling (111, 211, 311, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 301, 401).
9. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) och jord- planet (116, 216, 316, 416) är elektriskt sammankopplade medelst minst två elektriskt ledande kopplingar (111, 211, 311, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 301, 401) och att på en anslutningslinje är avståndet mellan de elektriskt ledande kopplingarna högst en halv våglängd i mikrostripfördelningsnätets dielektrikum (114, 214, 314, 414) av en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet. 10 15 20 25 30 35 508 296 16
10. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 400) innefattar minst en öppning (405) längs med och öppen mot en anslutningslin- je (101, 20l, 401) för att möjliggöra passage av minst en ledare (418) tillhörande fördelningsnätet (112, 212, 412) på den andra ytan från den ena till den andra sidan av anslutningslinjen längs vilken en öppning i vågledardel- strukturen finns.
11. Anordning enligt patentkrav 10, kännetecknad därav, att en öppning (405) är i storleksordningen högst en halv våglängd lång längs en anslutningslinje (101, 201, 401) vid vilken en öppning i vågledardelstrukturen (100, 200, 400) finns och i storleksordningen minst en åttondels våglängd djup i vågledardelstrukturen från den andra ytan.
12. Anordning enligt något av patentkrav 10 eller 11, kännetecknad därav, att: - vågledardelstrukturen (100, 200, 400) och jord- planet (116, 216, 416) är elektriskt sammankopplade uædelst minst två elektriskt ledande kopplingar (111, 211, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 401), och att - förutom längs öppningar (405) på en anslutningsl- inje är avståndet. mellan de elektriskt ledande kopplingarna högst en halv våglängd av en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet, och att - en öppning har, i anslutning till öppningen, elektriskt ledande kopplingar på var sida om öppningen.
13. Anordning enligt något av patentkrav 1 till 12, kännetecknad. därav, att vågledardelstrukturens avgräns- ningsyta är så formad och dimensionerad, att mikrostripför- delningsnätets funktion i huvudsak inte påverkas. 10 15 20 25 30 35 508 296* 17
14. Anordning enligt något av patentkrav 1 till 13, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är tillverkad av strängsprutad aluminium.
15. Anordning enligt något av patentkrav 1 till 14, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 400) utgör en del av en lådstruktur (190, 290) varpå mikro- stripfördelningsnätet monteras.
16. Gruppantenn innefattande minst två antennelement (120, 220, 317) och ett mikrostripfördelningsnät (110, 210, 310, 410) som fördelar och kombinerar elektromagnetiska signaler inom ett förutbestämt frekvensband och som in- nefattar ett jordplan (116, 216, 316, 416) på en första yta och ett fördelningsnät (112, 212, 312, 412) på en andra yta där den första ytan och den andra ytan är åtskilda av ett dielektrikum (114, 214, 314, 414) och huvudsakligen ekvidistanta till varandra, varvid minst två matnings- punkter är anordnade att genom jordplanet överföra de elektromagnetiska signalerna mellan fördelningsnätet och antennelementen, kännetecknad därav, att en vågledardel- struktur (100, 200, 300, 400) är anordnad i anslutning till mikrostripfördelningsnätet och utgör en del av en vågledar- struktur där vågledarstrukturen är dimensionerad så att den har en gränsfrekvens som är högre än en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet för undertryckning av'oönskade moder genererade av gruppantennen för att därmed undvika oönskad koppling mellan antennelementen.
17. Gruppantenn enligt patentkrav 16, kännetecknad därav, att gränsfrekvensen är högre än den högsta frekven- sen i det förutbestämda frekvensbandet.
18. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 eller 17, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är anordnad vid minst en av matningspunkterna. 10 15 20 25 30 35 508 296 18
19. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 18, kännetecknad därav, att åtminstone en del av fördelnings- nätet (112, 212, 312, 412) är beläget inuti vågledarstruk- turen.
20. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 19, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) huvudsakligen är formad som ett U.
21. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 20, kännetecknad därav, att åtminstone en del av jordplanet (116, 216, 316, 416) utgör en avgränsningsyta till vågle- darstrukturen.
22. Gruppantenn enligt patentkrav 21, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är ansluten mot mikrostripfördelningsnätet (110, 210, 310, 410) utmed två anslutningslinjer (101, 201, 301, 401).
23. Gruppantenn enligt patentkrav 22, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) och jordplanet (116, 216, 316, 416) är elektriskt samman- kopplade medelst minst en elektriskt ledande koppling (111, 211, 311, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 301, 401).
24. Gruppantenn enligt patentkrav 22, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) och jordplanet (116, 216, 316, 416) är elektriskt samman- kopplade medelst minst två elektriskt ledande kopplingar (111, 211, 311, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 301, 401) och att på en anslutningslinje är avståndet mellan de elektriskt ledande kopplingarna högst en halv våglängd i mikrostripfördelningsnätets dielektrikum (114, 214, 314, 414) av en frekvens i det förutbestämda frekvens- bandet. 10 15 20
25. 30 35 508 296 19 125. Gruppantenn enligt patentkrav 22, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 400) innefattar minst en öppning (405) längs med och öppen mot en anslut- ningslinje (101, 201, 401) för att möjliggöra passage av minst en ledare (418) tillhörande fördelningsnätet (112, 212, 412) på den andra ytan från den ena till den andra sidan av anslutningslinjen längs vilken en öppning i vågledardelstrukturen finns.
26. Gruppantenn enligt patentkrav 25, kännetecknad därav, att en öppning (405) är i storleksordningen högst en halv våglängd lång längs en anslutningslinje (101, 201, 401) vid vilken en öppning i vågledardelstrukturen (100, 200, 400) finns och i storleksordningen minst en åttondels våglängd djup i vågledardelstrukturen från den andra ytan.
27. Gruppantenn enligt något av patentkrav 25 eller 26, kännetecknad därav, att: - vågledardelstrukturen (100, 200, 400) och jord- planet (116, 216, 416) är elektriskt sammankopplade medelst minst två elektriskt ledande kopplingar (111, 211, 411) längs varje anslutningslinje (101, 201, 401), och att - utom längs öppningar (405) på en anslutningslinje är avståndet nællan de elektriskt ledande kopp- lingarna högst en halv våglängd av en frekvens i det förutbestämda frekvensbandet, och att - en öppning har, i anslutning till öppningen, elektriskt ledande kopplingar på var sida om öppningen.
28. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 27, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturens (100, 200, 300, 400) avgränsningsyta är så formad och dimensionerad att mikrostripfördelningsnätets funktion i huvudsak inte påverkas. oc» 508 296 20
29. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 28, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 300, 400) är tillverkad av strängsprutad aluminium.
30. Gruppantenn enligt något av patentkrav 16 till 29, kännetecknad därav, att vågledardelstrukturen (100, 200, 400) utgör en del av en lådstruktur (190, 290) varpå mikro- stripfördelningsnätet monteras.
SE9700047A 1997-01-10 1997-01-10 Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn SE508296C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700047A SE508296C2 (sv) 1997-01-10 1997-01-10 Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn
PCT/SE1998/000012 WO1998031071A1 (en) 1997-01-10 1998-01-09 Microstrip distribution array for group antenna and such group antenna
AU55835/98A AU5583598A (en) 1997-01-10 1998-01-09 Microstrip distribution array for group antenna and such group antenna
DE69835664T DE69835664T2 (de) 1997-01-10 1998-01-09 Mikrostreifenleiterverteilungsarray für gruppenantenne und eine solche gruppenantenne
US09/005,367 US6133877A (en) 1997-01-10 1998-01-09 Microstrip distribution network device for antennas
JP53080498A JP4633869B2 (ja) 1997-01-10 1998-01-09 グループ・アンテナ及びこの種のグループ・アンテナ用のマイクロストリップ分布アレイ
EP98900796A EP0956614B1 (en) 1997-01-10 1998-01-09 Microstrip distribution array for group antenna and such group antenna
CN98803242.2A CN1250548A (zh) 1997-01-10 1998-01-09 用于多振子天线的微带分布阵列以及这种多振子天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700047A SE508296C2 (sv) 1997-01-10 1997-01-10 Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700047D0 SE9700047D0 (sv) 1997-01-10
SE9700047L SE9700047L (sv) 1998-07-11
SE508296C2 true SE508296C2 (sv) 1998-09-21

Family

ID=20405383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700047A SE508296C2 (sv) 1997-01-10 1997-01-10 Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6133877A (sv)
EP (1) EP0956614B1 (sv)
JP (1) JP4633869B2 (sv)
CN (1) CN1250548A (sv)
AU (1) AU5583598A (sv)
DE (1) DE69835664T2 (sv)
SE (1) SE508296C2 (sv)
WO (1) WO1998031071A1 (sv)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19859999C1 (de) * 1998-12-23 2000-08-31 Siemens Ag Einparkhilfe
JP3734671B2 (ja) * 2000-03-31 2006-01-11 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JP2001339207A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Kyocera Corp アンテナ給電線路およびそれを用いたアンテナモジュール
US6509874B1 (en) * 2001-07-13 2003-01-21 Tyco Electronics Corporation Reactive matching for waveguide-slot-microstrip transitions
US20040017314A1 (en) * 2002-07-29 2004-01-29 Andrew Corporation Dual band directional antenna
US7659400B2 (en) * 2003-07-31 2010-02-09 Washington University Radiolabelled benzamide analogues, their synthesis and use in diagnostic imaging
JP3829839B2 (ja) * 2003-11-14 2006-10-04 三菱電機株式会社 高周波パッケージ
FR2893451B1 (fr) 2005-11-14 2009-10-16 Bouygues Telecom Sa Systeme d'antenne plate a acces direct en guide d'ondes.
US7436361B1 (en) * 2006-09-26 2008-10-14 Rockwell Collins, Inc. Low-loss dual polarized antenna for satcom and polarimetric weather radar
CN101232000B (zh) * 2008-01-03 2010-07-21 上海交通大学 基于氮化铝导热层的无线全局互联线组件
JP5300583B2 (ja) * 2008-11-19 2013-09-25 三菱電機株式会社 アンテナ装置
US20120082068A1 (en) * 2009-11-06 2012-04-05 Songnan Yang Apparatuses, systems and methods using multi-functional antennas incorporating in-line-filter assemblies
CN106654548B (zh) * 2016-10-08 2019-01-15 北京航天长征飞行器研究所 一种集成S波段C波段和Ka波段天线
CN112510339B (zh) * 2020-12-22 2021-10-15 华南理工大学 一种高选择性增益的双极化滤波贴片天线

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1008825A1 (ru) * 1981-07-13 1983-03-30 Рязанский Радиотехнический Институт Щелева антенна
JPH0326643Y2 (sv) * 1985-09-30 1991-06-10
JPS62227202A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Dx Antenna Co Ltd マイクロストリツプアンテナ
US4870375A (en) * 1987-11-27 1989-09-26 General Electric Company Disconnectable microstrip to stripline transition
GB2213995A (en) * 1987-12-22 1989-08-23 Philips Electronic Associated Coplanar patch antenna
US4885556A (en) * 1988-11-01 1989-12-05 The Boeing Company Circularly polarized evanescent mode radiator
WO1992004741A1 (fr) * 1990-09-10 1992-03-19 Tdk Corporation Filtre passe-bande
US5065123A (en) * 1990-10-01 1991-11-12 Harris Corporation Waffle wall-configured conducting structure for chip isolation in millimeter wave monolithic subsystem assemblies
US5164358A (en) * 1990-10-22 1992-11-17 Westinghouse Electric Corp. Superconducting filter with reduced electromagnetic leakage
CA2059364A1 (en) * 1991-01-30 1992-07-31 Eric C. Kohls Waveguide transition for flat plate antenna
CA2061254C (en) * 1991-03-06 2001-07-03 Jean Francois Zurcher Planar antennas
US5225796A (en) * 1992-01-27 1993-07-06 Tektronix, Inc. Coplanar transmission structure having spurious mode suppression
US5661493A (en) * 1994-12-02 1997-08-26 Spar Aerospace Limited Layered dual frequency antenna array
KR0140601B1 (ko) * 1995-03-31 1998-07-01 배순훈 이중 원편파 수신장치
JP3042364B2 (ja) * 1995-05-19 2000-05-15 株式会社村田製作所 誘電体アンテナ

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998031071A1 (en) 1998-07-16
DE69835664D1 (de) 2006-10-05
EP0956614B1 (en) 2006-08-23
SE9700047D0 (sv) 1997-01-10
DE69835664T2 (de) 2007-09-20
EP0956614A1 (en) 1999-11-17
AU5583598A (en) 1998-08-03
SE9700047L (sv) 1998-07-11
CN1250548A (zh) 2000-04-12
JP2001508257A (ja) 2001-06-19
JP4633869B2 (ja) 2011-02-16
US6133877A (en) 2000-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114175393B (zh) 馈电到波导过渡结构以及相关传感器组件
US11133594B2 (en) System and method with multilayer laminated waveguide antenna
US6954177B2 (en) Microstrip antenna array with periodic filters for enhanced performance
KR101609216B1 (ko) 안테나, 원형 편파 패치 안테나 및 이를 구비하는 자동차
CA2961904C (en) Vertical radio frequency module
CN107453028B (zh) 薄膜天线至fakra的连接器
SE508296C2 (sv) Anordning vid mikrostripfördelningsnät samt gruppantenn
SE533885C2 (sv) Antennanordning
EP2894712B1 (en) Broadband GNSS reference antenna
US5796367A (en) Device for antenna units
SE533466C2 (sv) Antenn
US5892481A (en) Device for antenna units
EP0228297B1 (en) Broadband microstrip antennas
JP6516185B2 (ja) レーダ装置
EP2899802B1 (en) Anti-lightning combined-stripline-circuit system
CN113574736B (zh) 阵列天线
US7286086B2 (en) Gain-adjustable antenna
EP1743397B1 (en) Aperture antenna element
US20250158278A1 (en) Wideband wide scan printed circuit board element for phased arrays
WO2022260893A1 (en) Antenna assembly and feed element for antenna
CA3248565A1 (en) Wideband wide scan printed circuit board element for phased arrays
WO2026050061A1 (en) Additively manufactured antenna with collocated electronics

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed