SE509448C2 - Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement - Google Patents

Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement

Info

Publication number
SE509448C2
SE509448C2 SE9701738A SE9701738A SE509448C2 SE 509448 C2 SE509448 C2 SE 509448C2 SE 9701738 A SE9701738 A SE 9701738A SE 9701738 A SE9701738 A SE 9701738A SE 509448 C2 SE509448 C2 SE 509448C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
patch
polarization
patches
polarized antenna
axis
Prior art date
Application number
SE9701738A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9701738D0 (sv
SE9701738L (sv
Inventor
Jonas Sandstedt
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 SE9701738A priority Critical patent/SE509448C2/sv
Publication of SE9701738D0 publication Critical patent/SE9701738D0/sv
Priority to AU74612/98A priority patent/AU7461298A/en
Priority to PCT/SE1998/000822 priority patent/WO1998050977A1/en
Priority to US09/073,438 priority patent/US6104347A/en
Publication of SE9701738L publication Critical patent/SE9701738L/sv
Publication of SE509448C2 publication Critical patent/SE509448C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08Arrays 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
    • H01Q9/0428Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave

Landscapes

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

Description

15 20 25 30 35 509 448 2 antenner finns i två basvarianter där den första varianten innefattar två olika typer av enkelpolariserade antennele- ment, detta för att åstadkomma de två olika polarisationer- na och den andra varianten innefattar dubbelpolariserade antennelement istället. Båda varianter av dubbelpolarise- rade antenner har för- och nackdelar. Speciellt inom mobiltelefoni har det uppkommit ett behov av antenner med r45° polarisation då denna typ av polarisation för till- fället förefaller ha flera fördelar, såsom en mer symmet- risk utbredning/dämpning, jämfört med 0/90° polarisation.
Föreliggande uppfinning rör de problem vilka uppstår kring enkelpolariserade antennelement i form av patchar ovanför ett jordplan i exempelvis nämnda typer av dubbelpolarisera- de antenner. Patcharna kan exempelvis vara aperturmatade eller probmatade.
Det är viktigt att de två polarisationerna i dubbelpola- riserade antenner uppvisar så likvärdiga antenndiagram som möjligt och att varje polarisationsvektor bibehåller sin riktning för alla asimutvinklar. För att uppnå detta är det bland annat viktigt att varje linjärpolariserat antennelement, patch, endast exciteras i en polarisation, det vill säga att korspolarisationen måste hållas så liten sonumöjligt. En minskning av korspolarisationen i en patch kan uppnås genom att exempelvis ndnska bredden på pat- charna. Minskas bredden på patcharna minskas även band- bredden och ökar lobbredden.
Därtill är det även viktigt att kopplingen mellan patcharna för' de två polarisationerna är så liten. möjligt. En lösning på detta skulle kunna vara att öka avståndet mellan patcharna, men ökas avståndet nællan patchar för sama polarisation uppstår problem med oönskade gallerlober vilket försämrar antennens användbarhet. En dubbelpolari- serad antenn med enkelpolariserade rektangulära patchar är en konstruktion vilken man traditionellt har kompromissat 10 15 20 25 30 35 ÉÛ9 4,48 3 med mellan bandbredd och korspolarisation och även mellan koppling mellan patchar och gallerlober.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att ange en anordning vid antenner, speciellt dubbelpolariserade mikrovågsantenner med enkelpolariserade patchar, för att minska kopplingen mellan patcharna utan att öka förekomsten av gallerlober.
Ytterligare ett ändarnål med uppfinningen är att ange en anordning vid antenner, speciellt dubbelpolariserade mikro- vågsantenner med enkelpolariserade patchar, för att minska korspolarisationen i patcharna utan att behöva minska antennens bandbredd. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att ange ett enkelpo- lariserat antennelement för mottagning och sändning av elektromagnetiska signaler med en linjär polarisation huvudsakligen inom mikrovågsfrekvensområdet anordnat på ett fördefinierat avstånd från ett jordplan i en dubbelpolari- serad antenn, för att minska korspolarisationen i an- tennelementet utan att behöva minska antennens bandbredd.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen genom en anordning vid antenner, speciellt dubbelpolariserade mikrovågsantenner med enkelpolariserade patchar, för vilka antenner en minskad korspolarisation och en minskad kors- koppling kan uppnås utan att försämra antennens bandbredd eller förvärra uppkomsten av gallerlober. En modifiering av de traditionellt sett rektangulära enkelpolariserade patcharnas geometri utförs. Modifieringen är synunetrisk i förhållande till det plan i vilket den linjärpolariserade signalen ligger för respektive patch. Modifieringen innebär att patcharna avsmalnar utåt ändarna längs respek- 10 15 20 25 30 35 509 448 4 tive polarisationsaxel på ett sådant sätt att sidokanter vilka vetter mot intilliggande patchars sidokanter bildas.
Därmed minskas kopplingen mellan intilliggande patchar och även korspolarisationen i respektive patch.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genom«en dubbelpolariserad antenn för mottagning och sändning av elektromagnetiska signaler med linjära polarisationer huvudsakligen inom mikrovågsfrekvensomrâdet. innefattar ett jordplan, en eller flera första linjärpola- riserade antennelement i form av en eller flera första Antennen Antennen patchar för en första linjär polarisation. innefattar även en eller flera andra linjärpolariserade antennelement i form av en eller flera andra patchar för en andra linjär polarisation. Varje första patch har en första polarisationsaxel genonx varje respektive första patchs geometriska centrum och det plan i vilket den första linjära polarisationen ligger för respektive första patch.
Varje första patch har även en första tväraxel vilken går genom respektive första patchs geometriska centrum och vilken respektive första tväraxel är ortogonal mot respek- tive första polarisationsaxel. Varje andra patch har en andra polarisationsaxel genon1varje andra.patchs geometris- ka centrum och genom det plan i vilket den andra linjära polarisationen ligger för respektive andra patch. Varje andra patch har även en andra tväraxel vilken går genom respektive andra patchs geometriska centrum och vilken respektive andra tväraxel är ortogonal mot respektive andra polarisationsaxel. Varje patch har en total längd vilken í definieras som största avståndet mellan respektive patchs ändar parallellt med respektive polarisationsaxel. Varje patch har en total bredd vilken definieras som största av- ståndet tvärs över patchen parallellt med respektive tväraxel. Jordplanet innefattar en första sida och en andra sida. Antennelementen är anordnade på ett för- definierat avstånd från jordplanets första sida längs en 10 15 20 25 30 35 509 448 5 placeringslinje så att två patchar för samma linjära polarisation inte är intilliggande. Respektive första och andra polarisationsaxlar för intilliggande patchar korsar varandra utanför patcharnas utsträckning. Utmed en del av varje första och andra polarisationsaxel från varje respektive geometriska centrunxmot patcharnas ändar avsmal- nar varje respektive patch på ett sådant sätt att sidokan- ter med minst en tangent per sidokant bildas. Sidokanter- na, vilka vetter mot intilliggande patchars sidokanter, vilkas respektive tangenter någonstans på sidokanterna bildar en vinkel som företrädesvis är mindre än 80° rela- tivt varandra för att därmed minska kopplingen mellan intilliggande patchar och även korspolarisationen i respektive patch.
Lämpligen är den första och den andra polarisationen ortogonala. Patcharna kan i sådana fall lämpligen även vara anordnade så att respektive första och andra polarisa- tionsaxlar för intilliggande patchar korsar varandra huvud- sakligen ortogonalt.
Geometrin för varje patch kan lämpligen vara symmetrisk i förhållande till respektive polarisationsaxel. Geometrin för varje patch kan även lämpligen vara symmetrisk i för- hållande till respektive tväraxel.
I vissa utföringsformer av uppfinningen kan någonstans på motstående sidokanter, tillhörande intilligande patchar, respektive sidokanters tangenter huvudsakligen vara paral- lella. I vissa utföringsformer kan patcharna vara anordna- de centrerat längs placeringslinjen på ett sådant sätt att patcharnas respektive geometriska centrum genomlöps av placeringslinjen.
I vissa utföringsformer kan avsmalningen på varje respekti- ve patch lämpligen börja på minst 1/20 av den totala 10 15 20 25 30 35 509 448 6 längden från varje ända, det vill säga att sonxmest på 9/10 av patchens totala längd avsmalnar patchen inte. Lämpligen kan bredden på respektive patchs ändar vara avsmalnade till som minst 1/10 av respektive patchs totala bredd, det vill säga att längs åtminstone 1/10 av varje ända kring polari- sationsaxeln har varje respektive patch den totala längden.
Dessutom kan det vara lämpligt att bredden på respektive patchs ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av respekti- ve patchs totala bredd, det vill säga att längs som mest 9/10 av' varje ända kring polarisationsaxeln har varje respektive patch den totala längden. Alternativt, i vissa utföringsformer, kan det vara lämpligt att bredden på respektive patchs ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av respektive patchs totala bredd och som mest så att åt- minstone tangenten i en punkt på respektive ända är huvud- sakligen parallell med nwtsvarande patchs tväraxel, det vill säga att patchen avsmalnar som mest så att endast längs en nära omgivning kring polarisationsaxeln har varje patch den totala längden.
I vissa utföringsformer kan det vara lämpligt att varje första och varje andra patch huvudsakligen är geometriskt lika. I de flesta utföringsformer av uppfinningen är den totala bredden xnindre än den totala längden för varje respektive patch. I föredragna utföringsformer är den geometriska utformningen för varje respektive patchs periferi i huvudsak en polygon. Lämpligen kan varje respektive patchs periferi vara åttakantig.
De olika utföringsformerna och varianterna kan godtyckligt kombineras.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genom ett enkelpolariserat antennelement för mottagning och sändning av elektromagnetiska signaler med en linjär polarisation huvudsakligen inom mikrovågsfrekvensområdet. 10 15 20 25 30 35 509 448 7 Antennelementet är anordnat på ett fördefinierat avstånd från ett jordplan i. en företrädesvis dubbelpolariserad antenn. Det enkel/linjärpolariserade antennelementet är i form av en patch för en linjär polarisation. Patchen har en första polarisationsaxel genonu patchens geometriska centrum och det plan i vilket den linjära polarisationen ligger för patchen. Patchen har även en tväraxel vilken går genoml patchens geometriska. centrunn Tväraxeln är ortogonal mot polarisationsaxeln. Patchen har en total längd vilken definieras som största avståndet mellan patchens ändar parallellt med polarisationsaxeln. Patchen har en total bredd vilken definieras som största avståndet tvärs över patchen parallellt med tväraxeln. Utmed minst den sista 1/20 av patchens totala längd utmed polarisation- saxeln från patchens geometriska centrunxmot patchens ändar avsmalnar patchen. Patchen avsmalnar på ett sådant sätt att bredden på patchens ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av patchens totala bredd och som næst så att åt- minstone tangenten i en punkt på respektive ända är huvud- sakligen parallell med patchens tväraxel för att därmed minska korspolarisationen i patchen.
Företrädesvis är patchens totala bredd mindre än patchens totala längd. I föredragna utföringsformer är geometrin för varje patch symmetrisk i förhållande till respektive polarisationsaxel. Geometrin för varje patch kan även vara symmetrisk i förhållande till respektive tväraxel.
I föredragna utföringsformer kan även den geometriska ut- formningen för patchens periferi i huvudsak vara som en polygon, exempelvis en åttakantig polygon.
Uppfinningen uppvisar en rad fördelar gentemot tidigare känd teknik vid antenner och då speciellt dubbelpolarise- rade mikrovågsantenner med patchar ovanför ett jordplan som strålande antennelement, såsom exempelvis dubbelpolarisera- 10 15 20 25 30 35 509 448 8 dendkrostripantennervilkaanvändernákrostripfördelnings- nät sonamatningsnät till antennens strålande element. Pat- charna enligt uppfinningen kan exempelvis vara aperturkop- plade patchar eller probmatade patchar. ningen uppnås förbättrade antennegenskaper modifiering av den geometriska utformningen av patcharna.
Samma center till center avstånd mellan patcharna kan bibehållas varför tidigare beräknade matningsnät kan Enligt uppfin- genom en användas. De yttre dimensionerna hos en antenn enligt förändras inte, varför även väderskydd, tillverkningsanordningar kan uppfinningen monteringsanordningar, bibehållas. Antennelementens anpassning bibehålles varför antennegenskaperna hos en befintlig antenn radikalt kan förbättras enligt uppfinningen genom att endast byta ut de strålande antennelementen, patcharna, mot antennelement utformade enligt uppfinningen. Uppfinningen undertrycker delvis eller helt koppling nællan polarisationerna i de olika enkelpolariserade strålningselementen. Detta uppnås genom att uppfinningen skapar ett större avstånd mellan intilliggande patchar utan att öka deras center till center avstånd. avståndet nællan två strålande antennelement för samma polarisation maximalt får vara 0,85 Ä för att slippa Även korspolarisationen minskar Som en minnesregel brukar man använda att problem med gallerlober. i de olika enkelpolariserade antennelementen i en gruppan- tenn enligt uppfinningen. Detta gör att uppfinningen är intressant för exempelvis basstationsantenner till.mobilte- lefonsystem, som kräver höga prestanda och tillverkas i stora mängder.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i förklarande och inte på något vis begränsande syfte, med hänvisning till bifogade figurer, där 10 15 20 25 30 35 509 448 9 Fig. 1 visar en frontvy av en del av en :4F°dubbelpo- lariserad vertikal endimensionell gruppantenn med enkelpolariserade patchar, Fig. 2 visar en frontvy av en del av en :49dubbelpo- lariserad vertikal endimensionell gruppantenn med enkelpolariserade patchar enligt uppfin- ningen, Fig. 3A-D visar exempel på patchar enligt uppfinningen.
FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER För att tydliggöra uppfinningen skall några exempel på dess tillämpning i. det följande beskrivas i. anslutning till figurerna 1 till 3.
Figur 1 visar en frontvy av en del av en :49dubbelpolari- serad vertikal endimensionell gruppantenn med aperturkop- plade enkelpolariserade patchar enligt känd teknik. Här framgår att varannan patch 101 är för en första polarisa- tion och varannan patch¿105 är för en andra polarisation.
Patcharna 101, 105 liggír på ett förutbestämt avstånd från ett jordplan 190. Den geometriska placeringen av patcharna styrs delvis av att oftast är det ett önskemål med en bredlobig antenn, det vill säga en smal endimensionell gruppantenn. Problemen med denna traditionella dubbelpola- riserade antenntyp med enkelpolariserade antennelement i form av patchar är som nämnts ovan att man måste kompro- missa mellan bandbredd och korspolarisation och även.mellan koppling mellan olika patchar och uppkomsten av gallerlo- ber. Antennen är alltså svår att optimera för en enskild parameter utan att samtidigt i princip göra den obrukbar. 10 15 20 25 30 35 509 448 10 Figur 2 visar en frontvy av en del av en i49°dubbe1polari- serad vertikal endimensionell gruppantenn med enkelpolari- serade patchar 202, 204, 206, 208 enligt uppfinningen.
Patcharna 202, 204, 206, 208 är anordnade på ett förutbe- stämt avstånd från ett jordplan 290. Alla patchar 202, 204, 206 utom.den sista patchen 208 har hjälplinjer för att underlätta beskrivningen av uppfinningen. Två patchar 202, 204 är för en första polarisation och två patchar 206, 208 är för en andra polarisation. Som brukligt är, är varannan patch för den första polarisationen och varannan för den andra polarisationen. Varje patch 202, 204, 206 har en respektive polarisationsaxel 222, 224, 226 som går genom varje patchs respektive geometriska centrum 212, 214, 216.
Varje respektive polarisationsaxel 222, 224, 226 visar hur varje patch 212, 214, 216 är polariserad. Varje patch 202, 204, 206 har dessutonxen respektive tväraxel 223, 225, 227.
Varje respektive tväraxel 223, 225, 227 går genom varje patchs respektive geometriska centrum 212, 214, 216. Pat- charna 202, 204, 206, 208 har en total längd 264, här illustrerad bara på en patch 204, som definieras som varje patchs längd längs med varje respektive polarisationsaxel 222, 224, 226. Vanligtvis för denna typ av patch är patcharnas totala längd i storleksordningen 1/3 till 1/2 A (våglängd). Patcharna har även en total bredd 265, här illustrerad bara på en patch 204, som definieras som varje patchs bredd längs med varje respektive tväraxel 223, 225, 227. Vanligt för denna typ av patch är att patcharnas totala bredd är i storleksordningen 0,8 gånger patcharnas totala längd.
Patcharna 202, 204, 206, 208 är anordnade kring en place- ringslinje 280, företrädesvis är patcharna 202, 204, 206, 208 anordnade på ett sådant sätt att respektive patchs geometriska centrum 212, 214, 216 är på placeringslinjen 280. Patcharna 202, 204, 206, 208 är anordnade på ett sådant sätt att respektive polarisationsaxlar 222, 224, 226 10 15 20 25 30 35 509 448 ll korsar varandra utanför patcharnas geometriska utbredning i korspunkter 210, 211. Eftersom dubbelpolariserade antenner vanligen är anordnade för ortogonala polarisatio- ner, det vill säga att den första och den andra polarisa- tionen är ortogonala respektive varandra, är patcharna 202, 204, 206, 208 företrädesvis anordnade på ett sådant sätt att polarisationsaxlarna 222, 224, 226 är åtminstone huvud- sakligen ortogonala i korspunkterna 210, 211.
Enligt uppfinningen modifieras den geometriska utformningen av patcharna 202, 204, 206, 208 på ett sådant sätt att respektive patch avsmalnar mot sina respektive ändar.
Enkelt uttryckt är hörnen på varje patch 202, 204, 206, 208 avklippta företrädesvis på ett sådant sätt att varje patch 202, 204, 206, 208 är symmetrisk i förhållande till sin respektive polarisationsaxel 222, 224, 226 och även symmetrisk i förhållande till sin respektive tväraxel 223, 225, 227. Därigenonx uppnås att avståndet 231 mellan patcharna 202, 206 ökar utan att avståndet 235 mellan patcharnas geometriska centrum 212, 216 ökar. Detta medför att kopplingen mellan intilliggande patchar 202, 204, 206, 208 minskar utan att uppkomsten av gallerlober påverkas.
Avsmalningen innebär även att antenndiagrammet för varje patch förbättras genonlatt,utformningen.minskar korspolari- sationen i varje patch utan att minska patcharnas totala bredd 265 och därmed bandbredd.
Avsmalningen sker på ett sådant sätt att sidokanter 252, 254, 256, 257 bildas. Varje sidokant 252, 254, 256, 257 har en eller flera respektive tangenter 242, 244, 246, 247 beroende på hur sidokanterna är utformade. Är sidokanterna 252, 254, 256, 257 utformade enligt figur 2 har varje sidokant 252, 254, 256, 257 endast en respektive tangent 242, 244, 246, 247, har sidokanterna flera brytpunkter då har varje sidokant flera tangenter 242, 244, 246, 247.
Företrädesvis är åtminstone en tangent 242, 247 på en 10 15 20 25 30 35 509 448 12 sidokant 252, 257 huvudsakligen parallell med åtminstone en tangent 244, 246 på en motstående sidokant 254, 256 som tillhör en intilliggande patch. I vissa utföringsformer kan sidokanterna vara så utformade att tangenterna för motstående intilliggande sidokanter inte är huvudsakligen parallella utan bildar en annan vinkel mellan sig som dock alltid bör vara mindre än 80°(nwt patcharna).
Avsmalningen på båda sidorna av patchens tväraxel börjar lämpligen någonstans mellan 1/20 till 9/20 av den totala längden från patchens tväraxel ut mot båda ändar. I vissa utföringsformer kan det tänkas att avsmalningen börjar på ett sådant sätt att endast en tangent, huvudsakligen vid tväraxeln, på varje sida av patchen är parallell med patchens polarisationsaxel. Avsmalningen på båda sidorna av patchens polarisationsaxel vid varje ända slutar lämpli- gen någonstans mellan l/20 till 9/20 av den totala bredden från patchens polarisationsaxel. I vissa utföringsformer kan det tänkas att avsmalningen slutar på ett sådant sätt att endast en tangent, huvudsakligen vid polarisationsax- eln, på varje sida av patchen, är parallell med patchens tväraxel.
Figurerna 3A-D visar exempel på patchar enligt uppfin- ningen. Figurerna 3A-D visar endast patcharna 371, 372, 373, 374 med sina respektive polarisationsaxlar 322. Figur 3A visar en variant av en patch 371 enligt uppfinningen med en geometrisk utformning av ytan som motsvarar en ishockey- rink, detta i kontrast till hur en traditionell patch är utformad, vilkens utformning av ytan kan jämföras med en fotbollsplan. Här framgår att de partier på patchen som avsmalnar är kurvor. Företrädesvis är kurvorna cirkelseg- ment med en förutbestämd radie vilken utgår från en punkt någonstans på patchen för varje cirkelsegment. Grunden för denna utföringsform är att periferin består av fyra räta segment ihopbundna med fyra kurvsegment där inga av de räta 10 15 20 25 30 35 509 448 13 segmenten är ihopbundna.med varandra. Med denna.utförings- form är det tänkbart att bredden på patchen minskar på ett sådant sätt att varje ända endast uppvisar en punkt där tangenten är vinkelrät mot polarisationsaxeln 322. Detta betyder att patchen endast består av två räta segment längs med polarisationsaxeln 322 ihopbundna av två.halvcirkelseg- ment .
Figur 3B visar en patch 372 enligt uppfinningen som i huvudsak motsvarar patcharna enligt figur 2. Den geomet- riska utformningen av ytan har en perifieri som motsvarar en polygon, här en åttakantig polygon.
Figur 3C visar en patch 373 enligt uppfinningen med en geometrisk utformning av ytan vars periferi motsvarar en polygon. Periferin av patchen enligt figur 3C är en tolv- kantig polygon sonldärmed har fler brytpunkter än patcharna enligt både figur 2 och 3B.
Figur 3D visar en patch 374 enligt uppfinningen där den totala bredden är större än den totala längden. I vissa antenner kan det vara önskvärt med en bandbredd och/eller lobbredd som kräver en total bredd för patchen som över- stiger den totala längden.
Uppfinningen rör antenner och då speciellt dubbelpolarise- rade mikrovågsantenner med enkelpolariserade strålande an- tennelement i form av patchar ovanför ett jordplan såsom mikrostripantenner och en modifiering av den geometriska utformningen av patcharna. Ovan har visats hur en geome- trisk modifiering av enkelpolariserade patchar vilken är symetrisk i förhållande till det plan i vilket den linjärpolariserade signalen ligger för respektive patch förbättrar anntenprestanda genom bättre antenndiagram och mindre koppling mellan patcharna. 509 448 14 Uppfinningen är ej begränsad till de ovan nämnda utförings- formerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (20)

1. 0 15 20 25 30 35 509 448 15 PATENTKRAV 1; Dubbelpolariserad antenn för mottagning och sändning av elektromagnetiska signaler med linjära polari- sationer huvudsakligen inom mikrovågsfrekvensområdet, vilken antenn innefattar ett jordplan (290) , en eller flera första linjärpolariserade antennelement i form av en eller flera första patchar (202, 204) för en första linjär polarisation och en eller flera andra linjärpolariserade antennelement i form av en eller flera andra patchar (206, 208) för en andra linjär polarisation, varje första patch har en första polarisationsaxel (222, 224) genom varje respektive första patchs geometriska centrum (212, 214) och det plan i vilket den första linjära polarisationen ligger för respektive första patch, varje första patch har även en första tväraxel (223, 225) vilken går genom respektive första patchs geometriska centrum och vilken respektive första tväraxel är ortogonal mot respektive första polari- sationsaxel, varje andra patch har en andra polarisa- tionsaxel (226) genom varje andra patchs geometriska centrum (216) och genom det plan i vilket den andra linjära polarisationen ligger för respektive andra patch, varje andra patch har även en andra tväraxel (227) som går genom respektive andra patchs geometriska centrum och vilken respektive andra tväraxel är ortogonal mot respektive andra polarisationsaxel, där varje patch har en total längd (264) vilken definieras som största avståndet mellan respektive patchs ändar parallellt med respektive polarisationsaxel och där varje patch har en total bredd (265) vilken definieras som största avståndet tvärs över patchen parallellt med respektive tväraxel, varvid jordplanet inne- fattar en första sida och en andra sida och antennelementen är anordnade på ett fördefinierat avstånd från jordplanets 10 15 20 25 30 35 509 448 16 första sida längs en pdaceringslinje (280) så att två patchar för sama linjära polarisation inte är intill- iggande och att respektive första och andra polarisation- saxlar för intilliggande patchar korsar (210, 211) varandra utanför patcharnas utsträckning, kännetecknad därav, att utmed en del av varje första och andra polarisationsaxel från varje respektive geometriska centrum mot patcharnas ändar varje respektive patch_avsmalnar på ett sådant sätt att sidokanter (252, 254, 256, 257) med minst en tangent (242, 244, 246, 247) bildas, vilka sidokanter vetter mot intilliggande patchars sidokanter vilkas respektive tangen- ter någonstans på sidokanterna bildar en vinkel som är mindre än 80° relativt varandra för att därmed. minska kopplingen mellan intilliggande patchar och även korspola- risationen i respektive patch.
2. Dubbelpolariserad antenn enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att den första och den andra polari- sationen är ortogonala och att respektive första och andra polarisationsaxlar (222, 224, 226) för intilliggande patchar korsar (210, 211) varandra huvudsakligen ortogo- nalt.
3. Dubbelpolariserad antenn enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad därav, att geometrin för varje patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) är symmetrisk i för- hållande till respektive polarisationsaxel (222, 224, 226, 322).
4. Dubbelpolariserad.antenn.enligt något av patentkrav 1 till 3, kännetecknad därav, att geometrin för varje patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) är symmetrisk i förhållande till respektive tväraxel (223, 225, 227).
5. Dubbelpolariserad antenn enligt något.av'patentkrav 1 till 4, kännetecknad därav, att någonstans på motstående 10 15 20 25 30 35 509 448 17 sidokanter (252, 254, 256, 257), tillhörande intilligande patchar (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374), är respektive sidokanters tangenter (242, 244, 246, 247) huvudsakligen parallella.
6. Dubbe1polariserad.antenn enligt något av patentkrav 1 till 5, kännetecknad därav, att patcharna (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) är anordnade centrerat längs placeringslinjen (280) på ett sådant sätt att patcharnas respektive geometriska centrum (212, 214, 216) genomlöps av placeringslinjen (280).
7. Dubbelpolariserad antenn enligt något av patentkrav 1 till 6, kännetecknad därav, att avsmalningen på varje respektive patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) börjar på minst 1/20 av den totala längden (264) från varje ända.
8. Dubbelpolariserad antenn enligt något av patentkrav 1 till 7, kännetecknad därav, att bredden på respektive patchs (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) ändar är avsmalnade till som minst 1/10 av respektive patchs totala bredd (265).
9. Dubbelpolariserad.antenn enligt något av patentkrav 1 till 8, kännetecknad därav, att bredden på respektive patchs (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av respektive patchs totala bredd (265).
10. Dubbelpolariserad.antenn enligt något av patentkrav 1 till 7, kännetecknad därav, att bredden på respektive patchs (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av respektive patchs totala bredd (265) och som mest så att åtminstone tangenten i en 10 15 20 25 30 35 509 448 18 punkt på respektive ända är huvudsakligen parallell med motsvarande patchs tväraxel.
11. Dubbelpolariserad.antenn.enligt något av patentkrav 1 till 10, kännetecknad därav, att varje första och varje andra patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) huvudsakligen är geometriskt lika.
12. Dubbelpolariserad.antenn enligt något av patentkrav 1 till 11, kännetecknad därav, att den totala bredden (265) är mindre än den totala längden (264) för varje respektive patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374).
13. Dubbelpolariserad.antenn.enligt något av patentkrav 1 till 12, kännetecknad därav, att den geometriska ut- formningen för varje respektive patchs (202, 204, 206, 208, 372, 373, 374) periferi i huvudsak är som en polygon.
14. Dubbelpolariserad antenn enligt patentkrav 13, kännetecknad därav, att varje respektive patchs (202, 204, 206, 208, 372, 374) periferi är åttakantig.
15. Enkelpolariserat antennelement för mottagning och sändning av elektromagnetiska signaler med en linjär polarisation huvudsakligen inom ndkrovågsfrekvensområdet anordnat på ett fördefinierat avstånd från ett jordplan i en antenn, vilket enkelpolariserat antennelement är i form av en patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) för en linjär polarisation, patchen har en första polarisationsax- el (222, 224, 226, 322) genom patchens geometriska centrum (212, 214, 216) och det plan i vilket den linjära polari- sationen ligger för patchen, och patchen har en tväraxel (223, 225, 227) vilken går genom patchens geometriska centrum och är ortogonal mot polarisationsaxeln, patchen har en total längd (264) vilken definieras som största av- ståndet mellan.patchens ändar parallellt med polarisations- 10 15 20 25 30 35 509 448' 19 axeln och patchen har en total bredd (265) som definieras som största avståndet tvärs över patchen parallellt med tväraxeln, kännetecknat därav, att utmed minst den sista 1/20 av patchens totala längd utmed polarisationsaxeln från geometriska centrunnmot patchens ändar §g§malgar_patchen på ett sådant sätt att bredden på patchens ändar är avsmalnade med åtminstone 1/10 av patchens totala bredd och som mest så att åtminstone tangenten i en punkt på respektive ända är huvudsakligen parallell med patchens tväraxel för att därmed minska korspolarisationen i patchen.
16. Enkelpolariserat antennelement enligt patentkrav 15, kännetecknat därav, att patchens totala bredd (265) är mindre än patchens totala längd (264).
17. Enkelpolariserat antennelement enligt något av patentkrav 15 till 16, kännetecknat därav, att geometrin för varje patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) är symmetrisk i förhållande till respektive polarisationsaxel (222, 224, 226, 322).
18. Enkelpolariserat antennelement enligt något av patentkrav 15 till 17, kännetecknat därav, att geometrin för varje patch (202, 204, 206, 208, 371, 372, 373, 374) är symmetrisk i förhållande till respektive tväraxel (223, 225, 227).
19. Enkelpolariserat antennelement enligt något av patentkrav 15 till 18, kännetecknat därav, att den geomet- riska utformningen för patchens (202, 204, 206, 208, 372, 373, 374) periferi i huvudsak är som en polygon.
20. Enkelpolariserat antennelement enligt patentkrav 19, kännetecknat därav, att patchens (202, 204, 206, 208, 372, 374) periferi är åttakantig.
SE9701738A 1997-05-07 1997-05-07 Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement SE509448C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701738A SE509448C2 (sv) 1997-05-07 1997-05-07 Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement
AU74612/98A AU7461298A (en) 1997-05-07 1998-05-05 Dual-polarized antenna and single-polarized antenna
PCT/SE1998/000822 WO1998050977A1 (en) 1997-05-07 1998-05-05 Dual-polarized antenna and single-polarized antenna
US09/073,438 US6104347A (en) 1997-05-07 1998-05-06 Antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701738A SE509448C2 (sv) 1997-05-07 1997-05-07 Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9701738D0 SE9701738D0 (sv) 1997-05-07
SE9701738L SE9701738L (sv) 1998-11-08
SE509448C2 true SE509448C2 (sv) 1999-01-25

Family

ID=20406881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9701738A SE509448C2 (sv) 1997-05-07 1997-05-07 Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6104347A (sv)
AU (1) AU7461298A (sv)
SE (1) SE509448C2 (sv)
WO (1) WO1998050977A1 (sv)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6900775B2 (en) * 1997-03-03 2005-05-31 Celletra Ltd. Active antenna array configuration and control for cellular communication systems
SE513138C2 (sv) * 1998-11-20 2000-07-10 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och arrangemang för att öka isoleringen mellan antenner
ATE263438T1 (de) 1999-09-14 2004-04-15 Paratek Microwave Inc Reihengespeiste phasenarrayantennen mit dielektrischen phasenschiebern
MXPA02003084A (es) 1999-09-20 2003-08-20 Fractus Sa Antenas multinivel.
NO313975B1 (no) * 2000-02-08 2003-01-06 Q Free Asa Antenne for transponder
CN1802770A (zh) * 2003-07-16 2006-07-12 胡贝尔和茹纳股份公司 双极化微带贴片天线
US20070268183A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Centurion Wireless Technologies, Inc. Octagonal monopole with shorting wire
US8099131B2 (en) * 2006-09-29 2012-01-17 Broadcom Corporation Method and system for antenna architecture for multi-antenna OFD based systems
WO2008148569A2 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 Fractus, S.A. Dual-polarized radiating element, dual-band dual-polarized antenna assembly and dual-polarized antenna array
DE102011077421A1 (de) 2011-06-10 2012-12-13 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen von Informationen mittels eines autostereoskopischen 3D-Displays in einer Passagierkabine eines Luft- oder Raumfahrzeuges
DE102011077345B4 (de) * 2011-06-10 2019-08-29 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen von Informationen mittels eines Dual-View-Displays in einer Passagierkabine eines Luft- oder Raumfahrzeuges
JP6592829B2 (ja) 2014-11-12 2019-10-30 国立大学法人 長崎大学 広帯域円偏波平面アンテナ及びアンテナ装置
CN112952365B (zh) * 2019-01-31 2022-09-02 展讯通信(上海)有限公司 贴片天线单元以及封装天线结构
KR20210152347A (ko) * 2020-06-08 2021-12-15 삼성전자주식회사 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220403A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Kiyohiko Ito スロツト給電アレイアンテナ
JPH01103006A (ja) * 1987-10-15 1989-04-20 Matsushita Electric Works Ltd 平面アンテナ
JPH01157603A (ja) * 1987-12-15 1989-06-20 Matsushita Electric Works Ltd 平面アンテナ
US4903033A (en) * 1988-04-01 1990-02-20 Ford Aerospace Corporation Planar dual polarization antenna
US5181042A (en) * 1988-05-13 1993-01-19 Yagi Antenna Co., Ltd. Microstrip array antenna
US5070339A (en) * 1989-12-21 1991-12-03 Hughes Aircraft Company Tapered-element array antenna with plural octave bandwidth
US5278569A (en) * 1990-07-25 1994-01-11 Hitachi Chemical Company, Ltd. Plane antenna with high gain and antenna efficiency
US5694136A (en) * 1996-03-13 1997-12-02 Trimble Navigation Antenna with R-card ground plane

Also Published As

Publication number Publication date
AU7461298A (en) 1998-11-27
SE9701738D0 (sv) 1997-05-07
US6104347A (en) 2000-08-15
WO1998050977A1 (en) 1998-11-12
SE9701738L (sv) 1998-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE509448C2 (sv) Dubbelpolariserad antenn samt enkelpolariserat antennelement
CA2430105C (en) Antenna, in particular mobile radio antenna
CA2261625C (en) Antenna system
US8742990B2 (en) Circular polarization antenna
US5278569A (en) Plane antenna with high gain and antenna efficiency
US10587046B2 (en) Widened beamwidth for dipole antennas using parasitic monopole antenna elements
KR101338787B1 (ko) 레이더 배열 안테나
CA2379846A1 (en) Antenna
EP1997186B1 (en) Broadband single vertical polarized base station antenna
SE508513C2 (sv) Mikrostripantenn samt gruppantenn
KR100449396B1 (ko) 패치 안테나 및 그것을 이용한 전자 기기
US11043749B2 (en) Antenna structure
US10483656B2 (en) Dual-notch antenna and antenna array thereof
CN110534883B (zh) 采用双孔径耦合激励的宽带低剖面双极化天线
KR101067173B1 (ko) 씨피에스 급전 선로를 구비하는 야기-우다 안테나
CN105144483B (zh) 圆极化天线
WO2002023669A1 (en) A dual polarised antenna
GB2458492A (en) Antenna array with reduced mutual antenna element coupling
US20240039163A1 (en) Antenna Assembly and Electronic Apparatus
KR102133263B1 (ko) 안테나 구조
US4219820A (en) Coupling compensation device for circularly polarized horn antenna array
JP6062201B2 (ja) 路側アンテナ
US4922262A (en) Log-periodic slot antennas
KR102061638B1 (ko) Gps 소형 마이크로스트립 안테나
KR101775516B1 (ko) Crpa 배열 안테나

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed