Antennenanordnung mit einem FlächendipolAntenna arrangement with an area dipole
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung mit einem Flächendipol nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an antenna arrangement with an area dipole according to the preamble of claim 1.
Dipolantennen sind hinlänglich bekannt. Sie können zum Empfang der unterschiedlichsten Frequenzen eingesetzt werden. Die Länge der Dipolhälften hängt dabei von dem jewei- ligen zu übertragenden Frequenzbereich ab.Dipole antennas are well known. They can be used to receive a wide variety of frequencies. The length of the dipole halves depends on the frequency range to be transmitted.
In diesem Zusammenhang sind grundsätzlich auch Flächendipole bekannt, deren Dipolhälften beispielsweise aus zwei rechteckförmigen leitenden Dipolhälften bestehen, die beispielsweise auf einem Substrat auch in Form einer Leiterplatine ausgebildet sein können.In this context, area dipoles are known in principle, the dipole halves of which consist, for example, of two rectangular conductive dipole halves, which can also be formed, for example, on a substrate in the form of a printed circuit board.
Derartige Flächendipole können beispielsweise auch im DVB- T-Bereich eingesetzt werden.Such area dipoles can also be used, for example, in the DVB-T area.
Derartige Flächendipole weisen aber zum einen eine für viele Anwendungsfälle nicht ausreichende Güte und/oder vor allem keine ausreichende Breitbandigkeit auf, vor allem
dann, wenn sie in vergleichsweise kompakter Bauweise im Verhältnis zur Betriebswellenlänge realisiert werden sollen.Such surface dipoles, on the one hand, have a quality that is not sufficient for many applications and / or, above all, an insufficient broadband capability, above all when they should be realized in a comparatively compact design in relation to the operating wavelength.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher eine Antennenanordnung mit einem Flächendipol zu schaffen, welche eine verbesserte Güte und/oder Breitbandigkeit insbesondere bei kompakter Bauweise aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide an antenna arrangement with an area dipole, which has an improved quality and / or broadband capability, in particular with a compact design.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 und/oder 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the features specified in claim 1 and / or 8. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Es ist mehr als überraschend, dass eine Verbesserung der Güte und/oder Breitbandigkeit der Flächendipol-Antenne schon dadurch realisiert werden kann, dass ein zusätzliches Koppelelement vorgesehen ist. Dieses Koppelelement besteht aus einer leitenden, bevorzugt flächigen Anord- nung, die so angeordnet ist, dass es sich mit einer Teillänge neben der einen Dipolhälfte und mit einer weiteren Teillänge längs der anderen Dipolhälfte erstreckt. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Begrenzungslinie oder -kante des flächigen Koppelelements, die den entsprechen- den seitlichen Begrenzungslinien oder -kanten der Dipolhälften des Flächendipols näher liegt, unmittelbar benachbart zueinander liegen.It is more than surprising that an improvement in the quality and / or broadband nature of the area dipole antenna can already be achieved by providing an additional coupling element. This coupling element consists of a conductive, preferably flat arrangement, which is arranged such that it extends with a partial length next to the one dipole half and with a further partial length along the other dipole half. It is preferably provided that the boundary line or edge of the flat coupling element, which is closer to the corresponding lateral boundary lines or edges of the dipole halves of the surface dipole, are directly adjacent to one another.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin- düng ist vorgesehen, dass die benachbart liegenden Be- grenzungslinien oder -kanten des Koppelelementes sowie der Dipolhälften des Flächendipols parallel zueinander verlaufen. In Draufsicht senkrecht zur Ebene des Flächendi-
pols ist bevorzugt vorgesehen, dass die benachbart liegenden Begrenzungskanten des Koppelelementes und der Dipolhälften unmittelbar übereinander liegen oder nur mit geringem oder geringstem Seitenversatz zueinander angeordnet sind.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the adjacent boundary lines or edges of the coupling element and the dipole halves of the surface dipole run parallel to one another. In plan view perpendicular to the plane of the surface It is preferably provided that the adjacent boundary edges of the coupling element and the dipole halves lie directly one above the other or are only arranged with a slight or minimal lateral offset to one another.
Eine besonders günstige Umsetzung lässt sich dann realisieren, wenn das Koppelelement auf der einen Seite eines Substrates, vorzugsweise in Form einer Leiterplatine, und die Dipolhälften des Flächendipols auf der anderen Seite des Substrats angeordnet sind. Unabhängig davon kann aber das Koppelelement auf der gleichen Seite des Substrates oder der Leiterplatine, d.h. gegebenenfalls auch auf gleichem Höhenniveau vorgesehen sein. Es kann auch auf dem Substratabstandshalter oder sonstiger Einrichtung vorgesehen sein, um das Koppelelement bei Bedarf auf einer anderen Höhenebene parallel zur Erstreckungsebene der Dipolhälften des Flächendipols anzuordnen. Ein geringer Höhenversatz beispielsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 4 mm ermöglicht günstige Ergebnisse. Aber auch Abstände von bis zu 10 mm und mehr sind möglich.A particularly favorable implementation can be realized if the coupling element is arranged on one side of a substrate, preferably in the form of a printed circuit board, and the dipole halves of the surface dipole are arranged on the other side of the substrate. Regardless, however, the coupling element can be on the same side of the substrate or the printed circuit board, i.e. if necessary also be provided at the same level. It can also be provided on the substrate spacer or other device in order to arrange the coupling element, if necessary, on another height plane parallel to the plane of extent of the dipole halves of the surface dipole. A small height offset, for example on the order of 0.2 to 4 mm, enables favorable results. Distances of up to 10 mm and more are also possible.
Schließlich ergeben sich noch günstigere Werte, wenn die Dipolhälften an ihren voneinander wegweisenden Enden mit quer zur Erstreckungsrichtung der Dipolhälften ausgerichteten sogenannten Dachkapazitäten versehen sind, also zu den Dipolhälften gehörenden elektrischen Abschnitten, die quer zur Längserstreckung der Dipolhälften verlaufen.Finally, even more favorable values result if the dipole halves are provided at their ends pointing away from one another with so-called roof capacities which are oriented transversely to the direction of extension of the dipole halves, i.e. electrical sections belonging to the dipole halves and which run transversely to the longitudinal extent of the dipole halves.
In einer alternativen oder bevorzugt in einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Dipolhälften von ihrem aufeinander zu weisenden mittleren Abschnitt zu ihren gegenüberliegenden nach außen weisenden
Abschnitten zumindest in einer Teillängsrichtung zunehmend breiter werden, also in ihrer Erstreckungsebene liegend breiter werden. Bevorzugt können die seitlichen Begrenzungskanten der Dipolhälften von der Mitte zu ihrem äuße- ren Ende hin divergierend verlaufen, wodurch eine nochmalige Verbesserung der Breitbandigkeit bei einfachster Umsetzung des Flächendipols realisierbar ist. Weil die Begrenzungskanten des Koppelelementes bevorzugt parallel zu den Begrenzungskanten der benachbart angeordneten Di- polhälften des Flächendipols verlaufen (oder nur in einem geringen Winkel zueinander divergierend angeordnet sind) können dann diese Begrenzungskanten des Koppelelementes ebenso schräg verlaufen.In an alternative or, preferably, in a further development of the invention, it is further provided that the dipole halves point outwards from their middle section to be facing each other to their opposite Sections become increasingly wider at least in a partial longitudinal direction, that is to say become wider in their plane of extension. The lateral boundary edges of the dipole halves can preferably run diverging from the center to their outer end, as a result of which a further improvement in the broadband range can be achieved with the simplest implementation of the area dipole. Because the boundary edges of the coupling element preferably run parallel to the boundary edges of the adjacent dipole halves of the surface dipole (or are arranged only diverging at a small angle to one another), these boundary edges of the coupling element can also run obliquely.
Schließlich kann eine nochmalige Verbesserung auch dadurch realisiert werden, dass gegenüberliegend zu dem Koppelelement auf der anderen benachbarten Seite der Dipolhälften ein weiteres Koppelelement vorgesehen ist. Dieses weitere Koppelelement kann dabei ferner auch noch ein Anpass- Netzwerk umfassen, das mit der Leiterplatine und dem Koppelelement auf Microstrip-Basis ausgeführt sein kann. Dieses weitere Koppelelement wird bevorzugt in Längsrichtung der Dipolhälften mit geringerer LängserStreckung ausgebildet als das gegenüberliegende zuerst erwähnte Koppelele- ment .Finally, a further improvement can also be realized in that a further coupling element is provided opposite the coupling element on the other adjacent side of the dipole halves. This further coupling element can furthermore also comprise a matching network which can be implemented with the printed circuit board and the coupling element on a microstrip basis. This further coupling element is preferably formed in the longitudinal direction of the dipole halves with a smaller longitudinal extension than the opposite coupling element mentioned first.
Beide Koppelelemente können auch elektrisch (z.B. kapazitiv) oder galvanisch verbunden sein. Das Anpassungsnetzwerk oder Teile davon können auch auf beiden Koppelelemen- ten vorgesehen sein. Mittels der beiden oder des zumindest einen Koppelelementes kann zudem die Strahlungscharakteristik der Antenne beeinflusst werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:Both coupling elements can also be electrically (eg capacitively) or galvanically connected. The adaptation network or parts thereof can also be provided on both coupling elements. The radiation characteristic of the antenna can also be influenced by means of the two or the at least one coupling element. The invention is explained in more detail below with reference to drawings. The following show in detail:
Figur 1 : eine schematische Draufsicht auf ein ers- tes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Antenennenanordnung mit einem Flächendipol und einem seitlichen Koppelelement ;FIG. 1: shows a schematic plan view of a first exemplary embodiment of an antenna arrangement with an area dipole and a lateral coupling element;
Figur 2 : eine Querschnittsdarstellung längs derFigure 2 is a cross-sectional view along the
Längserstreckungsebene in Figur 1;Longitude plane in Figure 1;
Figur 3 : eine weitere Querschnittsdarstellung durch das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, jedoch längs einer Querschnittsebene quer zur Längserstreckungsrichtung L in Figur 1;3 shows a further cross-sectional illustration through the exemplary embodiment according to FIG. 1, but along a cross-sectional plane transverse to the longitudinal direction L in FIG. 1;
Figur 4 : ein zu Figur 1 abgewandeltes Ausführungs- beispiel in Draufsicht mit sich nach außen hin keilförmig erweiternden Dipolhälften;FIG. 4: an embodiment example modified from FIG. 1 in plan view with dipole halves widening outward in a wedge shape;
Figur 5 : ein zu Figur 4 abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht bezüglich eines Flächendipols mit einem entsprechend ange- passten Koppelelement ;FIG. 5: an exemplary embodiment, modified from FIG. 4, in a top view with respect to a surface dipole with a correspondingly adapted coupling element;
Figur 6 : ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbei- spiel mit einem Anpass-Netz erk; undFIG. 6: a further modified exemplary embodiment with an adaptation network; and
Figur 7 : ein gegenüber Figur 6 nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
In Figur 1 ist in schematischer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in Form eines Flachdipols 1 mit zwei Dipolhälften 1' gezeigt, die sich in Längsrichtung 3 erstrecken.FIG. 7: an exemplary embodiment modified again compared to FIG. 6. FIG. 1 shows a schematic plan view of a first exemplary embodiment of an antenna arrangement according to the invention in the form of a flat dipole 1 with two dipole halves 1 ′ which extend in the longitudinal direction 3.
Der Flächendipol 1 umfasst dazu leitende Flächenelemente 5 für die Dipolhälften 1 ' , die bevorzugt auf einem Substrat 7, insbesondere in Form einer Leiterplatine 7' ausgebildet sein können.For this purpose, the surface dipole 1 comprises conductive surface elements 5 for the dipole halves 1 ', which can preferably be formed on a substrate 7, in particular in the form of a printed circuit board 7'.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 sind die eigentlichen Dipolhälften 1' rechteckförmig gestaltet und weisen eine Länge L und eine Breite B in der Erstreckungsebene E der Dipolhälften 1' auf.According to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the actual dipole halves 1 'are rectangular and have a length L and a width B in the plane of extension E of the dipole halves 1'.
An den beiden aufeinander zu weisenden, innenliegenden Enden 9 der Dipolhälften 1' ist eine Einspeisestelle 11 zur Einspeisung vorgesehen.At the two mutually facing, inner ends 9 of the dipole halves 1 ', a feed point 11 is provided for the feed.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist an den gegenüberliegenden, d.h. außenliegenden Enden 13 der Dipolhälften l1 zur Verbesserung der Breitbandigkeit und/oder zur Verbesserung der Güte der Antenne sogenannte Dachkapazitäten 1" ausgebildet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel für sich genommen ebenfalls wieder Rechteckstruktur aufweisen und verlaufen dabei rechtwinklig zur Längserstreckung 3 des Flächendipoles 1. Die Überstände 16 der Dachkapazitäten 1", also das Maß, mit welchem die Dachkapazitäten 1" über die Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' überstehen, kann zur Optimierung unterschiedlich gewählt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Überstände 16 kleiner als das Längsmaß der Dipolhälften 1' ohne die Dachkapazitäten 1". Andererseits weisen die Über-
stände ein ErStreckungsmaß in Querrichtung zur Längsrichtung des Flächendipols 1 auf, welches größer als 10%, vorzugsweise größer als 20%, im- gezeigten Ausführungsbeispiel etwa um 40% bis 60% des Längserstreckungsmaßes einer Dipolhälfte 1' entspricht. Die Breite der Dachkapazitäten 1" ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kleiner als die Breite der Dipolhälften 1' und beträgt bevorzugt etwa 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60% der Breite der Dipolhälften 1 ' . Die Breiten können aber auch in der gleichen Größenordnung liegen.In the exemplary embodiment shown, so-called roof capacitances 1 ″ are formed on the opposite, ie outer ends 13 of the dipole halves l 1 to improve the broadband capability and / or to improve the quality of the antenna, which in the exemplary embodiment shown also have a rectangular structure and run at right angles to the longitudinal extent 3 of the area dipole 1. The protrusions 16 of the roof capacities 1 ", that is, the extent to which the roof capacities 1" protrude beyond the side delimitation edges 17 of the dipole halves 1 ', can be selected differently for optimization. In the exemplary embodiment shown, these protrusions 16 are smaller than the longitudinal dimension of the dipole halves 1 'without the roof capacities 1 ". On the other hand, there would be an extent in the transverse direction to the longitudinal direction of the surface dipole 1, which corresponds to greater than 10%, preferably greater than 20%, in the exemplary embodiment shown approximately 40% to 60% of the longitudinal extent of a dipole half 1 '. In the exemplary embodiment shown, the width of the roof capacities 1 "is smaller than the width of the dipole halves 1 'and is preferably approximately 30% to 70%, preferably 40% to 60% of the width of the dipole halves 1'. However, the widths can also be of the same order of magnitude lie.
Zur Verbesserung der Güte und/oder Breitbandigkeit der Antenne ist nunmehr ein Koppelelement 21 vorgesehen, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem leitenden Flächenelement 21' besteht. Dieses leitende Flächenelement 21' ist im gezeigten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 auf der gegenüberliegenden Seite 25 der Leiterplatine 7' ausgebildet. Deshalb ist in der Draufsicht gemäß Figur 1 das auf der Unterseite zur Leiterplatine 7, 7' liegende Koppelelement strichiert eingezeichnet. Das Koppelelement 21 ist in Draufsicht rechteckförmig gestaltet und so angeordnet, dass es sich mit seiner Längserstreckung parallel zur Längsrichtung 3 des Flächendipols 1 erstreckt. Seine Begrenzungskante 21" verläuft benach- bart zu den Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' parallel und bevorzugt in Draufsicht quer zur Erstreckungsebene E deckungsgleich zu den Seitenbegrenzungskanten 17 oder nur mit geringem Seitenversatz von bevorzugt weniger als 20 mm, insbesondere weniger als 10,5 oder gar 1 mm dazu. Der Abstand zwischen dem zumindest einen Koppelelement und der jeweils benachbarten Dipolhälfte kann umso größer gewählt werden, je länger die Dachkapazitäten sind.
Anstelle der parallelen Ausrichtung der Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 zu den benachbarten Seitenbegrenzungskanten 17 der Dipolhälften 1' kann zwischen den Begrenzungskanten auch ein geringer divergierender Winkel von vorzugsweise weniger als 5°, insbesondere weniger als 1° eingestellt werden. Ein paralleler Verlauf der Kanten zueinander ist jedoch bevorzugt und ergibt für viele Einsatzfälle die besten Ergebnisse. Bei nicht linearen Begrenzungskanten der Dipolhälften und des Koppelele- mentes ist bevorzugt vorgesehen, dass der Abstand zwischen den benachbarten Kanten gleich bleibt oder sich bevorzugt nur geringfügig ändert. D.h. die Abstandsänderung zwischen den benachbarten Kanten der Dipolhälften und des Koppelelementes soll über die Länge der Dipolhälften, d.h. zu- mindest über die halbe Länge der Dipolhälften bevorzugt nicht mehr als 10%, insbesondere nicht mehr als 5% oder zumindest nicht mehr als 1% der Betriebswellenlänge betragen.To improve the quality and / or broadband nature of the antenna, a coupling element 21 is now provided, which in the exemplary embodiment shown consists of a conductive surface element 21 '. In the exemplary embodiment shown according to FIGS. 1 and 2, this conductive surface element 21 'is formed on the opposite side 25 of the printed circuit board 7'. Therefore, in the top view according to FIG. 1, the coupling element lying on the underside of the printed circuit board 7, 7 'is shown in broken lines. The coupling element 21 is rectangular in plan view and is arranged such that its longitudinal extension extends parallel to the longitudinal direction 3 of the surface dipole 1. Its boundary edge 21 "runs parallel to the side boundary edges 17 of the dipole halves 1 'parallel and preferably in plan view transversely to the plane of extent E congruent with the side boundary edges 17 or only with a slight lateral offset of preferably less than 20 mm, in particular less than 10.5 or even The distance between the at least one coupling element and the respectively adjacent dipole half can be chosen to be larger the longer the roof capacities are. Instead of the parallel alignment of the boundary edge 21 ″ of the coupling element 21 with the adjacent side boundary edges 17 of the dipole halves 1 ′, a slightly divergent angle of preferably less than 5 °, in particular less than 1 °, can also be set between the boundary edges. A parallel course of the edges to one another However, in the case of non-linear boundary edges of the dipole halves and the coupling element, it is preferably provided that the distance between the adjacent edges remains the same or preferably changes only slightly, ie the change in distance between the adjacent edges the dipole halves and the coupling element should preferably not be more than 10%, in particular not more than 5% or at least not more than 1% of the operating wavelength over the length of the dipole halves, ie at least over half the length of the dipole halves.
Die verbesserte Güte und Breitbandigkeit wird auch dadurch hergestellt, dass die Ebene Eκ des Koppelelementes 21 zur Erstreckungsebene ED des Flächendipols 1 versetzt liegt, im gezeigten Ausführungsbeispiel nämlich in einem Abstand entsprechend der Dicke D des Substrates 7. Die Dicke des Substrates kann durch geeignete Materialwahl, d.h. durch die jeweilige Dielektrizitätskonstante noch zusätzlich verändert werden. Es können aber noch zusätzliche Aufbauten vorgesehen sein, um den Abstand zwischen der Erstreckungsebene Eκ des Koppelelementes 21 und der Dipol- hälften 1' noch größer zu gestalten, also abweichend von der Dicke des Substrates 7. Genauso kann das Koppelelement 21 auf der gleichen Seite wie der Flächendipol 1 ausgebildet sein, und ist nur durch einen geringst dimensio-
nierten Spalt von bevorzugt weniger als 5mm, insbesondere weniger als 1mm zu der benachbarten Seitenbegrenzungskante 17 der Dipolhälften 1' getrennt. Genauso können auch auf der gleichen Seite des Substrates Abstandselemente vor- gesehen sein, so dass das Koppelelement 21 in einer zur Ebene der Dipolhälften 1' versetzt liegenden Ebene angeordnet werden kann.The improved quality and broadband are also produced in that the plane E κ of the coupling element 21 is offset from the plane of extension E D of the surface dipole 1, namely in the exemplary embodiment shown at a distance corresponding to the thickness D of the substrate 7. The thickness of the substrate can be adjusted by suitable means Material selection, that is, can be additionally changed by the respective dielectric constant. However, additional structures can also be provided in order to make the distance between the extension plane E κ of the coupling element 21 and the dipole halves 1 ′ even larger, that is to say deviating from the thickness of the substrate 7. Likewise, the coupling element 21 can be on the same side like the surface dipole 1, and is only by a minimal dimension nated gap of preferably less than 5mm, in particular less than 1mm to the adjacent side boundary edge 17 of the dipole halves 1 'separated. In the same way, spacer elements can also be provided on the same side of the substrate, so that the coupling element 21 can be arranged in a plane offset from the plane of the dipole halves 1 '.
Sofern das Koppelelement auf einer anderen Seite oder einer anderen Höhenebene als die Dipolhälften angeordnet ist, können das Koppelelement und die Dipolhälften in Draufsicht auch in überlappender Weise angeordnet werden. Die Überlappung kann sich über eine gewisse Länge und/oder die gesamte Breite des Dipols erstrecken.If the coupling element is arranged on a different side or on a different height level than the dipole halves, the coupling element and the dipole halves can also be arranged in an overlapping manner in plan view. The overlap can extend over a certain length and / or the entire width of the dipole.
Das Ausführungsbeispiel 1 und 2 zeigt auch, dass das Koppelelement 21 bevorzugt symmetrisch zu einer quer verlaufenden Symmetrieebene 27 angeordnet ist, sich also mit gleicher Teillänge parallel zu beiden Dipolhälften 1' erstreckt.The exemplary embodiments 1 and 2 also show that the coupling element 21 is preferably arranged symmetrically to a transverse plane of symmetry 27, that is to say extends with the same partial length parallel to both dipole halves 1 '.
Nunmehr wird auf ein Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 Bezug genommen, in welchem eine Verbesserung der Antenneneigenschaften, insbesondere bezüglich deren Breitbandig- keit dadurch realisiert wird, dass keine rechteckförmigen Dipolhälften 1', sondern flächige Dipolhälften 1' verwendet werden, deren Seitenbegrenzungskanten 17 von ihrem innenliegenden Ende 9 zu ihrem außenliegenden Ende 13 zumindest in einer Teillängserstreckung der Dipolhälften 1' zunehmend breiter werden. Im gezeigten Ausführungsbei- spiel gemäß Figur 4 sind diese Dipolhälften 1' von innen zu ihrem äußeren Ende kontinuierlich breiter werdend ausgebildet, so dass ihre Seitenbegrenzungskanten 17 von
innen nach außen divergierend verlaufen. Der Winkel, mit dem die Seitenbegrenzungskanten 17 bezüglich jeder Dipolhälfte 1' divergieren, kann beispielsweise um 30° betragen. Bevorzugt werden Werte von 10° bis 50°, insbesondere 20° bis 40° verwendet. Es ergibt sich von daher für die Dipolhälften 1' von oben eine dreiecks- bzw. trapezförmige Struktur. Die Dachkapazitäten 1" sind ebenfalls wieder bevorzugt am äußeren Ende vorhanden und stehen dann möglicherweise nur in geringerem Maße über das außenliegende breite Ende der Dipolhälften 1' seitlich über.Reference is now made to an exemplary embodiment according to FIG. 4, in which an improvement in the antenna properties, in particular with regard to their broadband capability, is achieved by using no rectangular dipole halves 1 'but flat dipole halves 1', the side boundary edges 17 of which lie from their inner end 9 become increasingly wider towards their outer end 13, at least in a partial longitudinal extension of the dipole halves 1 '. In the exemplary embodiment shown according to FIG. 4, these dipole halves 1 'are designed to become continuously wider from the inside to their outer end, so that their side boundary edges 17 from diverging from the inside to the outside. The angle at which the side boundary edges 17 diverge with respect to each dipole half 1 'can be, for example, around 30 °. Values from 10 ° to 50 °, in particular 20 ° to 40 °, are preferably used. This results in a triangular or trapezoidal structure for the dipole halves 1 'from above. The roof capacities 1 ″ are again preferably present at the outer end and may then only protrude laterally to a lesser extent from the outer broad end of the dipole halves 1 ′.
Eine nochmalige Verbesserung, insbesondere der Güte der Anpassung wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 dadurch realisiert, dass zumindest an einer Seite der beiden Dipolhälften 1' das bereits anhand der Figuren 1 ff erläuterte Koppelelement 21 vorgesehen ist, welches auf der gleichen Seite in gleicher oder dazu versetzt liegender Ebene oder auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates auf der Begrenzungsebene des Substrates oder in einer dazu versetzt liegenden Ebene vorgesehen oder ausgebildet ist. Da die Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 benachbart zu der Seitenbegrenzungskante 17 der jeweiligen Dipolhälfte 1' bevorzugt parallel oder mit gleichbleibendem Abstand oder nur in einem geringen Winkel divergierend bzw. mit veränderlichem Abstand zueinander verlaufen soll, ergibt sich dann bevorzugt die in Draufsicht gemäß Figur 4 wiedergegebene Konstruktion. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Koppelelement 21 in einer Seitenansicht längs der Pfeildarstellung 29 zumindest näherungsweise dach- oder giebelförmig gestaltet.A further improvement, in particular the quality of the adaptation, is realized in the exemplary embodiment according to FIG. 5 in that the coupling element 21, already explained with reference to FIGS. 1 ff, is provided on at least one side of the two dipole halves 1 ', which is on the same side in the same or is provided or formed for this purpose in a staggered plane or on the opposite side of the substrate on the boundary plane of the substrate or in a plane staggered thereto. Since the boundary edge 21 ″ of the coupling element 21 adjacent to the side boundary edge 17 of the respective dipole half 1 ′ should preferably run parallel or with a constant distance or only diverging at a small angle or with a variable distance from one another, the plan view according to FIG. 4 then preferably results In this exemplary embodiment, the coupling element 21 is at least approximately roof-shaped or gable-shaped in a side view along the arrow representation 29.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist nunmehr ergänzend zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 noch
auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Koppelelement 21 ein weiteres Koppelelement 121 vorgesehen. Somit ist in Draufsicht quer zur Erstreckungsebene E des Substrates und damit zur Erstreckungsebene der Dipole beidseitig zu die- sen ein Koppelelement 21 bzw. ein weiteres Koppelelement 121 vorgesehen. Dieses weitere Koppelelement 121 umfasst bevorzugt ferner noch ein Anpass-Netzwerk 31, das mit dem Substrat 7 der Leiterplatine 7 ' und dem Koppelelement ebenfalls auf Microstrip-Basis ausgeführt sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 sind noch die Anschlussleitungen 33 zum Anpass-Netzwerk 31 und von dort die Einspeiseleitungen 35 zu der Einspeisestelle 11 an den innenliegenden Enden 9 der beiden Dipolhälften 1 ' eingezeichnet. Dieses Anpass-Netzwerk 31 kann noch Einrichtun- gen zu einer Symmetrierung umfassen.In the embodiment according to FIG. 6, the embodiment according to FIG. 5 is now supplementary A further coupling element 121 is provided on the opposite side to the coupling element 21. A coupling element 21 or a further coupling element 121 is thus provided on both sides in plan view transversely to the plane of extent E of the substrate and thus to the plane of extent of the dipoles. This further coupling element 121 preferably further comprises an adaptation network 31, which can also be implemented on a microstrip basis with the substrate 7 of the printed circuit board 7 'and the coupling element. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the connecting lines 33 to the matching network 31 and from there the feed lines 35 to the feed point 11 are also drawn in at the inner ends 9 of the two dipole halves 1 '. This adaptation network 31 can also include devices for balancing.
Das weitere Koppelelement 121 weist in Längsrichtung 3 nur eine geringere Längserstreckung auf als das erste Koppelelement 21, um die Anpassung zu verbessern.The further coupling element 121 has only a smaller longitudinal extent in the longitudinal direction 3 than the first coupling element 21 in order to improve the adaptation.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 können die zusätzlichen Koppelelemente 21, 121 auf der gleichen Seite des Substrates 7 vorgesehen sein, wie die Flächendipole 1' . Beide Koppelelemente 21, 121 können aber auch auf der gegenüberliegenden Seite 25 vorgesehen sein, also auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates bezogen auf die Flächendipole 1'. Schließlich kann aber auch ein Koppelelement 21 bzw. 121 auf der Seite des Substrates vorgesehen sein, auf der auch die Flächendipole 1' vorgesehen sind, wohingegen das andere Koppelelement 121 bzw. 21 auf der gegenüberliegenden Seite 25 angeordnet ist. Immer dann, wenn die Koppelelemente auf der gleichen Seite und gegebenenfalls auf der gleichen Erstreckungsebene wie die
Flächendipole 1" vorgesehen sind, ist bevorzugt zwischen der Begrenzungskante 21" des Koppelelementes 21 bzw. 121 und der Begrenzungskante 17 des entsprechenden Flächendipols 1' zumindest ein geringfügig dimensionierter Spalt 41 vorgesehen.According to the exemplary embodiment according to FIG. 5, the additional coupling elements 21, 121 can be provided on the same side of the substrate 7 as the surface dipoles 1 '. However, both coupling elements 21, 121 can also be provided on the opposite side 25, that is to say on the opposite side of the substrate in relation to the surface dipoles 1 '. Finally, however, a coupling element 21 or 121 can also be provided on the side of the substrate on which the surface dipoles 1 'are also provided, whereas the other coupling element 121 or 21 is arranged on the opposite side 25. Whenever the coupling elements on the same side and possibly on the same extension plane as that Surface dipoles 1 "are provided, preferably at least one slightly dimensioned gap 41 is provided between the boundary edge 21" of the coupling element 21 or 121 and the boundary edge 17 of the corresponding surface dipole 1 '.
Die beiden Koppelelemente können aber auch elektrisch (z.B. kapazitiv) oder galvanisch miteinander verbunden sein, z.B. über eine Verbindung, die in dem Abstandsraum zwischen den beiden innenliegenden Enden der Dipolhälften vorgesehen ist, und/oder über eine oder mehrere Brückenverbindungen über die Dipolhälften hinweg. Das Anpass- Netzwerk oder Teile davon können zudem auch auf dem zweiten Koppelelement oder auf beiden Koppelelementen vor- gesehen sein.The two coupling elements can also be electrically (e.g. capacitively) or galvanically connected, e.g. via a connection which is provided in the spacing space between the two inner ends of the dipole halves and / or via one or more bridge connections across the dipole halves. The matching network or parts thereof can also be provided on the second coupling element or on both coupling elements.
Figur 7 zeigt vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel wie Figur 6, jedoch mit dem Unterschied, dass zur Anpassung hin zu niedrigeren Frequenzen ohne Ausdehnung der genutzten Fläche die Dipolhälften 1' asymmetrisch mit oder ohne ihre Koppelelemente zu ihren Dachkapazitäten 14 angeordnet sind, so dass die Überstände 16 der Dachkapazität an den jeweils außenliegenden Enden der beiden Dipolhälften 1' quer zur Längsrichtung der Dipolhälften 1' unterschiedlich weit überstehen.Figure 7 shows in principle the same embodiment as Figure 6, but with the difference that to adapt to lower frequencies without extending the area used, the dipole halves 1 'are arranged asymmetrically with or without their coupling elements to their roof capacities 14, so that the Overhangs 16 of the roof capacity at the respective outer ends of the two dipole halves 1 'project at different distances transversely to the longitudinal direction of the dipole halves 1'.
Nur der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass die Antenne auch ohne Substrat ausgebildet sein kann. Die Antennenanordnung ist dann beispielsweise unter Verwendung von Dipolhälften und unter Verwendung zumindest eines Koppelelementes, das beispielsweise aus Metallblechen gefräst oder gestanzt sein kann, bevorzugt über Abstandshalter zur erläuterten Antennenanordnung zusammenge-
fügt .
For the sake of completeness, it is pointed out that the antenna can also be designed without a substrate. The antenna arrangement is then, for example, using dipole halves and using at least one coupling element, which can be milled or stamped, for example, from sheet metal, preferably via spacers to form the antenna arrangement explained. adds.