DE2363342A1 - Elektrische antenne - Google Patents
Elektrische antenneInfo
- Publication number
- DE2363342A1 DE2363342A1 DE2363342A DE2363342A DE2363342A1 DE 2363342 A1 DE2363342 A1 DE 2363342A1 DE 2363342 A DE2363342 A DE 2363342A DE 2363342 A DE2363342 A DE 2363342A DE 2363342 A1 DE2363342 A1 DE 2363342A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- direct current
- circuit
- antenna according
- signals
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
Description
PAT E N TA N WA LT E Dipl.-lng. H.Seiler DipL-lng. ,J.Pfenning Dipl.-Phys. K. H. Meinig
1 Berlin 19
Oldenburgallee IO Tel. 03O/SO4 55 21 /22
Drahtwort: Seilwehrpatent
Postscheckkonto; Berlin-West 59 3S-1O2
17* Dezember 1973 Me/Cw
BALL BROTHERS
RESEARCH CORPORATION Muncie, Indiana 47302 USA
RESEARCH CORPORATION Muncie, Indiana 47302 USA
Elektrische Antenne
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne, mit einer
ferritbeschichteten dielektrischen Schicht, die zwischen einer Grundplatte oder Basisschicht und einer weiteren
Leiterschicht angeordnet ist'und die sich aus den einzelnen Antennenelementen und/oder den Zuleitungen zusammensetzt.
Der hier interessierende Antennenaufbau ermöglicht es, daß die Resonanzfrequenz eines HP—-Strahlers und/oder
die Strahlungsrichtung eines elektromagnetischen Feldes bzw. eines Bereiches derartiger Strahler dadurch steuerbar
ist, daß Gleichstrom durch den Strahler-und/oder die
Zuleitungen hindurchgeschickt wird.
4Ö3843/ÖSS8
2383342
Ausgegangen wird hierbei von einem Stand der Technik, wie er etwa der US-PS 3 713 162 entspricht.
Der nachfolgend näher beschriebene Antennenaufbau ist in Form einer Mikrostreifenantenne ausgebildet, wobei
die jeweilige HF-Zuleitung und/oder die HF-Strahler bzw. Sender vorzugsweise auf einer Fläche einer dielektrischen
Schicht ausgebildet werden, indem hierfür her—
kömmliche fotoresistente Ätztechniken oder dergleichen Anwendung finden,mittels welcher sich der Antennenaufbau
in Form einer gedruckten Schaltung herstellen läßt«
Bekanntlich ist es oft wünschenswert, die Bandbreite oder den Bereich möglicher Arbeitsfrequensen irgendeines
gegebenen Antennenaufbaus zu vergrößern, wobei entweder
ein derartiger Antennenaufbau für sich oder dieser in einer S.erie entsprechender Antennen Verwendung finden
kann. Wie nachfolgend noch im einzelnen ausgeführt werden wird, läßt sich dann , wenn das dielektrische Material
einer Mikrostreifenantenne mit einem Ferritmaterial beschichtet wird, die Resonanzfrequenz des Mikrostreifenstrahlers
dadurch verändern, daß durch den Strahler ein Gleichstrom hindurchgeschickt wird i wodurch sich die
Permeabilität des ferritbeschichteten Dielektrikums in der Umgeb^ung des Strahlers veränderte Derartige Veränderungen
in der relativen Permeabilität des Dielektrikums
verschiebe^,die effektive elektrische Länge oder eine
andere Dimension des Mikrostreifen-Strahlers oder es läßt sich entsprechend die Arbeitsfrequenz variieren.
Dementsprechend ermöglicht der vorliegende Antennenaufbau eine kontrollierte Vergrößerung der effektiven Bandbreite
irgendeiner gegebenen Antennendimensionierung.
Eine elektronisch abgetastete Antennenanordnung auf die
hier Bezug genommen wird, ist im allgemeinen kostenaufwendig
und im Vorrichtung saufbau komplex. Es .wird jedoch
nachfolgend, im einzelnen aufgezeigt werden können, daß der vorliegende Antennenaufbau in sehr wirtschaftlicher
Weise nach Art einer gedruckten Schaltung hergestellt werden kann, die dann einer Mikrostreifen-Antennenanordnung
entspricht, deren Strahlungsrichtung selektiv oder steuerbar als Funktion eines variablen Stromes bzw. einer Spannung
abgelenkt und abgetastet werden kann. Die Verwendung einer variablen Spannung ermöglicht die Ablenkung bzw. Abtastung
in einer koordinaten Richtung, während zwei veränderliche Spannungen die zweidimensional Ablenkung entlang beider
koordinaten Richtungen ermöglichen. Der neue Antennenaufbau gestaltet sich extrem einfach, betriebssicher und preiswert.
Darüberhinaus ist es mit diesem Antennenaufbau auch besonders einfach, die Bereichsablenkung zu erzielen, da hierfür nur
die Veränderung der Gleichspannung oder des Stromes erforderlich ist. Da die Techniken zur Schaffung variabler Spannungen
403843/0888
bzw. Ströme mit vorgegebenen Wellenformen einfach sind, ist es auch ohne weiteres möglich, die Äntennenanordnung
in der vorliegenden Ausbildungsform leicht zu steuern und hierbei komplexen Ablenkungsmustern und entsprechenden
Äbtastmöglichkeiten zu folgen.
Weiter ist dadurch, daß der vorliegende Antennenaufbau .
extrem dünn ist, verglichen mit herkömmlichen vergleichbaren Antennenanlagen, es ohne weiteres möglich und vorteilhaft,
diese an stromlinienförmigen Fahrzeugen wie etwa Flugzeugen oder Raketen zur Anwendung zu bringen, wobei
keine Abweichungen aus der Stromlinienform erforderlich werden oder nur minimale Auslenkungen aus dieser erforderlich
sind, was sowohl für die Innenseite als auch die Außenseite der Fahrzeughaut zutrifft. Auch ist ohne
weiteres verständlich, daß dadurch das die Antenne im wesentlichen aus einer dünnen Anordnung nach Art einer
gedruckten Schaltung besteht, diese bei geeigneter Vorwahl des dielektrischen Materials sehr flexibel ist, so daß sie
sich in ihrer Gesamtheit leicht der Außenhaut eines Fahrzeuges oder auch einer anderen gewünschten Form anzupassen
vermag.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die beispielsweise Ausführungsformen
darstellen sollen. Es bedeutet:
—5—
409843/0668
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
einer Antennenanordnung mit der Möglichkeit
der Strahlungsabtastung bzw. Ablenkung in einer Dimension über die Steuerung eines Gleichstromes entlang bestimmter Abschnitte der HF-Zuleitung,
einer Antennenanordnung mit der Möglichkeit
der Strahlungsabtastung bzw. Ablenkung in einer Dimension über die Steuerung eines Gleichstromes entlang bestimmter Abschnitte der HF-Zuleitung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Folge schematischer Diagramme zur Darstellung
der Veränderung der Strahlungsrichtung mit einem Gleichstrom für den Antennenaufbau nach Ausführungs—
beispiel 1,
Fig. 4 eine beispielsweise Draufsicht auf einen Mikrostreifenstrahler
mit einem Gleichstromkreis zur Veränderung der Resonanzfrequenz,
Fig. 5 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel
mit schaltbaren Dioden zur weiteren selektiven Abwandlung der Strahlungssteuerungskennlinien der
Anordnung und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei—
spiels einer zweidimensional steuerbaren
'409843/0668
Mikrostrelfenantennenanordnung mit zwei getrennten Gleichstromkreisen
in den HF—Zuleitungen zur Steuerung der Strahlungsrichtung entlang zweier koordinaten Achsen.
in -
Die Fig. 1 dargestellte gedruckte Leiterplatte 10 ist in ·
Fig. 2 im Querschnitt abgebildet. Die gedruckte Schaltung besteht im wesentlichen aus einer leitenden Schicht 12, deren
Muster durch Wegätzen einiger Flächenbereiche auf einer dielektrischen Schicht 14 vorgegeben ist, wobei die ebene und
einzelne Schichtanordnung des Leitermusters sich auf der
Oberseite des dielektrischen Stoffes befindet. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform setzt sich das Leitermuster sowohl
aus den HF-Zuleitungen als auch den HF-Sektoren zusammen, wobei auf die Überlagerung mit Gleichstromkreisen später noch
näher eingegangen wird« Das dielektrische Material 14 ist mit herkömmlichen Ferritmaterialien von Mikrowellenqualität, wie
in Fig. 2 angedeutet, beschichtet, worunter hier ein homogenes Verteilen des Ferritmaterials innerhalb der Materialschicht
14 zu verstehen ist, und liegt hierbei zwischen der ebenen Anordnung der elektrischen Leiter 12 und einer Grundplatte 16
aus elektrisch*leitendem Material. Die Grundplatte 16 ist
im Ausführungsbeispiel mit der Rückseite der dielektrischen
Schicht 14 verklebt, und zwar über die gesamte Fläche des dielektrischen Materials. Andererseits ist es auch möglich,
daß die Grundplatte 16 unmittelbar aus einem leitenden Oberflächenabschnitt eines Fahrzeuges, wie etwa eines Flug—
zeuges oder dgl., besteht.
409843/0668
23633A2
Die in Fig. 2 gezeigte ferritbeschichtete bzw. Ferritmaterial gleichmäßig verteilt "aufnehmende dielektrische Schicht 14
kann ein herkömmliches dielektrisches Material, so etwa ein Mikrowellenferritpuder, welches in herkömmlicher Ver—
fahrensweise innerhalb der Schicht verteilt wird, sein.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, die dielektrische' Schicht mit einem flächenförmigen Ferritmaterial, etwa wiederm
einer entsprechenden Schicht, zu belegen- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die ebene oder Einzelschichtanordnung
der dielektrischen Leiter 12 -mittels eines fotoresistenten
chemischen Ätzverfahrens, wie es allgemein bei der Herstellung
von gedruckten Schaltungen Eingang gefunden hat, gefertigt worden.
In Fig. 1 ist eine lineare Anordnung von vier Mikrostreifen-Strahlern
N , N , N und N abgebildet. Zu jedem dieser Strahler gehört eine HF-Zuleitung, die der Gesamtheit des
Zuleitungssystems zuzuordnen ist, in welchem das ursprüngliche
HF-Eingangssignal bei 18 zunächst am Punkt 20 in zwei gleiche Energiesignale aufgeteilt wird. Beim Nichtvorhandensein
irgend eines Gleichstromfeldes, wie nachfolgend noch näher ausgeführt werden wird, befinden sich die beiden
geteilten
409843/0 668
Signalflüsse auf gleicher Phase mit der die sich auch über die HF-Zuleitungsänordnung bewegen.
. Bei den Punkten 22 und 24 erfolgt eine weitere Teilung
der auf zwei Zuleitungen aufgeteilten Signalinformation
auf nunmehr insgesamt vier Leitungen, wobei sich diese Signale untereinander wieder auf gleicher Phase
befinden und diese unmittelbar den Mikrostreifenstrahlern , wie aus Pig. I ersichtlich, zugeleitet sind.
Für den Fall, daß die Beaufschlagung der Anordnung mit einem Gleichstrom Null ist, liegen alle Elemente der
linearen Anordnung nicht nur untereinander auf gleicher Phase, sondern die Signale haben darüber hinaus den
gleichen Energieinhalt, so daß sich die ergebende Abstrahlung linear verhält, d. h„, daß--.diese senkrecht
zur Ebene der gedruckten Schaltungsanordnung verläuft,
wie das schematisch in Fig. 3 angedeutet ist« Ferritmaterialien, wie sie in der Vergangenheit Anwendung
fanden, führten zu relativen Phasenverschiebungen in den HF-Signalen, so wie das beispielsweise in den
US-PS 3 553 733 von Buck und 3 377 592 von Robieux et al. aufgezeigt ist. Die bisher bekannten Anordnungen bestanden
aus verhältnismäßig massereichen Leiterführungen und/oder externen elektromagnetischen Einrichtungen, so daß
sie sich relativ kostspielig zufolge ihrer Komplexität gestalteten.
409843/0868
Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten
Antennenanordnung wesentlich, daß sie von einem ferritbeschichteten Dielektrikum ausgeht, welches in herkömmlicher
Weise so abgewandelt werden kann, daß erforderliche Phasenverschiebungen zwischen der Anordnung
der Strahler und der erreichbaren Strahlungssteuerung
gegebenenfalls vorgebbar sind. So kann beispielsweise , wie sich in Verbindung mit Fig. 1 erkennen läßt, eine
veränderbare Gleichstromquelle 26 mit einem entsprechenden Gleichstromkreis innerhalb der Anordnung der
elektrischen Leiter 12 verbunden werden und aisfe durch
Variation des Gleichstromes die nötige Phasenverschiebung eingestellt werden. Selbstverständlich könnte die
Stromquelle 26 in Ausführungsbeispiel auch durch eine Spannungsquelle ersetzt werden, da jedoch die Phasen—
Verschiebung und/oder andere Effekte in diesem Zusammenhang gewünscht und beschrieben werden sollen, und zwar
proportional zum Gleichstrom, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer variablen Gleichstromquelle
ausgegangen,
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 fließt der Gleichstrom entlang der isolierten Segmente 28, 30 und 32
des HF-Zuleitungssystems. Es hat sich gezeigt, daß dann,
wenn Gleichströme durch die Mikrostreifenzuleitungen
über das ferritbeschichtete Dielektrikum fließen,
403843/0668
-.10 -
sich eine gesteuerte Phasenverschiebung bezüglich der HF-Signale, die desgleichen über diese Leitungsabschnitte
gegeben sind, erzielen läßt.
Wie sich aus Fig. 1 unschwer entnehmen läßt, werden die zu den.Mikrostreifenstrahler N1 geleiteten HF-Signale
keinerlei Phasenverschiebungen erfahren. Demgegenüber werden jedoch diejenigen HF-Signale, die dem Mikrostreifenstrahler
N_ zufließen, eine zusätzliche Phasenverschiebung
erfahren, die proportional zu dem Strom ist, der entlang des isolierten Segmentes 28 fließt und
proportional zur Länge des Segmentes 28.
In gleicher Weise wird ein zum Strahler. N3 gegebenes
HF-Signal eine entsprechend zusätzliche Relativverschiebung in der Phase erfahren, da der Gleichstromkreis dort
eine Serienschaltung bildet und exakt der gleiche Gleichstrom sein muß, der einerseits im Segment 30 wie andererseits
auch im Segment 28 fließt, wobei hier jedoch die Länge des*Segments 30 dem doppelten der Länge
des Segments 28 entspricht. Somit werden diese Signale eine relative Phasenverschiebung aufweisen, die den doppelter
bezüglich des Strahlers N3 entspricht. In gleicher Weise
erfahren auch die dem Strahler N4 zugeführten Signale
eine Phasenverschiebung entlang des Segmentes 32 des Gleichstromzweiges, wobei hier die Länge gleich der Hälfte
- 11 -
409843/0688
- ii -
des Segmentes 30 ist und die volle Länge des Segmentes 28 hinzukommt. Damit erreichen die Signale den Strahler
N mit dem Dreifachen der Phasenverschiebung bezüglich der Phase jener Signale, welche dem Strahler N_ zugeführt
sind.
Die Segmente 28, 30 und 32 der HF-Zuleitung in Fig. 1 sind von den anderen Abschnitten der HF-Zuleitung bezüglich
der Gleichstromkreise isoliert, wobei die Isolationsstellen aus den Elementen 34 bestehen, die den Fluß des
Gleichstromes blockieren,HF-Signale jedoch passieren lassen.
Die Elemente 34 entsprechen im wesentlichen den Blockierungskondensatoren . für Gleichstrom, wie sie in Verbindung mit
niederfrequenten elektronischen Kreisen Anwendung finden. Um einen maximalen Fluß hochfrequenter Ströme sicherzustellen,
sollten die "Platten" der Kopplungselemente etwa einem Viertel der Wellenlänge entsprechen und der
Abstand vorzugsweise nicht mehr als ein Zwei- bis Drei— tausendstel eines Inch, wobei selbstverständlich die
dielektrischen und magnetischen Parameter des ferritbeschichteten Dielektrikums mit eingehen.
Zwischenverbindungen der isolierten Abschnitte der HF-Zuleitung stellen die Elemente 36,38 und 40 dar, die
die HF-Signale blockieren und den Gleichstromfluß nicht unterbrechen. Die genannten Elemente entsprechen im großen
409843/0668
und ganzen den gewöhnlich in elektrischen Schaltkreisen verwendeten HF-Feldspulen. Um Interferenzen mit HP-Strömen
in den HF-Zuleitungen auf ein Minimum herabzusetzen, sind die Gleichstromkreise 36 und 38 und 40 mit offenen Leitersegmenten
42 versehen, deren Dimensionierung und Abstand so
gewählt ist, daß diese Nebenerscheinungen vermieden werden.
Ein vollständiger Gleichstromkreis in der Schichtanordnung der elektrischen Leiter 12 ist som—it folgendermaßen aufgebaut;
Er besteht aus den Elementen oder Abschnitten 36,38 und 40 über die der Gleichstrom zu fließen mag, während die
HF-Signale blockiert werden, zusammen mit den isolierten HF-ZuleitungSegmenten 28,30 und 32. Der Gleichstromkreis
ist bei 44 geerdet.
Das schematische Diagramm von Fig. 3 zeigt in der obersten Zeile die Situation f die dann vorliegt, wenn kein Strom in
dem Gleichstromkreis von der Stromquelle 26 fließt, wobei dann alle Mikrostreifenstrahler mit der gleichen Impulsenergie
versorgt werden und gleiche Phasen besitzen, so daß eine Strahlungsrichtung entsteht, die senkrecht auf der Ebene der
linearen Antennenanordnung steht» Dann jedoch, wenn von der Stro?raquelle 26 ein. Strom I^ in den Stromkreis gegeben wird,
ergeben sich relative Phasenverschiebungen der HF-Signale über die isolierten Segmente 28, 30 und 32, wobei diese
proportional zur Amplitude des Stromes I^ und zur Länge der
- 13 -
409843/0668
HF-Zuleitungen ist. Entsprechend ist für den Fall des Stromflusses der Größe T die Situation,wie in Fig. in
der zweiten Zeile dargestellt, wobei die Phasenverschiebund, d. h. der relative Phasenwinkel,zwischen der
Einspeisung oder den TreiberSignalen zu den vier Mikrostreifensendern
jeweils um 10° differiert, so daß eine AbStrahlungsrichtung vorgegeben wird, wie sie durch den
Pfeil angedeutet ist.
Bei einer weiteren Vergrößerung des Gleichstromes auf ' einen Betrag ~L ergibt sich die in der dritten Zeile
von Fig. 3 wiedergegebene Abstrahlungssituatxon, wobei die Phasenverschiebung zwischen benachbarten Elementen
für die Signale jeweils 30° beträgt. Auf diese Weise
läßt sich bei der beispielsweise dargestellten linearen Anordnung die Abstrahlungsrichtung in einer Dimension
variabel, schwenken, und zwar zufolge der Variation des Stromes oder der Spannung an der Quelle 26.
Im übrigen zeigt die dargestellte und beschriebene Ablenkung
der Abstrahlrichtung der Antennenanlage, daß es möglich ist, auch die jeweilige Resonanzfrequenz der
Mikrostreifenstrahler mit dieser Antennenanordnung zu verändern, wie sich das schematisch aus Fig. '4 entnehmen läßt.
Danach ist einer der Mikrostreifenstrahler 50 mit einem Gleichstrom verbunden, und zwar über die Segmente 52 und
. —14 -
409843/0668
• - 14 -
welche die Eigenschaft haben, Gleichstrom ungehindert fließen zu lassen, während die HF-Signale blockiert
werden, wobei die Einspeisung über'eine Gleichstromquelle
oder eine Spanraingsquelle 56 erfolgt. Wenn nun ■
der Betrag der Gleichstromquelle oder Spannungsquelle 56 variiert wird, dann wird zufolge-des Ferritmaterials
ein Unterschied in den Werten der magnetischen Permeabilität auftreten, was wiederum die effektive elektrische
Länge - und zwar annähernd im Ausführungsbeispiel um
eine halbe Wellenlänge bei Resonanz — des Strahlers 50 verändert, und zwar in Übereinstimmung mit der Gleichung
' Die Variationsmöglichkeit, der Resonazfrequenz
des Mikrostreifenstrahler-s 50 bedeutet nun
aber, daß die vorliegende Antennenanordnung im Gegensatz zu den relativ schmalen Bandbreitenstrahlern eine
erhebliche Erweiterung der Bandbreite zuläßt.
Es soll hervorgehoben werden, daß der Abtastvorgang bzw. die Ablenkung der· Resonanzfrequenz der Strahler, wie in
Fig. 4 anhand nur eines Mikrostreifenstrahlers angedeutet,
selbstverständlich für eine oder mehrere deratige Strahler der Gesamtanordnung,beispielsweise etwa für eine Anordnung
nach Fig. !,ausführbar ist.
Bei Verwendung von elektrischen Gleichströmen, wie sie in Verbindung mit den HF-Zuleitungen gemäß Fig. 1 zur
■ - 15 409843/0668
-■ 15 -
Anwendung kommen, ist es darüber hinaus auch möglich,
selektiv die Schwenkung der Abstrahlung der Anordnung als Funktion der Spannung unter Verwendung schaltbarer Dioden,
wie aus Fig. 5 ersichtlich, zu variieren. Bei den Dioden
kann es sich um Zener—Dioden handeln, welche selektiv
bei Verwendung unterschiedlicher Gleichspannungshöhen betätigbar sind und/fcder es kann sich um steuerbare Dioden
handeln, die unter der Kontrolle eines Kleinstkomputers oder anderer Steuerorgane eine Veränderung entweder der
HF- und/oder der elektrischen Gleichstromkreise ermöglichen, um weitere vorgebbare Änderungen in den relativen Phasen verschiebungen
zwischen den verschiedenen Strahlern in der Anordnung zu erreichen.
Eine zweidimensionale Anordnung von Mikrostreifensendern ist in einer beispielsweisen Ausführungsform in Fig. 6
wiedergegeben. So sind beispielsweise in Fig. 6 vier lineare Anordnungen 100, 102, 104 und 106 in gegenseitiger
Seitenlage angeordnet, die die zweidimensionale Verschiebungsmöglichkeit vorgeben. Jede der linearen Anordnungen
besitzt eine in der dargestellten Weise aufgebaute. HF-Zuleitung in Verbindung mit geeigneten Gleichstromkreisen
für die Ablenkung der Strahlung in der X-Richtung (d. h. zwischen unterem und oberem Abschnitt in Fig. 6) in Übereinstimmung
mit den Änderungen des Stromes I der Stromquelle 108.
- 16 —~ 409843/08 6 8
Darüber hinaus sind jeweils HF-Eingänge 110,112, 114 und 116 in Aufwärtsrichtung geführt und in der dargestellten
Weise mit der HF-Zuleitung in Verbindung gebracht, zu welcher ein elektrischer Gleichstromkreis gehört,
über welchen die relativen Phasen der HF-Signale jeweils den linearen Anordnungen zuführbar sind, so daß
sich hierüber eine Strahlungsablenkung in Y-Richtung,
d. h. in Fig. 6 von links nach rechts, ergibt. Die jeweilige Phasenänderung ist proportional dem Strom I
der Stromquelle 118, wobei die HF-Signale über die isolierten HF-Zuleitungsabschnitte 120, 122 und 124
gegeben werden, die mittels der Schaltelemente 126, und 130 aus der in Fig. 6 ersichtlichen Form eingeschaltet
sind, wobei die letzt genannten Elemente als Kreise wirken, die den Gleichstrom durchlassen, während sie
die HF-Signale sperren.
Die Wirkungsweise der zweidimensionalen Anordnung entspricht
genau derjenigen der eindimensionalen mit dem Unterschied, daß die Richtungsvorwahl nun in beiden
Richtungen eines XY koordinaten Systems möglich wird. Hierfür ist es nur erforderlich, die Werte des Stromes
Ιχ und I der Stromquellen 108 und 118 entsprechend
zu variieren.
- 17 -
409843/0668
Claims (12)
- - 17 Patentansprüche( 1.1 Antennenaufbau bestehend aus einer elektrisch leitenden Grundfläche (16), einer Schichtanordnung eines elektrischen Leiters (12) mit wenigstens einem HP-Strahler (N bis N.) und hiermit verbundenen HF-Zuleitungen, sowie einer dielektrischen Ferritmaterial enthaltenden bzw. mit diesem beschichteten Schicht (14), die zwischen Grundplatte (16) und der einzelnen Leiterschichtanordnung (12) liegt, wobei die Schichtanordnung (12) mit einem Gleichstromkreis, dessen Gleichstrom durch wenigstens einen vorgegebenen Abschnitt der elektrischen Leiterschichtanordnung (12) geleitet werden kann, beaufschlagt ist.
- 2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßder Gleichstromkreis mit wenigstens einem HF-Strahler verbunden ist,, wobei die Resonanzfrequenz des Strahlers durch Veränderung der Permeabilität des Ferritmaterials innerhalb des Dielektikums zufolge Gleichstrombeaufschlagung steuerbar ist.
- 3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gleichstromkreis Elemente eingefügt sind, -die die Weitergabe der HF-Signale blockieren, den Gleichstrom jedoch'1 durchlassen und die den Strahler mit einem vollständigen- 18 - ~~ 409843/0668- 18 Gleichstromkreis verbinden.
- 4. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromkreis mit der bzw. den HF-Zuleitungen · in Verbindung steht und durch Steuerung des die Anordnung durchfließenden Gleichstromes- eine Phasenverschiebung vorgebbar ist.
- 5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Gleichstromkreis Elemente, die den Fluß des Gleichstromes unterbrechen und. die HF-Signale .durchlassen gehören, wobei diese in die HF-Zuleitung zur.Isolierung vorgegebener Abschnitte gegen den elektrischen Gleichstrom eingeschaltet sind und Mittel, die die HF-Signalleitung unterbrechen und die Weiterleitung des Gleichstromes ermöglichen, wobei diese zur Zwischenverbindung der isolierten Abschnitte in dem vollständigen Gleichstromkreis liegen.
- 6. Antenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (34) zur Unterbrechung des Gleichstromflusses und Weitergabe der HF-Signale aus zwei in dichtem Abstand, aber galvanisch getrennten parallelen elektrischen Leiterabschnitten der einzelnen Leiterschichtanordnung bestehen.- 19 409843/0868
- 7. Antenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (36,38,40) zur Blockierung der HF-Signale und Weiterleitung des Gleichstromes aus elektrischen Leiterbahnen mit offenen Leiterelementen (42) zur Reflexion offener HF-Kreisbedingung bei einer gegebenen HF-Arbeitsfrequenz bestehen.
- 8. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdie Antennenanordnung aus einer Mehrzahl von HF-Strahlern mit Phasenverschiebungsmöglichkeit besteht-, die ein Abstrahlungsmuster in variabel vorbestimmbarer Richtung vorgeben und daß die HF-Zuleitungen zu den Strahlern die Aufteilung der HF-Eingangsenergie auf die einzelnen HF-Strahler mit vorgegebenen relativen Phasenwinkel in Abhängigkeit von einer Gleichstrombeaufschlagung er— möglichen und.daß Gleichstrombahnen entlang ausgewählter Abschnitte der Gleichstromzuleitungen zur Steuerung des ralativen Phasenwinkels als Funktion des Gleichstrombetrages vorgesehen sind.
- 9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromkreis sich aus Mitteln zum Unterbrechen des Gleichstromflusses und gleichzeitigem Durchlassen der HF-Signale innerhalb der HF-Zuleitung zur Isolierung bestimmter Abschnitte der HF-Zuleitung gegenüber dem- 20 -409843/0638Gleichstromkreis und aus Mitteln zum Blockieren der HF-Informationen und Durchlassen des Gleichstroms bezüglich Zwischenverbxndung der isolierenden Abschnitte eines vervollständigten elektrischen Glexchstrornkrexses zusammensetzt.
- 10. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von HF-Strahlern in einer zweidimensionalen Anordnung vorgesehen ist und daß zu dem Gleichstromkreis ein erstes den Gleichstrom zur Steuerung der vorgegebenen Richtung der Abstrahlung in einem Koordinatensystem weiterleitendes Element und ein zweites, das Durchlassen eines zweiten Gleichstromes zur Steuerung der Richtung des Abstrahlungs- bzw. Phasenmusters in der zweiten Koordinatenrichtung bewirkenden Element, gehören.
- 11. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß steuerbare Schaltelemente mit wenigstens einer der genannten HF-Zuleitungen verbunden sind und daß die Elemente.für den Gleichstromkreis des weiteren der. auswählbaren Änderung der relativen Phase der HF-Informationen, die den HF-Strahlern zugeführt werden, dienen.
- 12. Antenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Schaltelemente aus wenigstens einer Diode bestehen.409843/0668Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00352034A US3811128A (en) | 1973-04-17 | 1973-04-17 | Electrically scanned microstrip antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2363342A1 true DE2363342A1 (de) | 1974-10-24 |
Family
ID=23383513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2363342A Withdrawn DE2363342A1 (de) | 1973-04-17 | 1973-12-17 | Elektrische antenne |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3811128A (de) |
CA (1) | CA984964A (de) |
DE (1) | DE2363342A1 (de) |
FR (1) | FR2226759B1 (de) |
GB (1) | GB1419878A (de) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3938161A (en) * | 1974-10-03 | 1976-02-10 | Ball Brothers Research Corporation | Microstrip antenna structure |
US4035807A (en) * | 1974-12-23 | 1977-07-12 | Hughes Aircraft Company | Integrated microwave phase shifter and radiator module |
GB1529361A (en) * | 1975-02-17 | 1978-10-18 | Secr Defence | Stripline antenna arrays |
US3971125A (en) * | 1975-03-03 | 1976-07-27 | Raytheon Company | Method of making an antenna array using printed circuit techniques |
US3978488A (en) * | 1975-04-24 | 1976-08-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Offset fed electric microstrip dipole antenna |
US3972050A (en) * | 1975-04-24 | 1976-07-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | End fed electric microstrip quadrupole antenna |
US4074270A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multiple frequency microstrip antenna assembly |
JPS5923123B2 (ja) * | 1976-08-30 | 1984-05-31 | 新日本無線株式会社 | マイクロ・ストリツプライン・アンテナ装置 |
US4259670A (en) * | 1978-05-16 | 1981-03-31 | Ball Corporation | Broadband microstrip antenna with automatically progressively shortened resonant dimensions with respect to increasing frequency of operation |
ATE58031T1 (de) * | 1980-11-17 | 1990-11-15 | Ball Corp | Verfahren zum herstellen eines planarphasenschiebers. |
USRE32369E (en) * | 1980-11-17 | 1987-03-10 | Ball Corporation | Monolithic microwave integrated circuit with integral array antenna |
US4490721A (en) * | 1980-11-17 | 1984-12-25 | Ball Corporation | Monolithic microwave integrated circuit with integral array antenna |
US4600018A (en) * | 1982-06-02 | 1986-07-15 | National Research Development Corporation | Electromagnetic medical applicators |
US4477813A (en) * | 1982-08-11 | 1984-10-16 | Ball Corporation | Microstrip antenna system having nonconductively coupled feedline |
US4684952A (en) * | 1982-09-24 | 1987-08-04 | Ball Corporation | Microstrip reflectarray for satellite communication and radar cross-section enhancement or reduction |
US4588994A (en) * | 1982-10-18 | 1986-05-13 | Hughes Aircraft Company | Continuous ferrite aperture for electronic scanning antennas |
US4613868A (en) * | 1983-02-03 | 1986-09-23 | Ball Corporation | Method and apparatus for matched impedance feeding of microstrip-type radio frequency antenna structure |
US4589422A (en) * | 1983-02-04 | 1986-05-20 | National Research Development Corporation | Electromagnetic medical applicators |
US4547779A (en) * | 1983-02-10 | 1985-10-15 | Ball Corporation | Annular slot antenna |
US4908615A (en) * | 1987-06-26 | 1990-03-13 | Texas Instruments Incorporated | Traffic light control system and method |
US5281974A (en) * | 1988-01-11 | 1994-01-25 | Nec Corporation | Antenna device capable of reducing a phase noise |
JPH0374909A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-29 | Nissan Motor Co Ltd | 電子制御アンテナ装置 |
US5355139A (en) * | 1989-09-08 | 1994-10-11 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Microstrip antenna system |
US5453752A (en) * | 1991-05-03 | 1995-09-26 | Georgia Tech Research Corporation | Compact broadband microstrip antenna |
US5262794A (en) * | 1991-07-18 | 1993-11-16 | Communications Satellite Corporation | Monolithic gallium arsenide phased array using integrated gold post interconnects |
US5327148A (en) * | 1993-02-17 | 1994-07-05 | Northeastern University | Ferrite microstrip antenna |
US5515059A (en) * | 1994-01-31 | 1996-05-07 | Northeastern University | Antenna array having two dimensional beam steering |
US5502451A (en) * | 1994-07-29 | 1996-03-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Patch antenna with magnetically controllable radiation polarization |
US6452553B1 (en) * | 1995-08-09 | 2002-09-17 | Fractal Antenna Systems, Inc. | Fractal antennas and fractal resonators |
US20050231426A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-10-20 | Nathan Cohen | Transparent wideband antenna system |
US7019695B2 (en) | 1997-11-07 | 2006-03-28 | Nathan Cohen | Fractal antenna ground counterpoise, ground planes, and loading elements and microstrip patch antennas with fractal structure |
US20060119525A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-06-08 | Nathan Cohen | Wideband antenna system for garments |
US6104349A (en) * | 1995-08-09 | 2000-08-15 | Cohen; Nathan | Tuning fractal antennas and fractal resonators |
EP0887879A1 (de) * | 1997-06-23 | 1998-12-30 | Nec Corporation | Phasengesteuerte Antennenvorrichtung |
US5982335A (en) * | 1997-09-25 | 1999-11-09 | Motorola, Inc. | Antenna with low reluctance material positioned to influence radiation pattern |
US6445352B1 (en) * | 1997-11-22 | 2002-09-03 | Fractal Antenna Systems, Inc. | Cylindrical conformable antenna on a planar substrate |
US6472987B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-10-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Wireless monitoring and identification using spatially inhomogeneous structures |
FI113218B (fi) * | 2001-03-15 | 2004-03-15 | Filtronic Lk Oy | Säädettävä antenni |
US20090322619A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Jani Petri Juhani Ollikainen | Performance improvement of antennas |
WO2014169417A1 (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 中国电信股份有限公司 | 长期演进多输入多输出通信系统的多天线阵列 |
US9590292B2 (en) | 2014-12-08 | 2017-03-07 | Industrial Technology Research Institute | Beam antenna |
TWI547015B (zh) * | 2015-01-12 | 2016-08-21 | 均利科技股份有限公司 | 二維天線陣列、一維天線陣列及其單差動饋入天線 |
JP7077587B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2022-05-31 | Tdk株式会社 | デュアルバンドパッチアンテナ |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3680136A (en) * | 1971-10-20 | 1972-07-25 | Us Navy | Current sheet antenna |
US3715692A (en) * | 1972-01-10 | 1973-02-06 | Us Army | Microstrip-slot line phase shifter |
-
1973
- 1973-04-17 US US00352034A patent/US3811128A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-10-30 CA CA184,608A patent/CA984964A/en not_active Expired
- 1973-10-31 GB GB5068773A patent/GB1419878A/en not_active Expired
- 1973-12-17 DE DE2363342A patent/DE2363342A1/de not_active Withdrawn
-
1974
- 1974-01-03 FR FR7400157A patent/FR2226759B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3811128A (en) | 1974-05-14 |
FR2226759B1 (de) | 1977-09-09 |
CA984964A (en) | 1976-03-02 |
FR2226759A1 (de) | 1974-11-15 |
GB1419878A (en) | 1975-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2363342A1 (de) | Elektrische antenne | |
DE69533862T2 (de) | Basisstation für zellulares Telekommunikationssystem mit Antennensteuerungsanordnung und Antennensteuerungsanordnung | |
DE60204672T2 (de) | Über öffnungen in der massefläche des wellenleiters abstimmbarer phasenschieber | |
DE4136476C2 (de) | Höchstfrequenzlinse und Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung mit einer solchen Linse | |
EP3465817B1 (de) | Antennenvorrichtung für einen radardetektor mit mindestens zwei strahlungsrichtungen und kraftfahrzeug mit zumindest einem radardetektor | |
DE3042456C2 (de) | ||
DE112018007422B4 (de) | Wellenleiter-schlitzgruppenantenne | |
DE2339156A1 (de) | Antenne fuer den betrieb in ersten und zweiten frequenzbereichen | |
DE2834905A1 (de) | Ultrahochfrequenz-phasenschieber und abtastantennen mit derartigen phasenschiebern | |
DE2362913C3 (de) | Spiralantenne | |
DE2610324A1 (de) | Phasengesteuerte antennenzeile | |
DE2158416A1 (de) | Antennenanordnung | |
DE102015009221A1 (de) | Verbesserter abstimmbarer Dual-Band-Bandpassfilter | |
DE2717254B2 (de) | Elektrische Gewebe-Schaltmatrix | |
DE2756703C2 (de) | Radarantenne mit einer Parallelplattenlinse | |
DE2020192A1 (de) | Dipolstrahlerelement in Streifenleitungstechnik | |
DE1541463B2 (de) | Antenne mit elektrischer diagrammschwenkung, bestehend aus mehreren einzelstrahlern | |
DE112010002639B4 (de) | Antenneneinrichtung | |
DE922417C (de) | Abstimmbares Magnetron mit einer Vielfachhohlraum-Anode | |
DE3427629C2 (de) | ||
DE4119518C2 (de) | Mikrowellenlinse und Antenne mit elektronischer Verschwenkung | |
DE2729395C3 (de) | Antennenanordnung für die Rundfunkversorgung mit drei vertikalen Strahlern | |
DE3911375C2 (de) | Dioden-Phasenschiebertafel, Anwendung derselben auf eine Mikrowellenlinse sowie eine Antenne mit elektronischer Verschwenkung | |
DE2415898A1 (de) | Antennensystem | |
DE2054169A1 (de) | Strahler mit verschiedenen Polarisa tionsarten fur phasengesteuerte Antennen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8130 | Withdrawal |