DE4313397A1 - Planarantenne - Google Patents

Planarantenne

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DE4313397A1
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Thomas Kaczmarek
Steffen Dr Haffa
Werner Dr Lange
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Hirschmann Richard Co GmbH
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Hirschmann Richard Co GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements

Description

Die Erfindung betrifft eine Planarantenne mit Strahler­ elementen, die jeweils zwei unterschiedliche Schwingungs­ moden von Empfangs- bzw. Sendesignalen unabhängig vonein­ ander empfangen bzw. aussenden.
Eine Planarantenne dieser Art ist aus der DP-A-22 42 316 bekannt. Quadratische Strahlerelemente sind in einer Ebe­ ne angeordnet. Ein Wellentyp, etwa der horizontale Wel­ lentyp, wird bei dieser Empfangsantenne an jeweils paral­ lelen Seiten abgegriffen und in einer Ausgangsleitung zu­ sammengefaßt. An dazu orthogonalen Seiten wird die dazu orthogonal polarisierte Welle, also die vertikal polari­ sierte Welle, abgegriffen und in einer getrennten Aus­ gangsleitung zusammengefaßt. Durch die gleichzeitige Übertragung elektromagnetischer Wellen orthogonaler Po­ larisation ist es daher möglich, ein Frequenzband mehr­ fach auszunutzen (frequency reuse) und mit einer einzigen Antenne zu empfangen.
Bekannt sind weiterhin Speisesysteme, bei denen die Tren­ nung der unterschiedlich polarisierten elektromagneti­ schen Wellen mittels Polarisationsweichen und/oder rauscharmen Konvertern für Reflektorantennen oder Pla­ narantennen erfolgt.
Ausgehend von einer eingangs genannten Planarantenne ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese derart wei­ terzubilden, daß die Antenne für den Empfang bzw. die Ab­ strahlung eines größeren Bereiches unterschiedlicher Fre­ quenzen einsetzbar ist, wobei der Antennenaufbau einfach sein soll.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß bei der eingangs genannten Planarantenne die Strahlerelemente Multiband-Strahlerelemente sind.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es mit einer Pla­ narantenne nicht nur möglich, elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Polarisation, sondern auch unterschied­ licher Frequenz zu empfangen bzw. auszusenden. Eine Ver­ größerung der Apertur der Antenne ist dabei nicht erfor­ derlich, und der Antennenaufbau ist sehr einfach. Neben der sogenannten Polarisation-Diversity-Betriebsart ist damit auch eine Superposition einer Frequenzmultiplexan­ regung möglich, so daß bei der Herstellung der Antennen eine wesentliche Volumen-, Gewichts- und Materialeinspa­ rung bei hoher Integration erreicht wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff Planar­ antenne nicht nur eine ebene Anordnung, sondern eine flä­ chenhafte, gewölbte, sphärische oder zylindrische Anord­ nung bzw. auf einer sphärischen, gewölbten oder zylin­ drischen Oberfläche ausgebildete Antennenanordnung ver­ standen wird. Planarantennen bestehen dabei normalerweise aus direkt gekoppelten oder elektromagnetisch verkoppel­ ten Strahlerelementen bzw. Einzel- oder Elementarstrah­ lern, die flächenhaft angeordnet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Strahlerelemente in Schleifenform ausgebildet. Die Schleifen sind dabei insbesondere ineinander ge­ schachtelt. Jeder Schleife einer geschachtelten Schlei­ fenanordnung ist dabei bezüglich eines zugeordneten Fre­ quenzbands bzw. einer zugeordneten Wellenfrequenz reso­ nant. Sehr vorteilhaft ist es dabei, eine Schleife einer geschachtelten Schleifenanordnung auf einer Seite und eine andere Schleife auf der anderen Seite einer Sub­ stratschicht für die Schleifen auszubilden. Alternativ ist es jedoch auch möglich und vorteilhaft, die ge­ schachtelten Schleifen jeweils auf einem eigenen Träger­ substrat auszubilden, wodurch sich eine Mehrschicht- oder Sandwichstruktur ergibt. Dies hat den Vorteil, daß zwei Schleifen, die als Strahlerelemente bzw. Resonatoren wir­ ken, sich hinsichtlich der Schleifenfläche überlappen können. Dadurch ergeben sich größere Freiheitsgrade im Design der Schleifen.
Jede Schleife eines Strahlerelements weist vorzugsweise zwei Anschlußleitungen auf, so daß neben Signalen aus un­ terschiedlichen Frequenzbändern auch jeweils zwei nach Polarisation getrennte Signale in einem Wellenleiter be­ reitgestellt werden. Die Schleifen bzw. Strahlerelemente sind ringförmig, vorzugsweise jedoch zweidimensisonal symmetrisch. Dadurch können zwei Polarisationsebenen, d. h. zwei Schwingungsmoden gleichzeitig empfangen bzw. abgestrahlt werden. Vorteilhaft ist dabei eine Form der Strahlerelemente bzw. Schleifen als quadratischer Rahmen. Die Ankopplung der Anschlußleitungen kann dabei auf den vier Seiten des Rahmens erfolgen, wobei je zwei gegen­ überliegende Einspeisungen Moden in derselben Polarisa­ tionsebene anregen. Sollen nicht alle vier Leitungen als Zuleitung wirken, so können je zwei gegenüberliegende Leitungen als Zu- und Ableitung der eingespeisten Leitung verwendet werden. In diesem Fall wird nur ein Teil der elektromagnetischen Energie abgestrahlt bzw. entnommen, während der Rest - im Falle, daß die Strahlerelemente zu Antennenarrays zusammengefaßt sind - zu weiteren Strah­ lerelementen geführt werden. Benachbarte Speiseleitungen sind dann besonders gut entkoppelt, wenn die Anschlußlei­ tungen der quadratischen Schleifen mit den jeweils nicht parallelen Seiten verbunden sind, wodurch sich eine gute Entkopplung auf Grund des 90°-Winkels ergibt. Die Strah­ lerelemente sind vorzugsweise dann, wenn sie zu einem An­ tennenarray vernetzt sind, in Streifenleitertechnik ver­ bunden.
Die Strahlerelemente sind dabei in Parallelschaltung mit­ einander verbunden. Besonders vorteilhaft ist jedoch de­ ren Serienschaltung, weil die Leitungslänge geringer und dadurch die Möglichkeit der Integration einfacher ist.
Vorzugsweise sind die zwei unterschiedlichen Schwingungs­ moden orthogonale Schwingungsmoden, obgleich auch nicht orthogonale Schwingungsmoden möglich sind.
Die Einstellung der elektrischen Länge der Leitungen bzw. die Einstellung der Anregungphase ist vorteilhaft auch mit Phasenschiebern, insbesondere dielektrischen Phasen­ schiebern, durchzuführen. Um insofern Wiederholungen zu vermeiden, wird insbesondere auf die DE-A-41 20 439 der­ selben Anmelderin verwiesen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung sind die Richtdiagramme der unterschiedlichen Schwingungsmoden und/oder Frequenzbereiche unabhängig von­ einander einstellbar. Dies läßt sich vorzugsweise dadurch erreichen, daß die Einstellung der Richtdiagramme durch die Leitungsführung, insbesondere die Änderung der Lei­ tungslängen erfolgt. Die Änderung der Leitungslängen wird vorzugsweise mit Schaltdioden bzw. mit der Umschaltung umschaltbarer Vorspannungen vorgenommen. Es ist jedoch auch möglich, die Einstellung der Richtdiagramme durch die Wahl des Ankoppelfaktors vorzunehmen. Sehr vorteil­ haft ist die Ausführungsform, bei der die Planarantenne mit angeschlossenen Schaltungsteilen auf einem Substrat integriert ist. Dies ermöglicht einerseits die Minimie­ rung von Übergangsverlusten und andererseits kann die Herstellung sowohl der Schaltungsteile als auch des Lei­ tungsnetzwerks und/oder der Strahlerelemente in einem einheitlichen Fertigungsvorgang erfolgen, so daß die Planarantenne noch kostengünstiger gefertigt werden kann.
Die Planarantenne ist jedoch vorzugsweise und alternativ auch als eigener Antennenmodul ausgebildet. Der Antennen­ modul ist dabei an die Signal-Verarbeitungsschaltung, al­ so die aktive Schaltung, ankoppelbar, wie dies beispiels­ weise bei der Rundhohlleiter-Ankopplung handelsüblicher Konverter, insbesondere sogenannter Low-Noise-Konverter als Schnittstelle zwischen Primärstrahler und dem aktiven Teil des Empfangs- bzw. Sendesystems für den Übergang Hohlleiter-Streifenleitung üblich ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung ist ein Winkel zwischen der Flächennormalen der Planarantenne und der Hauptstrahlrichtung, der sogenannte Offsetwinkel einstellbar, und zwar vorzugsweise durch Steuerung der komplexen Anregung der Strahlerelemente nach Betrag und/oder Phase. Die Winkeleinstellung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch die Wahl der Leitungsfüh­ rung zwischen den Strahlerelementen und/oder der An­ schluß-Leitungsführung der Planarantenne. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, die Winkeleinstel­ lung durch die Wahl des Abstands zwischen den ineinander geschachtelten Strahlerelementen und/oder den nebeneinan­ der angeordneten Strahlerelementen vorzunehmen.
Die orthogonal polarisierten Wellenmoden liegen vorzugs­ weise als linear polarisierte Wellen vor. Dabei sollte jeweils eine gute Polarisationsentkopplung durchgeführt werden bzw. vorhanden sein. Es ist jedoch auch möglich, die orthogonal polarisierten Wellenmoden für den Empfang bzw. die Abstrahlung zweier zirkular polarisierter Wellen zu verwenden. Auch hierbei sollte auf jeweils eine gute Polarisationsentkopplung geachtet werden.
Der Empfang bzw. die Abstrahlung von Wellen mit vier un­ terschiedlichen, paarweise orthogonalen Polarisationen, wie beim Empfang bzw. bei der Abstrahlung zweier linear oder zirkular polarisierter Wellen ist gleichzeitig bei einer Entkopplung möglich, die bestenfalls 3 dB beträgt und für monofrequente Anwendungen ungeeignet ist. Für den Betrieb mit unterschiedlichen Polarisationsarten, bei­ spielsweise linear und/oder zirkular, lassen sich Strei­ fenleitungen unterschiedlicher Länge, zum Beispiel mit Dioden umschalten, so daß aus zwei orthogonalen, linear polarisierten Signalen ein zirkular polarisiertes Signal zusammengesetzt wird. Dies kann vorzugsweise durch Zu- oder Abschalten eines Leiterstücks und anschließendes Ad­ dieren der Signale erfolgen, wobei ihre Phasendifferenz etwa 90° beträgt.
Zur Optimierung der Ausleuchtung eines Reflektors ist die Verwendung eines frequenzselektiven Schirms vorteilhaft, mit dem sich Phasen- oder Betragsdifferenzen der einfal­ lenden bzw. abgestrahlten Wellen über die Apertur herbei­ führen lassen. Die Ausleuchtung des Reflektors wird dabei grundsätzlich von der Richtcharakteristik des Antennenmo­ duls bestimmt. Frequenzselektive Schirme bestehen vor­ zugsweise aus parasitären Elementen, die hinsichtlich der steuerbaren Phaseneigenschaften abgestrahlter Wellen in unterschiedlichen Frequenzbereichen eine unabhängige Dia­ grammsynthese ermöglichen. Um Wiederholungen hierzu zu vermeiden, wird auf die DE-A- . . . mit demselben Anmelde­ datum verwiesen, die insofern zum Inhalt der vorliegenden Unterlagen gemacht wird.
Antennenmodule mit unterschiedlichen Richtdiagrammen, insbesondere für den Diversity-Betrieb ergeben sich neben der Struktur des Speisenetzwerkes auch durch die Hinzu­ nahme weiterer Antennenelemente, insbesondere derjenigen, die in Bezug auf höhere Frequenzbänder resonant sind, wo­ bei diese weiteren Antennenelemente als Maßnahme zur Un­ terdrückung von sogenannten Grading-Lobes herangezogen werden.
Zu Unterstützung einer gewünschten De-/Fokusierung ist vorzugsweise wenigstens eine dielektrische Linse vor­ gesehen. Vorteilhafterweise besitzen diese unterschiedli­ che Eigenschaften für verschiedene Wellenlängen. Die Ver­ wendung solcher dielektrischer Linsen schränkt zwar die Bandbreite unerwünscht ein. Andererseits ergeben sich da­ durch jedoch auch erwünschte Effekte bei der Diagramm­ synthese, insbesondere bei weit auseinanderliegenden Fre­ quenzbändern.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Antennenarrays mit quadratischen Strahlerele­ menten;
Fig. 2 die schematische Darstellung eines Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Planarantenne;
Fig. 3a bis 3c schematische Ausführungsformen für die Leitungsankopplung von Strahlerelementen;
Fig. 4 eine schematische Anordnung eines quadratischen Strahlerelements zur Erläuterung und Beschreibung von an dem Strahlerelement auftretenden Schwin­ gungsmoden, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Offset-Para­ bolreflektors unter Verwendung einer Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Planarantenne.
In Fig. 1 sind quadratische Schleifen 1 als Strahlerele­ mente in einem Antennenarray mit einem Abstand a zueinan­ der angeordnet. In waagerechter Richtung sind die jeweils einander gegenüberliegenden Seiten der Quadrate mit Lei­ tungen 2 verbunden, die auf der einen Seite des Arrays zusammengefaßt sind, so daß am Anschluß 3 die in X-Rich­ tung polarisierte Welle einer auf das Antennenarray ein­ fallenden elektromagnetischen Strahlung austritt. In senkrechter Richtung sind die Strahlerelemente 1 über Leitungen 4 jeweils mit den einander gegenüberliegenden Seiten der quadratischen Strahlerelemente verbunden und auf der einen Seite zusammengefaßt, so daß am Ausgang 5 die in Y-Richtung polarisierte Welle austritt. Ein derar­ tiges Antennenarray mit sogenannter Polarisations-Diver­ sity ist bekannt.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Antennen­ array gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Antennenarray sind wiederum quadratische Strahlerelemente 21, 22, 23, 24 in der be­ kannten, in Fig. 1 dargestellten Weise über waagerechte Leitungen 25 und senkrechte Leitungen 26 derart miteinan­ der verbunden, daß an den Ausgängen 27 bzw. 28 die in X- bzw. Y-Richtung polarisierte Welle auftritt, wobei deren Frequenz f1 durch die Abmessungen der Strahlerelemente 21, 22, 23, 24 vorgegeben ist.
Erfindungsgemäß ist nun innerhalb der Strahlerelemente 21, 22, 23, 24 jeweils ein weiteres Strahlerelement 29, 30, 31, 32 vorgesehen, welches ebenfalls quadratisch ist, jedoch kleinere Seitenlängen aufweist. Diese kleineren Strahlerelemente 29, 30, 31, 32 sind in entsprechender Weise wie die größeren Strahlerelemente 21, 22, 23, 24, verbunden, nämlich durch waagrechte Leitungen 33 und senkrechte Leitungen 35 die zu Anschlüssen 37 bzw. 38 je­ weils zusammengefaßt sind, an denen für diese kleineren Strahlerelemente 29, 30, 31, 32 die in X-Richtung polari­ sierte Welle bzw. die in Y-Richtung polarisierte Welle auftritt. Die von den kleinen Strahlerelementen 29, 30, 31, 32 gebildeten polarisierten Wellen weisen eine Fre­ quenz f2 auf, die größer als die Resonanzfrequenz f1 der größeren Strahlerelemente 21, 22, 23, 24 ist.
Vorzugsweise sind die Leitungen 25, 26, die die großen Strahlerelemente 21, 22, 23, 24 verbinden, auf einer an­ deren Ebene, beispielsweise auf der anderen Seite oder einem zusätzlichen Trägersubstrat ausgebildet als die Leitungen 33, 35, die die kleinen Strahlerelemente 29, 30, 31, 32 verbinden.
Mit dem erfindungsgemäßen Antennenarray gemäß Fig. 2 er­ gibt sich eine Planarantenne mit sehr einfachem Aufbau, die den Empfang bzw. die Abstrahlung von elektromagne­ tischen Wellen in zwei Frequenzbändern und jeweils zwei Polarisationsebenen ermöglicht, ohne daß die Apertur der Antenne dafür größer ist als bei der herkömmlichen in Fig. 1 dargestellten Antenne.
In den Fig. 3a, 3b und 3c sind schematisch verschiedene Formen von Strahlerelementen und deren Ankopplung an Lei­ tungen bzw. Verteilernetzwerk dargestellt.
Das in Fig. 3a dargestellte quadratische Strahlerelement ist mit jeder Seite, und zwar in der Mitte der jeweiligen Seite, mit einer Leitung 39, 40, 41, 42 gekoppelt bzw. verbunden.
Fig. 3b zeigt eine geschachtelte Anordnung von zwei Strahlerelementen 43, 44, wobei das größere Strahlerele­ ment 43 an Eckpunkten mit Anschlußleitungen 45, 46 gekop­ pelt bzw. verbunden ist. Das kleinere innenliegende Strahlerelement 44 ist ebenfalls an Eckpunkten des Qua­ drats mit Leitungen 47, 48 verbunden, die in einer ande­ ren Ebene verlaufen als das größere Strahlerelement 43 und an deren Anschlußleitungen 45, 46. Das in Fig. 3c dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen von Fig. 3b lediglich darin, daß die Anschlüs­ se 45, 46, bzw. 47, 48 der Strahlerelemente 43, 44 nicht an den Ecken der quadratischen Strahlerelemente 43, 44, sondern in der Mitte der Seitenlängen angekoppelt sind.
Fig. 4 zeigt ein quadratisches Strahlerelement 50 mit ei­ nem Leiteranschluß 51, welcher sich in der X-Richtung er­ streckt. Das quadratische Strahlerelement 50 weist die Seitenlänge L auf. Für das aus der X-Richtung gespeiste Strahlerelement 50 dominieren folgende Moden:
Die Abstrahlung Jx erfolgt senkrecht zur Zeichenebene, wobei der elektrische Feldvektor Ex dabei in X-Richtung schwingt. n ist dabei Null oder eine ganze natürliche Zahl.
Die nach dem Superpositionsprinzip gleichzeitig anregba­ ren Moden, die zur Abstrahlung eines in Y-Richtung schwingenden elektrischen Feldvektors Ey führen, lauten:
Hierbei ist wiederum n Null oder eine ganze natürliche Zahl.
Das Strahlerelement 50 in Form eines quadratischen Schleifenresonators zeigt gegenüber dem weit verbreiteten Rechteckpatch verbesserte Breitbandeigenschaften, die durch geeignete Wahl der geometrischen Abmessungen einge­ stellt werden können. Im Vergleich zu resonanten ringför­ migen Strahlerelementen erfolgt bei rechteckigen oder quadratischen Strahlerelementen 50 eine verbesserte Ab­ strahlung der elektromagnetischen Wellen an den Ecken; letztere sind daher vorzuziehen.
Fig. 5 zeigt schematisch die Anwendung einer erfindungs­ gemäßen Planarantenne 52 im Zusammenhang mit einem Off­ set-Parabolreflektor 53. Auf Grund der bereits erläuter­ ten Ausführungsform der Erfindung, einen Offsetwinkel α zwischen der Flächennormalen 54 des Parabolreflektors 53 und der Hauptstrahlrichtung 55 vorzusehen, kann der Off­ set-Parabolreflektor 53 einer Satellitenempfangsanlage im wesentlichen senkrecht angeordnet werden, was erwünscht ist.
Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungs­ beispiele dargestellt. Dem Fachmann sind jedoch zahl­ reiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Die erfin­ dungsgemäße Planarantenne ist dabei insbesondere aufgrund der Tatsache besonders kostengünstig herstellbar, da statt aktiver Baugruppen nur einfache, passive Elemente, wie PE-Substrate, Folien, flache Gehäuse, gegebenenfalls dielektrische Linsen usw., zum Einsatz kommen.

Claims (34)

1. Planarantenne mit Strahlerelementen, die jeweils zwei unterschiedliche Schwingungsmoden von Empfangs- bzw. Sende-Signalen unabhängig voneinander empfangen bzw. aussenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) Multiband-Strahlerelemente sind.
2. Planarantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) in Schleifenform ausgebildet sind.
3. Planarantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) geschachtelt sind.
4. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Strahlerele­ ment (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) einer geschachtelten Strahlerelemente-Anordnung bezüglich eines zugeordneten Frequenzbandes resonant ist.
5. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlerelement einer geschachtelten Strahlerelement-Anordnung auf einer Seite und ein anderes Strahlerelement auf der anderen Seite einer Substratschicht für die Strah­ lerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) ausgebildet ist.
6. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die geschachtelten Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) jeweils auf einem eigenen Trägersubstrat ausgebildet sind.
7. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die geschachtelten Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) jeweils auf einem einzigen Trägersubstrat ausgebildet sind.
8. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Strahlerele­ ment zwei Anschlußleitungen aufweist.
9. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerele­ mente ringförmig sind.
10. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerele­ mente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) zwei­ dimensional symmetrisch sind.
11. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerele­ mente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) in Form von quadratischen Rahmen ausgebildet sind.
12. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem quadrati­ schen Strahlerelement (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) die Anschlußleitungen (25, 26; 34, 35; 45, 46; 47, 48) mit den nicht-parallelen Seiten der Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44) verbunden sind.
13. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerelemen­ te (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) zu einem Array vernetzt sind.
14. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerele­ mente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) in Streifenleitertechnik verbunden sind.
15. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerele­ mente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) in Parallelschaltung miteinander verbunden sind.
16. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerelemen­ te (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) in Serienschaltung miteinander verbunden sind.
17. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei unter­ schiedlichen Schwingungsmoden orthogonale Schwin­ gungsmoden sind.
18. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtdiagramme der unterschiedlichen Schwindungsmoden und/oder Fre­ quenzbereiche unabhängig voneinander einstellbar sind.
19. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Richtdiagramme durch die Leitungsführung er­ folgt.
20. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Richtdiagramme durch die Änderung der Leitungslängen erfolgt.
21. Planarantenne nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß die Änderung der Leitungslängen mit Schalt­ dioden erfolgt.
22. Planarantenne nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß die Änderung der Leitungslängen durch die Wahl des Ankoppelfaktors erfolgt.
23. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der elektrischen Länge der Leitungen mit Phasenschiebern erfolgt.
24. Planarantenne nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß der Phasenschieber ein dielektrischer Pha­ senschieber ist.
25. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Planarantenne mit angeschlossenen Schaltungsteilen auf einem Sub­ strat integriert ist.
26. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Planarantenne als eigener Antennenmodul ausgebildet ist.
27. Planarantenne nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antennenmodul an Signalverarbeitungs­ schaltungen mittels eines Streifenleiter-Hohlleiter- Übergangs ankoppelbar ist.
28. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkel (α) zwi­ schen der Flächennormalen (54) der Planarantenne und deren Hauptstrahlrichtung (55) durch Steuerung der komplexen Anregung der Strahlerelemente (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) nach Betrag und/oder Phase einstellbar ist.
29. Planarantenne nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß die Winkeleinstellung durch die Wahl der Leitungsführung zwischen den Strahlerelementen (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) und/oder der Anschluß-Leitungsführung der Planarantenne erfolgt.
30. Planarantenne nach Anspruch 28 oder 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Winkeleinstellung durch die Wahl des Abstands (a) zwischen den ineinander ge­ schachtelten Strahlerelementen (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) und/oder den nebeneinander angeordneten Strahlerelementen (21, 22, 23, 24; 29, 30, 31, 32; 43, 44; 50) erfolgt.
31. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonal po­ larisierten Wellenmoden als linear polarisierte Wel­ len vorliegen.
32. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonal po­ larisierten Wellenmoden als zwei zirkular polari­ sierte Wellen gesendet bzw. empfangen werden.
33. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein fre­ quenzselektiver Schirm vorgesehen ist.
34. Planarantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine di­ elektrische Linse vorgesehen ist.
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