EP3382795A1 - Antenna for receiving circular polarised satellite radio signals for satellite navigation on a vehicle - Google Patents
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- EP3382795A1 EP3382795A1 EP18163139.1A EP18163139A EP3382795A1 EP 3382795 A1 EP3382795 A1 EP 3382795A1 EP 18163139 A EP18163139 A EP 18163139A EP 3382795 A1 EP3382795 A1 EP 3382795A1
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- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
Definitions
- the invention relates to an antenna arrangement for the reception of circularly polarized satellite radio signals, in particular for satellite radio navigation.
- Satellite radio signals are transmitted due to polarization rotations in the transmission path usually with circularly polarized electromagnetic waves and are used in all known satellite navigation systems.
- Modern navigation systems provide, in particular for the global accessibility in connection with a high navigation accuracy in the mobile navigation, to evaluate the simultaneously received radio signals of several satellite navigation systems.
- Such composite-receiving systems are collectively referred to as GNSS (Global Navigation Satellite System) and include known systems such as GPS (Global Positioning System, GLONASS, Galileo and Beidou, etc.) Satellite antennas for vehicle navigation are typically used on the Circularly polarized satellite receiving antennas are used, such as those from the DE 10 2009 040 910 A or the DE 40 08 505 A are known.
- antennas For the construction on vehicles are particularly those antennas, which are characterized by a low overall height in conjunction with cost-effective manufacturability. This includes, for example, especially from the DE 102009 040 910 A known, designed as a resonant structure ring line radiator with a small volume, which is imperative especially for mobile applications.
- the antenna has a small footprint and is very low with a height of less than one tenth of the free space wavelength.
- a challenge to satellite antennas for GNSS is the demand for a large one Frequency bandwidth, which is given for example in GPS by the frequency band L1 with the center frequency 1575 MHz (required bandwidth about 80 MHz) and the frequency band L2 with the center frequency 1227 MHz (required bandwidth about 53 MHz).
- This requirement is covered, for example, by separate antennas assigned to one of the frequency bands L1 and L2, respectively, or by a broadband antenna comprising both frequency bands.
- the accuracy of the location result is thus particularly affected by the ratio of the desired direction of polarization to the cross polarization of the satellite receiving antenna, so the funnelpolarisationsabstand.
- the realization of a satellite navigation antenna is technically difficult, which covers both frequency bands with a bandwidth of about 360 MHz and still meets the sometimes stringent requirements for the Wienpolarisationsabstand and the antenna gain.
- Satellite receiving antennas for satellite navigation are intended for installation on horizontal surfaces of the electrically conductive vehicle body.
- the substantially horizontal vehicle roof acts as a conductive base.
- the invention has for its object to provide an antenna for receiving circularly polarized satellite radio signals for satellite navigation, which has a high Wienpolarisationsabstand with a sufficient gain and at low elevation angles of the radiation characteristic over the largest possible frequency range and thus for the extraction particularly accurate Locating results in a vehicle is suitable.
- an antenna according to the invention has the advantage that it is particularly inexpensive to produce and thus is particularly suitable for mass production and use in the mass production of vehicles.
- an antenna 1 for receiving circularly polarized satellite radio signals comprises at least one horizontally oriented conductor loop arranged above a conductive base surface 6, with an arrangement connected to an antenna connection 5 for the electromagnetic excitation of the conductor loop.
- the conductor loop is designed as a ring line emitter 2 by a polygonal or circular closed loop in a horizontal plane with the height h over the conductive base 6 extending.
- the ring line emitter 2 forms a resonant structure and is electrically excitable by electromagnetic excitation in such a way that sets the current distribution of a current line wave in a single direction of rotation on the loop, the phase difference over a revolution is just 2 ⁇ .
- radiator 4a-d there are on the circumference of the ring line radiator 2 at ring line crosspoints 7 with the ring line emitter 2 galvanically coupled, vertical and the conductive base surface 6 extending radiator 4, 4a-d present, via one of the radiators as the active radiator 4a, the excitation of the conductor loop takes place and the other radiators are coupled as passive radiators 4b, 4c, 4d to the electrically conductive base 6.
- At least two vertical passive radiators 4b, 4c, 4d which are galvanically coupled to the ring main radiator 2 and extend to the conductive base surface 6, of which N are vertical radiators 4d via a reactance circuit with active component 12 whose loss factor is greater than the value 0 , 1 / N, coupled to the electrically conductive base 6. At no point along the ring line radiator 2 are two of these N vertical radiators adjacent to each other. All other passive vertical radiators 4b, 4c are coupled to the base 6 via lossless reactance circuits 13.
- All radiators are approximately equally distributed along the ring line radiator 2, so that none of the distances between adjacent ring line crosspoints 7 at the circumference of the ring channel radiator 2 is smaller than half the distance, which in equidistant distribution of all radiators over the extended length L of the Ring line radiator (2) would result.
- At least two of the respective sections of the ring line emitter 2 located between two adjacent ring line crosspoints 7 may be present with differing characteristic impedances ZL1, ZL2.
- the reactive-resistance circuit 12 for coupling N vertical radiators 4d to a ground terminal 11 on the electrically conductive base 6 may be formed respectively by the series connection of a capacitor 15 and a resistive circuit 12a and each of the remaining passive vertical radiators 4b, 4c can be realized with a capacity of 15 lossless reactance circuit 13 may be provided for coupling to a ground terminal 11 on the electrically conductive base 6.
- the elongated length L of the ring line of the resonant ring-type radiator 2 can be shortened to approximately half of the line wavelength ⁇ by the action of the vertical radiators 4, starting from approximately the line wavelength ⁇ .
- the active vertical radiator 4a may be provided with a reactance circuit 13 realized as a capacitor 15 for coupling to the antenna terminal 5.
- the circuit with resistive losses 12a may be formed of an ohmic resistor 20.
- the ohmic resistor 20 may be a parallel resonant circuit - consisting of a parallel capacitor 18 and a parallel inductance 17 - connected in parallel with a resonant frequency in the vicinity of the frequency band center for expanding the frequency bandwidth of the Wienpolarisationsabstands.
- the ohmic resistor 20 may each have a parallel oscillation circuit - consisting of a capacitor 18 and an inductor 17 - be connected in parallel and the lossless reactance circuits 13, with which the remaining passive vertical radiators 4b, 4c are coupled to the electrically conductive base 6, respectively the series connection of a capacitor 15 and a parallel oscillation circuit - consisting of a parallel capacitor 18 and a parallel inductance 17 - be formed and the resonant frequency of the parallel resonant circuits may each be selected approximately in the vicinity of the center of a predetermined frequency band for expanding the frequency bandwidth of the Wienpolarisationsabstands.
- the parallel resonant circuit in the lossless reactance circuit 13 and the parallel resonant circuit connected in parallel to the ohmic resistor 20 can be tuned in this way, that in each case in the frequency band center of the two satellite navigation frequency bands L1 and L2, a maximum of the Wienpolarisationsabstands is set.
- N 1 vertical radiator 4d with reactance circuit with active component 12 for coupling to a ground terminal 11 on the electrically conductive base 6 and this be the active vertical radiator 4a adjacent.
- the ring line emitter 2 can be designed as a rectangle, at the corners of each of which a ring line crosspoint 7 can be formed with a vertical emitter 4a-d which is galvanically connected there.
- a further section of the ring line emitter 2 opposite the first section may be present with characteristic impedance (ZL2) deviating from the characteristic impedance (ZL1) of the remaining sections of the ring line emitter 2.
- the lossless reactance circuits 13 of the passive radiators realized as capacitances 15 for coupling to the conductive base 6 or for coupling to the circuit with ohmic losses 12a coupled to the conductive base 6 and the capacitance 15 for coupling the active radiator 4a to the antenna terminal 5 can be arranged in FIG the manner in which the vertical radiators 4, 4a-d are formed at their lower end to form individualized area capacitance electrodes 32a, 32b, 32c, 32d, and the capacitances 15 can be formed by interposing a dielectric plate 33 between the areal capacitance electrodes 32a, 32b, 32c, 32d and the electrically conductive base surface 6 embodied as an electrically conductive printed circuit board 35 for coupling the passive radiators 4b, 4c to the electrically conductive base surface 6.
- a surface of this layer insulated, counter electrode 34 can be designed.
- the conductive structure consisting of the ring conductor 2 and the associated vertical radiators 4, 4a-d may be fixed by a dielectric support structure 36 so that the dielectric plate 33 is realized in the form of an air gap.
- the mode of operation of the suppression of the unwanted polarization direction LHCP of an antenna intended for RHCP can be compared with that of a bridge circuit or with a hybrid ring.
- a bridge circuit or with a hybrid ring can only be perfectly balanced for a particular frequency, generally about the center frequency of a frequency band.
- the active vertical radiator 4a in FIG. 1a In addition to the desired radiation in the RHCP mode, the unwanted radiation in the opposite direction, ie the LHCP mode.
- connection of the emitter 4d adjacent to the excited emitter 4a with a reactance circuit 12 with effective component 12 influences the phase position of the voltage at this emitter in such a way that the unwanted LHCP component in the radiation is largely compensated for even at frequency offset from the center frequency.
- this shows that even with a simple combination of a series circuit of a capacitor 15 with an ohmic resistor 20, as in the Figures 2 and 3b shown, a significantly larger bandwidth of the required Wienpolarisationsabstands can be achieved.
- the slight loss of the antenna gain caused by the active component of the reactance circuit with active component 12 has practically no influence on the localization result. With sufficient antenna gain this is the Bandwidth of the cross modulation distance is crucial.
- antenna characteristics can be made more broadband by attenuation with lossy elements.
- the goal is associated that the bandwidth of the cross modulation distance is greatly increased by the inventive measures, but the weakening of the antenna gain caused by the active components is sufficiently low.
- This inventive selective effect on the bandwidth of the cross-modulation distance is achieved in a particular way in that in particular those modes of the current are suppressed on the loop emitter 2, which cause the radiation in the unwanted polarization direction LHCP.
- These modes are generated in particular by selecting different characteristic impedances of the sections of the ring line radiator 2 in combination with the alternating sequence on the ring line radiator periphery of vertical radiators 4 with reactance circuit 12 and such vertical radiators 4, which are each connected to a lossless reactance circuit 13.
- the characteristic impedance of such a section is given by its distributed capacitance to the conductive base 6 and its distributed longitudinal inductance.
- a loss factor of the reactance circuit with active component 12 is - in analogy to the usual definition - the ratio of resistance / reactance in serial description or conductance / susceptance referred to in parallel description of the reactance circuit.
- the loss factor corresponding to the number N of each of the reactance circuits with effective component 12 is chosen to be not smaller than 0.2 / N.
- the bandwidth of the cross modulation pitch can be further increased by using more complicated circuits.
- the parallel connection of a parallel resonant circuit, consisting of the parallel inductance 17 and the parallel capacitance 18 to the ohmic resistor 20 in Figure 3c promotes the frequency bandwidth of the required Wienpolarisationsabstands in the frequency environment of the resonant frequency of the parallel resonant circuit.
- losses in the lossless intended resistance circuits 13 due to the limited quality (C and L) of the available Blind elements can not be completely avoided.
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Abstract
Eine Antenne für den Empfang zirkular polarisierter Satellitenfunksignale umfasst eine über einer leitenden Grundfläche angeordnete Leiterschleife, die als Ringleitungsstrahler gestaltet ist, der eine Resonanzstruktur bildet. Am Umfang des Ringleitungsstrahlers sind zur leitenden Grundfläche hin verlaufende vertikale Strahler vorhanden, wobei über einen der Strahler als aktiver Strahler die Erregung der Leiterschleife erfolgt. Ferner ist eine bestimmte Anzahl von mit dem Ringleitungsstrahler galvanisch verkoppelten passiven vertikalen Strahlern vorgesehen. An antenna for receiving circularly polarized satellite radio signals comprises a conductive loop arranged above a conductive base, which is designed as a loop emitter which forms a resonance structure. At the periphery of the ring line radiator, there are vertical radiators running towards the conductive base area, wherein the excitation of the conductor loop takes place via one of the radiators as the active radiator. Furthermore, a certain number of passive vertical radiators galvanically coupled to the loop emitter are provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung für den Empfang zirkular polarisierter Satellitenfunksignale insbesondere für die Satellitenfunk-Navigation.The invention relates to an antenna arrangement for the reception of circularly polarized satellite radio signals, in particular for satellite radio navigation.
Satellitenfunksignale werden aufgrund von Polarisationsdrehungen auf dem Übertragungsweg in der Regel mit zirkular polarisierten elektromagnetischen Wellen übertragen und werden in allen bekannten Satelliten-Navigationssystemen angewandt. Moderne Navigationssysteme sehen insbesondere für die globale Erreichbarkeit in Verbindung mit einer hohen Navigationsgenauigkeit bei der mobilen Navigation vor, die gleichzeitig empfangenen Funksignale mehrerer Satelliten-Navigationssysteme auszuwerten. Solche im Verbund empfangenden Systeme sind unter dem Begriff GNSS (Global Navigation Satellite System) zusammengefasst und beinhalten bekannte Systeme, wie zum Beispiel GPS (Global Positioning System, GLONASS, Galileo und Beidou etc. Satellitenantennen für die Navigation auf Fahrzeugen werden in der Regel auf der elektrisch leitenden Außenhaut der Fahrzeugkarosserie aufgebaut. Es kommen zirkular polarisierte SatellitenEmpfangsantennen zur Anwendung, wie sie zum Beispiel aus der
Als weitere Antennen für die Satelliten-Navigation auf Fahrzeugen sind nach dem Stand der Technik Patch-Antennen bekannt, welche jedoch gegenüber aus Blech gestanzten Antennen im Aufbau aufwändiger sind. Eine Herausforderung an die Satellitenantennen für GNSS besteht in der Forderung einer großen Frequenzbandbreite, welche zum Beispiel bei GPS durch das Frequenzband L1 mit der Mittenfrequenz 1575 MHz (geforderte Bandbreite ca. 80 MHz) und dem Frequenzband L2 mit der Mittenfrequenz 1227 MHz (geforderte Bandbreite ca. 53 MHz) vorgegeben ist. Dieser Bedarf wird zum Beispiel durch gesonderte, jeweils einer der Frequenzbänder L1 bzw. L2 zugeordneten Antenne, oder einer beide Frequenzbänder umfassenden Breitbandantenne gedeckt. Systeme zur gleichzeitigen Auswertung von Signalinhalten in den Frequenzbändern L1 und L2 stellen besonders hohe Anforderungen an die Antennen, und dies bei geringem verfügbarem Bauraum, wie er vor allem im Fahrzeugbau immer gegeben ist. Die Anwendung getrennter, in enger Nachbarschaft zueinander befindlicher Antennen für die beiden Frequenzbänder beinhaltet die Problematik der gegenseitigen elektromagnetischen Verkopplung mit dem Effekt der Beeinflussung der Richtdiagramme sowie der Polarisationsreinheit und insbesondere der Kreuzpolarisation. Aufgrund der unter niedrigen Elevationswinkeln einfallenden Signale der Ortungssatelliten kommt selbst bei ausreichendem Gewinn in der gewünschten, zumeist rechtshändig zirkularer Polarisationsrichtung (RHCP) der Unterdrückung der entgegengesetzten Polarisationsrichtung - der Kreuzpolarisation - im Hinblick auf richtige Ortungsergebnisse eine ausschlaggebende Bedeutung zu. Die Genauigkeit des Ortungsergebnisses ist somit besonders vom Verhältnis der gewünschten Polarisationsrichtung zur Kreuzpolarisation der Satellitenempfangsantenne, also dem Kreuzpolarisationsabstand beeinflusst. Andererseits ist die Realisierung einer Satelliten-Navigationsantenne technisch schwierig, welche beide Frequenzbänder mit einer Bandbreite von ca. 360 MHz überdeckt und dabei noch die zum Teil strengen Anforderungen an den Kreuzpolarisationsabstand und an den Antennengewinn erfüllt.As further antennas for satellite navigation on vehicles patch antennas are known in the prior art, which, however, compared to stamped sheet metal antennas are more complex in construction. A challenge to satellite antennas for GNSS is the demand for a large one Frequency bandwidth, which is given for example in GPS by the frequency band L1 with the center frequency 1575 MHz (required bandwidth about 80 MHz) and the frequency band L2 with the center frequency 1227 MHz (required bandwidth about 53 MHz). This requirement is covered, for example, by separate antennas assigned to one of the frequency bands L1 and L2, respectively, or by a broadband antenna comprising both frequency bands. Systems for the simultaneous evaluation of signal contents in the frequency bands L1 and L2 place particularly high demands on the antennas, and this with little available space, as it is always given especially in vehicle. The use of separate, in close proximity antennas for the two frequency bands involves the problem of mutual electromagnetic coupling with the effect of influencing the directional diagrams and the polarization purity and in particular the cross polarization. Due to the signals of the positioning satellites which are incident at low elevation angles, suppression of the opposite direction of polarization - the cross polarization - is of decisive importance with regard to correct location results, even with sufficient gain in the desired, mostly right-handed circular polarization direction (RHCP). The accuracy of the location result is thus particularly affected by the ratio of the desired direction of polarization to the cross polarization of the satellite receiving antenna, so the Kreuzpolarisationsabstand. On the other hand, the realization of a satellite navigation antenna is technically difficult, which covers both frequency bands with a bandwidth of about 360 MHz and still meets the sometimes stringent requirements for the Kreuzpolarisationsabstand and the antenna gain.
Für die Anwendung auf Fahrzeugen eignen sich insbesondere Satellitenempfangsantennen mit kleinem Bauvolumen. Antennen dieser Art nach dem Stand der Technik sind als Patch-Antennen bekannt. Diese sind jedoch bezüglich des Empfangs unter niedrigem Elevationswinkel weniger leistungsfähig und im Aufbau aufwändiger. Dieser Nachteil wird zum Teil behoben durch Ringleitungsantennen, wie sie zum Beispiel in der
Satellitenempfangsantennen für die Satelliten-Navigation sind für den Einbau auf horizontalen Flächen der elektrisch leitenden Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Bezüglich der Antenneneigenschaften wirkt das im Wesentlichen horizontale Fahrzeugdach als leitende Grundfläche.Satellite receiving antennas for satellite navigation are intended for installation on horizontal surfaces of the electrically conductive vehicle body. With respect to the antenna properties, the substantially horizontal vehicle roof acts as a conductive base.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne für den Empfang zirkular polarisierter Satelliten Funksignale für die Satelliten-Navigation anzugeben, welche bei ausreichendem Gewinn und auch bei niedrigen Elevationswinkeln der Strahlungscharakteristik über einen möglichst großen Frequenzbereich eine hohen Kreuzpolarisationsabstand aufweist und somit für die Gewinnung besonders genauer Ortungsergebnisse in einem Fahrzeug geeignet ist.The invention has for its object to provide an antenna for receiving circularly polarized satellite radio signals for satellite navigation, which has a high Kreuzpolarisationsabstand with a sufficient gain and at low elevation angles of the radiation characteristic over the largest possible frequency range and thus for the extraction particularly accurate Locating results in a vehicle is suitable.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Mit einer Antenne nach der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass sie besonders kostengünstig herstellbar ist und somit für die Serienfertigung und den Einsatz bei der serienmäßigen Herstellung von Fahrzeugen besonders geeignet ist.With an antenna according to the invention has the advantage that it is particularly inexpensive to produce and thus is particularly suitable for mass production and use in the mass production of vehicles.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Antenne 1 für den Empfang zirkular polarisierter Satellitenfunksignale wenigstens eine horizontal orientierte, über einer leitenden Grundfläche 6 angeordnete Leiterschleife, mit einer mit einem Antennenanschluss 5 verbundenen Anordnung zur elektromagnetischen Erregung der Leiterschleife. Die Leiterschleife ist als Ringleitungsstrahler 2 durch eine polygonale oder kreisförmige geschlossene Ringleitung in einer horizontalen Ebene mit der Höhe h über der leitenden Grundfläche 6 verlaufend gestaltet. Der Ringleitungsstrahler 2 bildet eine Resonanzstruktur und ist durch elektromagnetische Erregung in der Weise elektrisch erregbar, dass sich auf der Ringleitung die Stromverteilung einer laufenden Leitungswelle in einer einzigen Umlaufrichtung einstellt, deren Phasenunterschied über einen Umlauf gerade 2π beträgt.According to the invention, an antenna 1 for receiving circularly polarized satellite radio signals comprises at least one horizontally oriented conductor loop arranged above a
Es sind am Umfang des Ringleitungsstrahlers 2 an Ringleitungs-Koppelpunkten 7 mit dem Ringleitungsstrahler 2 galvanisch verkoppelte, vertikale und zur leitenden Grundfläche 6 hin verlaufende Strahler 4, 4a-d vorhanden, wobei über einen der Strahler als aktiver Strahler 4a die Erregung der Leiterschleife erfolgt und die anderen Strahler als passive Strahler 4b, 4c, 4d mit der elektrisch leitenden Grundfläche 6 verkoppelt sind.There are on the circumference of the
Es sind mindestens zwei mit dem Ringleitungsstrahler 2 galvanisch verkoppelte, und zur leitenden Grundfläche 6 hin verlaufende vertikale passive Strahler 4b, 4c, 4d vorhanden, von denen N vertikale Strahler 4d über eine Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12, deren Verlustfaktor jeweils größer ist als der Wert 0,1/N, mit der elektrisch leitenden Grundfläche 6 verkoppelt. An keiner Stelle entlang dem Ringleitungsstrahler 2 sind zwei dieser N vertikalen Strahler benachbart zueinander angeordnet. Alle übrigen passiven vertikalen Strahler 4b, 4c sind über verlustlose Blindwiderstandsschaltungen 13 mit der Grundfläche 6 verkoppelt. Alle Strahler sind entlang dem Ringleitungsstrahler 2 annähernd gleich verteilt, so dass keiner der Abstände zwischen einander benachbarten Ringleitungs-Koppelpunkten 7 am Umfang des Ringleitungsstrahlers 2 kleiner ist als die Hälfte des Abstands, , der sich bei äquidistanter Verteilung aller Strahler über die gestreckte Länge L des Ringleitungsstrahlers (2) ergeben würde.At least two vertical
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden im Folgenden näher erläutert:
Es können mindestens zwei der jeweils zwischen zwei benachbarten Ringleitungs-Koppelpunkten 7 befindlichen Teilstücke des Ringleitungsstrahlers 2 mit voneinander abweichenden Wellenwiderständen ZL1, ZL2 vorhanden sein.Advantageous embodiments are explained in more detail below:
At least two of the respective sections of the
Es kann die Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 zur Ankopplung von N vertikalen Strahler 4d an einen Masseanschluss 11 auf der elektrisch leitenden Grundfläche 6 jeweils durch die Serienschaltung einer Kapazität 15 und einer Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a gebildet sein und jeder der verbleibenden passiven vertikalen Strahler 4b, 4c kann mit einer als Kapazität 15 realisierten verlustfreien Blindwiderstandsschaltung 13 zur Ankopplung an einen Masse-Anschlusspunkt 11 auf der elektrisch leitenden Grundfläche 6 versehen sein.The reactive-
Es kann die gestreckte Länge L der Ringleitung des in Resonanz befindlichen Ringleitungsstrahlers 2 durch die Wirkung der vertikalen Strahler 4, ausgehend von etwa der Leitungswellenlänge λ bis auf etwa die Hälfte der Leitungswellenlänge λ verkürzt sein.The elongated length L of the ring line of the resonant ring-
Der aktive vertikale Strahler 4a kann mit einer als Kapazität 15 realisierten Blindwiderstandsschaltung 13 zur Ankopplung an den Antennenanschluss 5 versehen sein.The active
Die Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a kann aus einem ohmschen Widerstand 20 gebildet sein.The circuit with
Dem ohmschen Widerstand 20 kann ein Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Parallelkapazität 18 und einer Parallelinduktivität 17 - mit einer Resonanzfrequenz in der Nähe der Frequenzbandmitte zur Erweiterung der Frequenzbandbreite des Kreuzpolarisationsabstands parallel geschaltet sein.The
Dem ohmschen Widerstand 20 kann jeweils ein Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Kapazität 18 und einer Induktivität 17 - parallel geschaltet sein und die verlustlosen Blindwiderstandsschaltungen 13, mit denen die verbleibenden passiven vertikalen Strahler 4b, 4c mit der elektrisch leitenden Grundfläche 6 verkoppelt sind, können jeweils aus der Serienschaltung einer Kapazität 15 und einem Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Parallelkapazität 18 und einer Parallelinduktivität 17 - gebildet sein und die Resonanzfrequenz der Parallelschwingungskreise kann jeweils etwa in der Nähe der Mitte eines vorgegebenen Frequenzbandes zur Erweiterung der Frequenzbandbreite des Kreuzpolarisationsabstands gewählt sein.The
Der Parallelresonanzkreis in der verlustlosen Blindwiderstandsschaltung 13 und der dem ohmschen Widerstand 20 jeweils parallel geschaltete Parallelresonanzkreis können in dieser Weise abgestimmt sein, dass jeweils in der Frequenzbandmitte der beiden Satelliten-Navigationsfrequenzbänder L1 und L2 ein Maximum des Kreuzpolarisationsabstands eingestellt ist.The parallel resonant circuit in the
Es kann N = 1 vertikaler Strahler 4d mit Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 zur Ankopplung an einen Masseanschluss 11 auf der elektrisch leitenden Grundfläche 6 vorhanden und dieser dem aktiven vertikalen Strahler 4a benachbart angeordnet sein.There may be N = 1
Der Ringleitungsstrahler 2 kann als Rechteck gestaltet sein, an dessen Ecken jeweils ein Ringleitungs-Koppelpunkt 7 mit einem dort galvanisch angeschlossenen vertikalen Strahler 4a-d ausgebildet sein kann.The
Zur Unterstützung der Unidirektionalität der Wellenausbreitung auf dem Ringleitungsstrahler 2 kann ein dem ersten Teilstück gegenüberliegendes weiteres Teilstück des Ringleitungsstrahlers 2 mit von dem Wellenwiderstand (ZL1) der übrigen Teilstücke des Ringleitungsstrahlers 2 abweichendem Wellenwiderstand (ZL2) vorhanden sein.To support the unidirectionality of the wave propagation on the
Die als Kapazitäten 15 realisierten verlustlosen Blindwiderstandsschaltungen 13 der passiven Strahler zur Ankopplung an die leitende Grundfläche 6 oder zur Ankopplung an die mit der leitenden Grundfläche 6 verkoppelten Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a sowie die Kapazität 15 zur Ankopplung des aktiven Strahlers 4a an den Antennenanschluss 5 können in der Weise gebildet sein, dass die vertikalen Strahler 4, 4a-d an ihrem unteren Ende zu individuell gestalteten flächigen Kapazitätselektroden 32a, 32b, 32c, 32d ausgeformt sind, und die Kapazitäten 15 können durch Zwischenlage einer dielektrischen Platte 33 zwischen den flächigen Kapazitätselektroden 32a, 32b, 32c, 32d und der als elektrisch leitend beschichtete Leiterplatte 35 ausgeführten elektrisch leitenden Grundfläche 6 zur Ankopplung der passiven Strahler 4b, 4c an die elektrisch leitende Grundfläche 6 gestaltet sein.The
Zur kapazitiven Ankopplung des aktiven vertikalen Strahlers 4a an den Antennenanschluss 5 und zur kapazitiven Ankopplung eines dem aktiven vertikalen Strahler 4a benachbarten passiven vertikalen Strahlers 4d an die Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a auf der elektrisch leitenden Grundfläche 6 kann eine von dieser Schicht isolierte, flächige Gegenelektrode 34 gestaltet sein.For the capacitive coupling of the active
Die leitende Struktur, bestehend aus dem Ringleiter 2 und den damit verbundenen vertikalen Strahlern 4, 4a-d kann durch eine dielektrische Stützstruktur 36 so fixiert sein, dass die dielektrische Platte 33 in Form eines Luftspaltes realisiert ist.The conductive structure consisting of the
Die zugehörigen Figuren zeigen im Einzelnen:
-
Fig. 1 :- a) Antenne nach der Erfindung mit
Ringleitungsstrahler 2 mit an Ringleitungs-Koppelpunkten 7 galvanisch verkoppeltenvertikalen Strahlern 4a-4d. Der passivevertikale Strahler 4d, der in dem dargestellten Beispiel dem aktivenvertikalen Strahler 4a benachbart angeordnet ist, ist über die Blindwiderstandsschaltung mitWirkanteil 12 über den Masse-Anschlusspunkt 11 mit derleitenden Grundfläche 6 verkoppelt. Die Erregung desRingleitungsstrahlers 2 erfolgt über den aktiven vertikalen Strahler 4a, welcher über dieverlustlose Blindwiderstandsschaltung 13 mit demAntennenanschluss 5 verbunden ist. DieBlindwiderstandsschaltungen 13 sowie die Blindwiderstandsschaltung mitWirkanteil 12 bilden zusammen mit den reaktiven Eigenschaften desRingleitungsstrahlers 2 und dervertikalen Strahler 4 die Resonanzstruktur in der Weise, dass sich auf derRingleitung 2 die Stromverteilung einer laufenden Leitungswelle in einer einzigen Umlaufrichtung einstellt, deren Phasenunterschied über einen Umlauf gerade 2π beträgt. - b) Antenne nach der Erfindung wie in Figur a) jedoch mit geänderter Anordnung der vertikalen Strahler am Umfang des
Ringleitungsstrahlers 2. Einem Umlaufsinn folgend sind zwischen aufeinanderfolgenden, mit einer Blindwiderstandsschaltung mitWirkanteil 12 beschalteten vertikalen Strahlern jeweils zwei mit einerverlustlosen Blindwiderstandsschaltung 13 beschaltete vertikale Strahler angeordnet. Der aktive Strahler 4a ist über dieverlustlose Blindwiderstandsschaltung 13 mit demAntennenanschluss 5 verkoppelt. - c) Antenne nach der Erfindung wie in Figur b), jedoch ist einem Umlaufsinn folgend zwischen aufeinanderfolgenden, mit einer Blindwiderstandsschaltung mit
Wirkanteil 12 beschalteten vertikalen Strahlern jeweils nur ein mit einerverlustlosen Blindwiderstandsschaltung 13 beschalteter vertikaler Strahler angeordnet. Der aktive Strahler 4a ist sowohl über dieverlustlose Blindwiderstandsschaltung 13 mit der elektrischleitenden Grundfläche 6 als auch mit demAntennenanschluss 5 verkoppelt.
- a) Antenne nach der Erfindung mit
-
Fig. 2 : Antenne nach der Erfindung wie inFigur 1 , wobei die Blindwiderstandsschaltung mitWirkanteil 12 als einfache Serienschaltung aus einerKapazität 15 und einemohmschen Widerstand 20 besteht. DieBlindwiderstandsschaltung 13, welche den aktiven vertikalen Strahler 4a mit demAntennenanschluss 5 verkoppelt, ist durch dieKapazität 15 realisiert. Die Resonanz ist durch geeignete Wahl derKapazitäten 15 gegeben. DerWiderstand 20 ist im Hinblick auf die Maximierung der Frequenzbandbreite des Kreuzpolarisationsabstands gewählt. DieBlindwiderstandsschaltung 13 am aktiven Strahler 4a ist in der Weise gestaltet, dass sowohl die beschriebene Resonanz gegeben ist, als auch die Impedanz der Antenne an den Wellenwiderstand üblicher Antennenleitungen angepasst ist. Die beiden übrigen vertikalenpassiven Strahler 4b und 4c sind über die alsKapazitäten 15realisierten Blindwiderstandsschaltungen 13 jeweils mit dem Masse-Anschlusspunkt 11 mit derleitenden Grundfläche 6 verbunden. -
Fig. 3 :- a Antenne nach der Erfindung wie in
Figuren 1 und2 jedoch mit rechteckig geformtem Ringleiter 2.Die Kapazitäten 15 sind in der Weise gebildet, dass die vertikalenStrahler 4 an ihrem unteren Ende zu individuell gestalteten flächigen Kapazitätselektroden 32a, 32b, 32c, 32d ausgeformt sind. Durch Zwischenlage zwischen diesen und der als elektrisch leitend beschichtete Leiterplatte ausgeführten elektrisch leitenden Grundfläche 6 befindlichen dielektrischePlatte 33 sind dieKapazitäten 15 zur Ankopplung von zwei vertikalen Strahlern 4b, 4c an die elektrisch leitende Grundfläche 6 gestaltet. Zur kapazitiven Ankopplung des aktiven vertikalen Strahlers 4d, anden Antennenanschluss 5 ist dieser als eine von der leitenden Schicht isolierte, flächige Gegenelektrode 34 gestaltet. Ebenso ist zur Ankopplung des dem aktiven vertikalenStrahler 4a benachbarten Strahles 4d an die Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a eine von der leitenden Schicht isolierte, flächige Gegenelektrode 34 gestaltet. DieBlindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 ist somit als Serienschaltung der Kapazität 15 und der Schaltungmit ohmschen Verlusten 12a gebildet. Im Bild ist diedielektrische Platte 33 durch einen Luftspalt realisiert. - b) Schaltbild der
Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 bestehend aus der Serienschaltung der Kapazität 15 und der Schaltungmit ohmschen Verlusten 12a realisiert durchden ohmschen Widerstand 20. - c) Schaltbild der
Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 wie in Figur b) jedoch mit Parallelresonanzkreis, bestehend aus der Parallelkapazität 18 und der Parallelinduktivität 17 inParallelschaltung zum Widerstand 20.
- a Antenne nach der Erfindung wie in
-
Fig. 4 : Verlauf des Kreuzpolarisationsabstands und des Gewinns für den niedrigen Einfall der Satellitensignale unter einemElevationswinkel von 20°, aufgetragen über der Frequenz im Satelliten-Navigations-Frequenzband L1.- a) Realisierter, extrem hoher Kreuzpolarisationsabstand in dB.
- b) beispielhaft ausreichender Kreuzpolarisationsabstand in dB.
- c) Realisierter Antennengewinn in dB.
-
Fig. 5 : Selbsterklärende Explosionszeichnung zur Erläuterung des Aufbaus der in beschriebenen Antenne nach der Erfindung. Der rechteckige Ringleiter 2Figur 3mit vertikalen Strahlern 4 kann kostengünstig als Stanz- und Biegeteil hergestellt werden. -
Fig. 6 : Antenne nach der Erfindung, ähnlich wie in . Darstellung der unterschiedlichen Wellenwiderstände ZL1 und ZL2 der Teile des rechteckförmigen Ringleiters 2 zur Unterstützung der Unidirektionalität des Umlaufsinns der bei Resonanz umlaufenden elektromagnetischen Stromwelle. Der ohmsche Widerstand 20 ist als SMD-Bauteil als Brücke zwischen der Gegenelektrode 34 und der leitenden Grundfläche 6 angedeutet. DieFigur 3Impedanz am Antennenanschluss 5 beträgt 50 Ohm. TypischeAbmessungen einer Ringleitungsantenne 2 für den Frequenzbereich L1 sind für Breite und Länge 34*42mm, h=8mm,ohmscher Widerstand 20, R= 130 Ohm. Der Verlustfaktor derBlindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12beträgt 0,5.Die Kapazität 15 beträgt ca. 0,3 pF (Kapazitätselektrode 32 gegen elektrisch leitende Grundfläche 6 bzw. Gegenelektrode 34). -
Fig. 7 : Antenne nach der Erfindung wie in zum Beispiel für das Frequenzband L1 mit Blick auf dieFigur 6Rückseite der Leiterplatte 35. Hierzu werden zwei Durchkontaktierungen 16der Leiterplatte 35 verwendet. Eine der zwei Durchkontaktierungen 16 wird im Beispiel überden ohmschen Widerstand 20 von 130 Ohm mit der elektrisch leitenden Grundfläche 6 verbunden, dieandere Durchkontaktierung 16mit dem Antennenanschluss 5. -
Fig. 8 : Im Bild ist dieOberseite der Leiterplatte 35 einer Antenne 1 nach der Erfindung dargestellt, auf welche der elektrische Ringleitungsstrahler 2 aufgesetzt wird.
Für die Gestaltung einer zweibandfähigen Multibandantenne nach der Erfindung - zum Beispiel für die Frequenzbereiche L1 und L2 -ist die Blindwiderstandsschaltung 13 jeweils in der Weise mehrfrequent gestaltet, dass sowohl die Resonanz desRingleitungsstrahlers 2 als auch die geforderte Laufrichtung der Leitungswelle aufdem Ringleitungsstrahler 2 in den voneinander getrennten Frequenzbändern L1 und L2 gegeben ist.
Dies ist bei dem Beispiel imFigur 8 dadurch erreicht, dass für alle Kapazitätselektroden 32 jeweils eine Gegenelektrode 34 vorhanden ist und, dass der durch dieKapazitätselektroden 32 bewirkten Kapazität 15 anallen vertikalen Strahlern 4 eine Parallelschaltung aus einer Parallelkapazität 18 und einer Parallelinduktivität 17 - dargestellt als SMD-Bauteile - zwischen der Gegenelektrode 34 und der elektrisch leitenden Grundfläche 6 in Serie geschaltet ist. Der ohmsche Widerstand 20bei dem Strahler 4d ist etwa für die Frequenzmitte zwischen den beiden Frequenzbändern L1 und L2 im Hinblick auf optimalen Kreuzmodulationsabstand in den beiden Frequenzbändern dimensioniert. -
Fig. 9 : Zweiband-Antenne nach der Erfindung wie inFigur 8 ,- a) mit Blick auf die
Oberseite der Leiterplatte 35mit Durchkontaktierungen 16 aufden Gegenelektroden 34unter den Kapazitätselektroden 32. - b) Alle SMD-Schaltelemente sind entsprechend auf der Rückseite der Leiterplatte auf
Pads 26 angeordnet, die über dieDurchkontaktierungen 16 verbunden sind.
- a) mit Blick auf die
-
Fig. 1 :- a) antenna according to the invention with
loop antenna 2 with galvanically coupled to ringline coupling points 7vertical radiators 4a-4d. The passivevertical radiator 4d, which in the example illustrated is arranged adjacent to the activevertical radiator 4a, is coupled to theconductive base 6 via thereactive impedance circuit 12 with theactive component 12 via theground terminal 11. The excitation of thering line radiator 2 via the activevertical radiator 4a, which is connected via thelossless reactance circuit 13 to theantenna terminal 5. Thereactance circuits 13 and thereactance circuit 12 together with the reactive properties of thering line radiator 2 and thevertical radiator 4, the resonance structure in such a way that sets the current distribution of a current line wave in a single direction of rotation on thering line 2, the phase difference across a Circulation is just 2π. - b) Antenna according to the invention as in Figure a) but with a changed arrangement of the vertical radiator on the circumference of the
ring line radiator 2. According to a sense of circulation between two successive, connected to a reactance circuit withactive component 12 vertical radiators each with alossless reactance circuit 13 connected vertical radiator arranged. Theactive radiator 4a is coupled to theantenna terminal 5 via thelossless reactance circuit 13. - c) Antenna according to the invention as in Figure b), but is a circulation sense between successive, connected to a reactance circuit with
active component 12 vertical radiators only one with alossless reactance circuit 13 connected vertical radiator arranged. Theactive radiator 4a is coupled both via thelossless reactance circuit 13 with the electricallyconductive base area 6 and with theantenna terminal 5.
- a) antenna according to the invention with
-
Fig. 2 : Antenna according to the invention as inFIG. 1 , Wherein the reactance circuit withactive component 12 as a simple series circuit of acapacitor 15 and aresistor 20 is made. Thereactance circuit 13, which couples the activevertical radiator 4a to theantenna terminal 5, is realized by thecapacitor 15. The resonance is given by suitable choice of thecapacities 15. Theresistor 20 is selected to maximize the frequency bandwidth of the cross polarization spacing. Thereactance circuit 13 on theactive radiator 4a is designed in such a way that both the described resonance is given, and the impedance of the antenna is adapted to the characteristic impedance of conventional antenna lines. The two remaining vertical 4b and 4c are connected via thepassive radiators dummy resistance circuits 13 realized ascapacitances 15 to theground base 6 with theground terminal 11, respectively. -
Fig. 3 :- a antenna according to the invention as in
FIGS. 1 and2 However, with rectangular shapedring conductor 2. Thecapacitances 15 are formed in such a way that thevertical radiator 4 are formed at its lower end to individually shaped 32a, 32b, 32c, 32d. By means of an intermediate layer between these and the electricallyplanar capacitance electrodes conductive base surface 6 embodied as an electrically conductive printed circuit board, thecapacitances 15 for the coupling of two 4b, 4c to the electricallyvertical radiators conductive base 6 are designed. For capacitive coupling of the activevertical radiator 4d, to theantenna terminal 5, this is as one of the conductive Layer insulated,flat counter electrode 34 designed. Likewise, for coupling thebeam 4d adjacent to the activevertical radiator 4a to the circuit withresistive losses 12a, aplanar counterelectrode 34 insulated from the conductive layer is designed. Thereactance circuit 12 withactive component 12 is thus formed as a series connection of thecapacitor 15 and thecircuit 12 with ohmic losses. In the picture, thedielectric plate 33 is realized by an air gap. - b) circuit diagram of the reactance circuit with
active component 12 consisting of the series connection of thecapacitor 15 and the circuit withohmic losses 12a realized by the ohmic resistor 20th - c) circuit diagram of the reactance circuit with
active component 12 as in Figure b) but with parallel resonant circuit consisting of theparallel capacitance 18 and theparallel inductor 17 in parallel with the resistor 20th
- a antenna according to the invention as in
-
Fig. 4 : Path of the cross-polarization distance and gain for the low incidence of the satellite signals at an elevation angle of 20 °, plotted against the frequency in the satellite navigation frequency band L1.- a) Realized, extremely high cross-polarization distance in dB.
- b) by way of example sufficient cross-polarization distance in dB.
- c) Realized antenna gain in dB.
-
Fig. 5 Self-explanatory exploded view explaining the structure of inFIG. 3 described antenna according to the invention. Therectangular ring conductor 2 withvertical radiators 4 can be produced inexpensively as a stamped and bent part. -
Fig. 6 : Antenna according to the invention, similar to inFIG. 3 , Representation of the different characteristic impedances ZL1 and ZL2 of the parts of therectangular ring conductor 2 to support the unidirectionality of the sense of rotation of the circulating at resonance electromagnetic current wave. Theohmic resistor 20 is indicated as an SMD component as a bridge between thecounter electrode 34 and theconductive base 6. The impedance at theantenna connection 5 is 50 ohms. Typical dimensions of aloop antenna 2 for the frequency range L1 are for width andlength 34 * 42mm, h = 8mm,resistance 20, R = 130 ohms. The loss factor of the reactance circuit witheffective component 12 is 0.5. Thecapacitance 15 is about 0.3 pF (capacitance electrode 32 against electricallyconductive base 6 or counter electrode 34). -
Fig. 7 : Antenna according to the invention as inFIG. 6 For example, for the frequency band L1 facing the back of thecircuit board 35. For this purpose, two vias 16 of thecircuit board 35 are used. In the example, one of the two plated-throughholes 16 is connected to the electricallyconductive base area 6 via theohmic resistor 20 of 130 ohms, the other through-connection 16 to theantenna terminal 5. -
Fig. 8 The picture shows the upper side of the printedcircuit board 35 of an antenna 1 according to the invention, on which the electriccircular line emitter 2 is placed.
For the design of a two-band multiband antenna according to the invention - for example for the frequency ranges L1 and L2 - thereactance circuit 13 is designed multi-frequency in each case in such a way that both the resonance of thering line radiator 2 and the required direction of the line shaft on thering line emitter 2 in the given separate frequency bands L1 and L2.
This is the example inFIG. 8 achieved in that for each of thecapacitance electrodes 32 each have acounter electrode 34 is provided and that caused by thecapacitance electrodes 32capacitance 15 on allvertical radiators 4 is a parallel connection of aparallel capacitance 18 and a parallel inductor 17 - shown as SMD components - between thecounter electrode 34 and the electricallyconductive base 6 is connected in series. Theohmic resistance 20 at theradiator 4d is dimensioned approximately for the frequency center between the two frequency bands L1 and L2 with regard to optimal cross modulation spacing in the two frequency bands. -
Fig. 9 : Two-band antenna according to the invention as inFIG. 8 .- a) looking at the top of the
circuit board 35 withvias 16 on thecounter electrodes 34 under the capacitance electrodes 32nd - b) All SMD switching elements are correspondingly arranged on the back of the circuit board on
pads 26 which are connected via thevias 16.
- a) looking at the top of the
Die Wirkungsweise der Unterdrückung der unerwünschten Polarisationsrichtung LHCP einer für RHCP vorgesehenen Antenne kann mit der einer Brückenschaltung bzw. mit einem Hybridring verglichen werden. Eine solche Brücke kann jedoch nur für eine bestimmte Frequenz - im Allgemeinen etwa die Mittenfrequenz eines Frequenzbandes - vollkommen abgeglichen sein. Bei davon abweichenden Frequenzen entsteht naturgemäß bei Erregung an einem Tor, also dem aktiven vertikalen Strahler 4a in
Die Beschaltung des dem erregten Strahler 4a benachbarten Strahlers 4d mit einer Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 beeinflusst die Phasenlage der Spannung an diesem Strahler in der Weise, dass der unerwünschte LHCP-Anteil in der Strahlung auch bei Frequenzablage von der Mittenfrequenz weitgehend kompensiert ist. Erfindungsgemäß zeigt sich hierbei, dass bereits bei einfacher Kombination einer Serienschaltung aus einer Kapazität 15 mit einem ohmschen Widerstand 20, wie in den
Vorteilhaft ist hierbei die aufwandsarme Realisierung einer Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass die Verbesserung der Bandbreite des Kreuzmodulationsabstand bereits mit nur N = 1, also nur einem einzigen vertikalen Strahler mit Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 - deren Verlustfaktor größer ist als 0,2 - erzielt werden kann. Als Verlustfaktor der Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 ist - in Analogie zur üblichen Definition - das Verhältnis Wirkwiderstand/Blindwiderstand bei serieller Beschreibung bzw. Wirkleitwert/Blindleitwert bei paralleler Beschreibung der Blindwiderstandsschaltung bezeichnet.A particular advantage of the invention is that the improvement of the bandwidth of the cross modulation distance already with only N = 1, so only a single vertical radiator with reactance circuit with active component 12 - the loss factor greater is than 0.2 - can be achieved. As a loss factor of the reactance circuit with
Erfindungsgemäß ist, wie oben beschrieben, vorgesehen, mit N > 1 mehrere mit Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12 beschaltete vertikale Strahler entlang dem Umfang des Ringleitungsstrahlers 2 anzuordnen. In diesem Fall ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Verlustfaktor entsprechend der Zahl N jede der Blindwiderstandsschaltungen mit Wirkanteil 12 nicht kleiner zu wählen als 0,2/N.According to the invention, as described above, it is provided that with N> 1 a plurality of vertical radiators connected with reactive resistance circuit with
Die Bandbreite des Kreuzmodulationsabstands kann durch Anwendung komplizierterer Schaltungen weiter erhöht werden. Die Parallelschaltung eines Parallelresonanzkreises, bestehend aus der Parallelinduktivität 17 und der Parallelkapazität 18 zum ohmschen Widerstand 20 in
- Antenne 1Antenna 1
-
Ringleitungsstrahler 2
Ring line radiator 2 -
elektromagnetische Erregung 3
electromagnetic excitation 3 -
vertikale Strahler 4, 4a, 4b, 4c, 4d
4, 4a, 4b, 4c, 4dvertical radiators -
aktiver vertikaler Strahler 4aactive
vertical radiator 4a -
passiver vertikaler Strahler 4dpassive
vertical radiator 4d -
Antennenanschluss 5
Antenna connection 5 -
Leitende Grundfläche 6
Conductive base 6 - Ringleitungs-Koppelpunkte 7,7a,7b,7c,7dRing line coupling points 7,7a, 7b, 7c, 7d
- Abstand der Höhe h 9Distance of height h 9
-
Masse-Anschlusspunkt 11
Ground connection point 11 -
Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil 12Reactive resistance circuit with
active component 12 -
Schaltung mit ohmschen Verlusten 12a
Ohmic loss circuit 12a -
Verlustlose Blindwiderstandsschaltung 13
Lossless reactance circuit 13 -
Kapazität 15
Capacity 15 -
Durchkontaktierung 16Through-
connection 16 -
Induktivität 17
Inductance 17 -
Parallelkapazität 18
Parallel capacity 18 -
ohmscher Widerstand 20
ohmic resistance 20 -
Pad 26
Pad 26 -
Kapazitätselektrode 32a, 32b, 32c, 32d,
32a, 32b, 32c, 32d,Capacitance electrode -
dielektrische Platte 33
dielectric plate 33 -
Gegenelektrode 34
Counter electrode 34 -
Leiterplatte 35Printed
circuit board 35 -
Stützstruktur 36
Support structure 36 - Abstand 37Distance 37
- Wellenwiderstand ZL, ZL1, ZL2Characteristic impedance ZL, ZL1, ZL2
- Gestreckte Länge des Ringleitungsstrahlers LElongated length of the ring line radiator L
Claims (15)
dass mindestens zwei mit dem Ringleitungsstrahler (2) galvanisch verkoppelte, und zur leitenden Grundfläche (6) hin verlaufende vertikale passive Strahler (4b, 4c, 4d) vorhanden sind, von denen N Strahler über eine Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil (12), deren Verlustfaktor jeweils größer ist als der Wert 0,1/N, mit der elektrisch leitenden Grundfläche (6) verkoppelt sind,
dass an keiner Stelle entlang dem Ringleitungsstrahler (2) zwei dieser Strahler benachbart zueinander angeordnet sind,
dass alle übrigen passiven vertikalen Strahler (4b, 4c) über verlustlose Blindwiderstandsschaltungen (13) mit der Grundfläche (6) verkoppelt sind, und
dass keiner der Abstände zwischen einander benachbarten Ringleitungs-Koppelpunkten (7) am Umfang des Ringleitungsstrahlers (2) kleiner ist als die Hälfte des Abstands, der sich bei äquidistanter Verteilung aller Strahler über die gestreckte Länge L des Ringleitungsstrahlers (2) ergeben würde.Antenna (1) for receiving circularly polarized satellite radio signals comprising at least one horizontally oriented conductor loop arranged above a conductive base (6), having an arrangement for electromagnetic excitation of the conductor loop connected to an antenna connection (5), comprising the following features:
in that there are at least two vertical passive radiators (4b, 4c, 4d) which are galvanically coupled to the ring base radiator (2) and of which N radiators are connected via a reactance circuit with effective component (12), their loss factor in each case is greater than the value 0.1 / N, are coupled to the electrically conductive base (6),
that at no point along the ring line emitter (2) two of these emitters are arranged adjacent to each other,
that all other passive vertical radiators (4b, 4c) are coupled to the base area (6) via lossless reactance circuits (13), and
that none of the distances between adjacent ring line coupling points (7) on the circumference of the ring line radiator (2) is smaller than half the distance that would result in equidistant distribution of all radiators over the extended length L of the loop emitter (2).
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens zwei der jeweils zwischen zwei benachbarten Ringleitungs-Koppelpunkten (7) befindlichen Teilstücke des Ringleitungsstrahlers (2) mit voneinander abweichenden Wellenwiderständen ZL1, ZL2 vorhanden sind.Antenna (1) according to claim 1,
characterized in that
at least two of each of two adjacent ring line crosspoints (7) located portions of the ring line radiator (2) with differing characteristic impedance ZL1, ZL2 are present.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil (12) zur Ankopplung von N vertikalen Strahlern (4d) an einen Masseanschluss (11) auf der elektrisch leitenden Grundfläche (6) jeweils durch die Serienschaltung einer Kapazität (15) und einer Schaltung mit ohmschen Verlusten (12a) gebildet ist,
und jeder der verbleibenden passiven vertikalen Strahler (4b, 4c) mit einer als Kapazität (15) realisierten verlustfreien Blindwiderstandsschaltung (13) zur Ankopplung an einen Masse-Anschlusspunkt (11) auf der elektrisch leitenden Grundfläche (6) versehen ist.Antenna (1) according to claim 1 or 2,
characterized in that
the reactance circuit (12) for coupling N vertical radiators (4d) to a ground terminal (11) on the electrically conductive base (6) is formed in each case by the series connection of a capacitor (15) and a circuit with resistive losses (12a) .
and each of the remaining passive vertical radiators (4b, 4c) is provided with a lossless reactance circuit (13) realized as capacitance (15) for coupling to a ground terminal (11) on the electrically conductive base (6).
dadurch gekennzeichnet, dass
die gestreckte Länge L der Ringleitung des in Resonanz befindlichen Ringleitungsstrahlers (2) durch die Wirkung der vertikalen Strahler (4), ausgehend von etwa der Leitungswellenlänge λ bis auf etwa die Hälfte der Leitungswellenlänge λ verkürzt ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the elongated length L of the ring line of the resonant ring line radiator (2) is shortened by the action of the vertical radiators (4), starting from approximately the line wavelength λ to approximately half the line wavelength λ.
dadurch gekennzeichnet, dass
der aktive vertikale Strahler (4a) mit einer als Kapazität (15) realisierten Blindwiderstandsschaltung (13) zur Ankopplung an den Antennenanschluss (5) versehen ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the active vertical radiator (4a) is provided with a reactance circuit (13) realized as a capacitance (15) for coupling to the antenna connection (5).
dadurch gekennzeichnet, dass
der aktive vertikale Strahler (4a) sowohl mit dem Antennenanschluss (5) als auch über eine als Kapazität (15) realisierte verlustlose Blindwiderstandsschaltung (13) mit der Masse verkoppelt ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the active vertical radiator (4a) is coupled to the ground both with the antenna connection (5) and via a lossless reactance circuit (13) realized as a capacitance (15).
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltung mit ohmschen Verlusten (12a) aus einem ohmschen Widerstand (20) gebildet ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the circuit with resistive losses (12a) is formed from an ohmic resistor (20).
dadurch gekennzeichnet, dass
dem ohmschen Widerstand (20) ein Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Parallelkapazität (18) und einer Parallelinduktivität (17) - mit einer Resonanzfrequenz in der Nähe der Frequenzbandmitte zur Erweiterung der Frequenzbandbreite des Kreuzpolarisationsabstands parallel geschaltet ist.Antenna (1) according to claim 7,
characterized in that
the ohmic resistor (20) is a parallel resonant circuit - consisting of a parallel capacitance (18) and a parallel inductance (17) - connected in parallel with a resonant frequency in the vicinity of the frequency band center for expanding the frequency bandwidth of the Kreuzpolarisationsabstands.
dadurch gekennzeichnet, dass
dem ohmschen Widerstand (20) jeweils ein Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Kapazität (18) und einer Induktivität (17) - parallel geschaltet ist und die verlustlosen Blindwiderstandsschaltungen (13), mit denen die verbleibenden passiven vertikalen Strahler (4b, 4c) mit der elektrisch leitenden Grundfläche (6) verkoppelt sind, jeweils aus der Serienschaltung einer Kapazität (15) und einem Parallelschwingungskreis - bestehend aus einer Parallelkapazität (18) und einer Parallelinduktivität (17) - gebildet sind und die Resonanzfrequenz der Parallelschwingungskreise jeweils etwa in der Nähe der Mitte eines vorgegebenen Frequenzbandes zur Erweiterung der Frequenzbandbreite des Kreuzpolarisationsabstands gewählt sind.Antenna (1) according to claim 7,
characterized in that
the ohmic resistance (20) in each case a parallel resonant circuit - consisting of a capacitor (18) and an inductor (17) - is connected in parallel and the lossless reactance circuits (13), with which the remaining passive vertical radiator (4b, 4c) with the electric conductive base (6) are coupled, each of the series circuit of a capacitor (15) and a parallel resonant circuit - consisting of a parallel capacitance (18) and a parallel inductance (17) - formed and the resonant frequency of the parallel resonant circuits each approximately in the vicinity of the center predetermined frequency band to expand the frequency bandwidth of the Kreuzpolarisationsabstands are selected.
dadurch gekennzeichnet, dass
jedoch jeweils der Parallelresonanzkreis in der verlustlosen Blindwiderstandsschaltung (13) und der dem ohmschen Widerstand (20) jeweils parallelgeschaltete Parallelresonanzkreis in der Weise abgestimmt ist, dass jeweils in der Frequenzbandmitte von zwei Satelliten-Navigationsfrequenz-bändern L1 und L2 ein Maximum des Kreuzpolarisationsabstands eingestellt ist.Antenna (1) according to claim 9,
characterized in that
However, each of the parallel resonant circuit in the lossless reactance circuit (13) and the ohmic resistor (20) each parallel-parallel resonant circuit is tuned in such a way that in the frequency band center of two satellite navigation frequency bands L1 and L2 is set a maximum of the Kreuzpolarisationsabstands.
dadurch gekennzeichnet, dass
ein passiver vertikaler Strahler (4d) mit Blindwiderstandsschaltung mit Wirkanteil (12) zur Ankopplung an einen Masseanschluss (11) auf der elektrisch leitenden Grundfläche (6) vorhanden ist und dieser dem aktiven vertikalen Strahler (4a) benachbart angeordnet ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 10,
characterized in that
a passive vertical radiator (4d) with reactance circuit (12) for coupling to a ground terminal (11) on the electrically conductive base (6) is present and this is the active vertical radiator (4a) adjacent.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ringleitungsstrahler (2) als Rechteck gestaltet ist, an dessen Ecken jeweils ein Ringleitungs-Koppelpunkt (7) mit einem dort galvanisch angeschlossenen vertikalen Strahler (4a-d) ausgebildet ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 11,
characterized in that
the ring line emitter (2) is designed as a rectangle, at the corners of which a ring line crosspoint (7) is formed with a vertical emitter (4a-d) which is galvanically connected there.
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Unterstützung der Unidirektionalität der Wellenausbreitung auf dem Ringleitungsstrahler (2) ein dem ersten Teilstück gegenüberliegendes weiteres Teilstück des Ringleitungsstrahlers (2) mit von dem Wellenwiderstand (ZL1) der übrigen Teilstücke des Ringleitungsstrahlers (2) abweichendem Wellenwiderstand (ZL2) vorhanden ist.Antenna (1) according to claim 12,
characterized in that
to support the unidirectionality of the wave propagation on the ring line radiator (2) a first portion opposite another portion of the ring line radiator (2) of the characteristic impedance (ZL1) of the remaining portions of the ring line radiator (2) deviating Wellenwiderstand (ZL2) is present.
dadurch gekennzeichnet, dass
die als Kapazitäten (15) realisierten Blindwiderstandsschaltungen (13) der passiven Strahler zur Ankopplung an die leitende Grundfläche (6) oder zur Ankopplung an die mit der leitenden Grundfläche (6) verkoppelten Schaltung mit ohmschen Verlusten (12 a) sowie die Kapazität (15) zur Ankopplung des aktiven Strahlers (4a) an den Antennenanschluss (5) in der Weise gebildet sind, dass die vertikalen Strahler (4, 4a-d) an ihrem unteren Ende zu individuell gestalteten flächigen Kapazitätselektroden (32a, 32b, 32c, 32d) ausgeformt sind, dass die Kapazitäten (15) durch Zwischenlage einer dielektrischen Platte (33) zwischen den flächigen Kapazitätselektroden (32a, 32b, 32c, 32d) und der als elektrisch leitend beschichtete Leiterplatte (35) ausgeführten elektrisch leitenden Grundfläche (6) zur Ankopplung der passiven Strahler (4b, 4c) an die elektrisch leitende Grundfläche (6) gestaltet sind, und dass zur kapazitiven Ankopplung des aktiven vertikalen Strahlers (4a) an den Antennenanschluss (5) und zur kapazitiven Ankopplung eines dem aktiven vertikalen Strahler (4a) benachbarten passiven vertikalen Strahlers (4d) an die Schaltung mit ohmschen Verlusten (12a) auf der elektrisch leitenden Grundfläche (6) jeweils eine von dieser Schicht isolierte, flächige Gegenelektrode (34) gestaltet ist.Antenna (1) according to one of claims 1 to 13,
characterized in that
the reactance circuits (13) of the passive radiators realized as capacitances (15) for coupling to the conductive base area (6) or for coupling to the circuit with ohmic losses (12a) coupled to the conductive base area (6) and the capacitance (15). for coupling the active radiator (4a) to the antenna connection (5) in such a way that the vertical radiators (4, 4a-d) are formed at their lower end to individually shaped area capacitance electrodes (32a, 32b, 32c, 32d) that the capacitances (15) by interposing a dielectric plate (33) between the sheet capacitance electrodes (32a, 32b, 32c, 32d) and the designed as electrically conductive coated circuit board (35) designed electrically conductive base (6) for coupling the passive radiator (4b, 4c) to the electrically conductive base (6), and that for the capacitive coupling of the active vertical radiator (4a) to the Antenna terminal (5) and for the capacitive coupling of a vertical vertical radiator (4a) adjacent passive vertical radiator (4d) to the circuit with ohmic losses (12a) on the electrically conductive base (6) each one of this layer isolated, flat counter electrode ( 34) is designed.
dadurch gekennzeichnet, dass
die leitende Struktur, bestehend aus dem Ringleiter (2) und den damit verbundenen vertikalen Strahlern (4, 4a-d) durch eine dielektrische Stützstruktur (36) so fixiert ist, dass die dielektrische Platte (33) in Form eines Luftspaltes realisiert ist.Antenna according to claim 14,
characterized in that
the conductive structure consisting of the ring conductor (2) and the associated vertical radiators (4, 4a-d) is fixed by a dielectric support structure (36) such that the dielectric plate (33) is realized in the form of an air gap.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4184714A4 (en) * | 2020-09-29 | 2023-12-27 | Anhui Huami Information Technology Co., Ltd. | Circularly polarized antenna and wearable device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111834744A (en) * | 2020-08-10 | 2020-10-27 | 深圳汉阳天线设计有限公司 | Miniaturized circularly polarized antenna for wireless terminal and wireless terminal |
WO2022037485A1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 安徽华米信息科技有限公司 | Circularly polarized antenna structure and intelligent wearable device |
CN111916898A (en) * | 2020-08-18 | 2020-11-10 | 安徽华米信息科技有限公司 | Circularly polarized antenna structure and intelligent wearable device |
CN112003006A (en) * | 2020-09-29 | 2020-11-27 | 安徽华米信息科技有限公司 | Circularly polarized antenna and wearable equipment |
CN114824766B (en) * | 2021-01-19 | 2023-05-26 | 大唐移动通信设备有限公司 | Multi-mode navigation antenna |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6602498A (en) * | 1966-02-25 | 1967-08-28 | ||
DE4008505A1 (en) | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Lindenmeier Heinz | Mobile antenna for satellite communication system - uses etching process on substrate with two part assembly |
EP2296227A2 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | Delphi Delco Electronics Europe GmbH | Antenna for receiving circular polarised satellite radio signals |
EP2424036A2 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-29 | Delphi Delco Electronics Europe GmbH | Receiver antenna for circular polarised satellite radio signals |
US20150123869A1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | Motorola Solutions, Inc | Low profile, antenna array for an rfid reader and method of making same |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6559804B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-05-06 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Electromagnetic coupling type four-point loop antenna |
CN1435950A (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-13 | 三美电机株式会社 | Electromagnetic coupled four-point feed ring antenna |
CN102130376B (en) * | 2011-01-26 | 2013-06-26 | 浙江大学 | Microstrip slot coupling fed triple-frequency dielectric resonant antenna |
DE102012003460A1 (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Heinz Lindenmeier | Multiband receiving antenna for the combined reception of satellite signals and terrestrial broadcasting signals |
TWM420062U (en) * | 2011-06-22 | 2012-01-01 | Wistron Neweb Corp | Capacitive loop antenna and electronic device |
DE102012014913A1 (en) * | 2012-07-29 | 2014-05-15 | Heinz Lindenmeier | Electrically small spotlight for vertically polarized radio signals |
DE102012108600B3 (en) * | 2012-09-14 | 2014-06-26 | Antonics-Icp Gmbh | Antenna array has inner ring whose height distance from flat surface is adjusted corresponding to specific wavelength of antenna element, and metal plate whose height distance is set corresponding to height distance of inner ring |
CN103779668B (en) * | 2012-10-18 | 2017-02-08 | 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 | Array antenna and circular polarized antennas thereof |
CN104466365B (en) * | 2014-12-24 | 2017-09-22 | 北京米波通信技术有限公司 | Shortwave " communication in moving " resonance loop antenna |
US9941595B2 (en) * | 2015-08-12 | 2018-04-10 | Novatel Inc. | Patch antenna with peripheral parasitic monopole circular arrays |
CN205752515U (en) * | 2015-12-11 | 2016-11-30 | 北京伯临通信科技有限公司 | A kind of low section double frequency high accuracy multimode navigation antenna of improvement |
CN205985312U (en) * | 2016-08-12 | 2017-02-22 | 福霸汽车天线(苏州)有限公司 | Automobile antenna |
-
2017
- 2017-03-30 DE DE102017003072.3A patent/DE102017003072A1/en not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-03-21 EP EP18163139.1A patent/EP3382795B1/en active Active
- 2018-03-27 US US15/937,034 patent/US10418710B2/en active Active
- 2018-03-30 CN CN201810295734.5A patent/CN108695587B/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6602498A (en) * | 1966-02-25 | 1967-08-28 | ||
DE4008505A1 (en) | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Lindenmeier Heinz | Mobile antenna for satellite communication system - uses etching process on substrate with two part assembly |
EP2296227A2 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | Delphi Delco Electronics Europe GmbH | Antenna for receiving circular polarised satellite radio signals |
EP2424036A2 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-29 | Delphi Delco Electronics Europe GmbH | Receiver antenna for circular polarised satellite radio signals |
US20150123869A1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | Motorola Solutions, Inc | Low profile, antenna array for an rfid reader and method of making same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4184714A4 (en) * | 2020-09-29 | 2023-12-27 | Anhui Huami Information Technology Co., Ltd. | Circularly polarized antenna and wearable device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3382795B1 (en) | 2020-09-30 |
DE102017003072A1 (en) | 2018-10-04 |
US10418710B2 (en) | 2019-09-17 |
CN108695587B (en) | 2021-04-23 |
CN108695587A (en) | 2018-10-23 |
US20180294571A1 (en) | 2018-10-11 |
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