Abstimmbare Antenne planarer Bauart

Die Erfindung betrifft eine abstimmbare Antenne planarer Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Patchantennen bzw. sogenannte Microstrip-Antennen sind hinlänglich bekannt. Sie umfassen üblicherweise eine elektrisch leitfähige Grundfläche, ein darüber angeordnetes dielektrisches Trägermaterial und eine auf der Oberseite des dielektrischen Trägermaterials vorgesehene elektrisch leitfähige Strahlungsfläche. Die obere Strahlungsfläche wird in der Regel durch eine quer zu den vorstehend genannten Ebenen und Schichten verlaufende Speiseleitung angeregt. Als Anschlusskabel dient vor allem ein Koaxialkabel, dessen Außenleiter an einem Anschluss mit dem Masse- leiter elektrisch verbunden ist, wohingegen der Innenleiter des Koaxialkabels mit der oben liegenden Strahlungsfläche elektrisch verbunden ist.

Eine abstimmbare Microstrip-Antenne ist beispielsweise aus der US 4 475 108 bekannt geworden. Bei dieser Patchantenne

werden integrierte Varactor-Dioden zur Frequenzabstimmung verwendet .

Die Verwendung von Varactor-Dioden zur Abstimmung einer Antenne ist aber grundsätzlich auch aus der Veröffentlichung IEEE "Transactions on Antennas and Propagation", September 1993, Rod B. Waterhouse: "Scan Performance of Infinite Arrays of Microstrip Patch Elements Loaded with Varactor Diodes", Seiten 1273 bis 1280, bekannt.

Aus der Vorveröffentlichung IEEE "Transactions on Antennas and Propagation", September 1993, A. S. Daryoush: "Optical- Iy Tuned Patch Antenna for Phased Array Applications", 1986, Seiten 361-364, ist als bekannt zu entnehmen, eine optisch kontrollierte Pin-Diode zur Frequenzabstimmung zu verwenden. Sie befindet sich in einer Ebene der Patchfläche und verbindet diese mit einer zusätzlichen Koppelfläche .

Ein insoweit sehr ähnliches Prinzip ist grundsätzlich auch aus der US 5 943 016 A sowie der US 6 864 843 B2 zu entnehmen. Dass letztlich auch eingebrachte Kapazitäten zur Frequenzabstimmung verwendet werden können, die beispielsweise in ein Patch eingearbeitet sind, ist aus der US 6 462 271 B2 bekannt. Eine sehr aufwendige mechanische Abstimmung der Patchantenne kann aber auch gemäß der Vorveröffentlichung IEEE "Transaction on Antennas and Propagation", S.A. Bokhari, J-F Züricher: "A Small Microstrip Patch Antenna with a Convenient Tuning Option", November 1996, vol. 48, Seiten 1521-1528, als bekannt entnommen werden.

Unabhängig von den vorstehend genannten Patchantennen sind mehrschichtige Antennen planarer Bauart beispielsweise

auch als sogenannte "stacked"-Patchantennen bekannt geworden. Mittels eines derartigen Antennentyps besteht die Möglichkeit, die Bandbreite einer derartigen Antenne zu erhöhen bzw. Resonanzen in zwei oder mehreren Frequenz- bereichen zu gewährleisten. Durch derartige Antennen kann auch der Antennengewinn verbessert werden.

Nachteilig ist bei allen derartigen vorbekannten Antennenanordnungen der vergleichsweise aufwendige Aufbau.

Denn bei den eingangs genannten vorbekannten abstimmbaren Antennen ist in der Regel eine Reihe weiterer Bauteile erforderlich, die häufig sogar direkt in die Patchantenne mit integriert sein müssen. Dies erfordert in der Regel nicht nur eine aufwendigere Entwicklung, sondern führt häufig auch zu einer Verteuerung der Herstellungskosten.

Darüber hinaus sind die vorbekannten Maßnahmen zur Erzielung einer abstimmbaren Patchantenne häufig nicht auf handelsübliche Keramik-Patchantennen anwendbar oder übertragbar.

Schließlich weisen die oben genannten vorbekannten Patchantennen auch den Nachteil auf, dass sie zwar Maßnahmen für die Frequenzabstimmung vorschlagen, dass aber die vorgeschlagenen Maßnahmen in der Regel nicht zur Beeinflussung des Antennendiagramms dienen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte abstimmbare Antenne planarer Bauart zu schaffen, bei der mit vergleichsweise geringem Aufwand nicht nur eine Frequenzabstimmung, sondern vor allem eine Beeinflussung des Antennendiagramms möglich ist. Dabei

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soll die erfindungsgemäße Antenne bevorzugt unter Verwendung handelsüblicher Patchantennen herstellbar sein.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 ge- löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich zahlreiche Vorteile realisieren.

Als wesentlicher Vorteil ergibt sich, dass mit der Antenne auf einfachem Wege eine Beeinflussung des Antennendiagramms möglich ist, ohne dass ein beachtlicher Aufwand für unter Umständen kompliziert herzustellende zusätzliche Bauteile oder auch nur eine Feinabstimmung notwendig ist. Eine teure Spezialentwicklung oder eine teure Herstellung von Zusatzteilen wird also vermieden. Vor allem aber ergibt sich als wesentlicher Vorteil, dass im Rahmen der Erfindung handelsübliche Patch-Antennen, vor allem han- delsübliche Keramik-Patch-Antennen verwendbar sind. Diese müssen - wenn sie im Rahmen der Erfindung verwendet werden - nicht speziell verändert, sondern nur im Sinne der Erfindung komplettiert werden, wodurch sich ein sehr kostengünstiger Gesamtaufbau ergibt. Dabei ist im Rahmen der Erfindung sowohl eine Freguenzabstimmung als auch eine Beeinflussung des Antennen-Diagramms möglich.

Dies ist umso überraschender, als die zuoberst auf der Patchantenne vorgesehene Strahlungsstruktur eine Längs- und Quererstreckung aufweisen kann, die größer ist bzw. die den Rand der darunter befindlichen Strahlungsfläche zumindest teilweise überdeckt und sich über den Rand der Strahlungsfläche hinaus erstreckt. Zu erwarten wäre näm-

lich in einem derartigen Fall, dass die zuoberst befindliche Patchfläche das Strahlungsdiagramm nachteilig beein- flusst .

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die über der Patch-Antenne befindliche Metall-Struktur nicht nur eine in Längs- und Querrichtung größere Dimensionierung als die darunter befindliche Patch-Antenne aufweisen. Zumindest können auch Verformungen, Durchbrüche etc. in dieser Metallstruktur ausgebildet sein. Möglich ist sogar, dass diese Metallstruktur in einzelne Metall- Struktur-Elemente und/oder -Bereiche aufgeteilt ist, die beispielsweise mechanisch und/oder elektrisch nicht miteinander verbunden sind.

Allerdings ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Metall-Struktur zumindest über eine elektrische Verbindung mit der Massefläche verbunden ist, wobei diese elektrische Verbindung eine galvanische Verbindung sein kann, eine ka- pazitive, serielle und/oder eine, die unter Verwendung von elektrischen Baukomponenten und Baugruppen hergestellt ist. Zumindest kann also in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erwähnte leitende oder leitfähige Struktur über zumindest eine elektrische Verbindung unter Zwischenschaltung zumindest einer elektrischen Komponente mit der Massefläche verbunden sein. Die elektrische Verbindung zwischen der Massefläche und der Metall-Struktur oberhalb der Patch-Antenne kann also wie erwähnt durch direkten Kontakt erfolgen oder aber auch durch Verwendung beliebiger elektrischer Bauteile, um damit die Eigenschaft der Antenne zu beeinflussen. In Betracht kommen hier beispielsweise Varactor-Dioden, welche eine stromgesteuerte Kapazität darstellen. Dadurch lässt sich die Patch-Antenne

in ihrer Frequenz abstimmen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erwähnte elektrische Verbindung zwischen der Metallstruktur und der Massefläche unter Verwendung von Tragfüßen oder Stützfüßen gebildet, an denen eine elektrisch leitfähige Leitung ausgebildet ist oder die selbst elektrisch leitfähig sind. Bevorzugt sind die Stützfüße oder der zumindest eine Stützfuß insoweit ebenfalls aus einer Metall-Struktur gebildet, die beispielsweise einstückig mit der Metall-Struktur oberhalb der Patchantenne verbunden und lediglich durch Stanzen und Kanten hergestellt sein kann.

Bevorzugt sind in Umfangsrichtung der Metall-Struktur mehrere Stützeinrichtungen vorgesehen, die vorzugsweise gleichzeitig die elektrische Verbindung zur Massefläche gegebenenfalls unter Verwendung weiterer elektrischer Bauteile und Baukomponenten bilden. Bei einer n-Polygonalge- staltung der Metall-Struktur sind bevorzugt n-Füßchen vorgesehen. Ist die Metall-Struktur rechteckförmig oder quadratisch gebildet, ist also vorzugsweise an jeder Seite bevorzugt im mittleren Bereich ein entsprechender, bevorzugt elektrisch leitfähiger Stützfuß angeordnet. Ist die Metall-Struktur in unterschiedliche Teil-Strukturen unterteilt, ist für jede elektrisch leitfähige Teil-Struktur zumindest ebenfalls vorzugsweise ein Stützfuß vorgesehen, der wiederum bevorzugt elektrisch leitfähig ist.

Anstelle der Metall-Strukturen kann auch eine allgemein elektrisch-nicht-leitfähige Struktur vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines dielektrischen Körpers, der mit einer entsprechenden leitfähigen Schicht überzogen ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist dabei die elektrisch leitfähige Struktur, also die sogenannte Metallstruktur, beispielsweise durch eine Kupferfläche auf einer Leiterplatine gebildet. Die Leiterplatine könnte dabei beispielsweise an der Oberseite metallisiert sein, wohingegen auf der Unterseite die elektrischen Bauteile (beispielsweise eine Varactor-Diode) platziert sind. Die bevorzugt als Trageinrichtung vorgesehenen Tragfüße könnten beispielsweise mit abgegrenzten Flächen der oberen Leiter- plattenmetallisierung verbunden und mittels Durchkontak- tierungen an die elektrischen Bauteile geführt sein. Alternativ könnten sich auch die elektrischen Bauteile auf der Oberseite der Leiterplatine befinden.

Obgleich die erfindungsgemäße Patchantenne also noch eine zusätzliche leitfähige Struktur im Abstand zur oben liegenden Strahlungsfläche aufweist, handelt es sich gleichwohl nicht um eine "stacked"-Patchantenne im herkömmlichen Sinne, da bei stacked-Patchantennen die zuoberst vorgese- hene Patchfläche (also die in Rede stehende zusätzliche Strahlungsfläche) nicht über eine leitende Verbindung mit der Massefläche kontaktiert ist.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen :

Figur 1 : eine schematische axiale Querschnittsdarstellung durch eine handelsübliche Patch- antenne nach dem Stand der Technik;

Figur 2 : eine schematische Draufsicht auf die nach dem Stand der Technik bekannte Patchanten-

ne gemäß Figur 1;

Figur 3 : eine schematische Quer- oder Seitendarstellung einer erfindungsgemäßen abstimm- baren Patchantenne;

Figur 4 : eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3;

Figur 5 : eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße

Patchantenne mit einer zu Figur 4 abweichenden Ausführungsform für das oben sitzende Patchelement;

Figur 6 : eine Figur 3 entsprechende Seiten- oder

Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Patchantenne unter Wiedergabe einer verwendeten Trageinrichtung für das obere Patchelement;

Figur 6a: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel zu

Figur 3;

Figur 7 : ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenne mit einer lochförmigen Ausnehmung in einer oberhalb der Patchantenne befindlichen elektrischen Struktur;

Figur 8 : ein nochmals abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit mehreren voneinander getrennten elektrischen Strukturen in seitlicher

Querschnittsdarsteilung, ^•

Figur 9 : eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 8; und

Figur 10 : eine Draufsicht vergleichbar dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 8 und 9, jedoch mit einer Abwandlung.

In Figur 1 ist in schematischer Seitendarstellung und in Figur 2 in schematischer Draufsicht der Grundaufbau eines handelsüblichen Patchstrahlers A (Patchantenne) gezeigt, der anhand der Figuren 3 ff. zu einer abstimmbaren Patchantenne erweitert wird.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Patchantenne umfasst mehrere längs einer Achse Z übereinander angeordnete Flächen und Schichten, auf die nachfolgend eingegangen wird.

Aus der schematischen Querschnittsdarstellung gemäß Figur 1 ist zu ersehen, dass die Patchantenne A auf ihrer sogenannten Unter- oder Anbauseite 1 eine elektrisch leitfähige Massefläche 3 aufweist. Auf der Massefläche 3 bzw. mit Seitenversatz dazu angeordnet ist ein dielektrischer Trä- ger 5, der üblicherweise in Draufsicht eine Außenkontur 5' aufweist, die der Außenkontur 3' der Massefläche 3 entspricht. Dieser dielektrische Träger 5 kann aber auch größer oder kleiner dimensioniert und/oder mit zur Außenkontur 3' der Massefläche 3 abweichender Außenkontur 5' ver- sehen sein. Allgemein kann die Außenkontur 3' der Massefläche n-polygonal sein und/oder sogar mit kurvigen Abschnitten versehen oder kurvig gestaltet sein, obgleich dies unüblich ist.

Der dielektrische Träger 5 weist eine ausreichende Höhe oder Dicke auf, die in der Regel einem Vielfachen der Dicke der Massenflache 3 entspricht. Im Gegensatz zur Massefläche 3, die näherungsweise lediglich aus einer zwei- dimensionalen Fläche besteht, ist der dielektrische Träger 5 als dreidimensionaler Körper mit ausreichender Höhe und Dicke gestaltet.

Auf der Oberseite 5a gegenüberliegend zur Unterseite 5b (die benachbart zur Masseflache 3 zu liegen kommt) ist eine elektrisch leitfähige Strahlungsfläche 7 ausgebildet, die ebenfalls wieder näherungsweise als zweidimensionale Fläche verstanden werden kann. Diese Strahlungsfläche 7 wird über eine Speiseleitung 9 elektrisch gespeist und an- geregt, die bevorzugt in Querrichtung, insbesondere senkrecht zur Strahlungsfläche 7 von unten her durch den dielektrischen Träger 5 in einer entsprechenden Bohrung oder einem entsprechenden Kanal 5c verläuft.

Von einer in der Regel unten liegenden Anschlussstelle 11, an welcher ein nicht näher gezeigtes Koaxialkabel angeschlossen werden kann, ist dann der Innenleiter des nicht gezeigten Koaxialkabels mit der Speiseleitung 9 elektrisch-galvanisch und damit mit der Strahlungsfläche 7 verbunden. Der Außenleiter des nicht gezeigten Koaxialkabels ist dann mit der unten liegenden Massefläche 3 elektrisch-galvanisch verbunden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 ff. ist eine Patchantenne beschrieben, die ein Dielektrikum 5 und eine in Draufsicht quadratische Form aufweist. Diese Form oder die entsprechende Kontur oder Umrisslinie 5' kann aber auch von der quadratischen Form abweichen und allgemein

eine n-polygonale Form aufweisen. Obgleich unüblich, können sogar kurvige Außenbegrenzungen vorgesehen sein.

Die auf dem Dielektrikum 5 sitzende Strahlungsfläche 7 kann eine gleiche Kontur oder Umrisslinie 7 ' aufweisen wie das darunter befindliche Dielektrikum 5. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Grundform ebenfalls der Umrisslinie 5 ¹ des Dielektrikums 5 angepasst quadratisch gebildet, weist aber an zwei gegenüberliegenden Enden Abfla- chungen 7" auf, die quasi durch Weglassen eines gleichschenklig rechtwinkligen Dreiecks gebildet sind. Allgemein kann also auch die Umrisslinie 7 ' eine n-polygonale Umrisslinie oder Kontur darstellen oder sogar mit einer kurvigen Außenbegrenzung 7' versehen sein.

Die erwähnte Massefläche 3 wie aber auch die Strahlungsfläche 7 werden teilweise als "zweidimensionale" Fläche bezeichnet, da deren Dicke so gering ist, dass sie quasi nicht als "Volumenkörper" bezeichnet werden können. Die Dicke der Massefläche und der Strahlungsfläche 3, 7 bewegt sich üblicherweise unter 1 mm, d.h. in der Regel unter 0,5 mm, insbesondere unter 0,25 mm, 0,20 mm, 0,10 mm.

Oberhalb der so gebildeten Patchantenne A, die beispiels- weise aus einer handelsüblichen Patchantenne A bestehen kann, vorzugsweise aus einer sogenannten Keramik-Patchantenne (bei der also die dielektrische Trägerschicht 5 aus einem Keramikmaterial besteht) , ist nunmehr bei einer erfindungsgemäßen abstimmbare Patchantenne gemäß Figur 3 und 4 im Seiten- oder Höhenversatz zur oberen Strahlungsfläche 7 zusätzlich eine patch-ähnliche leitende Struktur 13 angeordnet (Figur 3) .

Die so geschilderte abstimmbare Patchantenne ist beispielsweise auf einem in Figur 3 lediglich als Linie angedeuteten Chassis B positioniert, welches beispielsweise das Basis-Chassis für eine Kraftfahrzeug-Antenne darstel- len kann, in welchem die erfindungsgemäße Antenne gegebenenfalls neben weiteren Antennen für andere Dienste eingebaut sein kann. Die erfindungsgemäße abstimmbare Patchantenne kann beispielsweise insbesondere als Antenne für die geostationäre Positionierung und/oder für den Empfang von Satelliten- oder terrestrischen Signalen, beispielsweise des sogenannten SDARS-Dienstes, verwendet werden. Einschränkungen für die Verwendung auch für andere Dienste sind jedoch nicht gegeben.

Die patch-ähnliche leitende Struktur 13 kann beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Metallkörper, also beispielsweise einem Metallblech mit entsprechender Längs- und/oder Quererstreckung bestehen oder allgemein aus einer elektrisch leitfähigen Schicht, die auf einem entsprechend dimensionierten Substrat (beispielsweise in Form eines elektrischen Körpers oder einer dielektrischen Platte vergleichbar einer Leiterplatine) ausgebildet ist.

Wie aus der Draufsicht gemäß Figur 4 ersichtlich ist, kann dieses Patchelement 13 aber auch einen von einer rechteck- förmigen oder quadratischen Struktur abweichenden Umriss 13' aufweisen. Wie nämlich bekannt ist, kann durch Abarbeiten von Randbereichen, beispielsweise von in Figur 4 ersichtlichen Eckbereichen 13a noch eine gewisse Anpassung der Patchantenne vorgenommen werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die patch-ähnliche leitfähige Struktur 13 eine Längserstreckung und eine

Quererstreckung auf, die zum einen größer ist als die Längs- und Quererstreckung der Strahlungsfläche 7 und/oder zum anderen auch größer ist als die Längs- und Querstreckung des dielektrischen Trägers 5 und/oder der darunter befindlichen Massefläche 3.

Ganz allgemein kann die patch-ähnliche leitfähige Struktur 13 ganz oder teilweise auch konvexe oder konkave und/oder sonstige kurvige Umrisslinien oder einen n-polygonalen Umriss aufweisen oder Mischformen von beiden, wie dies nur schematisch für ein abweichendes Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 in Draufsicht gezeigt ist, wobei das Patchelement 13 in diesem Fall eine unregelmäßige Außenkontur oder einen unregelmäßigen Umriss 13' aufweist.

Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, ist die patch-ähnliche leitfähige Struktur 13 in einem Abstand 17 oberhalb der Strahlungsfläche 7 angeordnet. Dieser Abstand kann in weiten Bereichen gewählt werden. Dabei sollte dieser Abstand 17 wenn möglich nicht kleiner als 0,5 mm sein, vorzugsweise mehr als 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm oder gleich oder mehr als 1 mm betragen. Werte um 1,5 mm, also allgemein zwischen 1 mm bis 2 mm oder 1 mm bis 3 mm, 4 mm oder bis 5 mm sind voll ausreichend.

Andererseits ist auch zu ersehen, dass der Abstand 17 der patch-ähnlichen leitfähigen Struktur 13 bevorzugt kleiner ist als die Höhe oder Dicke 15 des dielektrischen Trägers 5. Bevorzugt weist der Abstand 17 der zuoberst liegenden leitfähigen Struktur 13 ein Maß auf, welches weniger als 90%, insbesondere weniger als 80%, 70%, 60%, 50% oder sogar weniger als 40% und gegebenenfalls 30% oder weniger als 20% der Höhe oder Dicke 15 des Trägerelementes 5 ent-

spricht .

Wie aus den Figuren 3 bis 5 zu ersehen ist, ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer plat- tenförmig elektrisch leitfähigen Struktur 13, die mit ihrer Ebene bevorzugt parallel zum Chassis B bzw. zur Massefläche 3 und/oder zur Strahlungsfläche 7 auf der zur Massefläche 3 gegenüberliegenden Seite der Strahlungsfläche 7 angeordnet ist, die elektrisch leitfähige Struktur 13 über Stützfüße 213 gehalten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei in Draufsicht in Umfangsrichtung versetzt liegend pro Längsseite 13a jeweils ein Stützfuß 213 angeordnet, der im gezeigten Ausführungsbeispiel quer zur Massefläche oder Grundfläche des Chassis B verläuft, im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar senkrecht. Dabei wird gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass die Massefläche 3 der Patchantenne A mit einer Chassis-Massefläche B galvanisch oder kapazitiv verbunden ist.

Die Stützfüße 213 bestehen also bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Material. Insbesondere dann, wenn die patch-ähnliche elektrisch leitfähige Struktur 13 aus einem Metallblech durch Schneiden und/oder Stanzen hergestellt ist, können am Außenumfang entsprechende Sützfüße mit aus- gebildet sein, die dann durch Kanten quer zur Fläche der patch-ähnlichen leitfähigen Struktur 13 verlaufen und mit ihrem freien Ende 213a dann auf der Massefläche 3, B elektrisch kontaktiert und mechanisch verankert werden können.

Da im gezeigten Ausführungsbeispiel die leitfähige Struktur 13 in Längs- und Querrichtung größer dimensioniert ist als die Längs- und Querrichtung der darunter befindlichen Patchantenne, können die Füße also senkrecht zur Masseflä-

che 3 bzw. Chassis-Massefläche B an der Patchantenne A mit Seitenversatz 313 dazu vorbeilaufen.

Grundsätzlich können aber auch weniger oder mehr Füßchen verwendet werden oder die Füße können an anderer Stelle der leitfähigen Struktur 13 mit dieser verbunden sein oder ansetzen.

Dazu ist in Figur 5 gezeigt, dass bei diesem Ausführungs- beispiel lediglich zwei schräg gegenüberliegende Stützfüße 213 verwendet werden.

Anstelle der elektrisch voll leitfähigen Stützfüße 213 können aber auch beispielsweise Kunststoffkörper für die Stützfüße 213 verwendet werden, die eventuell mit einer elektrisch leitfähigen Unter- oder Oberseite oder allgemein Oberfläche versehen sind, nämlich durch Auftragen einer elektrisch leitfähigen Außenschicht. Von daher kann parallel oberhalb der Strahlungsfläche 7 ein Substrat oder ein dielektrischer Körper vorgesehen sein, der beispielsweise mit entsprechenden Stützfüßen ergänzt oder von Hause aus einstückig versehen ist, also dieses Gebilde aus einem nicht leitfähigen Material besteht und dann mit einer entsprechend leitfähigen Schicht oder Metallschicht über- zogen ist.

Anhand von Figur 6 ist gezeigt, dass beispielsweise die mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogenen oder mit einem separaten parallelen Draht oder sonstigen Lei- tungen ausgestatteten oder in sich leitfähigen Stützfüße unter Zwischenschaltung von elektrischen Bauteilen 125 mit einer elektrischen leitfähigen Masse- oder Grundfläche insbesondere in Form eines Chassis B verbunden sein kann.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 sind dazu Varactor-Dioden 125' vorgesehen. Die elektrisch leitfähigen Stützfüße sind ohne Herstellung des elektrisch galvanischen Kontaktes in diesem Ausführungsbeispiel durch entsprechende Bohrungen durch die Massefläche 3 bzw. im Chassis B hindurchgeführt, an ihrem freien Ende mit den erwähnten elektrischen Bauteilen 125 beispielsweise in Form von Varactor-Dioden 125' elektrisch galvanisch verbunden, beispielsweise an der Anschlussseite 125a, wohin- gegen die zweite Anschlussseite 125b dann mit der Massefläche 3 bzw. B verbunden ist.

Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, stromgesteuert die Kapazität zu verändern oder einzustellen, wodurch die so gebildete Patch-Antenne in ihrer Frequenz abgestimmt werden kann. Ganz allgemein kann also dadurch die Eigenschaft der Antenne beeinflusst werden.

Grundsätzlich könnte beispielsweise die Massefläche oder das Chassis B nicht aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, sondern beispielsweise aus einer Leiterplatte (Dielektrikum) . Diese könnte beispielsweise auf der Unterseite oder, worauf nachfolgend eingegangen wird, auf der Oberseite, also auf der die Antenne tragenden Seite, teilweise metallisiert und gegebenenfalls mit zusätzlichen Bauteilen, insbesondere SMD-Bauteilen, beispielsweise in Form der Varactor-Diode 125, 125' bestückt sein. Dazu ist in Figur 6a der elektrisch leitfähige Fuß 213 (oder eine am Fuß 213 ausgebildete elektrisch leitfähige Bahn oder allgemein Leitung) auf der Strahleroberseite der vorzugsweise in Form einer Leiterplatine B ausgebildeten Basis mit einem elektrischen Bauteil 125, insbesondere einem SMD-Bauteil 125 an der Anschlussseite 125a verbunden,

deren andere Anschlussseite 125b über eine Durchkontaktie- rung 125c mit der auf der Unterseite der Leiterplatine B ausgebildeten Massefläche 303 elektrisch, vorzugsweise elektrisch-galvanisch, verbunden ist.

Ebenso könnten natürlich - wie anhand von Figur 6 gezeigt diese Bauteile 125 genauso auf der Leiterplatinen-Unterseite vorgesehen bzw. bestückt sein. Auch hier könnten die Abstützfüße 213 beispielsweise auf der Leiterplatinen- Oberseite elektrisch-galvanisch, beispielsweise durch Löten an einer elektrisch leitfähigen Zwischenfläche, galvanisch kontaktiert sein, die mittels Durchkontaktie- rungen 125c mit der auf der Leiterplatinen-Unterseite vorgesehenen Bauteile 125 verbunden sind.

Im übrigen ist anhand von Figur 6a gezeigt, dass beispielsweise unterhalb des Patches 3, also auf der Oberseite des beispielsweise als Leiterplatine B ausgebildeten Chassis ebenfalls eine metallisierte Schicht 403 (bei- spielsweise eine Kupferbeschichtung) vorgesehen sein kann. Diese Schicht könnte mit Durchkontaktierungen (in Figur 6a nicht eingezeichnet) mit der unteren Massefläche 303 (also auf der Unterseite der Leiteplatine B) elektrisch-galvanisch verbunden sein, um so die kapazitive Kopplung des Patches 3 zur Masse zu verbessern. Ebenso könnte diese metallisierte Schicht 403 in Figur 6a auch nach links und rechts bis über die SMD-Bauteile 125 hinaus gehen (ohne natürlich mit der Anschlussseite 125a elektrisch-galvanisch verbunden zu sein) . Anhand von Figur 7 ist in schematischer Draufsicht gezeigt, dass die beispielsweise anhand der Figur 5 beschriebene patch-ähnliche leitfähige Struktur 13 mit einer Ausnehmung oder einem Loch 29 versehen sein kann. Diese

Ausnehmung oder dieses Loch 29 ist bevorzugt in jenem Bereich vorgesehen, in welchem die Speiseleitung 9 mit der Strahlungsfläche 7 in der Regel durch Löten verbunden ist. Denn an dieser Stelle ist üblicherweise eine über die Oberfläche der Strahlungsfläche 7 überstehende Löterhebung 31 ausgebildet (wie dies beispielsweise für ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel anhand von Figur 8 zu ersehen ist) . Selbst wenn nur ein sehr geringer Abstand 17 zwischen der leitfähigen Struktur 13 und der benachbarten Strahlungsfläche 7 vorgesehen ist, wird dadurch gewährleistet, dass mit der darunter befindlichen in der Regel handelsüblichen Patchantenne keine elektrische Kontaktie- rung zwischen einer Löterhebung 31 und der leitfähigen Struktur 13 vorgesehen ist, wobei diese Löterhebung 31 üb- licherweise im oberen Ende der Speiseleitung 9 an der Strahlungsfläche 7 ausgebildet ist.

Nachfolgend wird noch ein weiteres Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 8 und 9 beschrieben, wobei Figur 8 eine schematische Seitendarstellung längs der Schnittlinie VIII -VIII in Figur 9 und Figur 9 eine schematische Draufsicht auf das abgewandelte Ausführungsbeispiel zeigt.

Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass nicht eine einheitliche gemeinsame elektrisch leitfähige Struktur 13, sondern mehrere elektrisch leitfähige Strukturen 13 ausgebildet sind, die eine flächige Gestaltung aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die patch- ähnlichen elektrisch leitfähigen Strukturelemente 113 in einer gemeinsamen Ebene parallel zur benachbarten Strahlungsfläche 7 sowie parallel zur Massefläche 3 und/oder parallel zur Chassisfläche B angeordnet. Gegebenenfalls

können sie aber auch in unterschiedlichen Höhenebenen liegen. Auch diese Strukturelemente müssen nicht zwingend parallel zueinander bzw. zur Strahlungsfläche und Massefläche etc. liegen, sondern gegebenenfalls auch zumindest geringe Neigungswinkel zueinander einschließen.

Jedes derartige elektrisch leitfähige Strukturelement 13, 113 ist mittels eines ihm zugeordneten Stützfußes 113 getragen, gehalten und bevorzugt elektrisch angebunden, wenn keine separate elektrische Leitung als Verbindungsleitung zur Masseflache (gegebenenfalls unter Zwischenschaltung der erwähnten elektrischen Bauelemente) vorgesehen ist.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die Stützfüße 213 seitlich im Abstand 313 zur Patchantenne A angeordnet, wobei die elektrisch leitfähigen Strukturelemente 113 in Draufsicht auf die obere Strahlungsfläche 7 diese zumindest teilweise überdecken. Die Strukturelemente 113 können dabei eine Längserstreckung aufweisen, die deutlich kürzer ist als die betreffende Seitenlänge der Strahlungsfläche 7, so dass diese so gebildeten Strukturelemente nur mit einem vergleichsweise geringen Flächenabschnitt die Strahlungsfläche 7 überdecken.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 8 und 9 ist am umlaufenden Rand 113' der elektrisch leitfähigen Struktur 13, 113 ein Stützfuß 213 ausgebildet, der beispielsweise mechanisch und/oder elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Struktur 13, 113 verbunden ist.

Wie das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 8 und 9 zeigt, weist dabei jedes elektrisch leitfähige oder mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogene Strukturelement

13, 113 eine Länge auf, die bevorzugt zwischen 5% bis 95%, insbesondere 10% bis 90% liegt und jeden beliebigen Zwischenwert davon annehmen kann. Ein bevorzugter Längenbereich entspricht etwa 10% bis 60%, insbesondere 20% bis 50% der entsprechenden Länge der Patch-Antenne A und/oder der oben liegenden Strahlungsfläche 7. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 ist dabei zu sehen, dass beispielsweise die Längserstreckung, jeweils gemessen in Parallelrichtung der betreffenden Längserstreckung des Patch-Elementes bezüglich des in Figur 9 oben und unten liegenden Strukturelementes 113 größer ist als die Längserstreckung des in Figur 9 links und rechts liegenden Patch-Elementes. Auch hierdurch kann eine gewünschte Feinabstimmung vorgenommen werden.

Die jeweilige Quererstreckung der Strukturelemente 13, 113 in den Figuren 8 und 9 in überdeckungsrichtung zur Patch- Antenne A liegt in den gleichen Größenordnungen als vorzugsweise zwischen 10% bis 90% und 20% bis 60%, beispiels- weise um 30% bis 50% oder 30% bis 40%. Dabei soll der Anteil der Fläche des Strukturelementes 113, welches in Draufsicht gemäß Figur 9 die Patch-Antenne A mit ihrem Dielektrikum überdeckt, vorzugsweise zumindest mehr als 20%, insbesondere mehr als 30% oder 40% oder 50% der Fläche des Strukturelementes 113 betragen. Der Anteil der Fläche des Strukturelementes in Draufsicht gemäß Figur 9, welche die obere Strahlungsfläche überdeckt, soll zumindest mehr als 5%, insbesondere mehr als 10%, 20% oder vorzugsweise 30% der Fläche des entsprechenden Patch-Elementes 113 gemäß Draufsicht auf Figur 9 betragen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 entspricht vom Grundsatz her jenem nach Figur 9. Unterschiedlich ist

lediglich, dass die in Figur 9 gezeigten leitfähigen Strukturen 13, 113 nicht als mechanisch selbständige elektrisch leitfähige Strukturen ausgebildet sind, sondern als elektrisch leitfähige Flächen auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat, insbesondere in Form einer dielektrischen Platte, beispielsweise in Form einer sog. Leiterplatine. Dieses dielektrische Trägermaterial oder dieses dielektrische Substrat ist mit dem Bezugszeichen 413 versehen. Dieses Substrat 413 ist ebenfalls wieder durch vier Füße, nämlich auf jeder Seite durch einen Fuß 213 mechanisch abgestützt, wobei die elektrische Verbindung von dem elektrischen Strukturelement 13, 113 auf dem leiterplat- tenförmigen Substrat 413 in gleicher Weise elektrisch mit dem Massepotential verbunden sein kann, wie dies anhand von Figur 9 und den vorausgegangenen Beispielen erläutert wurde.