Патч-излучатель

Патч-излучатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к патч-излучателю, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения основного патента DE 10 2011 117 690.3.

Патч-излучатели в принципе достаточно известны, например, из DE 10 2004 016 158 А1.

Такие патч-излучатели содержат, как известно, диэлектрическую подложку с верхней стороной, нижней стороной, а также окружными стенными участками, т.е. боковыми поверхностями. Таким образом, речь идет о трехмерном теле, которое в большинстве случаев применения выполнено квадратным на виде сверху. В этом случае на верхней стороне образована замкнутая, также квадратная поверхность излучения, которая питается через проходящий перпендикулярно ей через всю подложку и подводимый с нижней стороны питающий провод.

На нижней стороне предусмотрена возможно выступающая также за наружный контур подложки поверхность массы, при этом поверхность массы снабжена соответствующей имеющей форму отверстия выемкой, через которую указанный питающий проводник проходит до нижней стороны поверхности массы, через который осуществляется питание излучающей поверхности.

Патч-излучатели часто применяются в качестве круго-поляризованных излучателей и антенных устройств.

Для обеспечения возможности приема (или передачи) электромагнитных волн круговой поляризации, в частности, когда для приема сигналов спутника должна использоваться патч-антенна (например, в качестве антенны GPS и т.д.), квадратная, как правило, на виде сверху поверхность излучения снабжается выполненными в угловых зонах прерывностями, так называемыми фасками. Они представлены, например, в виде двух выполненных в двух противоположных углах треугольных лысок или выемок, за счет чего обеспечивается круговая поляризация патч-антенны.

Наконец, известно также достижение круговой поляризации, например, с помощью двух лежащих со смещением на 90° и предусмотренных вне центральной средней оси патч-антенны точек питания, на которых заканчиваются две лежащих со смещением относительно друг друга питающих линии (фидера). За счет соответствующего сдвига фазы при питании можно обеспечивать возможность приема электромагнитных волн круговой поляризации (как указывалось выше, как правило, от спутников).

Такие патч-антенны круговой поляризации часто используются, как указывалось выше, в качестве антенн GPS, прежде всего также в антеннах транспортных средств, наряду с рядом других антенных устройств, например, для осуществления функций мобильной связи, приема радиопрограмм и т.д.

В частности, интерес представляют антенны GPS, которые занимают возможно меньшее конструктивное пространство. Однако уменьшение размера обычных патч-антенн может быть достигнуто лишь за счет соответствующего выбора особенно подходящей подложки. Как правило, в качестве подложки применяется керамика, которая должна иметь возможно большее значение ε_r.

Представляющий уровень техники патч-излучатель известен, например, из US 2011/0 148 715 А1. Он содержит квадратную подложку (диэлектрик), на верхней стороне которой образована электрически проводящая излучательная поверхность. Излучательная поверхность снабжена в середине кольцеобразной выемкой. Питание излучательной поверхности осуществляется с помощью проходящего по наружному краю излучательной поверхности на диэлектрике питающего провода.

Сравнимый уровень техники известен также из примера выполнения на фиг. 5 в FR 2 869 736 А1.

В US 2009/140930 А1 также приведено описание известной патч-антенны, которая имеет излучательную поверхность, которая при образовании диэлектрика в виде воздуха расположена на расстоянии от поверхности массы параллельно ей. Квадратная патч- излучательная поверхность на окружном крае соединена с выступающими вертикально вниз электрически проводящими язычками, которые расположены в окружном направлении патч-излучательной поверхности на расстоянии друг от друга. За счет этого должно обеспечиваться улучшенное согласование относительно электромагнитного излучателя линейной поляризации или круговой поляризации.

В GB 2 249 336 А также приведено описание компактной петлевой антенны, которая имеет рамочную электрически проводящую антенную поверхность, которая расположена на расстоянии от отражателя. Петлевая или рамочная антенна с лежащей внутри выемкой образована на передней стороне соответственно снабженного в середине выемкой диэлектрического тела. На двух расположенных перпендикулярно друг другу стенках этого диэлектрического тела образованы два соединенных с лежащей внутри питающей структурой петлевых питающих устройства, которые предназначены для подачи электрических сигналов в рамочную или петлевую антенну. С помощью двух лежащих со смещением на 90є петлевых питающих устройств можно создавать или принимать волну круговой поляризации.

Патч-излучатели, которые имеют различные геометрические формы, показаны также в WO 2006/036 116 А1. При этом речь идет в большинстве случаев об имеющих квадратную или приблизительно квадратную форму излучательных поверхностях, которые снабжены внутри самыми различными выемками, например, в форме Н, в форме двойной трапеции и т.д. Питание осуществляется через питающий провод, который лежит со смещением как от наружного окружного края излучательной поверхности, так и от внутреннего ограничительного края выполненной в излучательной поверхности выемки.

Наряду с этим, известны также другие патч-излучатели и системы патч-излучателей, которые, однако, имеют полностью отличную конструкцию.

Так, например, в US 2011/0 012 788 А1 приведено описание системы патч-излучателей круговой поляризации, которые не имеют кольцеобразной и/или имеющей форму рамы излучательной поверхности, а имеют выполненную в основном квадратной излучательную поверхность, которая снабжена множеством шлицов. Каждый шлиц проходит от лежащего снаружи угла излучательной поверхности в направлении центра. Наряду с этим, на продольных сторонах выполнены имеющие форму шлица выемки, которые ведут к более крупным, лежащим со смещением выемкам. В конечном итоге речь идет о сложенной патч-антенне со шлицами, которая служит для уменьшения размера антенны. Круговая поляризация достигается, как и в патч-антенне, с помощью упомянутых прерывностей на наружном контуре. Однако за счет указанных шлицов патч-антенна становится в целом очень узкополосной.

В противоположность этому, в WO 02/063 714 А1 показаны так называемые фрактальные антенны. Эти фрактальные антенные структуры могут иметь закрытую излучательную поверхность. Показано также, что фрактальная структура может быть образована не только на наружном периметре патч-антенны, но также в средней зоне выемки.

В противоположность этому, задачей изобретения является создание патч-антенны и, в частности, патч-антенны круговой поляризации, которая относительно ее широкополосности должна иметь возможно меньший объем антенны.

Задача решена, согласно изобретению, с помощью указанных в пункте 1 формулы изобретения признаков. Предпочтительные варианты выполнения изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Неожиданным образом было установлено, что в рамках данного изобретения стало возможным уменьшение необходимого объема патч-антенны, согласно изобретению, по сравнению с обычными патч-антеннами на 50% (или даже еще больше). И наоборот, при том же размере патч-антенны, согласно изобретению, (по сравнению с обычной стандартной патч-антенной) широкополосность антенны увеличивается примерно на 50% и тем самым значительно улучшается.

Это возможно в рамках изобретения, среди прочего, за счет того, что наружные боковые или стенные поверхности несущего тела, т.е. подложки, также используются для осуществления конструкции антенны. Другими словами, находящаяся на верхней стороне подложки излучательная структура в виде кольцевого или имеющего форму рамки излучателя распространяется на боковые и наружные стороны трехмерной подложки, за счет чего можно максимально использовать объем несущего тела. За счет этого может быть осуществлена очень компактная конструкция антенны. При этом внутри кольцевой или рамочной излучательной структуры на верхней стороне подложки дополнительно предусмотрена специальная структура питания, с помощью которой антенна может работать в качестве антенны круговой поляризации.

Согласно изобретению, предусмотрено, что находящаяся на верхней стороне подложки излучательная поверхность выполнена в принципе кольцевой или рамочной, а именно, с образованием окруженной этой кольцевой и/или рамочной структурой излучательной поверхности зоны выемки. Под понятием «кольцеобразная излучательная структура» понимается любая окружная или имеющая форму рамки излучательная структура, т.е. также структуры, которые на виде сверху не обязательно должны быть круговыми, а могут образовывать, например, также квадратную или равномерную многоугольную рамку и т.д.

Внутри этой кольцевой и/или рамочной электрически проводящей излучательной поверхности предусмотрена специальная питающая структура, которая имеет по меньшей мере две точки питания, которые вне середины в переходных или соединительных местах электрически соединены с кольцевой и/или рамочной структурой излучательной поверхности, а именно, с образованием двух фазовращательных проводников.

За счет предпочтительного расположения вне середины воссоздается принцип фазовращателя, с помощью которого создается различное время прохождения от точки питания к соответствующим участкам (местам соединения) на кольцевой и/или рамочной структуре излучательной поверхности, за счет чего обеспечивается круговая поляризация патч-антенны.

Предусмотренное дополнительно расширение конструкции излучателя с верхней стороны подложки на боковые стенки, т.е. на боковые поверхности подложки, может быть реализовано и структурировано различным образом.

В одном предпочтительном варианте выполнения предусмотренная на боковых или стенных поверхностях подложки излучательная структура содержит множество проходящих сверху вниз и лежащих со смещением относительно друг друга в окружном направлении боковых или стенных поверхностей излучательных участков. Эти образованные или проходящие сверху вниз на боковых стенках излучательные участки электро-гальванически соединены с находящейся на верхней стороне подложки излучательной поверхностью. Таким образом, говоря обобщенно, находящаяся на верхней стороне подложки излучательная поверхность переходит на окружных боковых стенках подложки в проходящие вниз в направлении поверхности массы, например, пальцеобразные излучательные участки, которые в окружном направлении подложки расположены на расстоянии друг от друга за счет находящихся между ними не проводящих электро-гальванически участков. Эти соединенные с предусмотренной на верхней стороне подложки излучательной поверхностью и проходящие вниз, например, пальцеобразные излучательные участки предпочтительно проходят по части высоты подложки и тем самым по части высоты боковых стенок.

Указанные боковые участки излучательной поверхности, которые переходят в находящуюся на верхней стороне патч-антенны излучательную поверхность, могут иметь самые различные формы.

Возможно, что проходящие сверху вниз электрически проводящие участки выполнены при наблюдении сбоку в виде полос на расстоянии друг от друга, например, за счет имеющих форму полос электрически не проводящих участков. За счет этого образуется имеющая форму меандра или аналогичную прямоугольную форму структура.

Возможна также волнообразная окружная структура, с помощью которой образованы выступающие вниз возвышения или выступы и выступающие между ними вверх впадины.

Однако эти структуры могут быть, при рассматривании сбоку, также, например, треугольными, трапециевидными и т.д. Ограничений в этом отношении нет.

Однако существенной основой для компактной, согласно изобретению, конструкции антенны является использование наружных поверхностей несущего тела, т.е. диэлектрика или подложки. За счет этого излучательная поверхность патч-антенны, исходя из верхней стороны подложки, по существу расширяется в направлении окружных боковых поверхностей и за счет этого увеличивается. Осуществление этого расширения и его структурирование можно выполнять самым различным образом.

При этом в рамках изобретения значительно улучшается также широкополосность патч-антенны, согласно изобретению, по сравнению с обычными решениями, а именно, за счет образования множества дополнительных участков излучательной поверхности, с помощью которых образуется ограничительная линия для электрически проводящей излучательной структуры, окружная длина которой значительно больше собственно окружной длины структуры подложки. Дополнительно к этому, за счет этого усиливается также вертикально поляризованная доля электромагнитного поля (земной коэффициент усиления), поскольку соединенные с излучательной поверхностью и проходящие на боковых стенках вниз боковые участки излучательной поверхности (которые в последующими могут частично называться также пальцеобразными участками) выполнены аналогично гребню, при этом эти выступающие участки выполняют роль небольших вертикальных излучательных элементов.

Таким образом, с помощью этих мер можно создавать значительно меньшую по объему (по сравнению с обычными решениями) патч-антенну и/или патч-антенну со значительно улучшенной широкополосностью. Так, в рамках изобретения можно также уменьшать размер патч-антенны по сравнению с обычными патч-антеннами при одновременном улучшении их широкополосности.

В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения исходящие из предусмотренной на верхней стороне подложки излучательной поверхности излучательные структуры на боковых поверхностях выполнены в виде металлизации, которая выполнена, соответственно, предусмотрена непосредственно на боковых поверхностях, соответственно, боковых стенках подложки. Однако, в качестве альтернативного решения можно также эту излучательную структуру на боковых поверхностях предусматривать и позиционировать на расстоянии от боковых поверхностей или боковых стенок подложки, например, за счет применения отдельной опорной структуры для этой излучательной структуры на боковых поверхностях или предпочтительно применения излучательной структуры на боковых поверхностях в виде металлического листа или т.п. При этом предпочтительно весь излучатель выполнен из такого металлического листа и расположен, например, на верхней стороне подложки или, например, наклеен или напрессован. В этом случае эта излучательная структура на боковых поверхностях может выступать за край, соответственно, боковые стенки или боковые поверхности и даже в противоположность возможно проходящим под прямым углом участкам боковой поверхности выступать под углом к ним, могут быть отогнуты на нижнем конце противоположно излучательной поверхности и т.д. Здесь возможны различные модификации. Например, также с несколько раз сложенными, различно далеко выступающими наружу или согнутыми или окаймленными участками излучательной структуры на боковых поверхностях. В этом случае даже питающий проводник может быть штампован из металлического листа и отогнут вниз под прямым углом относительно излучательной поверхности с прохождением через подложку, за счет чего обеспечивается возможность реализации преимуществ при изготовлении.

Дополнительно к этому, в рамках изобретения осуществляется улучшенное питание.

При этом в рамках изобретения можно применять выполненные самым различным образом и снабженные самыми различными геометрическими формами структуры питания, которые базируются на принципе гальванического или же также на принципе емкостного питания.

При этом возможно также выполнять питание патч-антенны лишь с помощью одного питающего проводника или, например, с помощью двух лежащих со смещением на 180° питающих проводников.

Таким образом, снабженная кольцевой или рамочной структурой антенна, согласно изобретению, отличается следующими преимуществами:

- с помощью антенны, согласно изобретению, можно уменьшать размер несущего тела, т.е. подложки (миниатюризация антенны),

- дополнительно к этому, с помощью поясненной кольцевой и/или рамочной структуры обеспечивается возможность использования других материалов подложки, которые имеют меньшую диэлектрическую постоянную; например, можно применять пластмассы; пластмассовые материалы, как правило, предпочтительней керамических материалов; это приводит к желаемому сокращению стоимости и экономии средств;

- дополнительно к этому, использование пластмасс обеспечивает дополнительное преимущество, поскольку они имеют хорошие электрические свойства с небольшим коэффициентом потерь, так что можно применять пластмассы с этими свойствами; за счет этого можно улучшать мощность, ширину полосы и коэффициент усиления антенны, согласно изобретению, за счет чего достигается значительное повышение мощности;

- наконец, антенна, согласно изобретению, несмотря на уменьшенный размер, в целом проста в обращении; частоту можно легко регулировать посредством обработки наружных поверхностей, например, посредством укорочения наружных поверхностей или выполнения проходящих в излучательной поверхности прорезей, что в целом обеспечивает простоту обращения.

Дополнительно к этому, в другом варианте выполнения изобретения можно выполнять подложку по меньшей мере частично в виде коробки, а именно, с образованием доступного изнутри внутреннего пространства. При этом это внутреннее пространство можно выполнять настолько большим, что там может быть предусмотрена, например, печатная плата с соответствующими электрическими или электронными компонентами, а именно, с любой высотой образованного так свободного пространства.

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения может быть создана очень компактная система патч-антенн тем, что в рамках обсужденной конфигурации патч-антенны, т.е. с окружением и/или охватом ею, предусмотрена другая, предпочтительно лежащая ближе к поверхности массы патч-антенна. Эта другая патч-антенна может быть выполнена в виде просто поляризованной патч-антенны, в виде полностью металлизированной патч-поверхности или же также, например, в виде дуально или круго-поляризованной патч-антенны.

В частности, когда лежащая внутри или глубже другая патч-антенна выполнена в виде приемной антенны GPS, т.е., как правило, со сплошной излучательной поверхностью, которая расположена на состоящем из керамики диэлектрике, находящаяся сверху первая кольцевая или рамочная патч-антенна выполнена так, что она служит, например, для приема сигналов SDARS.

Предпочтительным является также вариант выполнения, в котором лежащая внутри патч-антенна также выполнена кольцевой или рамочной, и при этом питается через лежащие внутри проводники фазовращателя, с целью создания за счет этого патч-антенны круговой поляризации, которая выполнена как поясненная выше патч-антенна, согласно изобретению, кольцевой и/или рамочной, т.е. имеет кольцевую и/или рамочную излучательную поверхность, в которой в зоне выемки предусмотрены ведущие к двум различным точкам питания фазовращательные проводники, с помощью которых через отдельный питающий проводник и оба разветвляющихся фазовращательных проводника можно осуществлять питание этих двух патч-антенн.

Другими словами, в рамках данного изобретения две кольцевые патч-антенны вставляются друг в друга, за счет чего обеспечивается возможность выполнения двух функций при сравнительно небольшом конструктивном объеме. Глубокая или лежащая внутри кольцевая или рамочная излучательная поверхность внутренней патч-антенны служит при этом, например, для приема сигналов SDARS, в то время как наружная или верхняя патч-антенна с наружной или лежащей выше излучательной поверхностью служит, например, для приема сигналов GPS. За счет взаимной связи между антеннами дополнительно достигается минимизация антенной структуры. При этом опора антенны может предпочтительно состоять из пластмассы, и упомянутые излучательные поверхности антенных структур могут состоять, например, из штампованных и/или сложенных металлических листов. В качестве альтернативного решения, антенная структура может быть также изготовлена с помощью трехмерной технологии MID, т.е. из трехмерных электрических блоков (MID = формованные соединительные устройства).

Эта вторая патч-антенна может быть предпочтительно также снабжена на своем наружном периметре проходящими поперек излучательной поверхности электрически проводящими продолжениями, например, в зоне боковых стенок опорной поверхности для этой излучательной поверхности.

В этом варианте выполнения антенна может быть вставлена так, что лежащая снаружи кольцевая или рамочная патч-антенна, например, в качестве антенны для приема излучаемых глобальной спутниковой навигационной системой (GNSS) сигналов, принимает, например, сигналы GPS, в то время как лежащая глубже и/или внутри кольцевая или рамочная антенна применяется, например, для приема сигналов SDARS.

Таким образом, в одном особенно предпочтительном варианте выполнения оба расположенных друг над другом патч- излучателя могут быть выполнены относительно их структуры одинаково или аналогично, при этом предусмотренные на окружных сторонах и проходящие поперек излучательной поверхности, например, выполненные зигзагообразно или в форме меандра удлинения поверхности второго патч-излучателя имеют меньшую высоту, чем соответствующие удлинения на верхнем патч-излучателе.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:

фиг. 1 - патч-антенна, согласно изобретению, в изометрической проекции;

фиг. 2 - вертикальный разрез параллельно боковой стенке показанной на фиг. 1 патч-антенны;

фиг. 2а - вертикальный разрез как на фиг. 2, показывающий, что поверхность массы образована на верхней стороне печатной платы, и питающий проводник для патч-антенны может проходить через выемку в поверхности массы и отверстие в печатной плате до нижней стороны печатной платы, где он электрически соединен;

фиг. 3а-3d - четыре боковые стенки подложки с образованной на них различной излучательной структурой, на виде сбоку;

фиг. 4 - эквивалентная схема патч-антенны, согласно изобретению;

фиг. 5а-5j - восемь различных возможных структур питания для патч-антенны круговой поляризации, согласно изобретению;

фиг. 6 - модифицированный пример выполнения патч-антенны с цилиндрической подложкой и находящейся на ней кольцеобразной излучательной поверхностью;

фиг. 7 - модифицированный пример выполнения, согласно фиг. 1, с измененной, удвоенной структурой питания;

фиг. 8 - эквивалентная схема патч-антенны, согласно фиг. 7;

фиг. 9 - поперечный разрез модифицированной патч-антенны, согласно фиг. 2, с наклоненными к центральной оси 7 в направлении излучения боковыми поверхностями;

фиг. 10 - модифицированный относительно фиг. 9 пример выполнения, в котором боковые поверхности подложки проходят с наклоном от центральной оси 7 в направлении излучения;

фиг. 11 - вертикальный разрез модифицированного относительно фиг. 1 и 2 примера выполнения, в котором излучательная структура боковых поверхностей предусмотрена на расстоянии от поверхности боковой стенки подложки;

фиг. 12 - вертикальный разрез еще раз модифицированного относительно фиг. 11 примера выполнения;

фиг. 13 - вертикальный разрез другой модификации показанного на фиг. 11 и 12 примера выполнения;

фиг. 14 - пример выполнения с состоящей из металлического листа излучательной структурой, в изометрической проекции;

фиг. 15 - поперечный разрез показанного на фиг. 14 варианта выполнения;

фиг. 16 - другой модифицированный пример выполнения с имеющим форму коробки полым пространством внутри подложки, в изометрической проекции;

фиг. 17 - поперечный разрез с расположенной в полом пространстве печатной платой посредине высоты;

фиг. 18 - модификация фиг. 17, в которой печатная плата с электронными блоками расположена на лежащей сверху нижней стороне опорной стенки подложки;

фиг. 19 - другой пример выполнения системы патч-антенн с двумя расположенными друг в друге или друг над другом патч-антеннами, в изометрической проекции;

фиг. 20 - пример выполнения, согласно фиг. 19, в разнесенной изометрической проекции;

фиг. 21 - пример выполнения, согласно фиг. 19, на виде сверху;

фиг. 22 - вертикальный разрез перпендикулярно излучательным поверхностям по линии А-А на фиг. 21;

фиг. 23 - вертикальный разрез перпендикулярно излучательным поверхностям по линии В-В на фиг. 21;

фиг. 24 - пример выполнения, согласно фиг. 19-23, в изометрической проекции снизу;

фиг. 25 - график резонанса системы патч-антенн;

фиг. 26 - модифицированный относительно фиг. 20 пример выполнения с имеющей полную поверхность второй патч-антенной, в изометрической проекции;

фиг. 27 - разрез примера выполнения, согласно фиг. 26;

фиг. 28 - еще раз модифицированный пример выполнения с трехмерной наружной патч-антенной и находящейся под ней двумерной патч-антенной, в изометрической проекции; и

фиг. 29 - показанная на фиг. 28 система патч-антенн, в разнесенной изометрической проекции.

На фиг. 1 показана принципиальная конструкция патч-антенны 1, а именно, в изометрической проекции.

Она является предпочтительно патч-антенной круговой поляризации.

Патч-антенна содержит, как показано в поперечном разрезе на фиг. 2, диэлектрическое тело 3, которое в последующем называется частично также подложкой.

Эта трехмерная подложка содержит верхнюю сторону 3а, нижнюю сторону 3b и окружные боковые стенки 3с, которые в последующем частично называются также боковыми поверхностями 3с.

Боковые стенки, соответственно, боковые поверхности 3с ориентированы в показанном примере выполнения перпендикулярно верхней, соответственно, нижней стороне 3а, 3b подложки и тем самым параллельно центральной оси 7, которая пронизывает верхнюю и нижнюю сторону подложки перпендикулярно и посредине.

Вместо понятий «боковые стенки», соответственно, «боковые стенки» 3с в последующем применяется частично также понятие «пространство S боковых поверхностей», поскольку, как будет еще показано ниже, дальнейшее построение структуры может быть предусмотрено не непосредственно на поверхности боковых стенок 3с, но также на расстоянии от них.

Подложка может состоять из подходящего материала. Предпочтительно применяется керамика со сравнительно низким значением проницаемости, т.е. диэлектрической проводимостью ε_r. Это открывает также возможность применения в качестве подложки не только обязательно керамики, но также предпочтительно пластмассы, например, прежде всего, когда патч-антенна должна служить для приема программ SDARS (в частности, в Северной Америке) или для приема излучаемых с помощью системы GPS данных местоположения. За счет этого можно минимизировать потери. Значение ε_r предпочтительно может изменяться, например, между 2 и 20.

В показанном примере выполнения на верхней стороне 3а подложки (или в целом над верхней стороной 3а) образована электрически проводящая излучательная поверхность 11, например, в виде предусмотренной на верхней стороне 3а металлизации. При выполнении металлизации в виде металлического листа, он может быть наклеен или запрессован на верхней стороне подложки, за счет чего достигается хорошая фиксация.

Дополнительно к этому излучательная поверхность 11 выполнена не в виде закрытой излучательной поверхности, а с кольцевой или рамочной формой, т.е. в виде окружной (замкнутой) излучательной поверхности с образованием по меньшей мере одной окруженной окружной замкнутой излучательной поверхностью 11 выемки 13, внутри которой предусмотрена питающая структура 15 для излучательной поверхности 11, как будет подробно пояснено ниже.

Другими словами, кольцевая и/или рамочная излучательная поверхность 11 образована так, что она расположена вокруг пронизывающей патч-антенну, как правило, посредине центральной оси 7, а именно, в плоскости, которая, как правило, ориентирована перпендикулярно центральной оси 7.

На нижней стороне 3b подложки 3 или под этой нижней стороной 3b образована, как обычно в патч-антеннах, поверхность 17 массы, которая также может быть предусмотрена в виде металлизации. В показанном примере выполнения поверхность 17 массы имеет в продольном и поперечном направлении больший размер, чем размер подложки в продольном и поперечном направлении, так что поверхность 17 массы выступает за боковые стенки 3с подложки.

При этом поверхность массы может состоять из металлического листа. Возможно также, что поверхность 17 массы выполнена в виде металлизации, которая предпочтительно предусмотрена на обращенной к патч-антенне 1 верхней стороне, при этом в этом случае патч-антенна 1 расположена нижней стороной своей подложки на выполненной на печатной плате LP металлизации, например, наклеена. Применение печатной платы показано в качестве примера в поперечном разрезе на фиг. 2 и 2а. Однако при этом поверхность 17 массы может быть также конструктивным элементом, на который устанавливается указанная выше патч-антенна без отдельной собственной поверхности массы, например, за счет расположения патч-антенны ее подложкой на металлическом листе кузова транспортного средства, например, посредством приклеивания.

Как показано на фиг. 1, патч-антенна 1, согласно изобретению, снабжена на своих окружных боковых стенках или боковых поверхностях 3с также излучательной структурой 18 боковых поверхностей, которая соединена электрически-гальванически с излучательной поверхностью 11 на верхней стороне 3а подложки 3, в показанном примере выполнения переходит в эту излучательную поверхность 11.

В показанном примере выполнения излучательная структура 18 боковых поверхностей состоит из множества участков 19 боковых излучательных поверхностей, которые своими обращенными к излучательной поверхности 11 концами 19а соединены электрически-гальванически с излучательной поверхностью 11, соответственно, переходят в излучательную поверхность 11. Таким образом, противоположный ей конец 19а проходит от излучательной поверхности 11 в направлении поверхности 17 массы и заканчивается на расстоянии от нее, т.е. обычно без гальванического контакта с поверхностью 17 массы.

За счет этого между двумя соседними участками 19 боковых излучательных поверхностей образуются электрически не проводящие зоны 20 выемок, которые проходят по меньшей мере по части высоты соответствующей боковой стенки 3с.

За счет этого в конечном итоге образуется общая излучательная поверхность, соответственно, общая излучательная структура 25, которая содержит как находящуюся на верхней стороне 3а подложки 3 излучательную поверхность 11, так и находящуюся на боковых стенках или боковых поверхностях 3с дополнительную излучательную структуру 18 боковых поверхностей с соответствующими многими участками 19 боковых излучательных поверхностей. Таким образом, за счет использования этих наружных боковых поверхностей 3с подложки 3 можно увеличивать общую поверхность излучательной структуры, без необходимости увеличения размеров патч-антенны. Однако при этом не только увеличивается общая излучательная поверхность за счет расширения на боковые стенки, но увеличивается, прежде всего, также общая линия 23 ограничения или контура, которая окружает всю излучательную поверхность и задана ограничительной линией, которая отделяет участки 19 боковых излучательных поверхностей от зон 20 выемок.

Из приведенного выше описания примера выполнения следует, что излучательная структура 18 боковых поверхностей предусмотрена непосредственно на поверхности окружных боковых поверхностей, соответственно, на боковых стенках 3с подложки, что особенно целесообразно, когда соответствующая общая излучательная структура выполнена в виде металлизированной поверхности на соответствующих зонах поверхности, за счет чего образуются лежащая сверху излучательная поверхность 11 и предусмотренные в окружной зоне участки 19 боковых излучательных поверхностей. Однако следует отметить, что, в частности, участок 19 боковой излучательной поверхности может быть также предусмотрен на боковом расстоянии от соответствующей поверхности боковых стенок 3с, например, когда применяется выступающая по сторонам за боковые стенки опорная конструкция, которая, например, в виде открытой вниз коробки устанавливается на подложке, так что в окружном направлении образуются сравнительно тонкие фланцевые участки, которые лежат на расстоянии от указанных боковых стенок 3с подложки, так что на этих фланцевых участках может быть образована указанная излучательная структура 18 боковых поверхностей. Предпочтительно, вся излучательная структура может быть изготовлена из металлического листа, например, сложена, согнута и т.д., так что лежащая на подложке сверху излучательная поверхность 11 переходит в излучательную структуру 18 боковых поверхностей, при этом участок 19 боковой излучательной поверхности лежит на расстоянии от поверхности боковых стенок 3с. Поэтому участки 19 боковых излучательных поверхностей могут быть образованы не непосредственно на боковых поверхностях или боковых стенках 3с подложки, но также могут быть предусмотрены в зоне S боковых поверхностей, соответственно, боковых стенок, которая лежит на расстоянии от боковых поверхностей или боковых стенок 3с. Поэтому, как указывалось выше, частично речь идет также о пространстве S боковых поверхностей, в котором предусмотрена и/или образована излучательная структура 18 боковых поверхностей. Это поясняется ниже еще на основе других примеров выполнения.

В показанном на фиг. 1 примере выполнения участки 19 боковых излучательных поверхностей проходят по частичной высоте 19’ общей высоты Н подложки 3, т.е. заканчиваются на расстоянии 27 от нижней стороны 3b подложки.

Зоны 20 выемок между участками 19 боковых излучательных поверхностей также проходят по частичной высоте 20’ подложки 3 и заканчиваются на расстоянии 29 под верхней стороной 3а подложки 3.

На фиг. 2 показан поперечный разрез, в котором на левой стороне патч-антенны разрез проходит через проходящий вниз участок 19 боковой излучательной поверхности, а именно, по частичной высоте 19’, исходя от верхней излучательной поверхности 11, в то время как на правой стороне показан разрез, который проходит через зону 20 выемки, которая проходит по частичной высоте 20’ от поверхности 17 массы вверх, так что зона выемки заканчивается на расстоянии 29 перед верхней стороной 3а подложки 3.

За счет такого выполнения участки 19 боковых излучательных поверхностей на своем обращенном к излучательной поверхности 11 конце по существу соединены друг с другом через электрически проводящую полосу 29 на боковой стенке 3с. Точно также электрически не проводящие зоны 20 выемки соединены друг с другом через лежащую внизу полосу 33, перед которой заканчивается выступающая вниз зона участков 19 боковых излучательных поверхностей.

За счет этого образуется зона 35 перекрытия, в показанном примере выполнения с частичной высотой 35а, в которой электрически проводящие участки 19 боковых излучательных поверхностей и зоны 20 выемки выполнены лежащими рядом друг с другом.

Высота 20’ этих зон 20 выемки, как и высота 19’ участков 19 боковых излучательных поверхностей и высота 35’ зоны 35 перекрытия может быть выбрана различной в широких диапазонах. Они могут проходить по всей высоте боковых стенок или лишь по частичной высоте. В этом отношении ограничений нет. Дополнительно к этому, высоты или частичные высоты для участков 19 боковых излучательных поверхностей, а также зон 20 выемки могут иметь в различных местах также различные значения, так что также остающиеся участки 27, 29, 31, 33 в различных местах окружной боковой стенки 3с могут иметь различные размеры. Возможно, что образованные так шлицеобраз