SE518237C2 - Mikrovågsantenn med patchmonteringsanordning - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 t 1 I 2 5 7 SVE i .š ' 2:; ° .SL E Samanfattning av uppfinningen Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en mikrovàgsantenn med en enkel monteringsanordning, som möjliggör enkel och snabb montering av antennen och som fasthàller de olika komponenterna, i synnerhet den dielektriska plattan och strálningspatchen i väldefinierade lägen.

Detta huvudsyfte uppnås för en antenn med de i patentkravet 1 angivna särdragen. Följaktligen har patchen och den dielektriska plattan mittför varandra belägna hàl placerade centralt i patchen respektive plattan, och monteringsanordningen omfattar en monteringspelare, som är fästad vid huset vid sin undre ände. Pelaren sträcker sig centralt genom jordplanskiktets kopplingsapertur och i linje med de mittför varandra belägna hälen i patchen och plattan.

Pelaren är fästad vid patchen vid sin övre ände. Pà detta sätt hálles patchen och plattan i väldefinierade lägen i förhållande till huset och pà ett inbördes avstånd från varandra.

Med en dylik konstruktion blir monteringsarbetet mycket enkelt. Först fästes pelaren vid huset eller utformas densamma i ett stycke med huset vid ett centralt ställe, sà att den stàr upprätt därpå. Därefter pàträdes den dielektriska plattan med matningsnätet och jordplanskiktet på pelaren, varpå patchen fästes vid pelarens topp medelst en fästskruv.

Alternativt kan monteringspelaren formas som en relativt lång skruv, vilken sträcker sig genom patchens och plattans hål och stàr i gängingrepp med huset vid sin undre ände.

Patchen hàlles företrädesvis pà avstånd fràn plattan medelst distanselement som definierar det inbördes avståndet däremellan. Vid en särskilt fördelaktig utföringsform hàlles 10 l5 20 25 ø n n a o a s o o o en o 518 237 f 3 patchen och plattan samman av distanselementen och monteras som en enhet på huset.

Företrädesvis fastspännes patchen och plattan tillsammans mot huset, så att de fixeras i läge då patchen fastsättes vid monteringspelarens övre ände.

Monteringspelaren kan sträcka sig fritt genom plattan och kopplingsaperturen, vilket gör det möjligt att placera plattan i exakt läge på huset då den fastspännes därpå.

Det har visat sig att den centrala pelaren och de mittför varandra belägne hålen i patchen och plattan ej har någon negativ inverkan på antennens stràlningsegenskaper.

Dessa och andra särdrag kommer att framgå av nedanstående detaljbeskrivning och de efterföljande patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen ska nu förklaras närmare nedan med hänvisning till ritningarna som åskådliggör en föredragen utföringsform.

Fig 1 visar i särlagd sprängvy de väsentliga delarna hos mikrovågsantennen enligt uppfinningen; Fig 2 visar antennen enligt fig l i perspektivvy underifrån; och Fig 3 visar antennen enligt fig 1 efter montering.

Detaljbeskrivning av en föredragen utföringsform I figur 1 visas endast de delar av antennen som är väsentliga för förståelse av uppfinningen, varvid ett antal mekaniska och elektriska detaljer utelämnats för ökad àskådlighet.

Nedtill i fig l visas ett hus l av styvt metallmaterial, exempelvis aluminium. I denna utföringsform visas ett enda 10 15 20 25 30 anno 518 237 %:fw'Ä¿4"äq¿f 4 antennelement (upptill i fig 1). Det förutsättes att antennen enligt uppfinningen kan innefatta flera antennelement, exempelvis placerade i en linjär rad eller i en grupp.

Huset 1 har en central urtagning 2 med rektangulär form och en bottenvägg 3. På en av urtagningens tvà sidovàggar finns ett husparti 4 som skjuter in i urtagningen 2. Detta parti 4 tjänar till att uppbära ett icke visat beslag för anslutning av en eller flera matarkablar eller matarledningar (ej visade) till ett matningsnät 11 pà undersidan av en dielektrisk platta 10. Jämför även figur 2.

Den dielektriska plattan 10, som är rektangulär och nàgot större än urtagningens 2 rektangulära yta, är försedd med ett elektriskt ledande skikt 12 pä sin motsatta övre sida. Detta ledande skikt 12 tjänar som jordplan för antennen och är kopplat till ledande remsor 13, som sträcker sig utmed perifera kantpartier pà den dielektriska plattans 10 undersida. Pâ detta sätt kommer jordplanskiktet 12, efter monteringen av anordningen såsom visas i fig 3, att anslutas elektriskt till huset 1, vilket även tjänar som reflektor för antennen.

Mikrovàgseffekt matas via matningsnätet 11 och en kopplingsapertur 14 som är centralt placerad i jordplanskiktet 12, till en övre, ledande patch 20. Patchen 20 är likaledes rektangulär och centrerad i förhàllande till urtagningen 2 och den dielektriska plattan 10.

Stràlningspatchen 20 är tillverkad av elektriskt ledande material, eventuellt i form av en beläggning pä ett dielektriskt substrat.

I den visade föredragna utföringsformen är kopplingsaperturen 14 utformad som ett par rätlinjiga slitsar 14a, l4b 10 15 20 25 30 5 orienterade i räta vinklar mot varandra, så att de ger dubbelpolarisering hos den mikrovàgseffekt som utstràlas fràn patchen 20. Varje slits 14a, l4b matas fràn ett tillhörande matningselement lla, llb i matningsnätet 11, såsom är tidigare känt i och för sig.

Vid slitsarnas 14a, 14b skärningspunkt är aperturen 14 något vidgad för bildande av ett centralt hàl 14c. I denna utföringsform har hàlet 14c väsentligen kvadratisk form och är dimensionerat att fritt mottaga en monteringspelare 30.

Stràlningspatchen 20 och dess substrat, om ett sådant finns, har ett centralt hàl 21, som är beläget mittför den dielektriska plattans 10 hàl l4c och monteringspelaren 30.

Hålet 21 är dimensionerat för mottagande, företrädesvis med något spelrum, av en skruv 40. Skruven 40 har ett skruvhuvud 41 och är dimensionerad att ingripa med sina gängor 42 i ett gängat hàl 31 upptill pà monteringspelaren 30. Pelaren 30 är företrädesvis tillverkad av metall för att bilda ett styvt stöd för plattan och patchen.

Patchen 20 hàlles pà ett förutbestämt avstànd fràn den dielektriska plattan 10 medelst fyra distanselement 22 av plastmaterial. Detta distanselement 22 säkerställer att patchen 20 och plattan 10 hàlles pà ett förutbestämt avstånd från varandra. Genom snäpplàsning i motsvarande hàl i patchen och plattan håller de samman patchen och plattan som en enhet.

Den av patchen 20 och plattan bildade enheten trädes över den centrala monteringspelaren 30. Därpå fixeras den dielektriska plattan 10 exakt pà huset, med kantpartiet beläget invid urtagningen 2. Pà detta sätt kommer den dielektriska plattans 10 jordplanskikt att kopplas elektriskt till metallhuset 1.

Genom pàläggning av ett visst vridmoment pà skruven 40 fastspännes plattan 10 mot huset 1 under förmedling av patchen ø u ø a u Q - - n q nu 5' I I OO al V : . n n. o -. "_ ._ :;: :.:: -N .-p ; :zøø » . a .. . . . . . .... .. .. .... . lO 15 20 518 237 b 20 och distanselementen 22. Den sammansatta anordningen àskàdliggöres i fig 3.

Det skall pàpekas att den centrala monteringspelaren 30, trots sina massiva dimensioner, knappast har någon inverkan pà överföringen av mikrovàgseffekt fràn matningsnätet till stràlningspatchen. Inte heller pàverkar den antennens stràlningsegenskaper i nämnvärd grad.

Givetvis underlättas sammansättnings- eller monteringsarbetet av den ovan beskrivna konstruktionen. Vidare tjänar den fritt monterade stràlningspatchen 20 som en kylanordning. Värme som alstras i plattan 10 eller i andra delar, som stàr i termisk kontakt med huset 1, kommer att bortföras via monteringspelaren 30 till patchen 20.

I princip kan patchen och plattan ha annan form än rektangulär. I allmänhet kan den vara polygonal, cirkulär, elliptisk, eller pä annat sätt symmetrisk med avseende pà monteringspelarens centrala axellinje. Vidare kan distanselementen 22 ersättas av en cylindrisk kropp av ett dielektriskt material.

I denna beskrivning hänför sig definitionerna ”övre” och ”undre” till ritningarna. Givetvis kan antennen vara orienterad pà annat sätt under användning, och dessa definitioner skall då förstås pà motsvarande sätt.

Claims (9)

10 15 20 25 30 7 PATENTKRAV

1. Mikrovägsantenn med minst en monteringsanordning för fastsàttning av en stràlningspatch pà antennen, vilken antenn innefattar: - en stràlningspatch (20) av elektriskt ledande material, - ett hus (1) av styvt material, - en dielektrisk platta (10), - ett elektriskt ledande skikt (12) som tjänar som jordplan pà en övre sida av den dielektriska plattan, vilket ledanden skikt har en centralt belägen kopplingsapertur (14), - ett matningsnät pà den andra, undre sidan av nämnda dielektriska platta för matning av mikrovàgseffekt till stràlningspatchen via kopplingsaperturen kännetecknad av att - patchen (20) och den dielektriska plattan (10) har mittför varandra belägna hàl (2l,14c) placerade centralt i patchen respektive plattan, och - monteringsanordningen omfattar en monteringspelare (30), som är fàstad vid huset (1) vid sin undre ände, så att den sträcker sig centralt genom kopplingsaperturen (14) och i linje med de inbördes mitt för varandra belägna hàlen (21, 14c) i patchen och plattan, och - monteringspelaren (30) är fästad vid sin övre ände vid patchen (20), så att den fasthàller patchen (20) och plattan (10) i väldefinierade lägen i förhållande till huset (1) och pà inbördes avstånd fràn varandra.

2. Antenn enligt krav 1, kännetecknad av att monteringspelaren (30) är fästad i sin undre ände vid huset (1) och sträcker sig ända fram till undersidan av patchen (20) och patchen (20) är fastsatt vid monteringspelaren (30) o n o ø ø n ~ n ø n u. u s 18 237 å* 10 15 20 25 _ .n _ _."-_: z -v _ - . ' . . . . - . . . .- » - ' ~ u; u: v. n 1 n o 1 . "..;, . ~ ¿ .... ::.'°::.:'.-: Ü I 0 I III! II CO IIII l 8 medelst en fästskruv (40) med ett skruvhuvud (41) som är fastspänt mot patchens översida.

3. Antenn enligt krav 1, kännetecknad av att patchen (20) hàlles pà avstånd från plattan medelst distanselement (22) som definierar nämnda inbördes avstånd.

4. Antenn enligt krav 3, kännetecknad av att patchen (20) och plattan (10) sammanhàlles av distanselementen (22) och är monterade som en enhet pà huset (1).

5. Antenn enligt krav 3, kännetecknad av att patchen (20) och plattan (10) är fastspända tillsammans mot huset (1) så att de fasthàlles i detta läge.

6. Antenn enligt krav 5, kännetecknad av att monteringspelaren (30) sträcker sig fritt genom plattan (10) och kopplingsaperturen (14).

7. Antenn enligt nàgot av kraven 1-6, kännetecknad av att kopplingsaperturen (14) omfattar tvà inbördes ortogonala slitsar (14a, 14b) som skär varandra vid ett centralt ställe, där aperturen (14c) är dimensionerad för mottagning av monteringspelaren (30).

8. Antenn enligt nàgot av kraven 1-7, kännetecknad av att huset (1) har en urtagning (2) för inrymmande av matningsnàtet, varvid ett perifert parti av plattan (10) är fastspänt mot huset (1) utanför urtagningen (2).

9. Antenn enligt krav 8, kännetecknad av att plattans (10) perifera parti har en metallkontaktremsa (13) på sin undersida i kontakt med huset (1), varvid kontaktremsan är elektriskt kopplad till jordplanskiktet (12) pà den motsatta undre sidan av plattan (10), sà att huset bildar en elektrisk förlängning av jordplanskiktet.