Planare Antennen - Stiftung HAMFU

Planare Antennen - Vorlesung Informationstechnik und Armee 1996/1997 (ETH Zürich)HAMFU History3-21. EinleitungWas sind Planarantennen, und wodurch unterscheiden sie sich von anderen flachenAntennen ?Unter Planarantennen versteht man gedruckte Antennen, das heisst Antennen, dieentweder durch einen photolithographischen Prozess (Dünnfilmverfahren) oderserigraphisch (Dickfilmverfahren) auf ein dielektrisches Substrat gedruckt werden.Eine Grundebene (Masse) kann vorhanden sein, und die Struktur kann mehreredielektrische und leitende Schichten haben. Die bekannteste Planarantenne ist dieMikrostreifenantenne (microstrip antenna) [1], aber es gibt viele andere Familien vonPlanarantennen [2],Andere flache Antennen werden oft als "quasiplanar" bezeichnet. Ein populäresBeispiel einer quasiplanaren Antenne ist die PIFA (planar inverted F Antenna), diehäufig in Handys gebraucht wird [3]. Hiernach werden wir uns hauptsächlich mitgedruckten Antennen (also Planarantennen) befassen.Die Struktur einer Planarantenne ist in einer Richtung inhomogen (Schichtenstruktur)und kann darum mehrere Wellenarten tragen : Raumwellen (Fig. 1a), Oberflächenwellen(Fig. 1b) und Wellen, die den Leitungen folgen (Fig. 1c). Die relativeIntensität dieser Wellen hängt von den dielektrischen Eigenschaften und der Dickedes Substrats ab, wie in folgender T afel zusammengefasst wird :RaumwelleDickesSubstratDünnesSubstratHohes e r Tiefes e r+ - - +Leiterwelle -+ +Oberflächenwelle + -+-Tafel I : Wirkung des Substrats auf die elektromagnetischeWelleFig. 1Verschiedene Wellen,die in einer planarengedruckten Strukturerregt werden können :a) Raum welle5z ia)s s\Oberer Leiterb) Oberflächenwellec) Leiterwelleb)z0 /t iTotaleInteraktion R g n d _mit einem d i f f r a k 1 j o nReflektion Leiter ^2 • • I I ! M i l l i « ! «© HAMFU - www.hamfu.ch Seite 2