Zum Entwurf planarer Antennen mit Hilfe periodischer Strukturen

Periodisch strukturierte Oberflächen besitzen interessante Eigenschaften, die sie unter anderem für den Entwurf planarer Antennen attraktiv erscheinen lassen. Die Wechselwirkung mit elektromagnetischen Wellen gliedert sich aufgrund der starken Anisotropie periodisch strukturierter Oberflächen in zwei grundlegende Betrachtungsweisen: die Wellenausbreitung entlang der Oberfläche, die durch ein ausgeprägtes Dispersionsverhalten gekennzeichnet ist, und die Reflexion an der Oberfläche. Die Verknüpfung beider Aspekte stellt der Leckwellenbereich dar, der einen bestimmten Frequenzbereich im Dispersionsverhalten beschreibt. Die Ausbreitung von Leckwellen kennzeichnet das Strahlungsverhalten periodisch strukturierter Oberflächen. Bei der Analyse des Strahlungsverhaltens muss insbesondere der Einfluss der Begrenzung der Struktur berücksichtigt werden, die bei der Implementierung zwangsläufig erfolgen muss. Wie anhand einer Beispielimplementierung erörtert, wird durch die Begrenzung jedoch auch ein Freiheitsgrad beim Entwurf planarer Antennen gewonnen. Die Antenne misst bei der Mittenfrequenz eine Höhe von einem fünfundzwanzigstel der Freiraumwellenlänge und zeigt bei zirkularer Polarisation ein konisches Richtdiagramm. Das Beispiel hebt hervor, dass Leckwellenantennen auch in Bereichen Anwendung finden können, in denen bisher andere Antennenkonzepte eingesetzt werden.