Sperrglied in Gestalt eines als Sperrtopf wirkenden Koaxialleitungsstückes Die Erfindung bezieht sich auf ein Sperrglied in Gestalt eines einseitig offenen, an der anderen Seite kurzgeschlossenen, bezogen auf eine mittlere Arbeits wellenlänge elektrisch ungefähr A,14 langen Koaxial leitungsstückes. Derartige Sperrglieder werden wegen ihrer topfähnlichen Bauform auch als Sperrtöpfe be zeichnet.
Für ein Sperrglied ist es im allgemeinen nicht erforderlich, seinen Wellenwiderstand in einem be stimmten Verhältnis zum Wellenwiderstand des an der Sperrstelle angeschlossenen oder abgezweigten Leitungssystemes zu wählen, wie etwa zur Herstel lung einer Widerstandsanpassung bei mit fortschrei tenden Wellen betriebenen Leitungsteilen. Der Wel lenwiderstand des Sperrgliedes kann daher mit einer gewissen Freiheit zur Erzielung optimaler Wirkun gen in anderer Hinsicht festgesetzt werden. Es ist bekannt, dass die Frequenzabhängigkeit der Sperr wirkung bei höheren Wellenwiderständen des Sperr gliedes geringer wird.
Daher ist es für die Erzielung einer grossen Bandbreite der Sperrwirkung vorteil haft, hohe Wellenwiderstände zu verwenden, die sich beispielsweise durch Aufteilen des Aussenleiters in eine Anzahl von Einzelleitern ergeben. Bei einem bekannten, mit einer Vertikalantenne zusammenar beitenden Sperrglied war beispielsweise der Mantel des Sperrgliedes durch kreisgruppenartig in bezug auf die Antenne angeordnete Einzelstrahler ersetzt.
Es wurde bereits vorgeschlagen, bei einem Sperr glied mit in Einzelleiter aufgeteiltem Aussenleiter diesen Einzelleitern einen zum kurzgeschlossenen Ende des Sperrtopfes hin - vorzugsweise in Absätzen - zunehmenden Querschnitt zu geben. Diese Ausbil dung der Einzelleiter verbessert nicht nur die* me chanischen, sondern auch die elektrischen Eigen schaften des Sperrgliedes. Es wird nämlich eine grö ssere Frequenzbandbreite des Sperrbereiches erzielt. Bei der Verwendung von Sperrgliedern mit in Einzelleiter aufgeteiltem Aussenleiter ergaben sich Schwierigkeiten, welche durch die mechanischen Ei genschaften bedingt waren.
Bei starkem Wind zeigte sich eine Neigung der Einzelleiter zu mechanischen Schwingungen, deren Amplitude so gross werden konnte, dass die Leiter gegeneinander oder gegen den Innenleiter schlugen. In Verbindung mit einer Fahrzeugantenne störte das häufige Hängenbleiben an Baumästen und das Verbiegen von Einzelleitern beim Streifen von Hindernissen, welches auch durch einen zur Bewehrung und Versteifung an den freien Leiterenden vorgesehenen Isolierring nicht völlig vermieden werden konnte. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Mängel zu be seitigen und die Gebrauchseigenschaften eines der artigen Sperrgliedes zu verbessern, ohne seine elek trische Güte zu verringern.
Die Erfindung geht von einem Sperrglied der beschriebenen bekannten Art aus, welches die Gestalt eines einseitig offenen, an der anderen Seite kurzgeschlossenen, bezogen auf eine mittlere Arbeitswellenlänge elektrisch unge fähr A14 langen Koaxialleitungsstückes mit der Wir kung eines Sperrtopfes besitzt. Sein Aussenleiter soll voraussetzungsgemäss in eine Mehrzahl von Einzel leitern mit Zwischenräumen aufgeteilt sein.
Erfin dungsgemäss sind die Einzelleiter etwa in der Mitte zwischen ihren an der genannten kurzgeschlossenen Seite mit dem Innenleiter verbundenen Enden und ihren freien Enden ungefähr haarnadelförmig und derartig umgebogen, dass ihre freien Enden in dem Raum zwischen ihren äusseren Teilen und dem In nenleiter liegen. Die damit angegebene Konstruk tion eines Sperrgliedes weist zunächst den Vorteil auf, dass seine räumlichen Ausmasse gegenüber der elektrischen Länge vermindert sind.
Besonders er weist es sich aber als Vorteil, dass infolge der haär- nadelförmigen Zusammenbiegung der Einzelleiter am unteren Ende des Sperrgliedes nicht mehr die freien Enden der Einzelleiter wie Spiesse sich mit. Hinder nissen verfangen können, sondern dass an dieser Stelle die Rundung der Haamadelform viel weniger zu einer solchen unerwünschten Fangwirkung führt. Beim Anstreifen eines Einzelleiters gegen ein Hinder nis wird ausserdem durch die Federwirkung des in nenliegenden Teiles der haarnadelförmig zusammen gebogenen Länge,
welche sich momentan gegen den Innenleiter abstützt, ein Verbiegen eines Einzellei ters vermieden.
Ausserdem eröffnet die angegebene Konstruktion die Möglichkeit zu einer weiteren Verbesserung ihrer mechanischen Stabilität ohne grösseren Aufwand. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ein zelleiter in der Nähe der Biegungsstelle durch einen ersten, vorzugsweise ringförmigen und aus Isolier stoff bestehenden Halterungskörper mechanisch ge geneinander abgestützt.
Eine weitere Abstützung kann in der Nähe der freien Enden der Einzelleiter vor gesehen sein und durch einen zweiten, vorzugsweise ebenfalls ringförmigen und aus Isolierstoff bestehen den Halterungskörper gebildet werden. Dieser Hal- terungskörper soll vorzugsweise nicht nur die freien Enden der Einzelleiter gegeneinander, sondern diese auch gegenüber dem Innenleiter abstützen. Es er gibt sich auf diese Weise eine sowohl elastische als auch überaus formbeständige Konstruktion, welche nicht mehr die Neigung besitzt, sich mit Hindernissen zu verfangen.
Ferner ist ein Aneinan- derschlagen der Einzelleiter bei Windbeanspruchung oder bei Erschütterungen im Fahrbetrieb nicht mehr möglich. Versuche haben ergeben, dass die Bandbreite der Sperrwirkung durch die. angegebene Konstruk tion keineswegs gegenüber den besten vorbekannten Ausführungsformen verschlechtert, sondern eher noch verbessert worden ist.
Diese Wirkung kann durch die nicht völlig homogene Verteilung der Ka pazität und Induktivität der Einzelleiter erklärt wer den, bei denen eine etwas grössere Induktivität in der Umgebung der Biegungsstelle und eine etwas grössere Kapazität nahe den Enden vorhanden sind.
Versuche haben ergeben, dass sich eine Verbes serung der Sperrwirkung erzielen lässt, wenn die zwischen den Biegungsstellen und den freien Enden liegenden Teile der Einzelleiter wenigstens annä hernd auf einer den Innenleiter koaxial umgebenden Konusfläche liegen, deren Durchmesser in Richtung von den Biegungsstellen zu den freien Enden hin abnimmt. Diese Wirkung kann durch eine Verlegung der wirksamen Kapazität zwischen den innen liegen den Teilen der Einzelleiter von der Biegungsstelle in die Nähe der freien Enden erklärt werden.
Es sei nun eine bevorzugte Ausführungsform eines Sperrgliedes nach der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In Fig. 1 ist im obe ren Teil eine Ansicht des Sperrgliedes von unten und im unteren Teil ein Schnitt dargestellt, so dass die dem Beschauer zugewendeten, den Einblick stö- renden Einzelleiter in dieser Darstellung wegfallen. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen der Einzellei ter in einem grösseren Massstab.
Mit 1 ist der vertikale Mast einer Antennenan ordnung bezeichnet, welche als Strahler den verti kalen, verhältnismässig dünnen Stab 3 aufweist. Der artige Strahler werden vorzugsweise für Gegensprech antennen, beispielsweise im Fahrzeugfunk, verwen det, wobei ihre Anpassung. für die beiden Betriebs frequenzen durch besondere Ausbildung der in dem Behälter 4 untergebrachten Anpassungsschaltung op timal gemacht ist. Die Lage der beiden Frequenzen optimaler Anpassung erfordert eine entsprechend breite Sperrwirkung der verwendeten Sperrtopfan- ordnung. Das Sperrglied wird durch die Kurzschluss platte 6, welche mit dem Mast und Innenleiter 1 leitend in Verbindung steht, und die an ihrem Rand angesetzten Einzelleiter 7, deren elektrische Länge ungefähr ein .
Viertel der mittleren Arbeits wellenlänge beträgt, zusammen mit dem Innen leiter 1 gebildet. In dem dargestellten Beispiel sind acht Einzelleiter vorgesehen, deren äussere Teile auf den Kanten eines den Innenleiter 1 koaxial umge benden, über einem regelmässigen Vieleck aufgebau ten Prismas liegen. Auf der Kurzschlussplatte 6 be findet sich eine Haube 2, welche den die Anpas- sungs- und Ankopplungsmittel enthaltenden Behälter 4 umgibt. Von diesem Behälter führt die koaxiale Hochfrequenzleitung 5 im Inneren oder auch au sserhalb des Mastes 1 zu dem mit der Antenne zu verbindenden Funkgerät.
Der Mast 1 kann entweder als Rohrmast von unveränderlicher Länge oder als ausfahrbarer Teleskopmast ausgebildet sein, wobei in jedem Falle sein oberes Ende den Innenleiter der Sperrtopfanordnung bildet.
Man erkennt aus der Zeichnung, dass die Ein zelleiter 7 ungefähr in ihrer Mitte nach innen und oben derartig umgebogen sind, dass ihre freien Enden in dem Raum zwischen den äusseren Teilen dieser Einzelleiter und dem Innenleiter liegen. In der Nähe ihrer Biegungsstelle sind die Einzelleiter durch Boh rungen in dem ringförmigen Isolierkörper 8 hin durchgesteckt, so däss dieser Isolierkörper die ein zelnen Leiter gegeneinander abstützt. In ähnlicher Weise sind auch die freien Enden der Einzelleiter 7 gegeneinander durch den ringförmigen Isolierkör- per 9 abgestützt.
Dieser ist auf den Innenleiter 1 aufgesetzt, so dass sich an dieser Stelle gleichzeitig eine Abstützung gegen den Innenleiter ergibt. Das Sperrglied bildet auf diese Weise eine in sich zurück gestülpte Reusenanordnung, deren mechanische Sta bilität und Federungseigenschaften besonders gut sind.
Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch einen der Einzelleiter 7 in einem grösseren Massstab. Man er kennt, dass der Leiter 7 von einer Isolierschicht 10 umgeben ist. Diese kann vorzugsweise aus einem synthetisch hergestellten Kunststoff bestehen.