DE1011011B - Antenne zum Empfang von Hoch- und Ultrahochfrequenzen - Google Patents

Description

Denis Evald Reinhold Lander, Sunne (Schweden), ist als Erfinder genannt worden

Gemäß der Erfindung besitzt die Antenne der angegebenen Art im wesentlichen einen Leiter, welcher
schraubenförmig gestaltet ist und an dem an verschiedenen Punkten eine Anzahl Paare von Antennenstäben
angebracht sind, wobei die beiden Stäbe jedes solchen 20 η

Paares mit dem zwischenliegenden Teil des schraubenartigen Leiters einen Kreis bilden, der für den Empfang von U-förmig gestalteten Trägern gehalten, welche aus der Frequenz der gewünschten Welle abgestimmt wird irgendeinem geeigneten isolierenden Material angefertigt oder auf eine Frequenz in der Nachbarschaft davon. sind. Die mit einem Ausschnitt versehenen Enden der Dabei ist eine Speiseleitung quer zu einem Teile der- 25 Schenkel jedes Trägers 12 sind an der Zentralstange 1 jenigen Stelle des schraubenförmigen Leiters angeschlossen, durch Schraubenklemmen befestigt, wodurch nach Lösen welche zwischen zwei Stabpaaren liegt. derselben der Träger von der Stange gelöst und nach

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung einem anderen gewünschten Punkte längs der Stange beschrieben, deren einzige Figur beispielsweise eine verschoben und dort wieder durch Anziehen der Klemmen Antennenanordnung gemäß einer bevorzugten Aus- 30 befestigt werden kann.

führungsform der Erfindung darstellt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist jeder Antennen-

Inder Zeichnung ist mit 1 eine vorzugsweise aus Metall stab 6 a bis 6d aus zwei oder mehreren teleskopartigen bestehende Tragstange bezeichnet. Diese besitzt zwei miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt, so daß kappenförmig gestaltete Glieder 5 und 3 aus isolierendem jeder Antennenstab je nach Wunsch verlängert oder verMaterial, welche an ihr in gewissem Abstand in der 35 kürzt werden kann.

Längsrichtung angeordnet sind. Rund um die Zentral- Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Antennenstange 1 ist zwischen diesen beiden Isolatoren 3 und 5 stäbe als Teleskope auszubilden, obwohl diese Gestaltung ein schraubenartiger Leiter 2 angeordnet, welcher im im Hinblick auf die Abstimmung vorteilhaft ist. Wenn dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Länge eines die Antennenstäbe als teleskopartige Glieder ausgebildet hochkant gewundenen Metallstreifens gebildet wird. Dieser 40 sind, werden sie aus sehr dünnwandigem Material anschraubenartige Leiter ist an den Isolatoren 3 und 5 gefertigt.

befestigt. Die Stäbe 6a und 6δ zusammen mit den zwischen

An verschiedenen Punkten des schraubenartigen ihnen liegenden Gängen N₁ des schraubenartigen Leiters Leiters 2 sind vier stabartig gestaltete Antennenelemente bilden einen Schwingungskreis, welcher im folgenden 6a, 65, 6c und 6d in solcher Weise angeschlossen, daß 45 mit A bezeichnet sein möge. Die Schwingungsfrequenz zwischen dem Stab 6 a und dem Stab 6 δ eine Anzahl desselben hängt von der effektiven Länge der Antennenstäbe 6 a und 6 δ und ebenso von der Zahl der Gänge N₁ des schraubenartigen Leiters 2 ab. In der gleichen Weise bilden die Stäbe 6 c und 6d mit den zwischen ihnen 50 liegenden Gängen N₂ des schraubenartigen Leiters einen anderen Schwingungskreis, der im folgenden mit B be-

von A^-Gängen des schraubenartigen Leiters liegen, zwischen dem Stab 6 c und dem Stab 6d eine Anzahl von iV₂-Gängen und zwischen dem Stab 6 δ und 6.c eine Anzahl von Gängen N₃ des schraubenartigen Leiters.

Die Antennenstäbe 6 a bis 6 d sind mit dem schraubenartig gewundenen Leiter 2 durch geeignete Kontaktklemmen lösbar verbunden, so daß ihre Anschlußpunkte geändert werden können. Die Antennenstäbe werden

zeichnet ist. Die Schwingungsfrequenz dieses Kreises hängt von der Länge der Stäbe 6 c und 6d und von der Anzahl der Gänge N_z ab.

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Zwischen den Stäben 6 δ und 6 c befindet sich eine stellender Rundfunkempfang im Ultrakurz-, Mittelwellen-Anzahl von Gängen N₃. des Leiters 2. Dieser Teil des _ und Langwellenbereich erzielen läßt, ohne irgendwelche Leiters 2 zusammen mit den damit verbundenen Gliedern Änderungen in der Antenne vornehmen zu müssen, bildet einen dritten Schwingungskreis, welcher im folgen- Gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung kann den C genannt ist. . 5 die Tragstange oder der Mast 1 von der Befestigungs-Die Kreise A und B können zu identischenSchwingungs- stelle, z. B. einem Dach od. dgl, isoliert und mit einer frequenzen abgestimmt werden, jedoch' auch auf Fre- besonderen Ableitung versehen sein. Die Stange 1 bildet quenzen, die voneinander um einige Megahertz unter- dann eine besondere Antenne, welche für den Empfang schieden sind. Im letztgenannten Fall wird die Antenne bei den gewöhnlichen Rundfunkfrequenzen dient. Die ausgeprägtere Breitbandcharakteristiken aufweisen als im io Stange 1 kann auch mit einem Aufsatzstück 4 versehen ersten Falle. Der Kreis C kann auf die gleiche Frequenz werden, welches zweckmäßig verlängerbar ist, um die wie die Kreise A und B abgestimmt werden; seine Höhe der Antenne zu vergrößern. Gegebenenfalls ist Schwingungsfrequenz kann davon jedoch auch differieren dieses Verlängerungsstück 4 von der Stange 1 isoliert je nach den Charakteristiken, die von der Antenne und dient allein als Empfangsantenne für die gewöhnverlangt werden. * *5 liehen Rundfunkbänder.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist eine Speise- In einer anderen Ausführungsform der Erfindung

leitung 11 quer zu einigen Gängen N₃, welche den dient die Stange 1 und/oder ihr Verlängerungsstück 4

Schwingungskreis C bilden, angeschlossen. Die Anschluß- als ein Dipol für vertikalpolarisierte Kurzwellen. Bei

punkte der Speiseleitung an diesen Gängen können ver- dieser Anordnung kann der Empfang auch von einer ändert werden, so daß mehr oder weniger Gänge N₃ 20 Horizontalkomponente der vertikalpolarisierten Welle

zwischen diese Anschlußpunkte zu liegen kommen. erreicht werden. Es hat sich als möglich herausgestellt,

Dadurch ist es möglich, die Impedanz der Antenne vom ' eine vertikalpolarisierte Welle zu empfangen, obwohl die

Speiseleiter aus betrachtet so abzustimmen, daß sie genau Stange 1 und/oder ihr Verlängerungsglied 4 nicht auf

mit derjenigen der Speiseleitung übereinstimmt. Es hat die Frequenz der empfangenen Welle abgestimmt sind, sich gezeigt, daß auf diese Weise eine außerordentlich 25 insbesondere, wenn einige der von dem schraubenartigen

befriedigende Impedanzabstimmung erreicht werden kann Leiter 2 gebildeten Kreise, z. B. die Kreise A und B, auf

und daß diese im wesentlichen unabhängig von dem die Frequenz der empfangenen Welle abgestimmt sind,

Wellenlängenbereich ist, innerhalb dessen die Antenne denn obgleich die Antenne eine sehr gute Breitband-

die optimale Wirkung besitzt. Es ist möglich, durch wirkung zeigt, ist es natürlich möglich, dieselbe in einer diese Impedanzabstimmung in der - Speiseleitung ein 30 Weise einzustellen, daß der Empfang eines besonderen

Stromwellenverhältnis besser als 1:1 zu erhalten. Die Kurzwellenkanals möglich ist.

Gänge N₃ des Leiters können als die Primärwicklung Ein Koaxialkabel, dessen oberes Ende mit 10 bezeichnet eines Abstimmtransformators betrachtet werden, dessen ist, kann an den schraubenartigen Leiter 2 angeschlossen Sekundärwicklung von denjenigen Gängen gebildet wird, werden und als Ableitung dienen, wenn dieser Leiter welche zwischen den Speisedrähten liegen. 35 als eine Antenne benutzt wird. Das Kabel 10 kann Es ist verständlich, daß auch andere Konstruktions- auch an der Tragstange 1 und/oder deren Verlängerungsausführungen des Leiters statt der dargestellten Aus- stück 4 angeschlossen werden, wenn es gewünscht wird, führurigsform hochkant gewundener Metallstreifen in den einen oder anderen Teil als Antenne zu benutzen. Betracht kommen können und im Rahmen der Erfindung In bereits bekannter Weise kann diese Ableitung auch liegen. - 40 mit der Ableitung 11 verbunden werden, welche in dem So kann z. B. der Leiter von einem schraubenartig anderen Teil der Antenne konstruktiv angeschlossen ist. gewundenen Draht oder von einem in Schraubenform In der Mehrzahl der Fälle wird es vorteilhaft sein, die gewundenen Rohr gebildet werden. Die dargestellte Stange 1 mit Erde zu verbinden. Dadurch wird ein Ausführungsform weist aber im Vergleich zu den anderen wirksamer Blitzschutz erreicht. Dieser Blitzschutz wird Ausführungsformen verschiedene Vorteile auf. An erster 45 sehr wirksam in dem Falle, in welchem die Stange 1 Stelle ist hier zu erwähnen, daß damit eine sehr zufrieden- eine Verlängerung 4 besitzt, die elektrisch mit der stellende mechanische Stabilität erreicht wird. An Stange 1 verbunden ist. Selbst wenn die Verlängerung 4 zweiter Stelle ist geltend zu machen, daß die Gänge des von der Stange 1 isoliert ist, läßt sich jedoch ein guter schraubenartig gewundenen Streifens eine verhältnis- Blitzschutz dadurch erreichen, daß eine geeignete Funkenmäßig niedere Kapazität mit dem zentralen Tragstab 50 strecke zwischen die Stange 1 und ihre Verlängerung 4 bilden, woraus sich wieder eine niedere parallele Kapazität gelegt wird.

der Spule ergibt, welche durch den Leiter 2 als Ganzes Dank der besonderen Gestaltung der Antenne kann

gebildet ist. Schließlich hat der Streifen eine größere ihre Anwendungsweise mannigfach geändert werden,

äußere Oberfläche, woraus sich verringerte Widerstands- So lassen sich z. B. die Antennenstäbe 6 so anordnen,

Verluste bei den Hochfrequenzen ergeben, die in diesem 55 daß ein Winkel zwischen ihnen eingeschlossen wird,

Anwendungsgebiete vorkommen. wodurch eine V-förmig gestaltete Antenne entsteht. Die

Wie bereits hervorgehoben, arbeitet die Antenne gemäß Antennenstäbe können auch gebogen oder in irgendeiner

der Erfindung innerhalb eines Frequenzbereiches, welcher anderen geeigneten Weise gestaltet sein, um so die

sehr breit ist im Vergleich zu demjenigen der bisher Antenne direkt dem Empfang einer vertikalpolarisierten

bekannten Antennenkonstruktionen. Das scheint darauf 60 Welle anzupassen. Schließlich ist es auch möglich, die

zurückzuführen zu sein, daß der schraubenartige Leiter 2 Stäbe so anzubringen, daß der Kreis C zusammen mit

mit den Antennenstäben und den damit verbundenen den Stäben 6b und 6 c die eigentliche Antenne für einen

Kupplungsgliedern zusammen mit Streukapazitäten eine gewissen gewünschten Ultrahochfrequenzkanal bildet,

größere Zahl von parallelen oder Serienschwingungs- wobei der Stab 6 a einen Direktor und der Stab 6 d einen

kreisen bilden. Die Fähigkeit, ein breites Band von 6g Reflektor des so geschaffenen Antennensystems darstellt.

Frequenzen zu empfangen, ist von großer Bedeutung Ferner können gemäß weiterer Erfindung zusätzlich

beim Fernsehempfang. zu den Paaren von Antennenstäben 6a bis 6d, welche

Praktische Versuche haben ergeben, daß mit einer für den Wellenempfang bestimmt sind, ein oder mehrere

Antenne gemäß der Erfindung guter Fernsehempfang Paare solcher Stäbe an dem schraubenartigen Leiter

möglich ist und sich zusätzlich ein sehr zufrieden- 70 außerhalb der erstgenannten Paare angeschlossen und

zusammen mit den zugehörigen Gängen des schraubenartigen Leiters auf die Empfangsfrequenz abgestimmt werden, um als Direktoren und/oder Reflektoren 7,u dienen.

So bilden die Stäbe 6e und 6f zusammen mit dem zwischenliegenden Teil des schraubenartigen Leiters einen in Zukunft mit D bezeichneten Richtkreis, welcher die Richtwirkung der Antennenanordnung vergrößert.

Auch die Stäbe 6e und 6f sind zweckmäßig teleskopartig ausziehbar. Um eine befriedigende Richtwirkung zu erzielen, sollen die Längen der verschiedenen Elemente zweckmäßig in solcher Weise eingestellt sein, daß die Stäbe 6 a bis 6ä gleiche Länge besitzen, während die Stäbe 6e bis 6f etwas kürzer sind. Falls es gewünscht wird, können weitere Richtkreise ähnlich den durch die Stäbe 6e und 6f gebildeten vorgesehen werden. Diese weiteren Richtkreise werden auf einer Verlängerung des Leiters 2 über den Richtkreis 6e und 6f hinaus gebildet.

In analoger Weise ist es möglich, einen Rückstrahlkreis am entgegengesetzten Ende des Leiters zu bilden. Ein solcher Rückstrahlkreis kann aus zwei Stäben bestehen, die etwas größere Länge haben als die Stäbe 6 a bis 6d. Die Rückstrahlelemente können an dem Leiter 2 an solchen Punkten angeschlossen werden, um den von den Stäben und dem zwischenliegenden Teil des Leiters gebildeten Kreis so zu gestalten, daß er auf eine Frequenz abgestimmt werden kann, welche passend ist für die Erreichung einer Rückstrahlwirkung.

Für die Praxis ist es besonders angebracht, den Rückstrahler so zu gestalten, wie es im unteren Teil der Zeichnung links dargestellt ist. An einer unteren Verlängerung des Stabes 1 sind zwei Isolatoren 7 und 8 angeordnet, zwischen welchen ein schraubenartig verlaufender Leiter 9 ähnlich dem Leiter 2 verläuft. Dieser Leiter 9 ist so dargestellt, daß er in entgegengesetzter Richtung gewunden ist wie der Leiter 2. Er kann jedoch auch in der gleichen Richtung gewunden sein, wenn er genügend weit von dem Leiter 2 angeordnet wird. Die an dem Leiter 9 angebrachten Rückstrahlstäbe sind mit 6g und 6h bezeichnet.

Es muß betont werden, daß neben der im vorstehenden beschriebenen besonderen und bevorzugten Gestaltung auch noch verschiedene Ausführungsmöglichkeiten möglich sind, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es möglich, zwei oder mehrere schraubenartige Leiter ähnlich der Ausführung der Zeichnung parallel mit einem gemeinsamen Speiseleiter 11 zu verbinden. Dabei werden die beiden Gebilde zweckmäßig eine über der anderen von einem einzelnen Zentralstab 1 getragen.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Antenne für den Empfang von Hoch- und Ultrahochfrequenzen, insbesondere zum Fernsehempfang, dadurch gekennzeichnet, daß ein schraubenartig gewundener Leiter und eine Anzahl von an diesem an verschiedenen Punkten angeschlossenen Antennenstabpaaren vorgesehen ist, von denen die beiden Stäbe jeden solchen Paares mit dem zwischenliegenden Stück des schraubenartig gewundenen Leiters einen auf die Frequenz der zu empfangenden Welle oder auf eine Nachbarfrequenz abgestimmten Kreis bilden und daß die Speiseleitung an zwei Punkten des Teiles des schraubenartigen Leiters, welcher zwischen zwei Stabpaaren liegt, angeschlossen ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn- (35 zeichnet, daß der schraubenartig gewundene Leiter rund um eine Zentraltragstange angeordnet ist und von dieser über isolierende Glieder getragen wird.

3. Antenne nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenartig gewundene Leiter aus einem hochkant gewundenen Metallstreifen besteht.

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral angeordnete Tragstange aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

5. Antenne nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral angeordnete Stange an ihrem Kopfende eine Verlängerung besitzt, welche als Antenne für den Empfang von normalen Rundfunklängen dient.

6. Antenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlängerungsstück teleskopartig ausziehbar ist.

7. Antenne nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlängerungsstück von der zentralen Tragstange isoliert ist.

8. Antenne nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlängerungsstück und/oder die zentrale Tragstange als Dipol für den Empfang von vertikalpolarisierten Kurzwellen ausgebildet sind.

9. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenstäbe teleskopartig ausziehbar sind.

10. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenstäbe verstellbar an dem schraubenartigen Leiter angeschlossen sind.

11. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Antennenstäbe an einem U-förmigen Träger sitzt, welcher an der zentralen Trägerstange angebracht ist.

12. Antenne nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine getrennte Abführung, zweckmäßig in Form eines koaxialen Kabels, an die Trägerstange und/oder an ihrer Verlängerung angeschlossen ist.

13. Antenne nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den für den Empfang der genannten Wellen bestimmten Paaren von Antennenstäben ein oder mehrere Stabpaare an dem schraubenartig gewundenen Leiter jenseits der erstgenannten Paare von Stäben angeschlossen sind und zusammen mit den zugeordneten Gängen des schraubenartig gewundenen Leiters auf solche Frequenzen abgestimmt sind und dabei so angeordnet sind, daß sie als Direktoren und/oder Rückstrahler für den Empfang der Welle dienen.

14. Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Direktorenpaare auf der einen Seite der beiden für den Empfang dienenden Paare angeordnet sind.

15. Antenne nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstrahlstabpaar an derjenigen Seite des Wellenempfangpaares angeordnet sind, welche von dem bzw. den Direktorenpaaren entfernt liegt, wobei sie an einen besonderen von der Trägerstange gehaltenen schraubenartigen Leiter angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Fachzeitschrift »Die Elektro-Post*?, Fachausgabe »Zwei Jahre UKW-Erfahrung« vom 26. 8.1957.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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