DE1014181B - Strahlerelement fuer Dezimeterwellenantennen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlerelement für Dezimeterwellenantennen, wie sie im Patent 948 705 beschrieben worden sind.

Das Strahlerelement hat die Grundform eines Faltdipols, und die Ausführung ist so getroffen, daß das Element besonders für Breitbandbetrieb, z. B. für Fernsehzwecke, geeignet ist, ohne daß an den Grenzen des zu übertragenden Frequenzbereiches -die Fehlanpassung unzulässige Werte annimmt. Wenn ein derartiges Strahlerelement zum Aufbau von Antennen mit hohem Gewinn, also für Mehrebenenantennen größerer Höhe, Verwendung finden soll, sind neben den elektrischen Eigenschaften noch mechanische Gesichtspunkte hinsichtlich Festigkeit und einfachem mechanischem Aufbau maßgebend.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Strahlerelemente aus mechanisch leicht herzustellenden Einzelteilen zusammenzusetzen und damit eine einfache Ausführung eines Strahlerelementes zu erhalten, das in großen Stückzahlen billig herzustellen und zum Aufbau von Antennen für den DezimeterweHenbereich universell zu verwenden ist.

Das Strahlerelement gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß seine Speisung an einer von zwei gleich großen ebenen Mefallflächen 1, 2, deren innere Kanten sich in geringem Abstand gegenüberstehen, erfolgt und daß die diesen Flächen gegenüberliegende Seite des Dipols durch einen an beiden Enden abgewinkelten metallischen Streifen 3 gebildet wird und daß die abgewinkelten Enden 4, 5 dieses Streifens mit den Strahlerflächen 1, 2 fest verbunden sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im nachfolgenden näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Strahlerelement in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt des Strahlerelementes der Fig. 1 in Richtung 2-2; " "

Fig. 3 zeigt die Rückansicht des Strahierelementes;

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Aiisführu-ngsform für Schmalbandbatrieb;

Fig. 5 zeigt eine Richtantenne aus übereinander angeordneten Strahlerelementen.

Wie die Fig. 1,2 und 3 zeigen, besteht das Strahlerelement aus einem Paar ebener, rechteckiger Strahlerflächen 1 und 2, deren Innenkanten sich mit einem geringen Abstand gegenüberstehen. Auf der Rückseite dieser strahlenden Flächen und von diesen in einer gewissen Entfernung ist ein metallischer Streifen 3 angeordnet, der mit Hilfe seines abgewinkelten Endes 4 an der Strahlerfläche 1 befestigt ist. Das andere Ende 5 dieses Streifens ist ebenfalls abgewinkelt und mit der Strahlerfläche 2 verbunden. Durch diesen abgewinkelten Streifen 3 werden also· die beiden ebenen Strahlerelement
für Dezimeterwellenantennen

Zusatz zum Patent 948 705

Anmelder:

International Standard Electric

Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
*5 Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Dezember 1953

Armig G. Kandoian, Glen Rock, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Strahlerflächen gehaltert und können als eine spezielle Ausführung eines Faltdipols betrachtet werden.- Ein weiterer metallischer Streifen 6 ist einseitig am abgewinkelten Stück 3 und mit seiner anderen Seite am Tragemaist 7 befestigt. -

Durch den Innenleiter 12 der Speiseleitung 8, der mit der innenliegenden Kante der Strahlerfläohe 1 verbünden ist,, erfolgt die Energiezuführung. Dieser Innenleiter ist mit Hilfe eines. Isolier roh res 13 so verlegt, daß keine Berührung mit den übrigen, ■metallischen Teilen erfolgen kann. Der Außenleiter der Speiseleitung 8 ist mit dem Tragemast verbunden, so daß die Rückführung der Energie über den metallischen Streifen 3, das metallische Band 6 und die Mast-■ "konstruktion erfolgen, kann. Die Klammer 14, die auf dem Band 6 verschiebbar angeordnet ist, dient neben der Halterung des Innenleiters gleichzeitig noch dazu, eine Impedanztransformation zu ermöglichen.

Die effektive elektrische Länge L des Strahlerelementes Ij 2 ist gleich der halben Betriebs wellenlänge; da der Strahler für einen Breitbandbetrieb geeignet ist, wird als Betriebswellenlänge die mittlere Wellenlänge des Bandes angenommen. Die effektive elektrische Breite der Flächen 1 bzw. 2 ist gleich einer viertel Wellenlänge der unteren Bandgrenze. Bei Vergrößerung der Breite W verlagert sich die Betriebsfrequenz nach kleineren Werten hin. Der Abstand

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zwischen, den Flächen 1 und 2 ist so eingestellt, daß der Blindanteil des Fußpunktwiderstandes am geringstem wird. Der metallische Streifen. 3 übernimmt neben der mechanischen Halterung elektrisch noch die Funktion eines Transformationsgliedes. Durch die gegenseitige Kopplung der Strahlerflächen mit dem metallischen. Streifen strahlt dieser Streifen 3 ebenfalls. Damit wächst die Impedanz des Strahlerelementes gegenüber der eines Normaldipols an.

Durch geeignete Auswahl des Anschlußpunktes des abgewinkelten Endes 5 an die Strahlerfläche 2 ist ein Betrieb über ein breites Frequenzband gewährleistet, ohne daß zusätzliche Transformatiönsglieder zur Anpassung des Elementes an die Speiseleitung notwendig werden. Eine evtl. notwendige Korrektur der Anpassung kann mit Hilfe der Klammer 14 vorgenommen werden. Zu diesem Zweck ist diese Klammer 14 auf dem Band 6 verschiebbar angeordnet.

Da eine Eisbildung im Spalt zwischen den; Flächen 1 und 2 die Strahlungscharakteristik des- Elementes erheblich verändern würde, ist es zweckmäßig, das gesamte Strahlerelement mit einer Schutzhülle aus Kunststoffmaterial zu umgeben.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen.-Strahlerelementes für einen Schmalbandbetrieb. Die strahlenden Flächen 19 und 20 stehen sich in gleicher Weise, wie oben beschrieben, mit ihren Innenkanten gegenüber. Der metallische Streifen 21 ermöglicht die Halterung des Elementes im Abstand von der Mastkonstruktion. Die Einspeisung erfolgt über Innenleiter 23 in gleicher Weise, wie oben beim Breitbandstrahlerelement beschrieben. Die Breite W des Strahlers ist in diesem Falle gleich der Breite der Klammer 22, die auch hier wieder zur Korrektur der Anipassungsbedingungen benutzt wird. Eine Verminderung der Breite engt den Frequenzbereich, in dem die Antenne arbeitsfähig ist, ein. Die Ausführung nach Fig. 4 eignet sich am besten für den Betrieb innerhalb eines engbegnenzten Frequenzintervalles.

Eine aus mehreren übereinander angeordneten Strahlerelementen gemäß der Erfindung aufgebaute Richtstrahlantenne zeigt Fig. 5. Eine solche Antenne ist als horizontal polarisierte Dezimeterwellen-Richtantenne mit großer Richtwirkung in der Vertikalebene besonders geeignet. An der Tragekonstruktion 15, die auch als Reflektor wirken kann, ist eine Mehrzahl Strahlerelemente 16 übereinander angeordnet. In der Mitte dieser senkrechten Anordnung befindet sich ein Verteiler 17, von dem aus die einzelnen Elemente eingespeist werden. Mit Hilfe der Speiseleitung 24 ist dieser Verteiler an den Sender angeschlossen. Die einzelnen Elemente 16 werden über Kabel 25 mit diesem Verteiler verbunden. Durch die Anordnung mehrerer übereinander angeordneter Strahlerelemente 16 vor einer reflektierenden Wand 15 wird eine hoheEnergiekonzentration in der Vertikalebene und gleichzeitig eine Richtwirkung in der Horizontalebene erreicht. Die einzelnen Strahlerelemente 16 werden in geeigneter Phasenbeziehung zueinander erregt

Die Erfindung wurde zwar an Hand von Ausführungsbei spielen beschrieben. Dies stellt jedoch keine Beschränkung ihres Wesens und ihrer Anwendbarkeit dar.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Strahlerelement für Dezimeterwellenantennen in Form eines Faltdipols, dessen Strahlerteile aus zwei ebenen, metallischen Flächen, deren Innenkanten sich in geringem Abstand gegenüberstehen und aus beiderseits mit den Strahlerflächen fest verbundenen, abgewinkelten, metallischen Streifen, (3) gebildet werden, die als Transformationsglied wirken, nach Patent 948 705, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Strahlerelementesan der Innenkante einer der metallischen Flachen (1, 2) erfolgt und daß eine veränderliche Impedanzanpassung vorgesehen ist, die aus einer auf einem Metallband (6) und auf der von diesem isolierten Speiseleitung verschiebbaren Klammer (14) gebildet ist.

2. Strahlerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte elektrische Länge der Strahlerflächen gleich der Hälfte der mittleren Betriebswellenlänge ist und daß die Breite des metallischen Streifens (3) klein im Verhältnis zu dieser Länge ist.

3. Strahlerelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Breite der Strahler flächen ein Viertel der mittleren Betriebswellenlänge ist.

4. Strahlerelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Breite der Strahlerflächen kleiner als ein Viertel der mittleren Betriebswellenlänge ist und mit der Breite des metallischen Streifens (3) übereinstimmt.

5. Strahlerelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine abgewinkelte Ende (4) des metallischen Streifens (3) mit der Außenkante der einen Strahlernäche, das andere abgewinkelte Ende (5) jedoch mit der anderen Fläche selbst verbunden ist.

6. Strahlerelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung ein metallisches Band (6) dient, das in der Mitfse des Streifens (3) senkrecht auf diesem befestigt ist,

7. Verwendung des Strahlerelementes nach, Anspruch 1 bis 6 für Rieht-, Rundstrahl- und Mehrebenenantennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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