-
Die
Erfindung betrifft eine Zweiband-Antenne, insbesondere eine tragbare
Hochfrequenz-Zweiband-Antenne.
-
Herkömmlich
werden für unterschiedliche Frequenzbänder unterschiedliche
Funkgeräte mit unterschiedlichen Antennen eingesetzt. Dies
ist jedoch nachteilhaft, da lediglich eine geringe Flexibilität
des Einsatzes besteht.
-
Die
EP 0 896 385 B1 zeigt
eine Antenne, welche in zwei verschiedenen Frequenzbändern
von 1,6 GHz und von 2,4 GHz arbeitet. Sie ist aus zumindest zwei
Antennenelementen zusammengesetzt. Die beiden Antennenelemente sind
dabei ein gestrecktes Strahlungselement und ein lineares Strahlungselement,
welches wendelförmig angeordnet ist. Die beiden Strahlungselemente
bilden dabei eine gemeinsame Antenne, welche für beide
Frequenzbänder genutzt wird. Die Antenne ist starr aufgebaut.
-
Nachteilhaft
ist, dass die dort dargestellte Antenne aufgrund ihrer starren Ausführung
wenig belastbar und damit für einen robusten Einsatz wenig geeignet
ist. Weiterhin führt die Übereinstimmung der Strahlungselemente
für die beiden Frequenzbänder zu ungünstigen
Antenneneigenschaften. So ist sowohl ihre Richtcharakteristik als
auch ihre Güte suboptimal.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine robuste, tragbare Antenne
zu schaffen, welche mit hoher Güte in einem sehr breiten
Frequenzbereich arbeitet.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen
Unteransprüche.
-
Eine
Antenne verfügt über zwei Antennenelemente, welche
miteinander verbunden sind. Das erste Antennenelement besteht zumindest
zum Teil aus zumindest einem flexiblen Metallband. Das zweite Antennenelement
besteht zumindest zum Teil aus einem flexiblen Wellrohr. So ist
eine große Robustheit der Antenne gewährleistet.
Gleichzeitig ist die Tragbarkeit gewährleistet. Auch eine
hohe Güte ist gegeben.
-
Das
zweite Antennenelement ist mit einem Funkgerät verbindbar.
Das erste Antennenelement und das zweite Antennenelement bilden
bevorzugt gemeinsam eine erste Teil-Antenne, während das zweite
Antennenelement bevorzugt alleine eine zweite Teil-Antenne bildet.
-
Das
zweite Antennenelement trägt bevorzugt das erste Antennenelement.
Dies erhöht weiterhin die Tragbarkeit.
-
Bevorzugt
weisen die Antennenelemente eine gemeinsame Längsachse
auf. So ist eine hohe Stabilität bei geringem Gewicht gegeben.
-
Vorteilhafterweise
sind die Teil-Antennen jeweils für unterschiedliche Frequenzbänder
optimiert. So ist ein Einsatz der Antenne in einem breiten Frequenzbereich
möglich. Die erste Teil-Antenne ist bevorzugt für
ein Frequenzband von 30 MHz bis 88 MHz optimiert. Die zweite Teil-Antenne
ist bevorzugt für ein Frequenzband von 200 MHz bis 450
MHz optimiert. So ist ein Einsatz der Antenne in den beiden genannten
Frequenz-Bändern möglich.
-
Das
erste Antennenelement ist vorteilhafterweise mittels einer Spule
mit dem zweiten Antennenelement verbunden, welche bevorzugt das
erste Antennenelement für einen niedrigen Frequenzbereich elektrisch
mit dem zweiten Antennenelement verbindet und bevorzugt für
einen hohen Frequenzbereich elektrisch von dem zweiten Antennenelement
trennt. Eine Verbesserung der Güte der Antenne wird so
erreicht. Auf zwei getrennte Antennen für unterschiedliche
Frequenzbereiche kann so verzichtet werden.
-
Vorteilhafterweise
beinhaltet die Antenne ein Anpassnetzwerk, welches bevorzugt mit
dem zweiten Antennenelement verbunden ist. Das zweite Antennenelement
ist bevorzugt mittels des Anpassnetzwerks mit einem Funkgerät
verbindbar. So ist eine optimale Anpassung an das Funkgerät
möglich. Bei einem Austausch der Antenne wird automatisch
auch das zugehörige Anpassnetzwerk ausgetauscht. Dies erhöht
die Zuverlässigkeit.
-
Vorteilhafterweise
ist das Anpassnetzwerk innerhalb des Wellrohrs angeordnet. Dies
verringert den Platzbedarf und erhöht damit die Tragbarkeit.
-
Das
Anpassnetzwerk passt bevorzugt die Impedanz der Antenne an die Impedanz
des Funkgeräts an. Die Anpassung erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit
der Frequenz übertragener Signale. So wird ein optimales
Zusammenspiel der Antenne und des Funkgeräts gewährleistet.
-
Das
erste Antennenelement weist vorteilhafterweise eine Länge
von 600 mm bis 1200 mm, bevorzugt von 700 mm bis 1000 mm, besonders
bevorzugt von 800 mm auf. Dies ermöglicht günstige
Hochfrequenzeigenschaften. Weiterhin ermöglicht es das Mitführen
der Antenne.
-
Das
zweite Antennenelement weist vorteilhafterweise eine Länge
von 300 mm bis 700 mm, bevorzugt von 400 mm bis 600 mm, besonders
bevorzugt von 500 mm auf. Dies ermöglicht günstige
Hochfrequenzeigenschaften. Weiterhin ermöglicht es das Mitführen
der Antenne durch eine Person.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft
beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Antenne;
-
2 ein
erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Antenne;
-
3 ein
Detail des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Antenne;
-
4 ein
weiteres Detail des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Antenne;
-
5 ein
Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Antenne im Bereich des Steckverbinders;
-
6 ein
drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Antenne in einer perspektivischer Darstellung;
-
7 das
dritte Ausführungsbeispiel der Antenne in einer Seitenansicht,
und
-
8 das
dritte Ausführungsbeispiel der Antenne in einer Vorderansicht.
-
Mittels
der 1 wird zunächst die prinzipielle Funktionsweise
der erfindungsgemäßen Antenne erläutert.
Anhand der 2–8 wird
der Aufbau und die Funktionsweise verschiedener Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Antenne gezeigt. Dabei wird
anhand der 2 der generelle Aufbau geschildert,
bevor mittels der 3–5 einzelne
Details des ersten bzw. eines zweiten Ausführungsbeispiels
verdeutlicht werden. Ein drittes Ausführungsbeispiel ist
in den 6–8 gezeigt. Identische
Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht
wiederholt dargestellt und beschrieben.
-
In 1 wird
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Antenne gezeigt. Ein erstes Antennenelement 30 verfügt über
eine große Ausdehnung entlang seiner Längsachse.
Es ist über eine Spule 31 mit einem zweiten Antennenelement 32 verbunden.
Auch das zweite Antennenelement 32 verfügt über
eine große Ausdehnung entlang seiner Längsachse.
Die Längsachse der beiden Antennenelemente 30, 32 sind
weitgehend identisch. Das zweite Antennenelement 32 ist
dabei an seinem unteren Ende mit einem Funkgerät verbindbar.
-
Zum
einen bildet das zweite Antennenelement 32 eine eigene
Teil-Antenne. Dies wird dadurch erreicht, dass die Spule 31 die Übertragung
hoher Frequenzen zwischen den beiden Antennenelementen 30, 32 stark
dämpft. So können von dem ersten Antennenelement 30 empfangene
Signale hoher Frequenzen nicht zu dem Funkgerät übertragen
werden. Die von dem zweiten Antennenelement 32 empfangenen
Signale hoher Frequenzen können jedoch von dem Funkgerät
empfangen werden.
-
Zum
anderen bilden das erste Antennenelement 30 und das zweite
Antennenelement 32 gemeinsam eine weitere Teil-Antenne.
Diese Teil-Antenne empfängt lediglich Signale geringer
Frequenzen. Diese Signale werden von der Spule 31 deutlich schwächer
gedämpft. Auch diese Signale können damit von
dem Funkgerät empfangen werden.
-
2 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Antenne 1. Die Antenne 1 besteht aus einem ersten
Antennenelement 3, einem Verbindungselement 4,
einem zweiten Antennenelement 5 und einem Anpassnetzwerk 6.
Das erste Antennenelement 3 besteht aus z. B. einem biegsamen Metallstreifen.
Auch alternative Ausführungen sind möglich. Insbesondere
können mehrere Metallstreifen bevorzugt übereinander
geschichtet sein und z. B. von einer Kunststoffhülle zusammengehalten
werden. Die Länge des ersten Antennenelements 3 ist
in der Zeichnung verkürzt dargestellt. Durch den Einsatz
eines biegsamen Metallstreifens wird eine große Robustheit
erzielt. Die Antenne 1 ist so resistent gegen Beschädigungen
durch Abknicken. Weiterhin kann ein solcher Metallstreifen zum Transport
gefaltet oder gerollt werden. Das erste Antennenelement 3 hat
in diesem Ausführungsbeispiel eine Länge 50 von
800 mm. Eine Länge von 600 mm bis 1200 mm wäre
jedoch ebenso einsetzbar.
-
Das
erste Antennenelement 3 ist mittels des Verbindungselements 4 mit
dem zweiten Antennenelement 5 verbunden. Das zweite Antennenelement weist
hier eine Länge 51 von 500 mm auf. Dies beinhaltet die
Länge des Anpassnetzwerks 6 und eines Teils des
Verbindungselements 4. Eine Länge von 300 mm bis
700 mm wäre jedoch ebenso einsetzbar. Das zweite Antennenelement 5 besteht
in diesem Ausführungsbeispiel aus einem flexiblen Wellrohr. Auch
alternative Ausführungen sind denkbar. Insbesondere könnte
eine eng gewendelte Spiralfeder zum Einsatz kommen. Auch ein massives
Rohr oder ein massives Rohr in Kombination mit einem Schwanenhals
(goose-neck) kann als Wellrohr eingesetzt werden.
-
Auf
das Wellrohr wird anhand der 4 näher
eingegangen.
-
Das
Verbindungselement 4 enthält dabei die anhand
von 1 beschriebene Spule 31. Das zweite Antennenelement 5 ist
mittels des Anpassnetzwerks 6 an den Anschluss 7 des
Funkgeräts 2 mit dem Funkgerät-Körper 8 verbunden.
Das Funkgerät 2 ist dabei nicht Teil der erfindungsgemäßen
Antenne 1.
-
Die
Antennenelemente 3, 5 sind zum Schutz vor Beschädigung
und vor Korrosion mit einer Schutzhülle aus Kunststoff
umhüllt. Diese Hülle ist zumindest so flexibel
wie das jeweilige Antennenelement. Die Schutzhülle kann
dabei abnehmbar ausgeführt sein.
-
In 3 wird
ein erstes Detail des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Antenne dargestellt. Anhand dieses Details wird das Verbindungselement 4 zwischen
den Antennenelementen 3, 5 erläutert.
Es besteht aus einer ersten Halterung 17, welche mittels
der Befestigungsmittel 16 fest mit dem ersten Antennenelement 3 verbunden
ist und aus einer zweiten Halterung 18, welche fest mit
dem zweiten Antennenelement 5 verbunden ist.
-
Die
zweite Halterung 18 beinhaltet dabei die Spule 15,
welche der Spule 31 aus 1 entspricht. Das
eine Ende der Spule 15 ist dabei an das untere Ende des
ersten Antennenelements 3 angeschlossen. Das andere Ende
der Spule 15 ist dabei an das obere Ende des zweiten Antennenelements 5 angeschlossen.
-
4 zeigt
ein zweites Detail des ersten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Antenne. Anhand dieses Details
wird das Anpassnetzwerk 6 zwischen dem zweiten Antennenelement 5 und
dem Funkgerät 2 erläutert. Das Anpassnetzwerk 6 besteht
dabei stets aus einem Gehäuse 22 und einer Anpass-Schaltung 21.
Das Gehäuse 22 verbindet dabei das Funkgerät 2 mit
dem zweiten Antennenelement 20. Die Anpass-Schaltung 21 ist über den
Anschluss 7 des Funkgeräts 2 mit dem
Funkgerät-Körper 8 verbunden. Weiterhin
ist die Anpass-Schaltung 21 mit dem zweiten Antennenelement 20 verbunden.
Die Anpass-Schaltung 21 führt dabei eine Impedanz-Anpassung
durch. Die Impedanz der Antenne 1 wird dabei an die Impedanz
des Anschlusses 7 des Funkgeräts 2 angepasst.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem zweiten
Antennenelement 20 um ein Wellrohr. Ein Wellrohr zeichnet
sich durch eine begrenzte Flexibilität bei hoher Stabilität
aus. Das zweite Antennenelement 20 lässt sich so
z. B. bis zu einem Biegewinkel von 45° verbiegen. Aufgrund
seiner elastischen Eigenschaften kehrt es von alleine in seine Ausgangsposition
zurück.
-
In 5 wird
ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Antenne dargestellt. Hier wird eine seitliche Schnittdarstellung durch
das Wellrohr 20 in einem alternativen Ausführungsbeispiel
gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Anpassnetzwerk 44 innerhalb
des Wellrohrs 20 angeordnet. So kann auf ein zusätzliches Gehäuse
des Anpassnetzwerks 44 verzichtet werden. Das Wellrohr 20 wird
entsprechend um die Länge des Anpassnetzwerks verlängert.
-
Das
Wellrohr 20 und das Anpassnetzwerk 44 sind auf
einer Grundplatte 40 befestigt. Die Grundplatte ist über
den Anschluss 7 des Funkgeräts 2 mit dem
Funkgerät-Körper 8 verbunden. Das Gehäuse 42 des
Anpassnetzwerks 44 steht dabei in direktem Kontakt zu der
Grundplatte. Es ist jedoch mit einem Abstand zu dem Wellrohr 20 montiert,
um die Flexibilität des Wellrohrs 20 nicht zu
reduzieren.
-
Eine
Anpass-Schaltung 43 innerhalb des Anpassnetzwerks 44 ist
mit dem Anschluss 7 und über die Leitung 41 mit
dem unteren Ende des Wellrohrs 20 verbunden. Die Funktion
des Anpassnetzwerks 44 entspricht der Funktion des Anpassnetzwerks 6 aus 4.
-
Die 6 bis 8 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Antenne. Übereinstimmende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, sodass sich eine wiederholende Beschreibung erübrigt. 6 zeigt
eine perspektivische Darstellung, während 7 eine
Seitenansicht und 8 eine Vorderansicht zeigen.
-
Eine
Besonderheit des dritten Ausführungsbeispiels besteht darin,
dass das erste Antennenelement 3 aus mehreren flexiblen
Metallbändern 50, 51 zusammengefügt
sind, welche im Ausführungsbeispiel durch zwei Schraubverbindungen 52 und 53 zusammengehalten
bzw. zusammengedrückt werden. Das Verbindungselement 4 besteht
ebenso wie das Fußelement 54 aus einem becherförmigen
Körper, in welches das zweite Antennenelement 5 als
Wellrohr eingesetzt ist. Ferner ist der Anschluss 7 als
koaxialer Steckverbinder mit schraubbarem Außenverbinder
ausgeführt.
-
Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Wie bereits erwähnt, können
unterschiedliche Längen der Antennenelemente eingesetzt
werden. Auch ist eine Kombination von mehr als zwei Antennenelementen
mittels Spulen möglich. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale
oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung
beliebig vorteilhaft miteinander kombinierbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-