-
Die
Erfindung geht aus von einer Antenne nach dem Oberbegriff des Anspruches
1, wie sie aus der
DE
37 09 163 C2 bekannt ist.
-
Breitbandige
Antennen, insbesondere omnidirektionale Antennen sind beispielsweise
als sogenannte Indoor-Antennen bekannt, die multibandfähig sind
und bevorzugt in vertikaler Polarisation strahlen. Sie umfassen
eine Grundplatte, auf der sich quer, d.h. senkrecht zur Grundplatte
ein monopolförmiger Strahler
erhebt. Die gesamte Anordnung ist in der Regel mittels eines Schutzgehäuses (Radom)
abgedeckt.
-
Auf
der metallischen oder zumindest leitfähigen und in Draufsicht in
der Regel kreisförmig
gestalteten Grundplatte ist im Zentrum oder in der Nähe des Zentrums
dazu leicht versetzt eine Ausnehmung eingearbeitet, in welcher ein
Steckelement für
eine Steckverbindung verankert ist, in der Regel ein steckerförmiges Kontaktelement.
Von der Unterseite her kann dort ein Koaxialkabel als zweites Steckelement, in
der Regel als buchsenförmiges
Steckelement, angeschlossen werden. Der Außenleiter ist dabei mit der
Grundplatte kontaktiert. Der Innenleiter des Speisekabels ist über den
auf der Grundplatte vorgesehenen Steckkontakt elektrisch mit dem
monopolförmigen
Strahler verbunden, der sich über
der Grundplatte erhebt. Mit anderen Worten ist der Innenleiter elektrisch-galvanisch
getrennt von der Grundplatte und damit vom Außenleiter eines anzuschließenden Koaxialkabels.
-
Derartige
omnidirektionale Antennen können so
gestaltet sein, dass sie gleichzeitig in mehreren Frequenzbereichen,
also gleichzeitig in mehreren Frequenzbändern strahlen können.
-
So
sind von der Anmelderin bereits derartige Indoor-omnidirektionale
Antennen hergestellt und angeboten worden, die beispielsweise gleichzeitig
in folgenden Frequenzbereichen strahlen können:
824–960 MHz
1425–1710 MHz
1710–1880 MHz
1850–1990 MHz
1920–2170 MHz
-
Bekannt
sind ebenfalls multibandfähige
von der Anmelderin hergestellte und vertriebene Antennen, die beispielsweise
in folgenden Frequenzen gleichzeitig betrieben werden können:
876–890 MHz
890–960 MHz
1710–2170 MHz
2170–2500 MHz
-
Eine
gattungsbildende Antenne ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten
DE 37 09 163 C2 oder
auch aus der
US 4 972 196 bekannt
geworden.
-
Die
an erster Stelle genannte Antenne zeigt eine stabförmige Antenne,
die über
einen Innenleiter unter Zwischenschaltung eines Kondensators gespeist
wird.
-
Bei
der an zweiter Stelle genannten Vorveröffentlichung wird eine Planarantenne
mit einem scheibenförmigen
Strahlerelement beschrieben, welches in der Mitte kapazitiv angespeist
wird.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine vergleichsweise sehr niedrig
bauende multibandfähige,
d.h. ingesamt sehr breitbandige Antenne zu schaffen, die auch als
omnidirektionale Antenne eingesetzt werden kann und die dabei einfach
und raumsparend aufgebaut ist. Dabei soll die Antenne in noch größeren Brandbreiten
gleichzeitig betrieben werden können.
-
Die
Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Es
muss als ausgesprochen überraschend angesehen
werden, dass eine stark vergrößerte Brandbreite
für den
gleich zeitigen Betrieb in verschiedensten Frequenzbereichen durch
eine sehr niedrig bauende Antenne dadurch mit ermöglicht wird,
dass die Speisung der Antenne mittels einer seriellen Leitungskopplung
am Fußpunkt
des Strahlers erfolgt.
-
Hierdurch
sind sehr große
Bandbreiten möglich.
Die erfindungsgemäße Antenne
kann beispielsweise problemlos gleichzeitig im 800 bis 1000 MHz Band,
im 1400–3500
MHz Band aber auch beispielsweise im 5000–6000 MHz Band betrieben werden. Wegen
der seriellen Leitungskopplung können
im oberen Band Resonanzen vorhanden sein.
-
Die
erfindungsgemäße Antenne
weist eine serielle Kopplung auf. Denn erfindungsgemäß ist für die Innenleiterkopplung
ein erstes Koppelelement vorgesehen, welches sich von der Grund-
oder Gegengewichtsfläche
aus von dieser elektrischgalvanisch getrennt weg erstreckt. Damit
zusammen wirkt ein zweites Leitungskoppelelement, welches mit dem Strahler
elektrisch-galvanisch verbunden oder Teil des Strahlers ist. Das
erste und das zweite Leitungskoppelelement sind dabei elektrisch-galvanisch
voneinander getrennt, also elektrisch-galvanisch nicht miteinander
verbunden, worüber
die serielle Leitungskopplung bewirkt wird. Die beiden zusammenwirkenden
Koppelelemente sind zum einen stabförmig und zum anderen rohrförmig gestaltet,
so dass die beiden Koppelelemente ineinandersteckbar sind.
-
Der
erfindungsgemäße monopolförmige Strahler
besteht aus einem Hohlkörper.
In das Innere des Hohlkörpers,
ragt in axialer Ausrichtung das mit dem Strahler elektrisch-galvanisch
verbundene oder Teil des Strahlers bildende eine Koppelelement,
welches elektrisch-galvanisch getrennt auf das andere Koppelelement
aufsteckbar ist. Mit anderen Worten ist der hohlkörper- und
monopolförmige
Strahler an seinen der Grundplatte oder Gegengewichtsfläche benachbart
liegenden Seite mit dem zugehörigen rohrförmigen Koppelelement
elektrisch-galvanisch verbunden. Somit ist der monopolförmige Strahler nicht
an der zur Grundplatte gegenüberliegenden Ende
der Koppeleinrichtung angeschlossen. Schließlich besteht die Kopplung
nicht aus einer reinen kapazitiven Kopplung, sondern aus einer kapazitiven
als auch induktiven Kopplung, d.h. aus einer seriellen Kopplung.
-
Die
erfindungsgemäße monopolartige
Antenne weist dabei bevorzugt eine Rotationssymmetrie auf oder ist
bevorzugt zumindest in gewissen Winkelbereichen rotationssymmetrisch
gestaltet, wobei sie zumindest einen Abschnitt umfasst, der sich
in Längsrichtung
der monopolförmigen
Antenne kegel- oder konusförmig
erweitert. Die Antenne kann auch insgesamt nur von ihrer Außenform
her kegel- oder konusförmig
gestaltet sein.
-
Von
daher kann die Antenne grundsätzlich auch
radialsymmetrisch oder strahlungssymmetrisch sein, also eine Querschnittsformgebung
aufweisen, so dass die Antenne bei einer ebenen Drehung um einen
bestimmten Winkel um eine Zentralachse zur Deckung gebracht werden
kann. Dies kann beispielsweise alleine für den Strahler oder beispielsweise
alleine für
die Grundplatte oder für
beides gelten.
-
Die
erfindungsgemäße Antenne
weist dabei zumindest im wesentlichen eine kegel- oder kegelstumpfförmige von
der Grund- oder Gegengewichtsfläche
weg weisende, d.h. von der Grund- oder Gegengewichtsfläche zunehmend
weiter werdende Form auf. Alternativ kann der monopolförmige bzw. monopolähnliche
Strahler aber auch zylinder- oder topfförmig gestaltet sein.
-
Bevorzugt
weist der monopolförmige
Strahler der Antenne jedoch eine Form auf, die sich in einen von
der Grundplatte weg konisch erweiterten ersten Abschnitt und einem
daran anschließenden zylinderförmigen zweiten
Abschnitt gliedert. Mit anderen Worten ist der Strahler gemäß der vorliegenden
Erfindung bevorzugt aus einer Kombination aus einem kegel- oder
konusförmigen
und einem zylinderförmigen
Strahlerabschnitt gebildet. Der kegelförmige Teil des Strahlers wirkt
vor allem als Monopol für
die oberen Frequenzbänder.
Der zylinderförmige Teil
des Strahlers wirkt demgegenüber
mit der dazugehörigen
Gegengewichtsfläche
(Grundplatte) eher für
die niedrigeren Frequenzen. Positiv ist anzumerken, dass dadurch
keine Rückwirkung
des zylinderförmigen
Teils auf die oberen Frequenzbänder
festzustellen ist.
-
Da
vor allem das rohrförmige
Koppelelement in das Innere des Strahlers hineinragt, ergibt sich eine
insgesamt äußerst niedrige
kompakte Bauhöhe. Denn
das die Kopplung bewirkende stabförmige Koppelelement und das
rohrförmige
Koppelelement liegen dann im Inneren des konus- oder kegelstumpfförmigen Strahlers
oder Strahlerabschnittes, stehen also in Axialrichtung nicht über. Zudem
ergibt sich hierdurch nicht nur ein kompakter, sondern ein einfacher
Gesamtaufbau, da das Strahlerelement nur auf das rohrförmige, eine
serielle Leitungskopplung bewirkende, weitere stabförmige Koppelelement
aufgesteckt zu werden braucht, um zum einen die elektrische Kopplung
und zum anderen den mechanischen Halt unter Erzeugung einer entsprechenden Vorfixierung
des Strahlers zu gewährleisten.
-
Durch
diese Anordnung ergibt sich der weitere wesentliche Vorteil, dass
durch eine günstige
Längengestaltung
eine optimale serielle Kopplung bewirkt werden kann. Darüber hinaus
kann zum anderen durch diese Gestaltung auch eine entsprechende Halte-
und Tragfunktion für
den Strahler bewirkt werden, insbesondere dann, wenn zwischen den
beiden zusammenwirkenden Koppelelementen ein isolierendes Dielektrikum
vorgesehen ist, wodurch bei galvanischer Trennung der beiden Koppelelemente
diese mechanisch fest aneinander gehalten sind.
-
Die
serielle Leitungskopplung, die also bevorzugt aus einer nicht reinen
kapazitiven Innenleiter-Kopplung besteht, erfolgt bevorzugt über ein
mit der Speiseleitung (Innenleiter eines Koaxialleiters) verbundenes
erstes stabförmiges
Koppelteil, welches sich von der Grundplatte isoliert über die
Grundplatte erhebt. Das damit koppelnde zweite Koppelteil ist mit
dem Strahler verbunden oder als Teil des Strahlers ausgebildet.
Bevorzugt ist das zweite Koppelteil rohrförmig gestaltet. Insbesondere
zur Erzielung einer Verdrehsicherung kann das Koppelteil auch nach
Art eines Vieleckes oder dergleichen ausgebildet sein, also beispielsweise
mit n-polygonalem Querschnitt. Allgemein gesprochen kann die Querschnittsform
so gestaltet sein, dass sie zumindest eine von der Kreisform abweichende
Formgestaltung aufweist. Dadurch kann der monopolähnliche,
aus einer Kombination aus einer Konusfläche und einem sich daran anschließenden Zylinderabschnitt
gebildete Strahler mit dem innenliegenden Rohrabschnitt (der sich
vom Fußpunkt
des Strahlers erhebt) direkt auf das erste stabförmige und mit dem Speisekabel verbundende
Koppelteil aufgesetzt werden. Da das erste und zweite Koppelteil,
also die Speiseleitung und der monopolförmige Strahler galvanisch getrennt sind,
um die serielle Leitungskopplung zu realisieren, wird bevorzugt
eine Isolierhülse
des ersten Koppelteils aufgesetzt, auf welches dann der monopolförmige Strahler
mit seinem zweiten Koppelteil aufgesetzt werden kann.
-
Auch
dadurch ergibt sich eine höchst
einfache Montage, da der Strahler ohne jede Lötung lediglich durch Aufschieben
auf das mit der Speiseleitung verbundende erste Koppelteil unter
Zwischenschaltung eines isolierenden Isolators oberhalb der Grundplatte
montiert werden kann.
-
Der
Isolator muss aber nicht zwingend aus einem beispielsweise Kunststoffmaterial
mit vorwählbarer
Dielektrizitätskonstante
bestehen. Als Isolator kann auch Luft verwendet werden. Es muss
dabei lediglich ein geeigneter Zentriereinrichtung und/oder Abstandshalter
verwendet werden, die gewährleisten,
dass der aufgesetzte Strahler nicht elektrisch-galvanisch in Kontakt
treten kann mit dem in Rede stehenden stabförmigen von der Basisplatte vorstehenden
Koppelteil und/oder der Basis- oder Grundplatte selbst.
-
Wegen
der seriellen Speisung kann zudem die Strahlerhöhe gegenüber der herkömmlichen
Lösung
minimiert werden. Auch dadurch ist eine Verringerung der Gegengewichtsfläche (Grundplatte)
möglich,
weshalb sich eine vergleichsweise geringe Baugröße realisieren lässt.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei
zeigen im Einzelnen:
-
1a:
eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Antenne;
-
1b:
eine Unteransicht auf die erfindungsgemäße Antenne;
-
2:
einen schematischen Vertikalquerschnitt durch die axiale Mitte der
erfindungsgemäßen Antenne;
-
3:
eine schematische perspektivische Darstellung eines sich von der
Grundplatte 1 erhebenden stabförmig Koppelteiles, welches
mit der Speiseleitung elektrisch verbunden ist;
-
4:
eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform
eines Strahlers;
-
5:
eine axiale Querschnittsdarstellung durch eine nochmals abgewandelte
Strahlerform;
-
6:
eine abgewandelte konus- bzw. kegelstumpfförmige Strahlerform im axialen
Querschnitt;
-
7:
ein axialer Querschnitt durch die erfindungsgemäße Antenne in einer ersten
aufgesetzten Innenhaube; und
-
8:
eine entsprechende Querschnittsdarstellung zu 7,
in welcher eine alles überde ckende
Außenhaube
auf die Innenhaube aufgesetzt ist.
-
In 1a ist
in schematischer Draufsicht, in 1b in
schematischer Unteransicht und in 2 in einer
vertikalen durch die zentrale Achse verlaufenden Querschnittsdarstellung
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Antenne
mit einem Strahler 15 gezeigt.
-
Die
Antenne umfasst eine Grund-, Basis- oder Masseplatte 1,
die nachfolgend teilweise auch als Gegengewichtsfläche 1 oder
Reflektor 1 bezeichnet wird, die im gezeigten Ausführungsbeispiel
kreis- oder scheibenförmig
gestaltet ist. Diese Grund-, Basis- oder Masseplatte 1 kann
aber auch eine völlig andere
Formgebung aufweisen. Sie kann beispielsweise quadratisch, rechteckig,
oval etc. geformt sein, allgemein also auch n-polygonal oder andere
beliebige Grundformen und Begrenzungslinien aufweisen. Die Platte 1 wird
nachfolgend im Wesentlichen als Grundplatte 1 bezeichnet.
Der Grundplatte 1 kommt dabei unter anderem auch die Funktion
einer Gegengewichtsfläche
zu.
-
In
der Mitte der Grundplatte 1 ist eine Ausnehmung 3 eingearbeitet.
In und unterhalb der Ausnehmung 3 ist ein Steckerelement 5 positioniert
und befestigt, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel als Koaxialsteckelement 5' ausgebildet
ist. Der Außenleiter 7b des
Steckelementes 5 ist mit der Grundplatte 1 elektrisch
galvanisch verbunden. Der Innenleiter 7a des Steckelementes 5 ist
vom Außenleiter 7b getrennt
durch die Ausnehmung 3 hindurchgeführt und mit einem sich oberhalb
der Grundplatte 1 erstreckenden ersten oder speiseseitigen
Koppelelement 11 elektrisch galvanisch verbunden. Dieses Koppelelement 11 steht
quer zur Grundplatte, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht. Es
ist stabförmig
gestaltet und kann bevorzugt einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
-
Auf
diesem Koppelelement 11 aufgesetzt ist ein rohrförmiges Isolatorelement 13.
Dieses Isolatorelement 13 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel in
etwa eine Länge
auf, die der axialen Länge
des Koppelelementes 11 entspricht. Im unteren Ende ist das
Isolatorelement 13 mit einem seitlich überstehenden Flansch 13a versehen,
der im gezeigten Ausführungsbeispiel
ebenfalls kreis- oder scheibenförmig
gestaltet ist und im Bereich der Ausnehmung 3 auf der Grundplatte 1 aufsteht.
-
Auch
dieses Isolatorelement 13 ist dem in 1 und 2 gezeigten
monopolförmigen
Strahler 15 aufgesteckt.
-
Der
monopolartige Strahler 15 weist einen ersten Antennenabschnitt 15a und
einen zweiten Antennenabschnitt 15b auf. Der erste Antennenabschnitt 15a ist
vom Fußpunkt 19 ausgehend
sich konus- oder kegelförmig
erweiternd ausgerichtet, also mit seinem sich erweiternden Konusabschnitt
von der Grundplatte 1 weg weisend. An diesen konus- oder
kegelförmigen
ersten Strahlerabschnitt 15a schließt sich ein zweiter zylinderförmiger Strahlerabschnitt 15b an,
wobei am Übergang
vom ersten zum zweiten Strahlerabschnitt der Durchmesser des konusförmigen Strahlerabschnittes
dem Durchmesser des zylinderförmigen
Strahlerabschnittes entspricht. Der Strahler weist von daher eine
Mantelfläche
auf, die sich um die quer zur Grundplatte verlaufende Längsachse
erstreckt. Der Strahler 15 ist dabei bevorzugt rotationssymmetrisch
oder teilrotationssymmetrisch oder zumindest näherungsweise oder im Wesentlichen
radialsymmetrisch oder strahligsymmetrisch gestaltet.
-
Wie
aus der Querschnittsdarstellung gemäß 2 auch hervorgeht,
ist Teil des Strahlers ein im Inneren ausgebildetes rohrförmiges Koppelelement 15c,
welches einen freien Innendurchmesser aufweist, der gleich oder
geringfügig
größer ist
als der Außendurchmesser
des rohrförmigen
Isolatorelementes 13. Somit kann mit diesem Koppelabschnitt 15c der
monopolförmige
Strahler auf das Isolatorelement 13 aufgeschoben werden,
bis die unterste Anlagefläche 15' des Strahlers 15,
also der Fußpunkt 19 des
Strahlers, auf dem Isolatorflansch 13a des Isolatorelementes 13 aufliegt
und dadurch elektrisch galvanisch von der Grundplatte 1 getrennt
ist.
-
Die
axiale Länge
des rohrförmigen
Koppelelementes 15c ist in der Regel länger als die axiale Länge des
Isolatorelementes 13 und/oder der Länge des ersten speisekabelseitigen
Koppelelementes 11. Die Länge des hohlzylinderförmigen Isolators 13 ist dabei
vergleichsweise unkritisch und kann auch deutlich kürzer gestaltet
sein. Der Isolator dient im Wesentlichen lediglich der mechanischen
Halterung des Strahlers 15 und trägt zudem mit dazu bei, dass kein
Abschnitt des Strahlers 15 und insbesondere nicht der Koppelabschnitt 15c elektrisch
galvanisch das mit dem Innenleiter elektrisch in Kontakt stehende
Koppelelement 11 berühren
kann.
-
Die
beiden parallel und im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar koaxial
zueinander angeordneten elektrisch galvanisch getrennten ersten
und zweiten Koppelemente 11 und 15c bilden eine
serielle Leitungskopplung mit kapazitivem Anteil am Fußpunkt des
Strahlers 15, d.h. eine serielle Innenleiter-Kopplung.
Von daher sollte die Länge
des ersten und zweiten Koppelelementes 11 bzw. 15c,
d.h. also des stabförmigen
und des rohrförmigen
Koppelelementes 11 bzw. 15c bevorzugt so gewählt werden, dass
für die
unterschiedlichen Frequenzbereiche die gewünschte optimale Kopplung realisiert
werden kann. Von daher ist das ein Teil der Strahleranordnung bildende
Koppelelement 15c in der Regel länger gewählt als die Länge des
speisekabelseitigen Koppelelementes 11. Die Länge des
speiseseitigen Koppelelementes 11 wird bevorzugt in Abhängigkeit der
oberen Frequenzbänder
so gewählt,
dass diese Länge
Lambda/4 bzw. n × Lambda/4
ist, wobei n die ungeraden ganzzahligen Zahlen wiedergibt, nämlich n × = 1, 3,
5 .... Das offene Ende der Leitungskopplung wird somit (für die Mittenfrequenz
des jeweiligen Bandes) an der Speisestelle 15' via Kurzschluss,
d.h. wie galvanisch verbunden. Für
die Randfrequenzen wird somit das speise kabelseitige Koppelelement 11 sowohl
kapazitiv als auch induktiv, also seriell. Für die Sequenzen, bei denen
die Länge
des speiseseitigen Koppelelementes 11 Lambda/2 ist, entsteht
eine Resonanz, d.h., dass das offene Ende am Fußpunkt 15' des Strahlers 15 wie
ein Leerlauf (hochohmig) wirkt. Für das unterste Frequenzband
(im gezeigten und erläuterten
Ausführungsbeispiel
also das Band von etwa 800 bis 1000 MHz) ist die Länge des
speisekabelseitigen Koppelelementes 11 sehr klein gegenüber Lambda/4
(also 11 « Lambda/4)
und bildet somit eine Serienkapazität, die eine breitbandige Widerstandsanpassung
bei dieser Frequenz ermöglicht und
auch für
die niedrige Bauweise maßgeblich
ist.
-
In 3 ist
in schematischer perspektivscher Darstellung das erste stabförmige elektrisch leitende
Koppel element 11 bei abgenommenem Strahler 15 gezeigt,
wobei das Koppelelement im Bereich der Ausnehmung 3 mit
dem auf der Unterseite der Grundplatte 1 befindlichen koaxialen
Steckelement, d.h. im dortigen Innenleiter-Stecker elektrisch leitend
verbunden ist.
-
Wie
aus der schematischen perspektivischen Darstellung gemäß 3 hervorgeht,
ist auf diesem ersten Koppelelement 11 das rohrförmige Isolatorelement 13 lediglich
aufgesteckt, welches bevorzugt aus Kunststoff besteht und einen
günstigen Wert
für die
Dielektrizitätskonstante
aufweist. Hierauf kann dann, wie ausgeführt, der Strahler 15 mit
seinem zweiten innenliegenden rohrförmigen Element 15c aufgesteckt
werden.
-
Anhand
von 4 ist der Strahler 15 alleine in perspektivischer
Darstellung gezeigt, der sich in einen konus- oder kegelförmigen Strahlerabschnitt 15a und
einen zylinderförmigen
Strahlerabschnitt 15b gliedert.
-
Anhand
von 6 ist in schematischer Querschnittsdarstellung
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
für einen
Strahler gezeigt, der lediglich aus einem konus- oder kegelförmigen Strahler 15 besteht.
Dabei kann es sich um eine kegelstumpfförmige Formgebung handeln.
-
Entsprechend
der Querschnittsdarstellung gemäß 5 ist
gezeigt, dass hier als Strahler 15 lediglich ein zylinderförmiger oder
topfförmiger
monopolartiger Strahler verwendet wird, der keinen konusförmigen Abschnitt
umfasst. In diesem Falle ist das Koppelelement 15c mittels
eines radialen Verbindungs- oder Bodenabschnittes (15d)
mit dem äußeren Mantel
des zylinderförmig
gestalteten Strahlers (15) verbunden.
-
Sowohl
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 wie
auch bei 6 ist jeweils im Schnitt der Teil
der Strahleranordnung bildende innen zentral sitzende Koppelabschnitt 15c in
Hohlzylinderform gezeigt, der dann auf das erste Koppelelement 11 dieses übergreifend
vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines hohlzylinderförmigen Isolators
aufgesteckt wird.
-
Mit
einem Strahler gemäß 5 kann
eine kleinbauende omnidirektionale Antenne realisiert werden, die
vor allem in niedrigen Frequenzbereichen betrieben werden kann.
Mit einem Strahler gemäß 6,
also einem lediglich kegel- oder
kegelstumpfförmigen
Strahler, wird eine kleinbaudende Antenne realisiert, die vor allem
in hohen Frequenzbändern
betrieben werden kann. Bevorzugt wird jedoch ein Antennentyp mit
einem Strahler gemäß 1 und 2 realisiert,
dessen Bandbreite sowohl niedrigere wie auch hohe und sehr hohe
Frequenzbereiche und Bänder
umfasst.
-
Mit
dem geschilderten Antennentyp kann nicht nur eine sehr breitbandige
Antenne realisiert werden, sondern es lässt sich vor allem auch durch die
serielle Speisung die Strahlerhöhe
minimieren und dadurch wiederum auch die Gegengewichtsfläche (Grundplatte)
kleiner gestalten. Somit weisen die geschilderten Antennen den Vorteil
auf, dass sie bei geringerer Baugröße gegenüber herkömmlichen Antennen breitbandiger
sind und dabei noch einfacher hergestellt und montiert werden können, da
vom Grundsatz her nur der jeweilige Strahler mit seinem integrierten
Koppelelement 15c auf das mit der Speiseleitung elektrisch
verbundene erste Koppelelement 11 aufgeschoben werden muss.
-
Grundsätzlich kann
auf ein Isolatorelement 13 verzichtet werden, sofern nur
der monopolförmige Strahler
mit seinem Koppelelement 15c elektrisch galvanisch getrennt
zum ersten Koppelelement 11 angeordnet werden kann. Dazu
kann es ausreichend sein, wenn der Strahler lediglich im Bereich
seines Fußpunktes
an einem scheiben- oder plattenförmigen
Isolatorelement gehalten und fixiert ist, so dass die beiden Koppelelemente 11 und 15c elektrisch sich
nicht kontaktieren.
-
Abweichend
von den gezeigten Ausführungsbeispielen
muss das Steckerelement 5 nicht unbedingt aus einer Buchse
(z.B. einer N-Buchse) bestehen. Es ist auch möglich, ein fest angeschlossenes
Kabel zu verwenden, d.h. insbesondere den Innenleiter eines Koaxialkabels
entsprechend so zu positionieren, dass er entsprechend den zeichnerischen
Darstellungen als speiseseitiges Koppelelement 11 dient.
Von daher kann unter dem gewählten Begriff "speiseseitiges Koppelelement 11" auch eine Ausführungsform
verstanden werden, bei welcher das Koppelelement 11 das
Ende eines entsprechenden Speiseleiters (vorzugsweise das Ende des
Innenleiters eines entsprechenden koaxialen Speiseleitungskabels
darstellt.
-
Schließlich kann
in einer weiteren Abwandlung ebenso vorgesehen sein, dass das speiseleiterseitige
Koppelelement 11, die das Koppelelement 11 umgebende
Isolierung 13 und vorzugsweise ferner auch das Steckerelement 5 einschließlich des
Innenleiters 7a als vorgefertigte gemeinsam handhabbare Baueinheit
zur Verfügung
gestellt und verwendet werden, die an einer entsprechenden Bohrung
an der Grundplatte 1 eingefügt und mechanisch verankert wird,
um dann lediglich nur noch den Strahler 15 mit seinem strahlersei tigen
Koppelelement 15c aufzusetzen.
-
Wie
aus der Querschnittsdarstellung gemäß den 7 und 8 hervorgeht,
weist der Reflektor oder die Grundplatz an einigen zum Zentrum versetzt liegenden
Stellen vertiefte Einprägungen
oder sogenannte Montagepunkte 31 auf, in denen jeweils
eine Bohrung 33 eingebracht ist, um den Reflektor an einem
Träger
durch Eindrehen von Schrauben entsprechend befestigen zu können.
-
Die
gesamte Antennenanordnung wird letztlich durch eine Innenhaube 35 gehalten
und fixiert. Die Innenhaube 35 weist reflektorseitig in
Umfangsrichtung versetzt liegende Rast- oder Clipelemente 37 auf,
die in entsprechende Ausstanzungen oder Öffnungen im Reflektor 1 eingesteckt
werden können.
Im eingeschnappten Zustand hinterrasten die Rastelemente 37 dann
die Einstanzungen im Reflektor, so dass ohne weitere Montagemaßnahmen
ein sicherer Halt der Antenne und der Innenhaube 37 gewährleistet
ist.
-
Dabei
ist die Innenhaube 35 so gestaltet, dass sie zentral einen
nach unten in das becherförmige
Strahlerelement eingreifenden Halteabschnitt 37a aufweist,
der mit seiner reflektorseitigen Stirnseite 37b den Strahler
in der aufgesteckten Position sichert. Die Stirnseite 37b der
Innenhaube kann dabei die ihm zugewandt liegende obere Stirnseite
des strahlerseitigen Koppelelementes 15c berühren. Durch
diese Innenhaube wird also der Strahler 15 gegen ein axiales
Herausrutschen sowie gegen ein radiales Kippen gesichert und fixiert.
-
Schließlich kann
eine sogenannte Außenhaube 41 alles überdeckend
aufgesetzt werden, wobei die Außenhaube
ebenfalls über
innen liegende Rast- oder Clipelemente 37 z.B. an einem
Stufenabsatz an der Innenhaube in dort eingebrachte Öffnungen
und/oder in Öffnungen
im Reflektor einrasten kann, und zwar dadurch, dass entsprechende
Rast- oder Clipelemente durch Öffnung
hindurch gesteckt und hinter den entsprechenden Materialabschnitten der
Innenhaube und/oder des Reflektors einrasten können. Die Außenhaube
ist dabei so gestaltet, dass alles einschließlich des Reflektors über- und
dadurch abgedeckt wird.
-
Die
Innen- und Außenhaube 35, 41 sind
dabei aus einem Material gefertigt, das für elektromagnetische Strahlen
insbesondere in dem zu übertragenden
Frequenzbereich durchlässig
ist.
-
Abschließend wird
angemerkt, dass der Strahler 15 in seinen unterschiedlichen
Ausführungsformen
nicht zwangsläufig
von Hause aus leitfähigem Metall
bestehen muss, sondern dass er auch aus anderen nicht leitfähigen Material
gebildet sein kann, beispielsweise Kunststoff. In diesem Falle sollte
der Strahler 15 an seine Innen- und/oder Außenfläche oder
in sonstiger Weise eine geeignete elektrisch leitfähige Schicht
umfassen oder damit versehen sein.