DE1131282B

DE1131282B - Abgestimmte Dipolantenne mit mehreren Elementen in einer Ebene

Info

Publication number: DE1131282B
Application number: DEN14282A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Netuschil
Original assignee: RUDOLF NETUSCHIL
Current assignee: RUDOLF NETUSCHIL
Priority date: 1957-11-06
Filing date: 1957-11-06
Publication date: 1962-06-14

Description

Abgestimmte Dipolantenne mit mehreren Elementen in einer Ebene Gegenstand der Erfindung ist eine abgestimmte Dipolantenne mit mehreren Elementen in einer Ebene, die durch Transformationsleitungen miteinander verbunden sind.
Es ist bekannt, mehrere Elemente in einer Ebene anzuordnen, um eine Antenne zu schaffen, die bei guter Empfindlichkeit weniger Windangriffsfläche bietet als vertikal aufgestockte Antennen und die Störungsquellen vermindert, die durch die Schwierigkeiten beim Zusammenbau und bei der Ankopplung entstehen.
Solche Antennen sind um so empfindlicher, je mehr Elemente hintereinander angeordnet sind. Da jedoch der Abstand der Elemente durch ihre Eigenschaften auf A/4 bestimmt ist, lassen sich schon aus mechanischen Gründen nur wenige Elemente anordnen, da sonst schwere verstrebte Trägerkonstruktionen erforderlich sind, um eine sichere schwingungs-, verschiebungs- und verbiegungsfeste Halterung zu gewährleisten. Der Aufwand wird dann größer als für vertikal aufgestockte Antennen. Außerdem wird Größe und Verlauf des Wellenwiderstandes mit einer zunehmenden Zahl von Elementen immer ungünstiger, so daß letzteren Endes auch keine Verbesserung der Empfindlichkeit mehr erreicht wird.
Diese Nachteile werden dadurch weitgehend vermieden, daß erfindungsgemäß ein oder mehrere Strahler einem Faltdipol vorgelagert sind, wobei der erste Strahler A/8 bis A/10 vom Faltdipol entfernt ist und der gegenseitige Abstand der einzelnen Strahler A/8 bis A/10 ist, und daß die symmetrisch zur Achse der Antenne liegenden Speisepunkte der einzelnen Strahler einen Abstand von A/2 besitzen.
Die Strahler können gestreckte, durchgehende Stäbe oder Doppelschleifendipole sein. Die als Transfonnationsleitungen dienenden Verbindungsleitungen laufen bis etwa einem Drittel des Abstandes zwischen den Elementen eng parallel und haben für etwa zwei Drittel gegeneinander den Abstand der Anschlußpunkte an den b?w. die Strahler. Die Verbindung zwischen den Strahlern sind als gerade Verbindungsleitungen oder -stege ausgebildet. Zwischen den einzelnen Strahlern können beträchtlich kürzere, als Direktoren wirkende Strahler angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Abb. 1 zeigt die Zusammenschaltung eines Faltdipols 1 reit dem gestreckten Dipol 2 mittels der Transformationsleitung 3.
In der Abb.2 sind zwei oder mehr gestreckte Dipole 21, 22, 23. .. vor dem Faltdipol 1 angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Faltdipol 1 und dem gestreckten Dipol 21 ist wieder mittels der Transformationsleitung 3 vorgenommen, während die weiteren gestreckten Dipole 22, 23... durch gerade Leitungen oder Stege 4 angeschlossen sind.
Die Anordnung nach Abb.3 unterscheidet sich von Abb.2 nur durch eine andere Verbindung zwischen den einzelnen Elementen. Auch die weiteren gestreckten Dipole 22, 23... sind hier jeweils durch eine eigene Transformationsleitung 31, 32, 33... mit dem Faltdipol verbunden.
In Abb.4 ist eine geeignete Transformationsleitung 3 dargestellt. Es ist zu erk;.nnen, daß die Einzelleiter bis etwa einem Drittel des Abstandes zwischen den Elementen eng zusammen laufen und für etwa zwei Drittel gegeneinander den Abstand der Anschlußpunkte 6 an, dem gestreckten Dipol haben.
Abb.5 zeigt eine Möglichkeit, Doppelschleifendipole in der erfindungsgemäßen Art anzuschließen. Der hinterste, dem Refiektor am nächsten liegende Dipol ist wieder seiner Funktion gemäß mit 1 bezeichnet und wie üblich angeschlossen. Die weiteren, davor liegenden Doppelschleifendipole, nach ihrer Funktion mit 21, 22, 23... bezeichnet, sind an ihrem Mittelstab wieder genau so angeschlossen, wie die einzelnen geraden Stäbe; also jeweils bei einem Viertel ihrer Länge.
Ein Anschauungsbeispiel für eine praktische Ausführung mit drei aktiven Elementen zeigt die Abb. 6. Daraus ist auch zu ersehen, daß sich die Antennen nach der Erfindung auch schon vertikal aufgestockt anwenden lassen; jedoch steht bei Aufstockung von mehr als zwei Antennen der Aufwand in keinem Verhältnis mehr zu der dadurch erreichbaren Verbesserung. Größeren Nutzen bringt dann die Anwendung einer Vielzahl aktiver Elemente in einer Ebene.
Die Antenne nach der Erfindung ist hervorragend geeignet für den Fernseh- und UKW-Weitempfang. Der Spannungsgewinn erreicht etwa 22 db bei einem Vor- zu Rückverhältnis von annähernd 25 : 1. Die Bündelung ist sehr scharf; jedoch ist ohne besondere weitere Maßnahme auch die Resonanzschärfe überaus groß und demgemäß die Bandbreite gering. Mit den üblichen -bekannten Verfahren läßt sich die Bandbreite auch nicht wesentlich vergrößern, ohne die Empfindlichkeit zu vermindern.
Dieser Nachteil wird ebenfalls beseitigt, wenn in Weiterbildung der Erfindung die oben beschriebenen Elemente für das langwelligste zu empfangene Band ausgelegt sind und mindestens zwischen dem in Empfangsrichtung vordersten aktiven Element und dem davorliegenden Direktor bzw. zwischen zwei Direktoren ein beträchtlich kürzerer Direktor angeordnet ist; daß sich aber vorzugsweise in mehreren oder allen Zwischenräumen ein kürzerer Direktor befindet.
Diese Anordnung hat nichts mit den üblichen Zweibereichantennen zu tun; die z. B. den vordersten Direktor der Band-I-Antenne als Reflektor für die Band-III-Antenne benutzen. Bei der Antenne nach der Erfindung fokussieren bei der beispielsweisen Betrachtung als kombinierte Band-I- und Band-III-Antenne, die etwa um die Hälfte kürzeren zusätzlichen Direktoren die Energie auf den spannungsgespeisten gestreckten Dipol. Die verschiedenen Direktoren wirken als mehr oder weniger abgestimmte Elemente in beiden Bereichen. Der bei beiderseits einem Viertel angezapfte gestreckte Dipol wirkt als Anpassungsglied. Für diese Anordnung ist die Impedanz in Band I und Band III etwa 240 Ohm gleichbleibend; der Spannungsgewinn ist noch größer als bei der obigen Anordnung.
Die Abb.7 zeigt ein Beispiel für eine solche Anordnung. Wie schon oben ist mit dem Doppelschleifendipoll ein gestreckter Dipol 2 über die Transformationsleitung 3 verbunden. Zwischen den langen Direktoren D sind die kürzeren Direktoren 5 befestigt. Wie üblich ist ein Reflektor angebracht.
Es ist nur ein Ausführungsbeispiel dargestellt; jedoch lassen sich alle oben beschriebenen Anordnungen so zu Breitbandantennen erweitern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Abgestimmte Dipolantenne mit mehreren Elementen in einer Ebene, die durch Transformationsleitungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Strahler einem Faltdipol vorgelagert sind, wobei der erste Strahler A/8 bis .1/10 vom Faltdipol entfernt ist und der gegenseitige Abstand der einzelnen Strahler A/8 bis A/1Q ist, und daß die symmetrisch zur Achse der Antenne liegenden Speisepunkte der einzelnen Strahler einen Abstand von A/2 besitzen.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler gestreckte, durchgehende Stäbe sind.
3. Antenne nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler Doppelschleifendipole sind.
4. Antenne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Transformationsleitungen dienenden Verbindungsleitungen bis etwa einem Drittel des Abstandes zwischen den Elementen eng parallel laufen und für etwa zwei Drittel gegeneinander den Abstand der Anschlußpunkte an den bzw. die Strahler haben.
5. Antenne nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Strahlern als gerade Verbindungsleitungen oder -stege ausgebildet sind.
6. Antenne nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Strahlern beträchtlich kürzere, als Direktoren wirkende Strahler angeordnet sind.
7. Antenne nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in zwei Ebenen verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 869 229.