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Die Erfindung bezieht sich auf eine logarithmischperiodische Dipolantenne,
bestehend aus mehreren einander parallelen, in ihrer Länge abgestuften Dipolen,
die längs einer erdsymmetrischen Speiseleitung angeordnet und so mit dieser verbunden
sind, daß die auf der gleichen Seite der Speiseleitung liegenden Halbdipole benachbarter
Dipole an unterschiedliche Einzelleiter der Speiseleitung angeschlossen sind.
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Bei Dipolantennen mit mehreren gleichlangen Dipolen, die längs einer
erdsymmetrischen Speiseleitung angeordnet und so mit dieser verbunden sind, daß
die auf der gleichen Seite der Speiseleitung liegenden Halbdipole benachbarter Dipole
an unterschiedliche Einzelleiter der Speiseleitung angeschlossen sind, ist es bereits
bekannt, die an dem einen Einzelleiter angeschlossene Halbdipolgruppe und diesen
Einzelleiter selbst als Bandleiter in der Technik der geätzten Schaltung auf der
einen Oberfläche einer Platte aus dielektrischem Material aufzubringen und die an
dem anderen Einzelleiter angeschlossenen Halbdipolgruppe und diesen Einzelleiter
ebenfalls als Bandleiter in der Technik der geätzten Schaltungen auf der gegenüberliegenden
anderen Oberfläche der gleichen Platte anzubringen (deutsche Auslegeschrift 1023
498 und deutsches Gebrauchsmuster 1799 747). Die die Bandleiter tragende Platte
muß dabei eine relativ große mechanische Festigkeit besitzen, und es sind zum Aufbau
solcher Antennen deshalb nur Isolierplatten mit zwangläufig relativ großer Dielektrizitätskonstante
geeignet.
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Es ist auch bekannt, bei solchen Dipolantennen zwischen den Halbdipolen
das Isoliermaterial der Trägerplatte durch Ausstanzen zu entfernen (deutsches Gebrauchsmuster
1799 747).
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Außerdem ist es bekannt, als Trägerplatte ein bekanntes Isoliermaterial
zu verwenden, das eine relativ geringe Dielektrizitätskonstante besitzt (IRE National
Convention Record, 1957, Part 1, S. 174). Dieses Material besitzt aber wiederum
eine relativ geringe mechanische Festigkeit, so daß bezüglich des mechanischen Aufbaues
der Antenne wieder Nachteile bestehen.
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Alle diese bekannten Dipolantennenkonstruktionen besitzen also den
gemeinsamen Nachteil, daß stets ein gewisser Kompromiß zwischen den aus elektrischen
Gründen erforderlichen Werten der Dielektrizitätskonstante der Trägerplatte und
den durch die erforderliche mechanische Festigkeit des Trägermaterials bedingten
Werten geschlossen werden muß. Bei einfachen, nicht nach dem logarithmisch-periodischen
Prinzip aufgebauten Dipolantennen der geschilderten Art ist dieser Kompromiß an
sich nicht allzuschwer zu finden, denn ein Material von relaiv großerDielektrizitätskonstante
zwischen den Bandleitern stört bei diesem Typ von Antenne nicht allzusehr.
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Anders ist es bei logarithmisch-periodischen Dipolantennen, bei welchen
für ein einwandfreies Arbeiten die Phasengeschwindigkeit auf der symmetrischen Speiseleitung
im Idealfall etwa der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen
im freien Raum entsprechen soll und bei welchen der feldbehaftete Raum der erdsymmetrischen
Leitung möglichst nicht durch ein Isoliermaterial gestört sein soll. Aus diesem
Grunde wurden bisher keine logarithmisch-periodischen Antennen in der Technik geätzter
Schaltungen im Sinne der obenerwähnten einfachen Dipolantennen aufgebaut. Es ist
Aufgabe der Erfindung, eine logarithmischperiodische Dipolantenne zu schaffen, bei
der trotz einer geforderten guten mechanischen Festigkeit auch die für solche Antennen
erforderliche Ausbreitungsgeschwindigkeit auf der Speiseleitung auf einfache Weise
realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend, von einer logarithmisch-periodischen
Dipolantenne, bestehend aus mehreren einander parallelen, in ihrer Länge abgestuften
Dipolen, die längs einer erdsymmetrischen Speiseleitung angeordnet und so mit dieser
verbunden sind, daß die auf der gleichen Seite de Speiseleitung liegenden Halbdipole
benachbarter Dipole an unterschiedliche Einzelleiter der Speiseleitung angeschlossen
sind, wobei die an den gleichen Einzelleiter angeschlossene Halbdipolgruppe und/oder
dieser Einzelleiter als Bandleiter in der Technik der geätzten Schaltung auf eine
Fläche einer Platte aus dielektrischem Material aufgebracht sind, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß für jede Halbdipolgruppe und/ oder den dazugehörigen Einzelleiter
eine eigene Platte verwendet ist und daß die beiden Platten im wesentlichen parallel
und mit den die Bandleiter tragenden Seiten einander zugekehrt in dem zur Bildung
der Speiseleitung erforderlichen Abstand übereinander angeordnet sind.
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Eine erfindungsgemäß aufgebaute logarithmischperiodische Dipolantenne
vermeidet also eine Trägerplatte von aus mechanischen Gründen zwangläufig relativ
hoher Dielektrizitätskonstante zwischen den Einzelleitern der symmetrischen Speiseleitung;
trotzdem ist ein sehr stabiler mechanischer Aufbau gewährleistet. Da sich das elektrische
Feld im wesentlichen nur in dem zwischen den Bandleitern verbleibenden Raum erstreckt,
wird die Phasengeschwindigkeit auf der erdsymmetrischen Speiseleitung gegenüber
der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen. im freien Raum praktisch
nicht geändert. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Plattenmaterial
in an sich bekannter Weise bis auf die unmittelbar durch die Bandleiter bedeckten
Bereiche weggenommen sein. Soll eine erfindungsgemäße Dipolantenne an eine erdunsymmetrische
Zuleitung angeschlossen werden, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die
erdunsymmetrische Zuleitung auf der strahlerfreien Seite einer der beiden Platten
längs eines Einzelleiters der erdsymmetrischen Speiseleitung geführt ist und an
der Spitze der Antenne der Außenleiter der erdunsymmetrischen Zuleitung mit dem
einen und deren Innenleiter mit dem anderen Einzelleiter der Speiseleitung galvanisch
verbunden ist und an der Spitze der Antenne eine aus dem Außenleiter der Zuleitung
und einem zusätzlichen Leiter gebildete Symmetrierschleife angeordnet ist, deren
Symmetriepunkt in einer Entfernung von etwas weniger als einer halben Wellenlänge
der höchsten Frequenz von der Spitze angeordnet ist.
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Hierbei ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion, wenn diese
Symmetrierschleife auf den Platten nach der Technik der geätzten Schaltungen aufgebracht
ist. Schließlich können die Platten auch noch vollständig von einer Kunststoffhülle
umgeben sein.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt die eine
Platte einer erfindungsgemäß aufgebauten logarithmisch-periodischen Dipolantenne
in Draufsicht; F i g. 2 zeigt die perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen
logarithmisch-periodischen Dipolantenne sowie ein Speisesystem für diese Antenne;
F i g. 3 zeigt die Umhüllung einer erfindungsgemäßen Antenne mit einem Kunststoffkörper.
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Eine logarithmisch-periodische Dipolantenne besteht bekanntlich aus
mehreren einander parallelen und in ihrer Länge abgestuften Dipolen, die längs einer
erdsymmetrischen Speiseleitung angeordnet sind und derart mit dieser Speiseleitung
verbunden sind, daß die auf der gleichen Seite der Speiseleitung liegenden Halbdipole
benachbarter Dipole an unterschiedliche Einzelleiter der Speiseleitung angeschlossen
sind. Die Phasengeschwindigkeit auf dieser Speiseleitung ist für die Wirksamkeit
der Antenne von entscheidender Bedeutung. Um eine derartige logarithmisch-periodische
Dipolantenne nach der bekannten Technik der geätzten Schaltungen aufzubauen, wird
auf einer Platte 1 aus Isoliermaterial die an dem gleichen Einzelleiter 2
der erdsymmetrischen Speiseleitung angeschlossene Halbdipolgruppe - bestehend aus
den auf der einen Seite des Einzelleiters angebrachten Halbdipolen 3 und den auf
der anderen Seite des Einzelleiters angebrachten Halbdipolen 4 - als Bandleiter
in der Technik der geätzten Schaltungen auf der Plattenoberfläche aufgebracht. Nach
der Erfindung werden dann zwei solche Platten 1 und 1' nach F i g. 2 im wesentlichen
parallel und mit den die Bandleiter tragenden Seiten einander zugekehrt in einem
derartigen Abstand voneinander angebracht, daß die Halbdipole 3 und 4' bzw. 3' und
4 der beiden Platten 1 und 1' gegeneinander versetzt zu liegen
kommen und die Einzelleiter 2 und 2' sich direkt gegenüberstehen, so daß das elektrische
Feld der symmetrischen Speiseleitung sich im wesentlichen im Raum zwischen den beiden
Platten 1. und l' erstreckt. Jede Platte 1 bzw. 1' kann zur Verminderung der Beeinflussung
der Antenne durch das Isoliermaterial gemäß den in F i g. 1 gestrichelt eingezeichneten
Begrenzungslinien bis auf die unmittelbare Umgebung der Bandleiter 2, 3 und 4 ausgeschnitten
werden.
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Die erdunsymmetrische Zuleitung 5 wird auf der Rückseite der oberen
Platte 1 längs der Hauptachse 6 der Antenne zugeführt, und an deren Spitze
wird der Außenleiter 7 der Zuleitung mit dem einen Einzelleiter 2 der oberen
Platte und der Innenleiter 8
der Zuleitung mit dem anderen Einzelleiter 2'
der unteren Platte 1' galvanisch verbunden.
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Zur Verbesserung der Symmetrierung ist an der Spitze der Antenne eine
Symmetrierschleife 10 vorgesehen, die aus dem Außenleiter 7 der Zuleitung
und einem metallischen Rohr 11 gebildet ist und deren Symmetrierpunkt 12 im Abstand
von etwa einer halben Wellenlänge (.1 min/2) der höchsten Frequenz von der Spitze
angeordnet ist.
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Die Symmetrierschleife kann auch in bekannter Weise am breiten Ende
der Antenne vorgesehen und z. B. nach der Technik der geätzten Schaltungen aufgebracht
sein.
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Gemäß F i g. 3 sind die Platten 1 und 1' vollständig von einer Kunststoffhülle
20 umgeben. Zur Versteifung dieser Hülle 20 sind Rippen 21 angebracht, und die Platten
werden durch Stege 22 im vorbestimmten Abstand gehalten. Falls zur Korrektur
der Phasengeschwindigkeit erforderlich, kann im Raum zwischen den beiden Platten
1 und 1' auch noch ein nichttragendes Isoliermaterial möglichst niedriger Dielektrizitätskonstante
angeordnet sein.