DE1813292C - Wendelantenne mit einem einzigen Wendelleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wendelantenne mit einem einlagigen Hohlzylinder oder Hohlkegelstumpf

einem einzigen Wendelleiter, d.:sscn längs des Lei- gewickelt und durch Klammern, Heften oder Ver-

ters in der Betriebsfrequenz entsprechenden Frei- kleben von sich überlappenden Folienbereichen in

raumwellenlängen X gemessene Länge LIX der Bedin- dieser Lage fixiert werden.

gung 0,3 <Ξ LIX <i 0,45 genügt dessen eines Ende 5 Erfindungsgemäß ausgebildete Antennen sind

frei und dessen anderes Ende mit einem Punkt einer leicht und trotzdem äußerst stabil und haben voll-

an diesem Antennenende quer zur Antennenlängs- kommen reproduzierbare Kenngrößen. Gemäß der

achse liegenden leitenden Grundplatte verbunden Erfindung hergestellte Antennen sind geeignet, mit

ist und der entlang eines an dem genannten Punkt einem Mantel umkleidet zu werden, der beispiels-

der Grundplatte beginnenden Leiterabschnittes, des- io weise aus einem polymerisierbaren Harz mit einer

sen Länge einen sehr kleinen Bruchteil der genann- gewünschten äußeren Form und einer wählbaren

ten Freiraumwellenlänge;. beträgt, über Kopplungs- Farbe besteht, so daß sie sich in ihrem Aussehen

glieder mit einer Speiseleitung gekoppelt ist. an jeden besonderen Anwendungsfall anpassen

Antennen der vorstehend beschriebenen Art sind lassen.

bereits bekannt. Hierbei muß der Wendelleiter aus- 15 Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung

reichend steif gehalten werden, um den Gebrauchs- mit der Zeichnung an Hand von verschiedenen

bedingungen /u entsprechen. Entweder wird dies Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes

durch eine ausreichende Eigensteifigkeit des Leiters erläutert. Im einzelnen zeigen

erreicht oder durch Zusatzelernente, wie Masten, Fig. I und 2 Ausgangsstufe und Endprodukt für

Stützen und Bänder, oder durch einen Isolationskern, 20 ein erstes Ausführungsbeispiel mit mehrlagigem

auf welchen der Leiterdraht aufgewickelt ist. Hohlzylinder,

Solche Stützvorrichtungen erschweren jedoch die Fig. 3 bis 5 eine entsprechende Darstellung für Antennenherstellung und vergrößern das Gewicht ein weiteres Ajvsführungsbeispiel mit Anpassungsund die Kosten der Anten^" Insbesondere ergeben gliedern,

sich Herstellungsschwierigkeuen in der Serienferti- 35 Fi g. 6a, 6b und 7 eine entsprechende Darstellung gung, wenn man Antennen mit kleinen Abmessungen für ein Ausfiihrungsbeispiel mit einlagigem Hohlverwirklichen v-'l!. zylinder,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, An- Fig. 8 und 9 eine entsprechende Darstellung für

lennen der vorstehend genannten Art besonders vor- ein Ausführungsbeispiel einer konischen Wendel-

lcilhaft auszubilden, so d;<ß ehr schraubenförmig 30 antenne.

gewickelte Leiter nicht mehr aus rein statischen Beim Ausführungsbeispiel einer zylindrischen AnGründen so stark gemacht werden muß, daß er sich tenne gemäß den Fig. 1 und 2 wird auf einer aus selbst in der Schraubenform halten kann, was ein einem dielektrischen Material gefertigten flexiblen relativ großes Gewicht der Antenne ergibt. Anderer- rechteckigen Folie 210 ein Leiterband 211, das aus seits soll auch ein sehr starker Stützkörper vermieden 35 einer Metallfolie geringer Dicut geschnitten ist, beiwerden, der bei Antennen mit einem dünnen Leiter spielsweise aus einer Kupferfolie, durch Aufkleben zur Aufrechterhaltung der Antennenform erforder- dauerhaft befestigt. Das Leiterband kann auch in Hch ist. einer von der Herstellung gedruckter Schaltungen

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- her bekannten Weise auf die Folie aufgebracht werdurch gelöst, daß der Leiter auf einer flexiblen Folie 40 den. Als dielektrisches Material kann eine aus Glasaus einem dielektrischen Material haftet, das ein- fasern oder Epoxyharz geschichtete Folie dienen, gerollt und durch Haftmittel in dieser gerollten Form Dann wird die Folie 210 so gerollt, daß sie einen gehalten ist. mehrlagigen Hohlzylinder mit rechtwinklig zur

Der Wciulellciter kann bandförmig sein und aus Längsachse verlaufenden Stirnseiten bildet. Die

einem dünnen Metallband bestehen. Er kann auch 45 Rolle wird dann durch Klammern, Vernieten, Kleben

durch Metallisieren eines Teiles der Oberfläche der oder eine andere geeignete Behandlung in ihrer

dielektrischen Folie gebildet sein. Die Antenne kann Form gehalten.

mit einstellbaren Anpassungsglicdern in der Nähe Die Abmessungen der Seiten 212, 213, 214 und

des Kopplungsabschnittes versehen sein, die durch 215 der dielektrischen Folie 210, die Länge des

Einbetten in ein schmelzbares oder polymerisierbares 50 Leiters 211 und sein Neigungswinkel 216 werden so

dielektrisches Material fixiert sind. gewählt, daß der durch Einrollen des Blattes um

Antennen gemäß der Erfindung lassen sich leicht eine parallel zu den Seiten 214 und 215 verlaufende und raumsparend rationell herstellen. Dabei kann Achse erhaltene Rohrkörper aus einer Reihe von zunächst ein bandförmiger Leiter durch Kleben oder aufeinanderfolgenden Schichten gebildet ist, deren Mctallbeschichtung auf eine flexible Folie aus 55 Zahl gleich der Anzahl der zu erzielenden Wendeldielektrischem Material schräg, vorzugsweise in windungen ist. Im Falle des Ausführungsbeispiels Diagonalrichtung, aufgebracht und anschließend die nach Fig. 2 ist der Antennenkörper beispielsweise Folie zu einem mehrlagigen Hohlzylinder oder Hohl- aus drei Lagen der dielektrischen Folie 210 gebildet, kegelstumpf gewickelt und durch Klammern, Heften und der Leiter 211 hat die Form einer aus drei oder Verkleben In sich überlappenden Folienberei- 60 Windungen bestehenden Wendel,
chen in dieser Lage fixiert werden. Es können auch Die Fig. 3 und 4 sind analoge Darstellungen zu zunächst mehrere parallel zueinander verlaufende den F i g, 1 und 2 und zeigen, wie auf die gleiche Leiter auf beiden Seiten einer flexiblen Folie aus Art eine zylindrische Wendelantenne hergestellt wird, dielektrischem Material schräg mit einer solchen die verschiedene Anpassungselemente aufweist.
Steigung aufgebracht werden, daß das Ende eines 8g Der Leiter 221, der dem Leiter 211 entspricht, ist Leiters mit dem Anfang des folgenden Leiters auf über einen Teil der Seiten 222 und 223 der dielekder anderen Folienseite auf annähernd der gleichen irischen Folie 220 durch Endstege 224 und 22S veiriöhe liegt, und anschließend kann die Folie zu längen und weist einen Anschlußarm 226 auf, der

Claims (1)

1. senkrecht zu dem Endsteg 225 und in Richtung auf durch die Mitte der Dicke der dielektrischen Folie

   diesen Steg verläuft. In der Nähe des Endsteges 225 verläuft.

   ist ein Anschlußplättchen 227 angeordnet. Der Neigungswinkel 254 der Leiter ist so gewählt,

   Durch Einrollen der dielektrischen Folie 220 in daß nach dem Einrollen der dielektrischen Folie

   der im Zusammenhang mit der Folie 210 beschrie- 5 sich eine einzige Schraubenlinie ergibt und sich die

   benen Weise erhält man den Rohrkörper der in Enden der Leiter der einen Seite und die Enden

   Fig. 4 dargestellten Antenne. der Leiter der anderen Seite entsprechend decken

   In dieser Figur ist der Endsteg224 des Leiters221 und so eine aus Fig. 7 ersichtliche Wendellinie mit einer nichtstrahlenden Abdeckung 231 aus Mes- bilden. Die Leiter sind an den Steilen 255 durch ..ing durch eine ringförmige Löstelle 232 verbun- io Löten miteinander verbunden,
   den. Der Endsteg 225 ist in gleicher Weise mit einer Rechteckige, nicht mit Leitern versehene Rest- > iessinggrundplatte 233 verbunden. Die Antenne bereiche 252 und 253 sind an jedem Ende der Folie wird über ein Koaxialkabel 235 gespeist, dessen 250 vorgesehen und dienen als Überlappungsstellen, innenleiter 234 beispielsweise über eine Lötverbin- in deren Bereich bei der Bildung des Antennenjung mit dem Anschlußplättchen 227 verbunden ist, 15 kö^ rs die Enden der Folie, beispielsweise durch während sein Außenleiter 236 mit der Grundplatte Kh .,nern oder Kleben, miteinander verbunden ;33 verbunden ist. werden.

   Ein Leiter237 für eine induktive Kopplung ver- Die Fig. 8 und 9 ^:.nd schematische Pnnzip-

   liindet das Anschlußplättchen 227 mit dem Endsteg darstellungen, die den HcI und 2 entsprechen

   225. Ein regulierbarer Abstimmkc.iidensator 238 ist ao und die zwei wesentliche Verfahrensschritte bei der

   •wischen den Anschlußarm226 und die Grundplatte Herstellung einer konischen Wendelantenne zeigen.

   233 geschaltet. Der Leiter237 ist auf der Innenseite In Fig. 8 sieht man den ausgebreiteten Mantel eines

   der eingerollten dielektrischen Folie 220 angeordnet. Kegelstumpfes mit einer kreisförmigen Grundfläche.

   Die gewünschte induktive Kopplung wird dadurch Diese Mantelfläche wird von einer dielektrischen

   erreicht, daß einerseits auf der Außenseite der Folie 25 Folie 260 gebildet, auf deren Oberfläche ein Leiter

   220 der Innenleiter 234 des Koxialkabels 235 mit 261 befestigt ist. F i g. 9 zeigt die kegelstumpfförmige

   dem Anschlußplättchen 227 verbunden wird (das mit Antenne, die durch Einrollen der dielektrischen

   dem Leiter 237 durch die Folie hindurch verbunden Folie 260 gebildet ist.

   ist), und daß andererseits der Außenleiter 236 des Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbei-Koaxialkabels 235 mit der Grundplatte 233 verbun- 30 spiele betreffen Wendelantennen mit zylindrischer den wird, die ihrerseits mit dem Endsteg 225 ver- oder konischer Form mit einer kreisförmigen Grundbunden ist. fläche und einer konstanten Wendelsteigung. Die

   Fig. 5 zeigt einen Axialschnitt durch die in Fig. 4 Erfindung erstreckt sich aber auch auf ein Verschematisch dargestellte Antenne. Aus diesem Schnitt fahren zur Herstellung von zylindrischen oder kegelsieht man, daß der Endsteg 224 des Leiters 221 mit 35 stumpfförmigen Wendelantennen mit einer nicht der Messingabdeckung 231 durch eine Ringlötstelle kreisförmigen Grundfläche, beispielsweise einer ellip ■

   232 .nd daß der Endsteg 225 mit der Grundplatte tischen Grundfläche und/oder einer veränderlichen

   233 verbunden ist. Die Grundplatte 233 besteht au^ Wendelsteigung.

   einer massiven Messingscheibe, in welche eine Insbesondere bei einer Antenne entsprechend den

   Ringnut 330 zur Aufnahme des unteren Teils des 40 Fig. 8 und 9, wo auf Grund des nichtgeradlinigen

   Rohrkörpers der Antenne eingearbeitet ist. Die Verlaufs des Leiters dieser Leiter nicht aus einem

   Befestigung wird durch Einspannen oder durch Metallband gebildet werden kann, das auf eine Folie

   Veriöten des Endsteges 225 in der Ringnut 330 be- aus dielektrischem Material aufgeklebt wird, kann

   wirkt. auch auf die Technik der teilweisen Metallbeschich-

   Die entgegengesetzte Seite der Grundplatte trägt 45 tung einer Oberfläche zurückgegriffen werden, einen Gewindeaufsatz 331, der zum Befestigen der welche Technik beispielsweise analog der Technik Antenne auf einem Träger mittels einer Mutter 332 zur Herstellung gedruckter Schaltungen ist.
   bestimmt ist. Dc Gewindeaufsatz331 weist eine _o ...
   Bohrung 333 auf, die in einem Kabelanschluß 334 Patentansprüche:
   endet, der zur Aufnahme und zum Befestigen cies 50 1. Wendelantenne mit einem einzigen Wendelkoaxialen Speisekabels 235 für die Antenne dient, leiter, dessen längs des Leiters in der Betriebsdessen Innenleiter 234 mit dem Anschlußplättchen frequenz entsprechenden Freiraumwellenlängen k 227 und dessen Außenleiter mit der Grundplatte 233 gemessene Länge LIk der Bedingung 0,3 < LIk verbunden ist. < 0,45 genügt, dessen eines Ende frei und dessen

   Eine Öffnung 241, die sich durch die aufeinander- 55 ande.es Ende mit einem Punkt einer an diesem

   folgenden Schichten der dielektrischen Folie 220 Antennenende quer zur Antennenlängsachsc lie-

   erstreckt, erlaubt einen Zugang zu dem Einstell- genden leitenden Grundplatte verbunden ist und

   element in Form des Abstimmkondensators 238, der der entlang eines an dem genannten Punkt der

   im Innern des Antennenkörpers angeordnet ist, Nach Grundplatte beginnenden Lehrabschnitte.*, des-

   dem Einjustieren kann dieses Element, wie auch die 60 sen Länge einen sehr kleinen Bruchteil der

   inneren Verbindungsteile des Antennenkörpers, bei- genannten Freiraumwellenlänge k beträgt, über

   spielsweise durch Einschließen in ein polymerisier- Kopplungsglieder mit einer Speiseleitung gekop-

   bares Harz242 in seiner Lage fixiert werden. pelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

   Bei der in den Fig. 6a und 6b dargestellten der Leiter (z.B. 211) auf einer flexiblen Folie

   Abwandlurigsform sind auf beiden Seiten einer 65 (210) aus einem dielektrischen Material haftet,

   dielektrischen Folie 250 mehrere Leiter 251 jeweils das eingerollt und durch Haftmittel in dieser

   parallel zueinander angeordnet, wobei die Leiter gerollten Form gehalten ist.

   symmetrisch zu jiner Ebene angeordnet sind, die 2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß der Wendelleiter (211) bandförmig ist und aus einem dünnen Metallband besteht.

   3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelleiter bandförmig ist und durch Metallisieren eines Teiles der Oberfläche der dielektrischen Folie gebildet ist.

   4. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Anpassungsglieder in der Nähe des Kopplungsabschnittes angebfacht sind, die durch Einbetten in ein schmelzbares oder polymerisierbar dielektrisches Material (242) fixiert sind.

   5. Verfahren zur Herstellung einer Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein bandförmiger i$ Leiter (z.B. 211) durch Kleben oder Metallbeschichtung auf eine flexible Folie (210) aus dielektrischem Material schräg, vorzugsweise in Diagonalrichtung, aufgebracht wird und anschließend die Folie zu einem mehrlagigen Hohlzylinder oder Hohlkegelstumpf gewickelt und durch Klammern, Heften oder Verkleben von sich überlappenden Folienbereichen in dieser Lage fixiert wird.

   6. Verfahren zur Herstellung einer Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mehrere parallel zueinander verlaufende Leiter (251) auf beiden Seiten einer flexiblen Folie (250) aus dielektrischem Material schräg mit einer solchen Steigung aufgebracht werden, daß das Ende eines Leiters mit dem Anfang des folgenden Leiters auf der anderen Folienseite auf annähernd der gleichen Höhe liegt, und anschließend die Folie zu einem einlagigen Hohlzylinder oder Hohlkegelstumpf gewickelt und durch Klammern, Heften oder Verkleben von sich überlappenden Folienbereichen in dieser Lage fixiert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen