DE1942844A1

DE1942844A1 - Zusammenlegbare Antenne

Info

Publication number: DE1942844A1
Application number: DE19691942844
Authority: DE
Inventors: Dempsey Richard Clyde; Lind Francis Edward
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1968-08-27
Filing date: 1969-08-22
Publication date: 1970-03-05
Also published as: US3579244A

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul 19428 A A

Patentanwalt

Stuttgart-Peuerbach

Kurze Straße 8

R. Dempsey - P. Lind 1-1

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION 320 Park Avenue, NEW YORK 22, N.Y., USA

Zusammenlegbare Antenne

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammenlegbare Antenne, die auf einen Mast aufsetzbar ausgebildet ist.

Die herkömmliche, planare Drehkreuzantenne, deren Strahlerelemente in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, hat den Vorteil, entweder rechts- oder links-zirkularpolarisierte Signale zusammen mit einem um eine vertikale oder polare Achse symmetrischen Rundstrahldiagramm aussenden oder empfangen zu können. Für horizontal polarisierte Signale bleibt die halbkugelförmige Bedeckung erhalten. Jedoch ist die Antenne gegenüber vertikal polarisierten Signalen, die vom Horizont kommen, unempfindlich und wird deshalb theoretisch am Horizont ein unendliches Feldachsenverhältnis aufweisen, welches am Zenitpunkt bis auf einen relativ geringen Wert zurückgeht.

Um die den herkömmlichen Antennen anhaftenden Nachteile zu vermeiden, und dabei gleichzeitig eine raumsparende, leichte und zusammenlegbare Antenne zu erhalten, ist die Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb der halbkugelförmigen Bedeckung sowohl gegenüber horizontal- als auch zirkular-polarisierten Signalen empfindlich. Ferner weist.die Antenne in normaler Umgebung einen guten Erhebungswinkelbereich mit einer beträchtlichen Verminderung der MehrwegsUbertragungseffekte auf, die sich in einer Verminderung der Feldstärkeneinschnürungen über dem Erhebungswinkel äußert. Während die vertikale Strahlbreite der horizontal-polarisierten Komponente des Signales aufgrund der Verän-

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derungen gegenüber herkömmlichen Planarantennen vermindert ist, wird dieser Nachteil durch den Vorteil erhöhter Empfindlichkeit gegenüber der vertikal-polarisierten Komponente mehr als wettgemacht. Ferner ist die Antenne leicht und flexibel ausgelegt. Darüberhinaus kann die Antenne in kürzester Zeit entfaltet und aufgestellt werden und weist ein Minimum an beweglichen Teilen, auf. Elektronische Bauteile für Frequenzweichen und Anpassungsnetzwerke, welche die Strahlerelemente miteinander verbinden, sind vollständig gekapselt und somit wasserdicht untergebracht.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Strahlerelementen aus flexiblem Material mit einem Ende am Mast " befestigt sind und im Betriebszustand in einem vorgegebenen Winkel abwärts und auswärts herausragen, und daß mehrere Elemente, die mit "einem Ende am Mast befestigt sind und während des Betriebes in einer zum Mast rechtwinkligen Ebene herausragen, ein aus flexiblem Material bestehendes Gegengewicht bilden.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Antenne gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen beschrieben.

Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Antenne zur übertragung und zum Empfang von Signalen.

! Figur 2 zeigt die Antenne nach Figur 1 im zusammengelegten Zustand und

Figur 3 den Querschnitt der Strahler- und der Gegengewichts-Elemente.

Figur 1 zeigt ein bevorzugtes. Ausführungsbeispiel der Antenne für die übertragung oder den Empfang von Signalen zweier getrennter Frequenzbänder. Die Antenne 12 ist an einem Mast 14 befestigt, der aus mehreren Teleskopabschnitten 16 besteht, die durch Manschetten 17 miteinander verbunden sind. Der unterste Abschnitt

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ist als Spitze ausgebildet, die in den Boden gesteckt werden kann. An einem der Abschnitte 16 iat ein Abspannring befestigt, der eine Anzahl von Ausnehmungen 24 aufweist, in welche Abspanndrähte 26 gebunden sind, die mit einem Ende an den Nägeln befestigt sind. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig stabile Aufstellung.

Die Strahlerelemente 32 sind mit einem Ende an der Spitze 34 befestigt und ragen davon abwärts und seitwärts in einem Winkel von 45° zum Mast 14 heraus. In der Spitze 3*4 kann auch eine Frequenzweiche oder ein Mehrfachkoppler angebracht sein, um die Strahlerelemente an verschiedenen Kabelverbindungen anzuschließen, wenn die Antenne für mehr als einen Frequenzbereich verwendet werden soll.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist eine erste Gruppe passiver Strahler 36 und eine zweite Gruppe passiver Strahler 38 vorgesehen, die abhängig davon, in welchem Frequenzband die Strahlerelemente senden oder empfangen, getrennte Gegengewichte für ein Ober- und ein Unterband darstellen. Die Elemente 36 und 38 sind mit einem Ende an den am Mast befindlichen Klemmringen und MO angebracht. Die Elemente 36 und 38 können gleichzeitig auseinandergezogen werden, obwohl auch eine Gruppe allein verwendbar ist. Die Verbindungen nach außen erfolgen über ein Kabel im Mast zum Anschluß 42, und ein abnehmbares Kabel 44 ist daran zur Herstellung der Verbindung zu einem Sender oder einem Empfänger oder beidem angebracht.

Figur 2 zeigt die Antenne nach Figur 1 im zusammengelegten Zustand. Zuerst werden die Elemente 36 um den Klemmring 39 (Figur 1) gewickelt und darüber die Strahlerelemente 32 festgelegt. Diese werden dann durch ein zylindrisches Glied 46 zusammengehalten. Dann werden die Elemente 38 um den Klemmring 40 gewickelt und ein zylindrisches Glied 48, welches über die Spitze der Anordnung geht, um die Elemente gelegt. Der Mast

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wird dann zusammengelegt und in einen Behälter gesteckt. Die Elemente 36 und 38 und die zugehörigen Klemmringe 39 (Figur 1) und Ί0 können auch so ausgebildet sein, daß sich die Elemente in den Klemmring zurückziehen, wenn dieser gedreht wird.

Die aktiven und passiven Strahler sind normalerweise aus dünnem Stahlblech, welches, wie der Querschnitt nach Figur 3 zeigt, ähnlich wie ein flexibles Stahlbandmaß der Länge nach konkav ausgebildet ist. Das Band kann mit einem Schutzmaterial, wie zum Beispiel Teflon oder Mylar,überzogen werden, um einen zusätzlichen Umgebungsschutz zu erhalten. Die Elemente können anstatt aus Stahl, aus gut leitendem Material, wie zum Beispiel Berylliumkupfer, hergestellt sein. Der Teleskopmast besteht W normalerweise aus Aluminiumrohren, die verhältnismäßig eng ineinanderpassen und an den Enden durch einen geschlitzten Kolbenring zusammengehalten werden, der durch eine Muffe betätigt wird, welche den Ring fest um das Rohr preßt.

Wie leicht zu sehen ist, weist die Antenne eine gute halbkugelförmige Bedeckung für zirkular-polarisierte Wellen sowie auch für vertikal- und horizontal-polarisierte Wellen auf. Sollte es erwünscht sein, die Empfindlichkeit der Antenne für vertikalpolarisierte Signale zu erhöhen, dann können an die Enden der passiven Strahler 36 und 38 Vertikalreflektorglieder angebracht werden. ^β

Obwohl die passiven Strahler als aus vier Gliedern bestehend dargestellt sind, ist es natürlich verständlich, daß mehr Glieder mit dem Ergebnis geringer Veränderungen der Antennendiagramme verwendet werden können. Wenn darüberhinaus vier Elemente als Strahlerelemente dargestellt wurden, so sei zu verstehen, daß andere Glieder von Elementen als Vielfaches von zwei und größer als vier, wie zum Beispiel sechs oder acht Elemente verwendet werden können, wobei ein ausreichendes zirkular-polarisiertes Richtdiagramm erhalten wird. Da'es auch möglich ist, die Elemente in einem Winkel von Ί5⁰ abwärts und auswärts herausragen zu

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lassen, ergibt sich eine zufriedenstellende Empfindlichkeit für horizontal- und vertikal-polarisierte Komponenten.

Während die Verwendung eines Satzes von Strahlerarmen mit zwei Sätzen von passiven Elementen für zwei getrennte Frequenzbänder beschrieben wurde, sollte es verständlich sein, daß ein selbständiger Satz von Strahlerarmen in Verbindung mit einem selbständigen Satz passiver Elemente verwendet werden kann. Soll darüberhinaus ein Satz von Strahlerarmen in Verbindung mit zwei Sätzen von passiven Strahlern verwendet werden, und wird ein einziges Ubertragungskabel für jede Frequenz bevorzugt, dann können die Resonanzkreise, welche den Betrieb mit mehreren Frequenzen ermöglichen, und die Notwendigkeit einer Weiche überflüssig machen, im Mast untergebracht werden.

5 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnungen mit 3 Figuren

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Claims

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Patentansprüche

Zusammenlegbare Antenne, die auf einen Mast aufsetzbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Strahlerelementen aus flexiblem Material mit einem Ende am Mast befestigt sind und im Betriebszustand in einem vorgegebenen Winkel abwärts und auswärts herausragen, und daß mehrere Elemente, die mit einem Ende am Mast befestigt sind und während des Betriebes in einer zum Mast rechtwinkligen. Ebene herausragen, ein aus flexiblem Material bestehendes Gegengewicht bilden.

™ 2. Zusammenlegbare Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Winkel Ü5⁰ beträgt, und daß die Antenne zur Aussendung und zum Empfang zirkular-polarisierter Wellen ausgebildet ist.

3. Zusammenlegbare Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichtselemente aus dünnem, flexiblem Stahl hergestellt sind.

ij. Zusammenlegbare Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-» net, daß die Strahler- und Gegengewichtselemente der Länge nach konkav geformt sind.

5. Zusammenlegbare Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengelegten Zustand die Strahlerelemente parallel zum Mast und die Gegengewichtselemente übereinander ge legt festgemacht sind.

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