DE1945850A1 - Directional antenna - Google Patents

Directional antenna

Info

Publication number
DE1945850A1
DE1945850A1 DE19691945850 DE1945850A DE1945850A1 DE 1945850 A1 DE1945850 A1 DE 1945850A1 DE 19691945850 DE19691945850 DE 19691945850 DE 1945850 A DE1945850 A DE 1945850A DE 1945850 A1 DE1945850 A1 DE 1945850A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
directional
antenna element
directional antenna
impedance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691945850
Other languages
German (de)
Other versions
DE1945850C3 (en
DE1945850B2 (en
Inventor
Toshitada Doi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP43065131A external-priority patent/JPS4912025B1/ja
Priority claimed from JP9193168A external-priority patent/JPS4912024B1/ja
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of DE1945850A1 publication Critical patent/DE1945850A1/en
Publication of DE1945850B2 publication Critical patent/DE1945850B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1945850C3 publication Critical patent/DE1945850C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/005Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with variable reactance for tuning the antenna

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

it 1366it 1366

Sony Corporationj Tokyo/JapanSony Corporationj Tokyo / Japan

RichtantenneDirectional antenna

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtantenne, insbesondere für Fernsehempfänger.The invention relates to a directional antenna, particularly for television receivers.

Bei der Entwicklung von Transistoren, integrierten Halbleiterkreisen und anderen elektronischen Bauteilen erfolgte eine zunehmende Miniaturisierung. Im Zusammenhang mit der Herstellung elektronischer Sende- und Empfangseinrichtungen trat auch das Bedürfnis nach miniaturisierten Antennen auf. Dabei soll die Richtwirkung einer Antenne scharf sein, so daß die PunkVerbindung durch mehrfach reflektierte Wellen, städtische Störungen und ähnliche Erscheinungen nicht ungünstig beeinflußt wird. Auch die Sende- und Empfangsgeräte, beispielsweise Fernsehempfänger, sollen über einen breiten Frequenzbereich eine scharfe Richtwirkung besitzen. Zu diesem Zweck wurde eine Breitband-Yagi-Antenne vorgeschlagen; sie besitzt jedoch einen großen Raumbedarf und ist daher beispielsweise für tragbare Fernsehgeräte nicht geeignet. Gegenstand der älteren deutschen Anmeldung P 19 07 918,6-35 vom 8.2.1969 der Anmelderin ist eine sogenannte belastete Schleifenantenne, bei der eine aus zwei Halbkreisförmigen Leitern bestehende Schleife vorhanden ist und an einen dem Zuführpunkt gegenüberliegenden Punkt eine künstliche Last angeschlossen ist. Diese Antenne besitzt zwar eine kleine Bauweise; ihre Richtwirkung ist jedoch nicht genügend scharf.In the development of transistors, integrated semiconductor circuits and other electronic components, miniaturization has been increasing. Related to the manufacture With electronic transmitting and receiving devices, the need for miniaturized antennas also arose. Included the directivity of an antenna should be sharp, so that the punk connection through multiple reflected waves, urban Disturbances and similar phenomena are not adversely affected. Also the transmitting and receiving devices, for example Television receivers should have a sharp directivity over a wide frequency range. For this purpose a Broadband Yagi Antenna Proposed; however, it takes up a lot of space and is therefore, for example, portable Televisions not suitable. The subject of the earlier German application P 19 07 918.6-35 of 8.2.1969 of the applicant is a so-called loaded loop antenna, in which there is a loop consisting of two semicircular conductors and an artificial load is connected to a point opposite the feed point. Although this antenna has a small construction; however, their directivity is not sufficiently sharp.

009813/1210009813/1210

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antenne der letztgenannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß sie nicht nur eine kleine Bauweise, sondern auch eine scharfe Richtwirkung besitzt,und zwar über einen breiten Frequenzbereich. Die erfindungsgemäße Antenne soll dabei besonders für Fernsehempfänger geeignet sein.The invention is now based on the object of an antenna to develop the latter type so that it does not only small in size, but also has a sharp directivity over a wide frequency range. the The antenna according to the invention should be particularly suitable for television receivers.

Die erfindungsgemäße Antenne besteht aus gekrümmten Antennenelementen und einer Anzahl von Impedanzelementen, die jeweils zwischen zwei benachbarte Enden von Antennenelementen angeschlossen sind und die Stromverteilung zu den Antennenelementen bestimmen. Die Werte der mit der Antennenschleife verbundenen Impedanzelemente werden so gewählt, daß dann, wenn die Stromverteilung in der Schleife jeweils in Stromverteilungen zerlegt wird, die eine nicht gerichtete Strahlungscharakteristik sowie gerichtete Strahlungscharakteristika von 2, 3, JJ ... symmetrischen Strahlungskeulen aufweisen, die Ströme welche die elektrischen Strahlungsfelder erzeugen, die auf diesen zerlegten Strom Verteilungen beruhen, in der Phase etwa gleich sind und solche Amplituden besitzen, daß sie eine gewünschte zusammengesetzte Richtwirkung ergeben.The antenna according to the invention consists of curved antenna elements and a number of impedance elements, each between two adjacent ends of antenna elements are connected and determine the power distribution to the antenna elements. The values of the associated with the antenna loop Impedance elements are chosen so that when the current distribution in the loop is in each case in current distributions is decomposed, which have a non-directional radiation characteristic and directional radiation characteristics of 2, 3, JJ ... have symmetrical radiation lobes that Currents that generate the electric radiation fields that are based on these decomposed current distributions, in the phase are approximately equal and have amplitudes such that they give a desired composite directivity.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigenThese and other features of the invention will become apparent from the following description of some illustrated in the drawings Embodiments emerge. Show it

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schleifenantenne; Fig. 1 is a perspective view of a loop antenna;

Fig. 2 eine Schemadarstellung einer erfindungsge- > mäßen Antenne;Fig. 2 is a schematic representation of a erfindungsge-> MAESSEN antenna;

Fig. 3 ein Diagramm, das den Substrahlungskeulepegel im Verhältnis zum Durchmesser der Schleife zeigt;Fig. 3 is a diagram showing the sub-beam level in relation to the diameter of the loop;

009813/1210009813/1210

BAD ORIGfNALBAD ORIGfNAL

Flg. k ein Diagramm, das die Antennengüte bei verschiedenen Näherungen zeigt;Flg. k is a diagram showing the antenna quality at different approximations;

Fig. 5 und 6 Diagramme eines Ausführungsbeispieles der Richtcharakteristik der erfindungsgemäßen Antenne;5 and 6 are diagrams of an embodiment of the directional characteristic of the invention Antenna;

Flg. 7 eine Schemadarstellung eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung, bei dem mit der Schleife Reaktanzelemente verbunden sind;Flg. 7 is a schematic representation of another embodiment of the invention, in which with reactance elements are connected to the loop;

Fig. 8 eine Richtcharakteristik der Antenne gemäß Fig. 7;8 shows a directional characteristic of the antenna according to FIG. 7;

Fig. 9 ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispieles, bei dem mit der Schleife wenigstens ein negatives Widerstandselement verbunden ist;9 shows a diagram of a further exemplary embodiment, in which at least one negative resistance element is connected to the loop;

Fig.10 eine Richtcharakteristik der Antenne gemäß Fig. 9;FIG. 10 shows a directional characteristic of the antenna according to FIG. 9;

Fig.11 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung, das einen breiten Frequenzbereich erfaßt;Fig. 11 is a perspective view of a further embodiment of the invention, the covers a wide range of frequencies;

Fig.12 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausfünrungsbeispleles der Erfindung;Fig. 12 is a perspective view of a further embodiment of the invention;

Fig.13 Richtcharakteristika der Antenne gemäß Fig.12 bei verschiedenen Frequenzen;Fig. 13 Directional characteristics of the antenna according to Fig. 12 at different frequencies;

Fig.14 eine graphische Darstellung des Vorder-zu-Rück-Verhältnisses der Antenne gemäß Fig. 12;Figure 14 is a graphical representation of the front-to-back ratio the antenna according to FIG. 12;

0 0 9 8 13/1210 eAD 0 0 9 8 13/1210 eAD

-H--H-

Fig.15 eine Schemadarstellung eines weiteren Ausfüh- (. rungsbeispleles der erfindungsgemäßen Antenne, ' , das einen breiten Frequenzbereich erfaßt; . '15 is a schematic representation of a further embodiment ( . Rungsbeispleles of the antenna according to the invention, 'which covers a wide frequency range ;.'

Fig.16 und 17 graphische Darstellungen der Frequenz- . ■ I abhängigkeit der Empfindlichkeit der Antenne gemäß Fig. 15;16 and 17 are graphs of the frequency. ■ I dependence of the sensitivity of the antenna according to FIG. 15;

Fig. 18 weitere Ausf^hrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Antenne.18 shows further exemplary embodiments of the invention Antenna.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Antennenschleife 1 besitzt einen Durchmesser 2b und ist aus einem gekrümmten Leiter hergestellt, der einen Durchmesser 2a besitzt und dem von den Anschlüssen 3a, 3b Strom zugeführt wird. Ist die Antennenschleife 1 so angeordnet, daß ihre Ebene in der von den x- und y-Achsen des rechteckigen Koordinatensystemes (x, y, z) gebildeten Ebene liegt, befindet sich ferner der Mittelpunkt der Schleife 1 im Ursprung 0 und ist längs der Schleife 1 eine bestimmte Stromverteilung IO) vorhanden, so läßt sich die auf der Stromverteilung beruhende elektrische Strahlungsfeldstärke E. (R, Θ, 6) durch folgende Gleichung ausdrücken:The antenna loop 1 illustrated in FIG. 1 has a diameter 2b and is made from a curved conductor which has a diameter 2a and to which current is supplied from the connections 3a, 3b. If the antenna loop 1 is arranged so that its plane lies in the plane formed by the x and y axes of the rectangular coordinate system (x, y, z), the center of the loop 1 is also located at the origin 0 and is along the loop 1 a certain current distribution IO) exists, the electric radiation field strength E. (R, Θ, 6) based on the current distribution can be expressed by the following equation:

hierbei bedeuten k =here mean k =

(2) G(R,θ,ό)=(2) G (R, θ, ό) =

Jo(kb sin θ)+2Jo (kb sin θ) +2

47CR47CR

mit γwith γ

cos m(6-ß)Jn(kb sinQ)rcos m (6-ß) Jn (kb sinQ) r

Entwickelt man die Stromverteilung I(ß) und das Richtungsmuster der Schleifenantenne in Fourier-Reihen von cos ταέ, so ergibt sich folgende Beziehung zwischen den Koeffizienten im und Am:If one develops the current distribution I (ß) and the directional pattern of the loop antenna in Fourier series of cos ταέ, the following relationship results between the coefficients im and Am:

• *• *

009813/1210009813/1210

kbS TI m-1τΈΪλΤΓ kbS T I m-1 I » τΈΪλΤΓ

e°\ 2 rj. .,(kb sin 6)+e 2 uJ .„(kb sin Θ) e ° \ 2 rj. ., (kb sin 6) + e 2 u J. "(kb sin Θ)

Hierbei istHere is

Da die Ausdrücke beider Fourier-Reihen der Zahl nach gleich sind, können das Richtungsmuster (D(Q,6) und die Stromverteilung (I (ö) wie folgt ausgedrückt werden:Since the terms of both Fourier series are equal in number, the directional pattern (D (Q, 6) and the current distribution (I (ö)) can be expressed as follows:

D (θ,«5) = *-— An cos ηέ n-0 D (θ, «5) = * - - An cos ηέ n-0

(5) Ko) = Σ^ i„ cos no (5) Ko) = Σ ^ i "cos no

n=0 n n = 0 n

Wird ferner eine mit den Anschlüssen 3a, 3b verbundene Stromquelle in Form einer cT-Funktion ausgedrückt und ist die Schleife 1 ein idealer Leiter, so gilt für den Strom IQ (6) der Schleife 1 folgende Beziehung:Furthermore, if a current source connected to the terminals 3a, 3b is expressed in the form of a cT function and the loop 1 is an ideal conductor, then the following relationship applies to the current I Q (6) of the loop 1:

V1 oQ eJnd
0 " JX? η=-* °°η
V 1 oQ e Jnd
0 " JX? Η = - * °° η

Hierbei istHere is

Es sei eine Schleifenantenne angenommen, mit der Impedanzelemente Z2, Z, .... Z .... Z der Zahl (m-1) so verbunden sind, daß die Impedanzelemente und die Anschlüsse Ja, 3b in etwa gleichen Abständen vorgesehen sind (vgl. Fig. 2). In diesem Falle sind die elektromotorischen Kräfte an den Impedanzelementen Z2, Z, .... Z .... Zm wie folgt:Assume a loop antenna to which impedance elements Z 2 , Z, .... Z .... Z of the number (m-1) are connected in such a way that the impedance elements and the connections Ja, 3b are provided at approximately equal intervals (see Fig. 2). In this case the electromotive forces on the impedance elements Z 2 , Z, .... Z .... Z m are as follows:

009813/1210009813/1210

Vq S - V q S -

(8b) Iq =(8b) I q =

wobei q = 1 - m. Daraus ergibt sich:where q = 1 - m. This gives:

(9) I'(rf) = "ΣΙ(9) I '(rf) = "ΣΙ

(10) I = - JZ ym(P,q)I Z
p q=l q q
(10) I = - JZ ym (P, q) IZ
p q = l qq

wobei^where ^

(q-D)(q-D)

t off
(lib) ,,(Μ)4ΣΙ
t off
(lib) ,, (Μ) 4ΣΙ

Eine gewünschte Stromverteilung und folglich ein gewünschtes Richtungsmuster kann dadurch erreicht werden, daß die Impedanzwerte der Impedanzelemente Z2, Z,, .... Z , ... Zm so gewählt werden, daß die Stromverteilung der Antenne der Fig. 2, wie sie sich aus den obigen Gleichungen (9) und (10) ergibt, mit der der Gleichung (5) übereinstimmt. Dies erfordert jedoch ! eine unbegrenzte Zahl von Impedanzelementen, da die Gleichung (11) eine unendliche Reihe ist. Für die Praxis ist demgemäß eine geeignete Näherungslösung erforderlich. Wird das Auswahltheorem benutzt, so erfolgt eine Auswahl bei 29 Punkten zwischen 0-0-2 der Verteilung der Gleichung (5); die Ströme der Impedanzelemente an den Auswahlpunkten und die der Impedanzelemente Zp, Z,, ... Z_ werden einander gleichgemacht. In diesem Falle 1st die benötigte Anzahl der Impedanzelemente gleich 2* . A desired current distribution and consequently a desired directional pattern can be achieved in that the impedance values of the impedance elements Z 2 , Z ,, ... Z, ... Z m are chosen so that the current distribution of the antenna of FIG it is obtained from the above equations (9) and (10) with which the equation (5) agrees. However, this requires ! an unlimited number of impedance elements since equation (11) is an infinite series. A suitable approximate solution is accordingly required for practice. If the selection theorem is used, a selection is made at 29 points between 0-0-2 of the distribution of equation (5); the currents of the impedance elements at the selection points and those of the impedance elements Zp, Z ,, ... Z_ are made equal to each other. In this case the required number of impedance elements is 2 *.

008813/1210008813/1210

Es werden infolgedessen die Ströme I1 bis Im an denAs a result, the currents I 1 to I m at the

Auswahlpunkten angegeben; bei m=2^ kann die durch die Gleichungen (9) und (10) gegebene Stromverteilung wie unten geschrieben werden. Für den Fall eines Richtungsmusters, das symmetrisch zu den Anschlüssen 3a, 3b ist, gilt:Selection points indicated; at m = 2 ^ can be given by the equations (9) and (10) given current distribution can be written as below. In the case of a directional pattern that is symmetrical to the connections 3a, 3b, the following applies:

T-T 7.-7 o^^^ro 1P " •Sn-P+2' ώΡ " ώηιTT 7.-7 o ^^^ ro 1 P "• Sn-P + 2 ' ώ Ρ" ώ ηι

und ot =«- _ so daßand ot = «- _ so that

slnsln

ζ sln q q mζ sln qqm

cos 2P(ql)E = CO8 m cos 2P (ql) E = CO8 m

m mm m

Aus Gleichung (9) ergibt sichFrom equation (9) results

iqzq cosi q z q cos

Vcos V cos

Es gibt die folgenden zwei Methoden, um die Impedanzwerte einer Eingangsimpedanz Z1 und der Impedanzelemente Z2 bis Zm aus den Gleichungen (12) und (5) zu bestimmen. Die eine Methode besteht darin, anzunehmenThere are the following two methods of determining the impedance values of an input impedance Z 1 and the impedance elements Z 2 to Z m from the equations (12) and (5). One method is to accept

1O = 1O' 1I = 11I' iv= 1V 1 O = 1 O ' 1 I = 11 I' iv = 1 V

O = 1O' 1IO = 1 O ' 1 I.

009813/1210009813/1210

und die folgende Gleichung (13) zu lösen:and solve the following equation (13):

00

O IO I

-1-1

P+lP + l

1 21 2

22

1 2cos£-----1 2cos £ -----

1 ■11 ■ 1

cosTl 2cos(i?-l)1C (-1)2'cosTl 2cos (i? -l) 1C (-1) 2 '

I^I ^

Das andere Verfahren besteht darin, anzunehmenThe other method is to accept

τ - τ' τ (£Jrt - τ » / g *"\τ - τ 'τ ( £ Jrt - τ »/ g *" \

1CO) * x (0)» Ilm J * I <m ;» 1 CO) * x (0) » II m J * I <m ; »

und die folgende Gleichung (I1I) zu lösenand solve the following equation (I 1 I)

00

II.

-1 f.-1 f.

•ym(i,m)• y m (i, m)

-i-i

Dann wird der Wert jedes Impedanzelementes aus der Gleichung (I1I) berechnet. Drückt man die Horizontalebene-Strahlungscharakteristlk in Form eines linearen Polynoms von cos 6 aus, so ergeben sich die Richtwirkung, die Stromverteilung und das Verhältnis zwischen ihren Koeffizienten aus den Gleichungen , (i) und (5) wie folgt:Then the value of each impedance element is calculated from the equation (I 1 I). If the horizontal plane radiation characteristic is expressed in the form of a linear polynomial of cos 6 , the directivity, the current distribution and the ratio between their coefficients result from equations (i) and (5) as follows:

0 09813/12100 09813/1210

(15) D((6) = A0 + A1 cos 6 (15) D ((6) = A 0 + A 1 cos 6

(16) 1(6) = I0 + I1 cos ό 1O ·= kbT ' 2J(16) 1 (6) = I 0 + I 1 cos ό 1 O = kbT '2J

Jo(kb)-J2(kb)J o (kb) -J 2 (kb)

Werden Admittanzen wie folgt definiertAdmittances are defined as follows

(20) yu = al? (20) y u = al?

so ergibt sichso it turns out

(21) y2(l,I)=Z^Li, y2(i,2) =(21) y 2 (l, I) = Z ^ Li, y 2 (i, 2) =

Wenn demgemäß ein Impedanzelement Z2 mit der Schleife an einem symmetrisch zu den Anschlüssen 3a und 3b liegenden Punkt verbunden ist, so ergibt sich sein Wert aus der Gleichung (14) wie folgt:Accordingly, if an impedance element Z 2 is connected to the loop at a point symmetrical to the connections 3a and 3b, its value results from equation (14) as follows:

2Vu 2 Vu

Gibt man entsprechend näherungsweise die Horizontalebene-Richtwirkung in Form eines quadratischen Polynoms von cos 6 an, so folgtIf the horizontal plane directivity is given in the form of a quadratic polynomial of cos 6 , it follows

(23) D(eS) = A0 + A1COS ό + Agcos und(23) D (eS) = A 0 + A 1 COS ό + Agcos and

009813/1210009813/1210

Kd) = I0 + I1COS ό + I2COs Definiert manKd) = I 0 + I 1 COS ό + I 2 COs If one defines

so erhält man die folgenden Werte der drei Impedanzelemente Z2 und Z-r aus Gleichung (I1I):the following values of the three impedance elements Z 2 and Zr are obtained from equation (I 1 I):

b (27) Z2=Z4= 2—2 +b (27) Z 2 = Z 4 = 2-2 +

2 4 yb 2-yq 2 2 4 y b 2 -y q 2

- 1 yb - 1 y b

Errechnet man die Werte der Impedanzelemente Z1, Z2 und Z, mit einer quadratischen, binomischen Näherung für die Richtwirkung und der Chebishev-Näherung für verschiedene Unterst rahlungskeuleebenen, so erhält man die folgenden Lösungen:If one calculates the values of the impedance elements Z 1 , Z 2 and Z, with a quadratic, binomial approximation for the directivity and the Chebishev approximation for different under-beam planes, one obtains the following solutions:

a) Bei ReZ<0 und ReZ, >0 ist die Richtwirkung ein Maximum in Richtung der Anschlüsse 3a, 3b.a) With ReZ <0 and ReZ,> 0 the directional effect is on Maximum in the direction of the connections 3a, 3b.

b) Bei ReZ1>0 und ReZ, <0 ist die Richtwirkung ein Maximum in der den Anschlüssen 3a,. 3b abgewandten Richtung.b) With ReZ 1 > 0 and ReZ, <0, the directivity is a maximum in the connections 3a,. 3b facing away from the direction.

c) Bei ReZ1 <0 und ReZ, <0 und einem negativen Widerstandsbereich ist die Richtwirkung ein Maximum in jeder der beiden Richtungen (a) und (b).c) With ReZ 1 <0 and ReZ, <0 and a negative resistance range, the directivity is a maximum in each of the two directions (a) and (b).

009813/1210009813/1210

In Flg. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Beziehung zwischen den obigen Richtungen und dem Substrahlungskeulepegel ("sublobe level") veranschaulicht; die Ordinate stellt den Substrahlungskeulepegel und die Abszisse den Wert kb dar, d.h. die Normbeziehung 712WA- zwischen dem Durchmesser 2b der Antennenschltfife 1 und der Wellenlänge; die Bezugszeichen 4a, *lb und ^c kennzeichnen Bereiche, in denen die oben erwähnten Lösungen (a), (b) und (c) vorhanden sind.In Flg. Fig. 3 illustrates one embodiment of the relationship between the above directions and the sublobe level; the ordinate represents the sub-radiation lobe level and the abscissa represents the value kb, ie the standard relationship 712WA- between the diameter 2b of the antenna loop 1 and the wavelength ; the reference numerals 4a, * lb and ^ c denote areas in which the above-mentioned solutions (a), (b) and (c) are present.

Für die Antennengüte ergibt sich: (a) wenn ReZ1 = RL1< O undThe following results for the antenna quality: (a) if ReZ 1 = R L1 <O and

(29) YL = 1 ♦(29) YL = 1 ♦

I1 2ReZ1 I 1 2 ReZ 1

(b) wenn ReZj> O und ReZ^+1< O(b) if ReZj> O and ReZ ^ +1 <O

(30) ^ I1Il2^2I +
= 1 +
(30) ^ I 1 Il 2 ^ 2 I +
= 1 +

(c) wenn ReZ1^O und ReZ^+1<0, so kann die Antennengüte aus beiden Gleichungen (29) und (30) berechnet werden.(c) if ReZ 1 ^ O and ReZ ^ +1 <0, the antenna quality can be calculated from both equations (29) and (30).

Fig. 1I zeigt die Berechnungsergebnisse für die Antennengüte bei verschiedenen angenäherten Impedanzwerten bezüglich der quadratischen Richtungswirkung. Der Bereich 1Ic in Fig. 3 stellt die aus der Gleichung (29) errechnete Güte für den Fall dar, daß die charakteristische Impedanz CL der Antennenschleife 1 beträgt 2ln~- = 9 0hm. Es besteht eine Tendenz, daß sich die Güte in der Nähe der Grenzen der Bereiche in Fig. 3 vergrößert; die Güte ist jedoch hauptsächlich durch die Substrahlungskeulepegel bestimmt.Fig. 1 with respect to I shows the calculation results for the antenna at different quality approximate impedance values of the square direction effect. The area 1 Ic in FIG. 3 represents the quality calculated from equation (29) for the case that the characteristic impedance CL of the antenna loop 1 is 2 ln ~ - = 9 ohms. The quality tends to increase near the boundaries of the regions in Fig. 3; however, the quality is mainly determined by the sub-beam levels.

009813/1210009813/1210

Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen die Richtungsstrahlungscharakteristiken, wenn die charakteristische Impedanz Clder Antennenschleife 1 gleich 9 Ohm beträgt und wenn 10 dB für die Chebishev-Näherung gegeben werden, wenn also die Substrahlungskeulen -10 dB sind. In Fig. 5 veranschaulichen die mit Kreuzen χ und Dreiecken /\ markierten Linien die Richtungsstrahlungscharakteristika bei kb = 0,1 und kb = 0,6, während in Fig. 6 die mit Kreuzen χ und Kreisen ο veranschaulichten Linien die Richtungsstrahlungscjiarakteristika bei kb = 1,2 und kb = 1,5 veranschaulichen. Voll ausgezogene Linien stellen die idealen Rlchtungsstrahlungscharakteristika dar. Aus den Zeichnungsfiguren ergibt sich, daß die Substrahlungskeulen, nachdem die Näherung mit einer begrenzten Zahl von Impedanzelementen durchgeführt wird, größer werden als im idealen Falle; bei kb - 1,2 ergeben sich in der Praxis jedoch keine Schwierigkeiten. Die Impedanzelemente werden in der Antennenschleife in gleichen Abständen angeordnet.5 and 6 illustrate the directional radiation characteristics when the characteristic impedance C1 of the antenna loop 1 is equal to 9 ohms and when 10 dB are given for the Chebishev approximation, that is to say when the sub-radiation lobes are -10 dB. In Fig. 5 the lines marked with crosses χ and triangles / \ illustrate the directional radiation characteristics at kb = 0.1 and kb = 0.6, while in Fig. 6 the lines illustrated with crosses χ and circles ο the directional radiation characteristics at kb = 1 , 2 and kb = 1.5. Solid lines represent the ideal directional radiation characteristics. It can be seen from the drawing figures that the sub-radiation lobes, after the approximation is carried out with a limited number of impedance elements, become larger than in the ideal case; at kb - 1.2, however, no difficulties arise in practice. The impedance elements are arranged in the antenna loop at equal intervals.

Fig. 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Impedanzelemente mit einem Antennenelement 10 verbunden sind, statt der bei Fig. 1 mit den Anschlüssen 3a und 3b verbundenen Impedanzelementen. Wird die charakteristische Impedanz des Antennenelementes 10 mit 9 0hm angenommen, so beträgt bei einer gegebenen Strahlungscharakteristik mit -1IO dB in der Chebishev-Näherung und kb =1,0 (bei einer Frequenz von 200 MHz) der Wert der Impedanzelemente Z2 = Z11 = SOO 0hm. In diesem Falle bestehen die Impedanzelemente Z2 und Zu aus Reaktanzen. Da das Antennenelement keinen Widerstand enthält, der einen Verlust verursacht, so ergibt sich eine Antenne mit niedrigem Verlust..In Fig. 8 sind die Rlchtungsstrahlungscharakteristika der in Fig. 7 veranschaulichten Antenne dargestellt; die voll ausgezogene Linie 11 veranschaulicht eine gegebene Strahlungscharakteristik und die gestrichelte Linie eine ex-FIG. 7 illustrates an embodiment in which two impedance elements are connected to an antenna element 10 instead of the impedance elements connected to the connections 3a and 3b in FIG. 1. If the characteristic impedance of the antenna element 10 is assumed to be 9 ohms, the value of the impedance elements is Z 2 = Z for a given radiation pattern with - 1 IO dB in the Chebishev approximation and kb = 1.0 (at a frequency of 200 MHz) 11 = SOO 0hm. In this case the impedance elements Z 2 and Zu consist of reactances. Since the antenna element does not contain a resistance to cause loss, the result is a low-loss antenna. FIG. 8 shows the directional radiation characteristics of the antenna illustrated in FIG. 7; the solid line 11 illustrates a given radiation pattern and the dashed line an ex-

0 0 9 8 13/12100 0 9 8 13/1210

perimentelle Strahlungscharakteristik. Wie Pig. 8 zeigt, decken sich beide Charakteristika nahezu.experimental radiation pattern. Like Pig. 8 shows both characteristics almost coincide.

Fig. 9 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenne. Dabei sind drei Impedanzelemente mit einem Antennenelement 13 verbunden. Das Impedanzelement Ζ-, besteht aus einem negativen Widerstandselement, beispielsweise einer Esaki-Diode 14. Wird die charakteristische Impedanz des Antennenelementes 13 mit 9 Ohm angenommen, ferner eine gegebene Strahlungscharakteristik mit -26 dB in der Chebishev-Näherung und kb = 1,0 (bei einer Frequenz von 200 MHz), so erhält man die in Fig. 10 veranschaulichte Richtungsstrahlungscharakteristik. Die voll ausgezogene Linie 15 veranschaulicht eine gegebene Strahlungscharakteristik und die gestrichelte Linie 16 eine experimentelle Strahlungscharakteristik. Da in diesem Falle das negative Widerstandselement verwendet wird, beträgt die Leistungsverstärkung 7,9 dB und die S/N-Empfindlichkeit 6,8 dB, verglichen mit einer Standard K/2-Dipolantenne. Eine einseitig gerichtete Charakteristik kann man dadurch erhalten, daß man Impedanzelemente von gleichem Wert mit der Schleife symmetrisch zu ihren Anschlüssen verbindet. Im vorstehenden wurden die Richtungsstrahlungscharakteristika bei bestimmten Frequenzen erörtert; im folgenden soll eine Antenne beschrieben werden, die eine ausgezeichnete Richtungsstrahlungscharakteristik besitzt und ein breites Frequenzband aufweist.9 illustrates another embodiment of an antenna according to the invention. Three impedance elements are connected to an antenna element 13. The impedance element Ζ- consists of a negative resistance element, for example an Esaki diode 14. If the characteristic impedance of the antenna element 13 is assumed to be 9 ohms, furthermore a given radiation characteristic of -26 dB in the Chebishev approximation and kb = 1.0 ( at a frequency of 200 MHz), the directional radiation pattern illustrated in FIG. 10 is obtained. The solid line 15 illustrates a given radiation pattern and the dashed line 16 an experimental radiation pattern. Since the negative resistance element is used in this case, the power gain is 7.9 dB and the S / N sensitivity is 6.8 dB compared with a standard K / 2 dipole antenna. A unidirectional characteristic can be obtained by connecting impedance elements of the same value to the loop symmetrically to their terminals. The directional radiation characteristics at certain frequencies have been discussed above; In the following, an antenna will be described which has an excellent directional radiation characteristic and has a wide frequency band.

Das in Fig. 11 veranschaulichte Schelfenantennenelement 17 ist so bemessen, daß die äquivalenten Radien der Leiter zwischen Zuführpunkten oder Anschlüssen 18 sowie symmetrisch dazu liegenden Punkten 19 größer sind als an den Anschlüssen 18 oder in der Nähe davon. Die obere Kante a des Schleifenantennenelementes 17 entspricht einer Periode einer Welle, während die untere Kante c symmetrisch zur oberen Kante a ausgebildetThe shelf antenna element 17 illustrated in FIG. 11 is dimensioned so that the equivalent radii of the conductors between feed points or terminals 18 and symmetrical thereto lying points 19 are larger than at the connections 18 or in the vicinity thereof. The top edge a of the loop antenna element 17 corresponds to a period of a wave, while the lower edge c is symmetrical to the upper edge a

009813/1210009813/1210

ist. Anders ausgedrückt, ändert sich die Breite der Leiter zwischen ihren mittleren Teilen und ihren Endteilen in Richtungen, die senkrecht zur Krümmungsrichtung verlaufen, so daß die Leiter verhältnismäßig breite Mittelteile und relativ schmale Endteile besitzen (vgl. die Zeichnung). Der oben erwähnte äquivalente Radius ist ein Abstand zwischen den oberen und unteren Kanten a, c der Leiter. Das Schleifenantennenelement 17 kann aus leitfähigen Platten bestehen, die unabhängig von ihrer Stärke durch die obere und untere Kante a bzw. c begrenzt werden.is. In other words, the width of the ladder changes between their middle parts and their end parts in directions perpendicular to the direction of curvature, so that the ladder have relatively wide middle parts and relatively narrow end parts (see the drawing). The one mentioned above equivalent radius is a distance between the top and bottom edges a, c of the ladder. The loop antenna element 17 can consist of conductive plates, regardless of their thickness, through the upper and lower edge a or c are limited.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 sind die leitenden Rlatten einander gegenüberliegend so angeordnet, daß die konkaven Seiten einander zugewandt sind und eine Schleife bilden; die Schleife ist an den Zuführpunkten 18, am gegenüberliegenden Punkt sowie an den Stellen der breitesten mittleren Bereiche der Leiter in vier Teile 20, 21, 22 und 23 unterteilt, die zwischen benachbarten Enden Spalte 24, 25, 26 und 27 begrenzen. Ein Impedanzelement Z-,, das als künstliche Last dient, sowie Impedanzelemente Z2 und Z^ sind zwischen benachbarten Enden der unterteilten Leiter angeschlossen.In the embodiment of Fig. 11, the conductive slats are arranged opposite one another so that the concave sides face one another and form a loop; the loop is divided into four parts 20, 21, 22 and 23 at the feed points 18, at the opposite point and at the locations of the widest central areas of the conductors, which delimit gaps 24, 25, 26 and 27 between adjacent ends. An impedance element Z- ,, serving as an artificial load and impedance elements Z 2 and Z ^ are connected between adjacent ends of the divided conductors.

Da ein in den obigen Leitern wirksamer Strom sich hauptsächlich aus Stromkomponenten zusammensetzt, die im Bereich der oberen und unteren Kanten a bzw. c fließen, können die Leiter beispielsweise durch drahtförmige Elemente ersetzt werden, deren Form etwa dem Umfang des Leiters entspricht, wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ist. In diesem Falle bestehen zwei obere und untere Schleifen aus den Schleifenelementen 29 bis 35· Ein Impedanzelement Z, (mit einem Wider- . standswert von 1,2 κ£*) ist als künstliche Last zwischen den Punkten 25 der oberen Schleife, den Zuführpunkten gegenüberliegend, angeschlossen. Das Schleifenelement 34 entsprichtSince a current effective in the above conductors is mainly composed of current components that are in the area the upper and lower edges a and c flow, the conductors can be replaced by wire-shaped elements, for example whose shape corresponds approximately to the circumference of the conductor, as illustrated in FIG. In this case exist two upper and lower loops from the loop elements 29 to 35 · an impedance element Z, (with a resistor. stand value of 1.2 κ £ *) is an artificial load between the Points 25 of the upper loop, opposite the feed points, connected. The loop element 34 corresponds

009813/1210009813/1210

den unteren Kanten der Leiter 21 und 23 (vgl. Pig. 11). Die Spalte 37 bis 40 bleiben wie sie sind; in diesem Falle dienen die Spalte 37 und 38 als Impedanzelement Z2 mit unendlich großem Wert und die Spalte 39 und 40 als Impedanzelement Z^ mit unendlich großem Wert. Die Schleifenelemente 29 bis 35 werden paarweise" so mit-einander verbunden, daß die Paare der Elemente 29 und 33, 32 und 35, 30 und 34 sowie 31 und 34 durch Leiterstäbe Ml, 42, 43 und 44 zusammengehalten werden.the lower edges of the conductors 21 and 23 (see. Pig. 11). Columns 37 to 40 remain as they are; in this case the columns 37 and 38 serve as impedance element Z 2 with an infinitely large value and the columns 39 and 40 as impedance element Z ^ with an infinitely large value. The loop elements 29 to 35 are connected to one another in pairs in such a way that the pairs of elements 29 and 33, 32 and 35, 30 and 34 as well as 31 and 34 are held together by conductor bars Ml, 42, 43 and 44.

Fig. 13 zeigt die Richtungsstrahlungscharakteristik der Antenne gemäß Fig. 12. Wie hieraus hervorgeht, besitzt die Antenne für verschiedene Frequenzen eine ausgezeichnete Richtungscharakteristik und erfaßt einen breiten Frequenzbereich.FIG. 13 shows the directional radiation characteristics of the antenna according to FIG. 12. As can be seen from this, the antenna has an excellent directional characteristic for different frequencies and covers a wide frequency range.

Anhand von Fig. 14 sei für die in Fig. 12 veranschaulichte Antenne die Beziehung zwischen dem Vorder-zu-Rück-Verhältnis und der Frequenz erläutert. In der Abszisse ist die Frequenz in MHz und in der Ordinate das Vorder-zu-Rück-Verhältnis in dB aufgetragen. Die Kurve I veranschaulicht die Charakteristik einer Antenne, deren Durchmesser 286 mm beträgt, bei der die obere und untere Schleife miteinander am Zuführpunkt und am gegenüberliegenden Punkt verbunden sind, bei der ferner der maximale Abstand zwischen den Elementen der oberen und unteren Schleife 40 mm beträgt, bei der zwischen dem Zuführpunkt und dem leitfähigen Stab 4l bzw. 42 ein Abstand von 100 mm vorhanden ist und bei der der Abstand zwischen dem Punkt, der dem Zuführpunkt gegenüberliegt, und dem leitfähigen Stab 43 bzw. 44 einen Wert von l4o mm besitzt. Da das Vorder-zu-Rück-Verhältnls einer Antenne für Fernsehempfänger weniger als -10 dB betragen soll, ist ein Frequenzband, das in Kurve I diese Forderung erfüllt, etwa 184 bis 199 MHz, was zu eng ist, um alle Fernsehkanäle zu erfassen.Referring to Fig. 14, for the antenna illustrated in Fig. 12, let the relationship between the front-to-back ratio and the frequency explained. In the abscissa is the frequency in MHz and in the ordinate the front-to-back ratio in dB plotted. Curve I illustrates the characteristics of an antenna whose diameter is 286 mm, in which the upper and lower loops are connected to each other at the feed point and at the opposite point, at which further the maximum distance between the elements of the upper and lower loops is 40 mm, with that between the feed point and the conductive rod 4l or 42 is a distance of 100 mm and where the distance between the point opposite to the feed point and the conductive rods 43 and 44, respectively has a value of 14o mm. Because the front-to-back ratio an antenna for television receivers should be less than -10 dB, is a frequency band that meets this requirement in curve I, around 184 to 199 MHz, which is too narrow to cover all TV channels.

009813/1210009813/1210

Die Kurve II zeigt die Charakteristik einer Antenne gemäß Fig. 12, bei der der maximale Abstand zwischen den Elementen der oberen und unteren Schleife 100 mm beträgt, die Abstände zwischen der oberen und unteren Schleife am Zuführpunkt und am gegenüberliegenden Punkt 1JO mm, die Abstände zwischen dem Zuführpunkt und den benachbarten leitfähigen Stäben Hl3 42 einen Wert von 100 mm besitzen, die Abstände zwischen dem Punkt, der dem Zuführpunkt gegenüberliegt und den benachbarten leitfähigen Stäben 43, 44 einen Wert von 95 mm aufweisen und bei der die künstliche Last 1,2 kflbeträgt. Bei der Kurve II erstreckt sich der Frequenzbereich, in dem das Vorder-zu-Rück-Verhältnis weniger als -10 dB beträgt, von 177 bis 212 MHz, was die hohen Fernsehkanäle erfaßt. Auch in'diesem Falle ist die Richtungscharakteristik ausgezeichnet.Curve II shows the characteristic of an antenna according to FIG. 12, in which the maximum distance between the elements of the upper and lower loops is 100 mm, the distances between the upper and lower loops at the feed point and at the opposite point 1 JO mm, the distances between the feed point and the adjacent conductive rods Hl 3 42 have a value of 100 mm, the distances between the point opposite to the feed point and the adjacent conductive rods 43, 44 have a value of 95 mm and at which the artificial load 1, 2 kfl amounts. In curve II, the frequency range in which the front-to-back ratio is less than -10 dB extends from 177 to 212 MHz, which covers the high television channels. In this case too, the directional characteristics are excellent.

Erfindungsgemäß kann man den Frequenzbereich dadurch verbreitern, daß man den Abstand zwischen der oberen und unteren Schleife an dem Punkt, der dem Zuführpunkt gegenüberliegt, verhältnismäßig klein wählt und indem man den Abstand zwischen der oberen und unteren Schleife im Zwischenbereich zwischen dem Zuführpunkt und dem gegenüberliegenden Punkt größer als den oben erwähnten Abstand vorsieht.According to the invention you can widen the frequency range by the fact that the distance between the upper and lower Loop at the point opposite the feed point, choosing relatively small and by increasing the distance between of the upper and lower loops in the intermediate area between the feed point and the opposite point is greater than provides the distance mentioned above.

Die in den Fig. 11 und 12 veranschaulichten Antennen 17 sind im VHF-Frequenzbereich eines hohen Kanales ausreichend empfindlich; sie weisen dagegen im Frequenzbereich eines niedrigen Kanales nur eine recht mäßige Empfindlichkeit auf.The antennas 17 illustrated in FIGS. 11 and 12 are sufficiently sensitive in the VHF frequency range of a high channel ; on the other hand, they show only moderate sensitivity in the frequency range of a low channel.

Werden die Antennen zur Verwendung bei niedrigen Kanälen bemessen, so werden die Abmessungen in den jeweiligen Richtungen etwa zweimal so groß wie bei Verwendung für einen hohen Kanal; die Volumenabmessungen werden daher etwa achtmal so groß,If the antennas are sized for use with low channels, the dimensions will be in the respective directions about twice as large as when used for a high channel; the volume dimensions are therefore about eight times as large,

009813/1210009813/1210

was ihre Verwendung aus praktischen Gründen ausschließt.which precludes their use for practical reasons.

Anhand von Fig. 15 und der weiteren Zeichnungsfiguren sollen nun Antennen beschrieben werden, die trotz einer kleinen Bauweise einen breiten Frequenzbereich erfassen und in allen VHF-Fernsehkanälen eine ausgezeichnete Empfindlichkeit sowie eine hervorragende Richtungswirkung besitzen.With reference to FIG. 15 and the other drawing figures Antennas will now be described which, despite their small size, cover a wide frequency range and are used in excellent sensitivity for all VHF television channels as well as have an excellent directional effect.

Die in Fig. 15 dargestellte Antenne 45 enthält ein Antennenelement 17, das im wesentlichen dem anhand von Flg. 12 erläuterten Antennenelement entspricht. Gleiche Bauteile tierden infolgedessen mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 12 bezeichnet und im folgenden nicht näher erläutert.The antenna 45 shown in Fig. 15 includes an antenna element 17, which is based essentially on the basis of Flg. 12 explained antenna element corresponds. As a result, the same components are used denoted by the same reference numerals as in FIG. 12 and not explained in more detail below.

Das Antennenelement 17 soll eine Richtungscharakteristik für einen ersten Frequenzbereich, beispielsweise einen VHF-Frequenzbereich eines hohen Kanales aufweisen; zweite Antennenelemente, beispielsweise Dipolantennenelemente 46, sind an der das Antennenelement 17 bildenden Schleife so angeordnet, daß sich für einen zweiten Frequenzbereich, beispielsweise einen VHF-Frequenzbereich eines tiefen Kanales, eine erhöhte Empfindlichkeit ergibt. Zu diesem Zweck sind die Dipolantennenelemente 46 über Wellenfallen (Sperrkreise) 47 mit den Enden 29a, 32a der Schleifenelemente 29, 32 auf der dem Zuführpunkt 18 gegenüberliegenden Seite verbunden. Jeder Sperrkreis 47 besteht aus der Parallelschaltung eines Kondensators 48 und einer Spule 4a. Die Werte dieser beiden Elemente sind so gewählt, daß der Sperrkreis 47 eine hohe Impedanz im Frequenzbereich des hohen Kanales, beispielsweise oberhalb l60 MHz, aufweist und daß die Dipolantennenelemente 46 die Charakteristik des Antennenelementes 17 nicht beeinflussen. Der Wert der. Spule 4a ist ferner so gewählt, daß die Spule als induktive Last jedes Dipolantennenelementes 46 dient und dadurch die tatsächliche Länge des Dipolantennenelementes 46 verkürzt. Die Dipolantennenelemente 46 sind sogenannte Stabantennen, die ausgezogen und demgemäß inThe antenna element 17 is intended to have a directional characteristic for a first frequency range, for example a VHF frequency range have a high channel; second antenna elements, for example dipole antenna elements 46, are on the the antenna element 17 forming loop arranged so that for a second frequency range, for example a VHF frequency range of a deep channel, results in increased sensitivity. The dipole antenna elements are used for this purpose 46 via wave traps (blocking circles) 47 with the ends 29a, 32a of the loop elements 29, 32 on the one opposite the feed point 18 Side connected. Each blocking circuit 47 consists of the parallel connection of a capacitor 48 and a coil 4a. The values of these two elements are chosen so that the trap circuit 47 has a high impedance in the frequency range of the high Channel, for example above 160 MHz, and that the dipole antenna elements 46 have the characteristics of the antenna element 17 does not affect. The value of. Coil 4a is also chosen so that the coil acts as the inductive load of each dipole antenna element 46 is used and thereby shortens the actual length of the dipole antenna element 46. The dipole antenna elements 46 are so-called rod antennas, which are extended and accordingly in

009813/1210009813/1210

Ihrer effektiven Länge geändert werden können. Zusätzlich sind die Dipolantennenelemente drehbar am Antennenelement 17 angeordnet.Their effective length can be changed. In addition, the dipole antenna elements are rotatable on the antenna element 17 arranged.

Bei dieser Antenne 46 liefert im Frequenzbereich des hohen Kanales das Antennenelement 17 ein Ausgangssignal mit ausgezeichneter Empfindlichkeit und Richtungswirkung (wie oben erläutert), Ausgangssignale der Dipolantennenelemente werden durch die Sperrkreise 47 beseitigt. Im Frequenzbereich des niedrigen Kanales liefert das Antennenelement 17 dagegen praktisch kein Ausgangssignal, während die Dipolantennenelemente 46 eine hohe Empfindlichkeit und Richtungswirkung aufweisen und Ausgangssignale an den Zuführpunkt liefern. Die Antenne 45 besitzt demgemäß für alle VHF-Fernsehkanäle eine hohe Empfindlichkeit und eine ausgezeichnete Richtungscharakteristik. This antenna 46 delivers in the frequency range of the high channel, the antenna element 17 produces an output signal with excellent sensitivity and directional effect (such as explained above), output signals of the dipole antenna elements are eliminated by the trap circuits 47. In the frequency domain of the low channel, on the other hand, the antenna element 17 delivers practically no output signal, while the dipole antenna elements 46 have a high sensitivity and directional effect and provide output signals to the feed point. The antenna 45 accordingly has one for all VHF television channels high sensitivity and excellent directional characteristics.

Fig. l6 zeigt Meßergebnisse der Empfindlichkeit der Antenne 45 im VHF-Frequenzbereich des unteren Kanales, d.h. im Frequenzbereich von 90 bis IO8 MHz. In der Abszisse ist die Frequenz und in der Ordinate die Empfindlichkeit aufgetragen. Die Länge t-, des Dipolantennenelementes 46 stellt einen Parameter dar. Bedingung bei den Messungen war, daß der ¥ep» Gewinn ririUHg der Dipolantenne bei einer ungefähren mittleren Frequenz des Frequenzbereiches des niedrigen Kanales den Wert Null besaß. Wenngleich nicht veranschaulicht, ist die Richtungswirkung der Antenne 45 in einem solchen Frequenzbereich eines niedrigen Kanales bilateral. Ohne die Dipolantennenelemente 46 verringert sich das Ausgangssignal stark; eine Messung der Empfindlichkeit wird dabei unmöglich.FIG. 16 shows measurement results of the sensitivity of the antenna 45 in the VHF frequency range of the lower channel, ie in the frequency range from 90 to 10 8 MHz. The frequency is plotted on the abscissa and the sensitivity is plotted on the ordinate. The length t, of the dipole antenna element 46 represents a parameter. The condition for the measurements was that the ¥ ep »gain ririUHg of the dipole antenna had the value zero at an approximate middle frequency of the frequency range of the low channel. Although not illustrated, the directionality of antenna 45 is bilateral in such a low channel frequency range. Without the dipole antenna elements 46, the output signal is greatly reduced; a measurement of the sensitivity becomes impossible.

Flg. 17 zeigt Meßergebnisse der Empfindlichkeit der Antenne 45 im Frequenzbereich des hohen Kanales, d.h. In einem Frequenzbereich von 168 bis 222 MHz. In der Abszisse ist wfeder die Frequenz und in der Ordinate die Empfindlichkeit aufgetra-Flg. 17 shows measurement results of the sensitivity of the antenna 45 in the frequency range of the high channel, i.e. in one frequency range from 168 to 222 MHz. The frequency is shown on the abscissa and the sensitivity is shown on the ordinate.

009813/1210009813/1210

gen. Der Abstand t* zwischen dem Zuführpunkt und dem benachbarten leitfähigen Stab ist als Parameter benutzt. Der Gewinn der Dipolantenne wird wieder als Null betrachtet.gen. The distance t * between the feed point and the adjacent conductive rod is used as a parameter. The gain of the dipole antenna is again considered to be zero.

Wie aus den Fig. 16 und 17 hervorgeht, besitzt die Antenne 45 im VHF-Frequenzbereich eines niedrigen Kanales eine hohe Empfindlichkeit. Diese Empfindlichkeit kann durch Änderung der Längen der Antennenelemente 46 etwas eingestellt werden.As can be seen from FIGS. 16 and 17, the antenna 45 has a in the VHF frequency range of a low channel high sensitivity. This sensitivity can be adjusted somewhat by changing the lengths of the antenna elements 46 will.

Fig. 18 veranschaulicht weitere Abwandlungen der erfindungsgemäßen Antenne; soweit Teile denen in Flg. 15 entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen vorgesehen; insoweit erübrigt sich eine gesonderte Beschreibung. Bei Fig. 18A sind die Dipolantennenelemente 46 mit einem Zuführpunkt 18 einer Antenne 17 über Sperrkreise 47 verbunden. In Fig. l8B sind Dipolantennenelemente 46 über Sperrkreise 47 an Leiter 4l, 42 etwa in deren Mitte angeschlossen. In Fig. l8C sind Dipolantennenelemente 46 paarweise über Sperrkreise 47 mit den Schleifenelementen 33, 35 an Enden verbunden, die den Zuführpunkten der Antenne gemäß Fig. 15 entgegengesetzt sind. In den Fig. 18D und 18E sind Sperrkreise mit verteilten Konstanten vorgesehen. Bei der Antenne gemäß Fig. l8D sind mit den Schleifenelementen 33 und 34 oder 34 und 35 die offenen Enden von parallelen Leitungen 50 verbunden, von denen jede an einem Ende kurzgeschlossen ist, eine Länge von K/4 aufweist und das Dipolantennenelement, 46 mit der Kurzschlußstelle verbunden ist. A«ist dabei die Wellenlänge der mittleren Frequenz des Frequenzbereiches des hohen Kanales. Die parallelen Leitungen 50 sind daher im Frequenzbereich des hohen Kanales nicht leitend und dienen im Frequenzbereich des niedrigen Kanales als Zuführleitungen. Fig. 18E zeigt eine Antenne, bei der parallele Leitungen 51 mit einer Länge von A»/4 so angeordnet sind, daßFig. 18 illustrates further modifications of the antenna according to the invention; as far as parts of those in Flg. 15, the same reference numerals are provided; in this respect, a separate description is not necessary. In FIG. 18A, the dipole antenna elements 46 are connected to a feed point 18 of an antenna 17 via blocking circuits 47. In FIG. 18B, dipole antenna elements 46 are connected via blocking circuits 47 to conductors 41, 42 approximately in the middle thereof. In FIG. 18C, dipole antenna elements 46 are connected in pairs via blocking circuits 47 to the loop elements 33, 35 at ends which are opposite to the feed points of the antenna according to FIG. In Figs. 18D and 18E, trap circuits with distributed constants are provided. In the antenna according to FIG. 18D, the open ends of parallel lines 50 are connected to the loop elements 33 and 34 or 34 and 35, each of which is short-circuited at one end, has a length of K / 4 and the dipole antenna element 46 to the Short-circuit point is connected. A «is the wavelength of the middle frequency of the frequency range of the high channel. The parallel lines 50 are therefore non-conductive in the frequency range of the high channel and serve as feed lines in the frequency range of the low channel. Fig. 18E shows an antenna in which parallel lines 51 with a length of 1/4 are arranged so that

009813/1210009813/1210

sie vom Zuführpunkt zum Zentrum der Antenne 17 führen. Parallele Leitungen 52 erstrecken sieh von den offenen Enden der Leitungen 51 in einer Richtung, die etwa senkrecht zur Ebene der Antenne 17 verläuft. Dipolantennenelemente k6 sind an die Verbindungspunkte der parallelen Leitungen 51, 52 angeschlossen. Bei einer solchen Anordnung sind die freien Enden der parallelen Leitungen 52 offen, so daß die Verbindungspunkte der Leitungen 51, 52 für den Frequenzbereich des hohen Kanales kurzgeschlossen und für den Frequenzbereich des niedrigen Kanales offen sind.lead them from the feed point to the center of the antenna 17. Parallel lines 52 extend from the open ends of lines 51 in a direction that is approximately perpendicular to the plane of antenna 17. Dipole antenna elements k6 are connected to the connection points of the parallel lines 51, 52. In such an arrangement, the free ends of the parallel lines 52 are open, so that the connection points of the lines 51, 52 are short-circuited for the frequency range of the high channel and open for the frequency range of the low channel.

Bei der erläuterten erfindungsgemäßen Ausführung werden die Ausgangssignale bei Frequenzen eines hohen Kanales, die von den üblichen Antennen abgeleitet werden, mit den von den Dipolantennen abgeleiteten Signalen bei Frequenzen eines niedrigen Kanales kombiniert. Wenngleich die Antenne verhältnismäßig klein ist, besitzt sie eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Richtungswirkungj wie aus den wiedergegebenen Meßergebnissen hervorgeht. Die Antenne ist besonders als Zimmerantenne für den VHF-Fernsehempfang sehr geeignet.In the illustrated embodiment of the invention, the output signals are at frequencies of a high channel that of can be derived from the usual antennas, with those from the dipole antennas derived signals combined at frequencies of a low channel. Even if the antenna is proportionate is small, it is excellent in sensitivity and directionality as shown in the reported measurement results emerges. The antenna is particularly suitable as an indoor antenna for VHF television reception.

009813/1210009813/1210

Claims (12)

PatentansprücheClaims Richtantenne mit einem Schleifenantennenelement, das aus .wenigstens drei gekrümmten Leitern besteht und zwischen zwei der benachbarten Enden der gekrümmten Leiter einen Ausgangsanschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die anderen benachbarten Enden der gekrümmten Leiter Impedanzelemente so eingeschaltet sind, daß hierdurch die Verteilung eines im Antennenelement fließenden Stromes bestimmt wird.Directional antenna with a loop antenna element that consists of .at least three curved conductors and an output terminal between two of the adjacent ends of the curved conductors having, characterized in that between the other adjacent ends of the curved conductor impedance elements are switched on so that thereby the distribution of a flowing in the antenna element Current is determined. 2.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzelemente Reaktanzen sind.2.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that the impedance elements are reactances. 3.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Impedanzelement ein negatives Widerstandselement ist.3.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that at least one impedance element is a negative resistance element is. 4.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mögliche Wert jedes Impedanzelementes unendlich mit umfaßt .4.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that the possible value of each impedance element includes infinitely . 5.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzelemente in gleichen Abständen mit dem Antennenelement verbunden sind.5.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that the impedance elements are equidistant from the antenna element are connected. 6.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Impedanzelemente von gleichem Wert symmetrisch zu einer geraden Linie angeordnet sind, welche den Ausgangsanschluß des Antennenelementes und einen gegenüberliegenden Punkt verbindet.6.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that impedance elements of the same value symmetrically to a straight line Line are arranged which connects the output terminal of the antenna element and an opposite point. 7.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter des Antennenelementes verhältnismäßig schmale Endteile und einen verhältnismäßig breiten Mittelteil zwischen den Endteilen aufweist.7.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that each conductor of the antenna element is relatively narrow end parts and has a relatively wide central portion between the end portions. 009813/1210009813/1210 86) Richtantenne nach Anspruch 7S dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenelement aus drahtförmigen Leitern besteht.8 6 ) Directional antenna according to claim 7 S, characterized in that the antenna element consists of wire-shaped conductors. 9.) Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Antennenelement ein zweites Antennenelement verbunden ist, dessen Resonanzfrequenz von der des ersten Antennenelementes abweicht.9.) Directional antenna according to claim 1, characterized in that a second antenna element is connected to the antenna element whose resonance frequency differs from that of the first antenna element. 10.) Richtantenne nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt der Antennenelemente ein Sperrkreis angeschlossen ist, der nur bei Resonanz des zweiten Antennenelementes einen Strom in das zweite Antennenelement einfließen läßt.10.) Directional antenna according to claim 9 »characterized in that that a blocking circuit is connected to the connection point of the antenna elements, which only occurs when the second Antenna element allows a current to flow into the second antenna element. 11.) Richtantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antennenelement eine Dipolantenne ist.11.) Directional antenna according to claim 9, characterized in that that the second antenna element is a dipole antenna. 12.) Richtantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipolantenne eine Teleskopantenne ist.12.) Directional antenna according to claim 11, characterized in that the dipole antenna is a telescopic antenna. 0 09813/12100 09813/1210 LeerseiteBlank page
DE1945850A 1968-09-10 1969-09-10 Loop antenna Expired DE1945850C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP43065131A JPS4912025B1 (en) 1968-09-10 1968-09-10
JP9193168A JPS4912024B1 (en) 1968-12-14 1968-12-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1945850A1 true DE1945850A1 (en) 1970-03-26
DE1945850B2 DE1945850B2 (en) 1981-01-15
DE1945850C3 DE1945850C3 (en) 1981-11-05

Family

ID=26406258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1945850A Expired DE1945850C3 (en) 1968-09-10 1969-09-10 Loop antenna

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3623110A (en)
DE (1) DE1945850C3 (en)
GB (1) GB1272990A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2226895A3 (en) * 2009-03-03 2010-12-15 Delphi Delco Electronics Europe GmbH Antenna for receiving satellite radio signals emitted circularly in a polarisation direction

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737907A (en) * 1971-06-30 1973-06-05 Mini Products Inc Multiband quad and loop antenna
US3721990A (en) * 1971-12-27 1973-03-20 Rca Corp Physically small combined loop and dipole all channel television antenna system
US3740753A (en) * 1972-02-28 1973-06-19 Mini Prod Inc Multiband quad and loop antenna
US3761933A (en) * 1972-09-21 1973-09-25 Rca Corp Loop antenna with distributed impedance near the terminating gap
JPS5753684B2 (en) * 1973-06-15 1982-11-15
AU532289B2 (en) * 1978-12-21 1983-09-22 Sony Corporation Segmented loop antenna system
DE2907369C2 (en) * 1979-02-24 1984-10-18 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Antenna arrangement for towing bodies
US4380011A (en) * 1980-11-25 1983-04-12 Rca Corporation Loop antenna arrangement for inclusion in a television receiver
US5285210A (en) * 1990-05-08 1994-02-08 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Double loop antenna with reactance elements
EP0584882A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-02 Philips Electronics Uk Limited Loop antenna
US5900842A (en) * 1997-09-20 1999-05-04 Lucent Technologies, Inc. Inexpensive directional antenna that is easily tuned and weather resistant
US6359594B1 (en) 1999-12-01 2002-03-19 Logitech Europe S.A. Loop antenna parasitics reduction technique
GB0115023D0 (en) * 2001-06-20 2001-08-08 Univ Belfast Improvements relating to antennas
US20090146902A1 (en) * 2007-11-09 2009-06-11 Kuen-Hua Li Loop-Type Antenna and Antenna Array

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE973146C (en) * 1953-07-23 1959-12-10 Telefunken Gmbh Antenna arrangement for a wide frequency range
US3035266A (en) * 1958-05-23 1962-05-15 Marshall Thomas Albert Broad band active element for television arrays

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2166750A (en) * 1936-02-15 1939-07-18 Rca Corp Antenna
US2520154A (en) * 1948-10-16 1950-08-29 Standard Telephones Cables Ltd Radio antenna
US2644888A (en) * 1949-01-25 1953-07-07 John J Root High-frequency antenna
US2657312A (en) * 1951-09-28 1953-10-27 Saranga Cesare Radio and television antenna
US3078462A (en) * 1958-07-18 1963-02-19 Julius Herman One-turn loop antenna
US3441935A (en) * 1965-08-19 1969-04-29 Technical Appliance Corp Loop antenna with negative resistance element at terminating gap

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE973146C (en) * 1953-07-23 1959-12-10 Telefunken Gmbh Antenna arrangement for a wide frequency range
US3035266A (en) * 1958-05-23 1962-05-15 Marshall Thomas Albert Broad band active element for television arrays

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1965, S. 7-20 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2226895A3 (en) * 2009-03-03 2010-12-15 Delphi Delco Electronics Europe GmbH Antenna for receiving satellite radio signals emitted circularly in a polarisation direction
US8537063B2 (en) 2009-03-03 2013-09-17 Delphi Delco Electronics Europe Gmbh Antenna for reception of satellite radio signals emitted circularly, in a direction of rotation of the polarization

Also Published As

Publication number Publication date
DE1945850C3 (en) 1981-11-05
GB1272990A (en) 1972-05-03
US3623110A (en) 1971-11-23
DE1945850B2 (en) 1981-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19829714B4 (en) Antenna with dual polarization
DE112013001764B4 (en) Antenna field device with slotted waveguide
DE69628392T2 (en) Antenna with two resonance frequencies
DE69936903T2 (en) Antenna for two frequencies for radio communication in the form of a microstrip antenna
DE69907322T2 (en) antenna
DE69730782T2 (en) planar antenna
DE1945850A1 (en) Directional antenna
DE19912465C2 (en) Multi-area antenna system
EP0346591A1 (en) Antenna for receiving meter waves,built in a window glass together with a heating of a motor vehicle
DE1964601A1 (en) High frequency antenna
DE19533105A1 (en) High sensitivity non-directional loop antenna arrangement e.g for high frequency
DE3243529A1 (en) TRANSMIT / RECEIVING AERIAL WITH MULTIPLE INDIVIDUAL ANTENNAS AND A RECIPROCUS FEEDING DEVICE
DE1949856B2 (en) DIRECTIONAL MANAGEMENT
DE3042456A1 (en) ANTENNA WITH A DEVICE FOR ROTATING THE POLARIZATION LEVEL
DE102014013926A1 (en) Multi-structure broadband monopole antenna for two frequency bands separated by a frequency gap in the decimeter wave range for vehicles
DE2945830C2 (en) Directional antenna system for friend-foe identification or direction finding
DE69833070T2 (en) Group antennas with a large bandwidth
DE19512003A1 (en) Antenna for the transmission and / or reception of electromagnetic signals, in particular ultra-high frequencies, and device which uses such an antenna
DE2136759C2 (en) Car radio windscreen aerial - comprises rectangular metal frame with an electrical width of approximately half signal wavelength and a unipole
DE102012207954A1 (en) antenna device
DE2125964A1 (en) Broadband antenna
DE2337997C3 (en) Shortwave curtain antenna
DE3215323A1 (en) Antenna in the form of a slotted line
DE112010002639B4 (en) ANTENNA DEVICE
DE2910813A1 (en) ROUND BEAM MULTI-BAND ANTENNA

Legal Events

Date Code Title Description
OI Miscellaneous see part 1
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)