DE1949556A1

DE1949556A1 - Antenna with electromechanical tuning elements

Info

Publication number: DE1949556A1
Application number: DE19691949556
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Bechtold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-01
Filing date: 1969-10-01
Publication date: 1971-04-15

Description

Beschreibung der Erfindung Antenne mit elektrom'echanischen Abstimmelementen Die Erfindung betrifft Antennenstrukturen mit aufgewickeltem. Leiter oder/ und einzelnen Leiterstücken, bei denen mittels elektromechanischer Schaltelemente die wirksame Leiterlänge ferngesteuert verkürzt oder/ und einzelne Leiteratücke hinzugeschaltet werden können. Erfindungsgemäß wird eine Abstimmung dargestalt erreicht, daß eich der Wirkungsgrad der Antenne nicht wesentlich verschlechtert und der Strahlungswiderstand annähernd konstant bleibt.Description of the invention Antenna with electromechanical tuning elements The invention relates to antenna structures with a wound. Head or / and individual Ladder sections in which the effective Remotely controlled conductor length shortened and / or individual conductor sections added can be. According to the invention, a vote is achieved that calibrate the efficiency of the antenna is not significantly deteriorated and the radiation resistance remains approximately constant.

Zur Vermeidung erheblicher Verluste ist es erforderlich, eine Antenne im angepaßten Zustand zu betreiben. Bei Sendeantennen muß unbedingt eine stärkere Fehlandpassung vermieden werden, da sich sonst auf der Leitung Überspannungen ausbilden und damit die Höhe der übertragbaren Leistung begrenzt wird bzw. Zerstörungenauftreten. Bei Empfangsantennen ist Rauschanpassung anzustreben. Die Antennenimpedanz muß also für jede Betriebsfrequez reall gemacht werden können und/oder einen bestimmten Wert annehmen.To avoid significant losses it is necessary to have an antenna to operate in the adapted state. In the case of transmitting antennas, a stronger one must be used Incorrect fit must be avoided, otherwise overvoltages will develop on the line and thus the amount of the transferable service is limited or destruction occurs. Noise adaptation is desirable for receiving antennas. The antenna impedance must therefore Reall can be made for each operating frequency and / or a certain value accept.

Mit den bisherigen Methoden, die Antennen durch ein zusätzliches Netzwert abzustimmen (Füßpunktnetswerk), konnte keine zufriedenstellende Lösung erzielt werden. Zusätzliche Spulen und Kondensatoren erhöhen die Verluste arheblich. Der technische Fortschnitt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch den Einban gesigneter, fernsteuerbarer Schaltelemente an gesigneter Stelle in einer Antennenstruktur eine Abstimmbarkeit in einem größen Frequenzbereich bei annöhernd gleichbleibendem Wirkkungsgrad und Strahlungswiderstand erzielt wird, Erfindungsgemäß erwiesen sich Nochfrequenz- Beedkontakte mit kleinstau Abmeggungen @@@ Länge mm, und foringen Kontektübergangswiderstand als verw@äher. Er ist Gerauf an schten, daß die Kspazität zwichen Kontabtzungs und @rregersgele mögliche klein ist. Zur Errgung dient eine- das Spale nut werigen Windangen, die unmittelbar auf daß Qlasrökvshen des Roodhontcktes oder in Abstand @@ nur woriges zehntolmittloxyterr afgebracht wird. Einen Pol der Gleichstromzuführung bildet die Antennenstruktur melbst.With the previous methods, the antennas through an additional network value to be agreed (Füßpunktnetswerk), no satisfactory solution could be achieved. Additional coils and capacitors increase the losses considerably. The technical Continuation of the present invention is that signed by the Einban, remotely controllable switching elements at a signed point in an antenna structure Tunability in a large frequency range with an almost constant level of efficiency and radiation resistance is achieved, according to the invention, even frequency- Beedkontakte with kleinstau Abmeggungen @@@ length mm, and foringen contact transition resistance as spoiled. He's worried about the capacity between contact and @rregersgele is possible small. For arousal, the Spale is used with valleys, directly on that Qlasrökvshen des Roodhontcktes or at a distance @@ only what zehntolmittloxyterr is applied. A pole the direct current supply forms the antenna structure itself.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Es ist jedoch klar, daß dies nur beispielhalber erfolgt und keine Beschränkung des Wesens und der Anwandbarkeit der Erfindung darstellt. The invention will now be described using an exemplary embodiment. It is clear, however, that this is only an example and not a limitation of the The essence and applicability of the invention.

Besondere geeignet für die technische Realisierung erweisen sich spulenartige Antennenstrukturen ( z. . B. Schrauben, Wendel, Spiralen usw: -Die Resonanzfrequenz einer Schraubenantenne nach Fig. 1 ist gegeben durch die Formel: fo/MHz = ##### mit (4/#-1)<K<1 (1) Dabei ist h geometrische Höhe der Antenne in cm und 1 die abge- w wickelte Länge der Schraube, ebenfalls in cm. K ist der Längenausnutzungsfaktor. Bei konstander Höhe h kann die Antenne durch Verändern von K#1 abgestimmt werden. Dies erfolgt durch Überbrückung einzelner Antennenteile (im vorliegendem Fall: Windungen) mittels in die Antenne eingebauter Schalter. Die untere Grenzfrequenz ist gegeben durch die Eingenresonanz der Zylinderspule, die die Antenne repräsentiert. Die obere Frequenzgrenze wird erreicht, wenn alle Windungen kurzgeschlossen sind: fomax/MHz = ##### (2) Zwischen diesen beiden Frequenzgrenzen kann durch Einnau beliebig violer Schalter an beliebigen Stellen in der Antenne jede gewünschte Resonunzfrequebz fon erzeugt werden. Bei n eingebauten Schaltern orgeben sich 2# verschiedene Schaltkombinationen und somir auch 2# Resonunzfrequenzen. Insgesamt ergint sich ein Frequenzgang wie ihe Fig. 5 zeigt. (P =angeegbene Leistung, Pmax = maximal abgebbar Leissung). They prove to be particularly suitable for technical implementation coil-like antenna structures (e.g. screws, helixes, spirals, etc .: -The The resonance frequency of a screw antenna according to Fig. 1 is given by the formula: fo / MHz = ##### with (4 / # - 1) <K <1 (1) where h is the geometric height of the antenna in cm and 1 the unwound length of the screw, also in cm. K is that Length utilization factor. If the height h is constant, the antenna can be changed by changing to be voted on by K # 1. This is done by bridging individual antenna parts (in the present case: turns) by means of switches built into the antenna. the The lower limit frequency is given by the resonance of the solenoid, which the antenna represents. The upper frequency limit is reached when all turns are short-circuited: fomax / MHz = ##### (2) Between these two frequency limits can by inserting any purple switch at any point in the antenna any desired resonance frequency can be generated. With n built-in switches There are 2 # different switching combinations and thus also 2 # resonance frequencies. Overall, the result is a frequency response as shown in FIG. 5. (P = specified power, Pmax = maximum output that can be output).

Erfindungsgemäß ändert sich der Strahlungswiderestand, dessen Wert im außpunkt geegben ist durch die Formel: fMHz = 40 ##[h(1 nur sehr geringfügig bei Abstimmung durch Kurzschließen von Windungen. According to the invention, the radiation resistance changes, its value in the exit point is given by the formula: fMHz = 40 ## [h (1 just a lot slightly when coordinated by short-circuiting windings.

Im gesamten Abstiminbereich--lassen sich Antennenwirkungsgrade über 90 % erzielen Freuenzverhältnisse f2/ fl = 3 und mehr sind.zu erreichen.In the entire trim area - antenna efficiencies can be exceeded 90% achieve frequency ratios f2 / fl = 3 and more can be achieved.

Bei sämtlichen Antennenstrukturen sind die Schalter möglichst so anzuordnen, daß sie im Bereich geringer Feldstärken oder feldfreier Räume liegen; s. B. ist bei der radial strahlenden Schraubenantenne der Raum im Innern der Spule nehezu feldfrei ( Big. 2 ).For all antenna structures, the switches should be arranged as far as possible, that they are in the area of low field strengths or field-free spaces; s. B. is in the case of a radially radiating screw antenna, the space inside the coil is close to field-free (Big. 2).

Das Ein- und Ausschalten der für eine gewünschte Frequenz -erforderlichen Eontaktkombination kann durch eine Automatik erfolgen.Switching on and off the required for a desired frequency Contact combination can be done by an automatic.

Es sei ausdrücklich nochmals darauf hingewiesen, daß die Erläuterung der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels keine Beschränkung des eisens und der Anwendbarkeit der Erfindung darstellt.It should be expressly pointed out again that the explanation the invention on the basis of an exemplary embodiment no restriction of the iron and represents the applicability of the invention.

Patentansprüche: 1. Abstimmung geeigneter Antennenstrukturen mittels elektromechanische: Schalter (z. B. Reedkontakten ), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente in die Antennenstruktur selbst eingebaut werden.Claims: 1. Matching suitable antenna structures by means of electromechanical: switches (e.g. reed contacts), characterized in that the switching elements are built into the antenna structure itself.

Claims

2. Coordination of suitable antenna structures by means of mechanical switches, characterized in that the switches are built into the antenna itself.

L e r s e i t e