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Einrichtung zum erdsymmetrischen Speisen einer ebenen logarithmlsch-perlodischen
Di pol-Antenne Zusatz zu Patent...(Patentanmeldung P 1809 068.1) Die Erfindung betrifft
die Weiterbildung einer Einrichtung zum erdsymmetrischen Speisen einer ebenen logarithmisch-periodischen
Dipol-Antenne nach Patent. . . ( PatentanmeldungXP 18 09 068.1), deren in der Länge
nach dem logarithmisch-periodischen Prinzip abgestuften Strahler in ebenfalls nach
dem logarithmisch-periodischen Prinzip abgesturten Abständen an den beiden Leitern
einer erdsymmetrischen Leitung angeschlossen sind.
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Bei der Speiseeinrichtung nach dem Hauptpatent sind die beiden Leiter
der erdsymmetrischen Leitung durch die Außenleiter zweier Koaxialkabel gebildet,
die an der dem längsten Strahler zugewandten Anschlußstelle galvanisch miteinander
verbunden sind.
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Die zugehörigen Innenleiter sind mit einer synmetrischen Speiseleitung
verbunden und Jeder Innenleiter ist an der dem kürzesten Strahler sugewandten Speisestelle
jeweils mit dem Außenleiter des anderen Koaxialkabels verbunden.
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Diese bekannte Speiseeinrichtung wirkt wie ein Transformator im Verhältnis
1:4, d.h. bei einem Wellenwiderstand Z der Koaxialkabel ist der symmetrische Eingangswiderstand
an der Anschlußstelle ittr die erdsymmetrische Speiseleitung am breiten Ende der
Antennenstruktur 2 Z und an der Speisestelle an der Antennenspitze wird der Antennenstruktur
ein Widerstand von 2/2 angeboten. Werden hierfür Uebliche Koaxialkabel mit z = 50
Ohm verwendet,
so müßte der Eingangswiderstand der Antennenstruktur
an der Speisestelle (Antennenspitze) 25 Ohm betragen, was in der Praxis jedoch im
allgemeinen nicht realisierbar ist. Die Eingangswiderstände solcher logarithmisch-periodischen
Antennen liegen je nach Dimensionierung meist zwischen 50 und 100 Ohm. Bei dem Speisesystem
nach dem hauptpatent würden also mit üblichen Koaxialkabeln solche logarithmisch-periodische
Antennen eine relativ große Fehlanpassung besitzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eirrichtung nach dem ilauptpatent
so weiterzubilden und zu verbessern, daß sowohl an der Speisestelle an der spitze
als auch an der Anschlußstelle am breiten Ende der Antennenstruktur die in der Praxis
wUnschenswerten Eingangswiders tandswerte erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung nach dem Hauptpatent
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenleiter der beiden Koaxialkabel nicht
mehr wie bei dem llauptpatent an der Speisestelle überkreuzt mit den gegenUberllegenden
Aussenleitern, sondern einfach galvanisch miteinander verbunden werden.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung nützt grundsätzlich das vorteilhafte
Speisesystem für die Strahler einer logarithmisch-periodischen Antenne nach dem
EIauptpatent aus, indem die Ströme von der Spitze zu den einzelnen Strahlern einfach
Uber die Außenhaut der Außenleiter der Koaxialkabel übertragen werden, deren Innenleiter
an der Anschlußstelle also am breiten Ende der Antennenstruktur symmetrisch gespeist
sind. Die Speiseströme fließen von der symmetrischen Speiseleitwig längs der Innenleiter
der Koaxialkabel, die mit der innenhaut ihrer Außenleiter verkoppelt sind, bis zur
Antennenspitze und von dort Uber die Außenhaut der Außenleiter zu den daran galvanisch
angeschlossenen Strahlern. Die beiden Koaxialkabel sind also -su einer Schleife
geschlossen
und mir der Außenieiter ist zur Vermeidung eines Kurzschlusses an der Antennenspitze
aufgetrennt. Ein erfindungsgemäßen Speisesystem wirkt wie ein £ransformator m Verhältnis
1:1, d.h. der symmetrische Eingangswiderstand an der Anschlußstelle am breiten Ende
der Antennenstruktur und der zur Widerstandaanpassung an das eigentliche Speisesystem
der Antennenstruktur erforderliche Antennen-Eingangswiderstand betragen jeweils
2 Z, bei Verwendung üblicher 50 Ohm-Koaxialkabel also 100 Ohm. Wenn der Eingangswiderstand
an der Anschlußstelle Z betragen soll, wie dies in manchen Fällen wUnschenswert
ist, brauchen nur jeweils zwei Koaxialkabel fUr jeden Leiter der erdsymmetrischen
Speiseleitung der Antennenstruktur parallel geschaltet zu werden, indem ihre Außenleiter
miteinander galvanisch verbunden und an der Speisestelle jeweils die Außenleiter
aufgetrennt werden, so daß nur noch die Innenleiter als Leiterbrücken verbleiben.
An der Anschlußstelle ergibt sich dann bei Verwendung von jeweils zwei 50 Ohm-Koaxialkabeln
ein Eingangswiderstand von ebenfalls 50 Ohm.
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Dle-ErRlndung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem AusPUhrungsbispiel näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine ebene logarithmisch-periodische
Dipol-Antenne mit einem erfindungsgemäßen Speisesystem, die als Sende- oder Empfangs-Antenne
benutzbar ist. Die erdsymmetrische Speiseleitung für die Antennenstruktur wird durch
die Außenhaut der Außenleiter 3 und 4 zweier Xoaxialkabel 1 und 2 gebildet, die
parallel nebeneinander in einem für den gewünschten Eingangswiderstand der Antennenstruktur
erforderlichen gegenseitigen Abstand angeordnet sind. An diese Außenleiter 3 und
4 der beiden Koaxialkabel sind in bekannter Weise die nach dem logaritIimisch-periodischen
Prinzip in der Länge abgestuften Strahler 5 galvanisch befestigt. Der gegenseitige
Abstand der Strahler
bezogen auf die Antennensptze ist ebenfalls
in bekannter Weise nach dem logarithmisch-periodischen Prinzip abgestuft.
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Bei solchen logarithmisch-periodischen Antennen ist aus mechanischen
Gründen oder zur Erzielung eines bestimmten Wellenwiderstandes längs der Antennenstruktur
die Ausbildung des symmetrischen Speiseleitungssystemes in Form von stabilen Leiterholmen
zweckmäßig, die beispielsweise als Profilschienen ausgebildet sind und an denen
die einzelnen Strahler galvanisch befestigt sind. Bei solchen Antennen sind die
beiden Koaxialkabel 1 und 2 galvanisch auf diesen Holmen befestigt.
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Elektrisch gesehen sind Jedoch auch in diesen Fällen die Strahler
galvansich mit den Außenleitern der Koaxialkabel verbunden.
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Die Innenleiter der beiden Koaxialkabel 1 und 2 sind an der Speisestelle
der Antennenstruktur in der Nähe der Antennenspitze über die Leiterbrücke 6 unmittelbar
galvanisch miteinander verbunden. An der Anschlußstelle der Antennenstruktur am
breiteren Antennenende sind die beiden Außenleiter 3 und 4 im Bereich 7 galvanisch
miteinander verbunden. Ihre Innenleiter 8 und 9 gehen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
unmittelbar in eine erdsymmetrische Speiseleitung 10 über. Die Koaxialkabel können
beliebig lang sein und beispielsweise auch unmittelbar an einen Generator oder Empfänger
mit symmetrischem Ausgang angeschlossen sein. Bei Verwendung von 50 Ohm-Koaxialkabeln
ergibt sich an der Anschlußstelle 10 ein WelLenwiderstand von 100 Ohm, ohne daß
hierzu irgendwelche Ubertrager oder dgl.
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ndtig wären.
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Ist an dieser Anchfußstelle 10 für die erdsymmetrische Speiseleitung
ein geringerer Eingangswiderstand wUnschenwert, so können gemäß einer Weiterbildung
der Errindung auch zwei oder mehr Koaxialkabel auf jeder Seite parallel geschaltet
werden, wie diefi in Fig. 2 im Querschnitt schematisch angedeutet ist. IIier stehen
die Strahler jeweils mit den Halmen 11 und 12 der Antennenstruktur
in
Verbindung und längs dieser Holme sind auf jeder Seite zwei Koaxialkabel 3' und
3" bzw. 4' und 4" in galvanischer Verbindung mit disen Holmen von der Anschlußstelle
bis zur Spitze der Antenne geführt. Dort sind die Aussenleiter, wie in Fig. 1 gezeigt,
aufgetrennt und die Inn.enleiter stehen unmittelbar galvanisch miteinander in Verbindung,
während an der Anschlußstelle jeweils sämtliche Außenleiter der vier Kabel 3', 311,
4' und 4" galvanisch miteinander verbunden sind, ebenso paarweise die Innenleiter
der Kabel 3' und 3" sowie 4' und 4", die dann wleder in eine symmetrische Speiseleitung
von z.B. 50 Ohm Eingangswiderstand übergehen.
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Patentansprüche