DE2243493A1

DE2243493A1 - DIRECTIONAL ANTENNA FROM SEVERAL SINGLE BEAMS

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Publication number: DE2243493A1
Application number: DE19722243493
Authority: DE
Inventors: Hans Heinrich Prof Dr Meinke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1974-03-28
Also published as: FR2198281A1; FR2198281B3

Description

Richtantenne aus mehreren EinzelstrahlernDirectional antenna made up of several individual radiators

Die Erfindung betrifft eine Richtantenne, die aus mehreren Einzelstrahlern kombiniert ist. Das bekannteste Beispiel sind Einzelstrahler, die in einer Ebene oder Zylinderfläche so angeordnet und mit Strömen solcher Amplitude und Phase gespeist sind, daß eine vorgeschriebene Richtwirkung entsteht. Die Erfindung bezieht sich speziell auf solche Anordnungen, bei denen die Strahlungszentren der Einzelelemente auf einer Geraden oder auf mehreren parallelen Geraden liegen und die auf der gleichen Geraden liegenden Einzelstrahler eine Gruppe mit gemeinsanier Speiseleitung bilden. Es ist bekannt, daß man derartige Flächenstrahler aus Dipolen oder dipolähnlichen Einzelstrahlern (z.B. Faltdipolen) aufbaut. Solche Anordnungen sind als Dipolwand bekannt; vgl. z.B. Meinke Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Abschnitt H 23; 3.Aufl. Springer-Verlag 1963. Die jeweils auf der gleichen Geraden übereinander oder nebeneinanderliegenden Dipole werden dabei als Gruppe zusammengefaßt, und alle Elemente der Gruppe besitzen die gleiche Speiseleitung, der sie an verschiedenen Stellen parallelgeschaltet sind; vorhergehendes Zitat Abb.23.1ο.The invention relates to a directional antenna which is combined from several individual radiators. The most famous example are single radiators, which are in a plane or cylindrical surface are arranged and fed with currents of such amplitude and phase that a prescribed directivity is created. The invention relates specifically to such arrangements in which the radiation centers of the individual elements lie on a straight line or on several parallel straight lines and the individual radiators lying on the same straight line form a group with a common feed line. It is known, that such surface radiators are constructed from dipoles or dipole-like individual radiators (e.g. folded dipoles). Such Arrangements are known as a dipole wall; see e.g. Meinke Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Section H 23; 3rd ed. Springer-Verlag 1963. Each on the same Straight lines one above the other or side by side dipoles are combined as a group, and all elements of the Group have the same feeder that they connect to different ones Places are connected in parallel; previous quote Fig.23.1ο.

Die Erfindung betrifft eine neuartige und vorteilhafte Form einer Gruppe aus Einzelstrahlern, deren StrahlungsZentren auf einer Geraden liegen und eine gemeinsame Speiseleitung besitzen. Diese Gerade wird im Folgenden die "tragende Gerade" genannt. Von jedem StrahlungsZentrum geht eine Teilwelle aus. Durch Überlagerung der Teilwellen der Gruppe entsteht die Richtwirkung der Gruppe. Die allen StrahlungsZentren gemeinsame Speiseleitung muß die Einzelstrahler mit Strömen solcher Amplitude und Phase speisen, daß die Summe der Teilwellen eine vorgeschriebene Richtwirkung ergibt.The invention relates to a novel and advantageous form of a group of individual radiators whose radiation centers are based on lie in a straight line and have a common feed line. This straight line is called the “supporting straight line” in the following. A partial wave emanates from each radiation center. The directional effect is created by superimposing the partial waves of the group the group. Common to all radiation centers The feed line must feed the individual radiators with currents of such amplitude and phase that the sum of the partial waves is a prescribed Directivity results.

'409813/0.534'409813 / 0.534

Die später noch beschriebenen Vorteile der Antenne nach der Erfindung gegenüber bisher bekannten Richtantennen der genannten Art beruhen darauf, daß keine elektrischen Dipole, sondern stromdurchfossene Leiterschleifen als Strahler verwendet werden. Während die Impedanzen elektrischer Dipole relativ hoch sind und die Dipole daher parallel zur Speiseleitung geschaltet werden, sind die Impedanzen von Stromschleifen relativ klein, und die Stromschleifen werden daher erfindungsgemäß in Serie zur Speiseleitung geschaltet. Fig.l zeigt das Schema einer Gruppe nach der Erfindung. Die Speiseleitung besteht aus einem durchgehenden Leiter 1 und einem unterbrochenen Leiter 2. In den Unterbrechungsstellen des Leiters 2 liegen die strahlenden Leiterschleifen 3.The advantages of the antenna according to the invention, which will be described later, compared to the previously known directional antennas of the aforementioned Art are based on the fact that no electrical dipoles, but current-carrying conductor loops are used as radiators. While the impedances of electrical dipoles are relatively high and the dipoles are therefore connected in parallel to the feed line are, the impedances of current loops are relatively small, and the current loops are therefore according to the invention in Series connected to the feed line. Fig.l shows the scheme of a group according to the invention. The feed line exists from a continuous conductor 1 and an interrupted conductor 2. In the interruption points of the conductor 2 are the Radiant conductor loops 3.

Die Leiterstücke 2 stellen verlustfreie Vierpole dar, die eine bestimmte Phasendrehung und Impedanztransformation erzeugen, so daß die für die Richtwirkung der betreffenden Antenne erforderliche Speisung der einzelnen Strahlungszentren eintritt. Die Leiterstücke 2 können zusammen mit dem Leiter 1 in manchen Fällen homogene Leitungen bilden, in anderen Fällen inhomogene Leitungen, auch solche mit eingebauten Blindwiderständen je nach Aufgabenstellung.The conductor pieces 2 represent lossless quadrupoles that generate a certain phase rotation and impedance transformation, see above that the feeding of the individual radiation centers, which is necessary for the directional effect of the antenna concerned, occurs. the Conductor pieces 2 together with the conductor 1 can in some cases form homogeneous lines, in other cases inhomogeneous lines Lines, including those with built-in reactive resistances, depending on the task at hand.

Eine Anordnung nach Fig.l hat folgende Vorteile gegenüber bisher bekannten Anordnungen mit elektrischen Dipolen:An arrangement according to Fig.l has the following advantages over previously known arrangements with electrical dipoles:

1. Unsymmetrische, abgeschirmte Speiseleitung: Elektrische Dipole sind symmetrisch aufgebaut. Sie benötigen daher eine symmetrische Speiseleitung oder bei Speisung mit unsymmetrischen Leitungen relativ komplizierte Symmetrierglieder. Die Stromschleifen nach der Erfindung gestatten die Verwendung unsymmetrischer Speiseleitungen, weil einer der beiden Leiter (1 in Fig.l, Außenleiter genannt) ohne Unterbrechnung durchläuft. Der Außenleiter wird so geformt, daß er den Leiter 2 (Innenleiter genannt) wie eine Abschirmung umgibt. Die bei symmetrischen Leitungen bekannten Schwierigkeiten, z.^. mangelnde Abschirmung nach außen oder Störbarkeit der Symmetrie, fallen dann fort. Dies ist besonders des-1. Asymmetrical, shielded feed line: Electric dipoles are constructed symmetrically. you need hence a symmetrical feed line or, when fed with asymmetrical lines, relatively complicated baluns. The current loops according to the invention allow the use of unbalanced feed lines because one of the two conductors (1 in Fig.l, called outer conductor) passes through without interruption. The outer conductor is shaped so that it surrounds the conductor 2 (called the inner conductor) like a shield. The known difficulties with symmetrical lines, z. ^. Insufficient shielding from the outside or interference of symmetry, then fall away. This is especially

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halb wichtig, weil größere Richtantennen mit vielen Einzelstrahlern eine sehr definierte und exakt berechenbare Speisung der Einzelstrahler verlangen, wenn sie die verlangte hohe Richtwirkung erreichen sollen.half important because larger directional antennas with many individual radiators require a very defined and precisely calculable supply of the individual radiators, if this is required should achieve high directivity.

Einfachere Montage: Die Montage einer symmetrischen Leitung ohne Störung der Leitungswellen ist stets schwierig, während man den Außenleiter einer unsymmetrischen Leitung außen auch mit metallischen Haltern montieren kann, ohne mit dem Wellenfeld der Leitung in Berührung zu kommen. Ein elektrischer Dipol benötigt auch einen Mindestabstand von allen benachbarten Metallteilen, die sein elektrisches Feld kurzschließen würden, während eine strahlende Leiterschleife in der unmittelbaren Nähe von Leitern montiert sein kann, weil magnetische Felder parallel zur Oberfläche von Leitern existenzfähig sind. Also ist auch die Montage der Leiterschleifen nach der Erfindung einfacher und hinsichtlich des Wellenfeldes definierter als bei elektrischen Dipolen, weil die Leiterschleife in unmittelbarer ixiähe des Außenleiters der Speiseleitung montiert werden kann und der Außenleiter mit kleinstmöglichen Isolatoren die mechanische Halterung der Einzelstrahler übernehmen kann.Easier assembly: The assembly of a symmetrical line Without disturbance of the line waves is always difficult, while keeping the outer conductor of an unbalanced line outside can also be mounted with metal brackets without coming into contact with the wave field of the cable. An electric one Dipole also needs a minimum distance from all neighboring metal parts that short-circuit its electric field while a radiating conductor loop can be installed in the immediate vicinity of conductors because magnetic fields parallel to the surface of conductors are viable are. The assembly of the conductor loops according to the invention is therefore also simpler and easier with regard to the wave field more defined than with electric dipoles, because the conductor loop in the immediate vicinity of the outer conductor of the feed line can be mounted and the outer conductor with the smallest possible insulators the mechanical mounting of the individual radiators can take over.

Außenleiter als Reflektor: Wenn der Außenleiter 1 in Feld der stromdurchflossenen Leiterschleifen liegt, fließen auf dem Leiter 1 zusätzliche Ströme des Wellenfeldes. Der Leiter 1 ist also an der Formung des Wellenfeldes beteiligt. Dies führt zu definierten Feldzuständen, wenn der Leiter 1 so gestaltet ist, daß er als Außenleiter den Leiter 2 nach außen hin abschirmt, z.B. "nach Fig. 4 bis 6. Dann fließen auf der dem Leiter 2 zugewandeten Oberfläche (Innenseite)des Leiters 1 die Ströme der Speiseleitung und unabhängig davon, durch den Skineffekt getrennt, auf der dem Leiter 2 abgewandten Oberfläche (Außenseite) des Leiters 1 die von der stromdurchflossenen Leiterschleife 3 induzierten Ströme des Wellenfeldes. Der Leiter 1 wirkt bei passender Formgebung als ein Reflektor, den jede Richtantenne benötigt und der bei Antennen mit elektrischen Dipolen zusätzlich in geeignetem Abstand von den Dipolen angebracht werden müßte. Ein wei-Outer conductor as reflector: If the outer conductor 1 lies in the field of the current-carrying conductor loops, flow the conductor 1 additional currents of the wave field. The conductor 1 is therefore involved in the formation of the wave field. This leads to defined field states when the conductor 1 is designed so that it shields the conductor 2 from the outside as an outer conductor, e.g. "according to Figs. 4 to 6. Then flow on the surface of the conductor 1 facing the conductor 2 (inside) the currents of the feed line and independently thereof, separated by the skin effect, on the surface facing away from the conductor 2 (outside) of the conductor 1 from the current-carrying conductor loop 3 induced currents of the Wave field. The conductor 1 works with a suitable shape as a reflector which every directional antenna needs and which is also suitable for antennas with electric dipoles Distance from the dipoles would have to be attached. A white

4 0-9 8 1 37 0 53 A4 0-9 8 1 37 0 53 A

terer Vorteil der Antenne nach der Erfindung besteht darin, daß diese Anordnung eine Streifenleitungstechnik ermöglicht, wie sie in der folgenden Beschreibung erläutert wird. Dies bedeutet eine sehr einfache und sehr genaue Herstellung einer Strahlergruppe mit vielen StrahlungsZentren, insbesondere bei Mikrowellen.Another advantage of the antenna according to the invention is that this arrangement enables stripline technology, as explained in the following description. This means a very simple and very precise production a radiator group with many radiation centers, in particular with microwaves.

In den nachfolgend genannten Figuren ist die weitere Ausbildung der Erfindng unter Verwendung einer Streifenleitungstechnik dargestellt. In the figures mentioned below, the further development of the invention is shown using stripline technology.

Fig.2 Anordnung mit flächenhaftem Leiter 1Fig. 2 Arrangement with planar conductor 1

Fig.3 Querschnitt zur Fig.2 mit Schleife in der Leitungsebene (a) und Schleife in Schrägstellung (b)Fig.3 cross section to Fig.2 with loop in the Line level (a) and loop in an inclined position (b)

Fig.4 Außenleiter mit U-förmigem QuerschnittFig. 4 outer conductor with U-shaped cross-section

Fig.5 Anordnung auf dielektrischer Platte in Streifen-. leitungstechnikFig.5 arrangement on dielectric plate in stripes. line technology

Fig.6 Querschnitt zu Fig.5 mit einseitiger (a) und beiderseitiger Abschirmung der gedruckten SchaltungFig. 6 Cross-section to Fig. 5 with one-sided (a) and two-sided Shielding the printed circuit

Fig.7 Gemeinsamer Außenleiter für zwei Gruppen mit einer SpeiseleitungFig. 7 Common outer conductor for two groups with one feed line

Fig.8 Gemeinsamer Außenleiter für zwei Gruppen mit zwei SpeiseleitungenFig. 8 Common outer conductor for two groups with two feed lines

Fig.9 Gemeinsamer Außenleiter für zwei Gruppen in Streifenleitungstechnik, bei der die Leiterschleifen der Gruppen an zwei verschiedenen Kanten des Außenleiters liegenFig. 9 Common outer conductor for two groups using stripline technology, in which the conductor loops of the groups are on two different edges of the outer conductor

Fig.Io Gemeinsamer Außenleiter für zwei Gruppen in Streifenleitungstechnik, bei der die Leiterschleifen der beiden Gruppen an der gleichen Kante des Au^enleiters liegenFig.Io common outer conductor for two groups in stripline technology, where the conductor loops of the two Groups lie on the same edge of the outer conductor

Fig.11 Seitenansicht zur Fig.Io mit versetzten GruppenFig.11 side view of Fig.Io with staggered groups

Fig.12a Einbuchtung des Außenleiters im Resonanzfall mit StromkreisenFig.12a Indentation of the outer conductor in the case of resonance with Circuits

Fig.12b Impedanz der Leiterschleife 3 der Fig.12a in Abhängigkeit von der FrequenzFig.12b Impedance of the conductor loop 3 of Fig.12a as a function on the frequency

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Fig.13 Ersatzschaltung dar Speiseleitung mit den Impedanzen Z der'Leiterschleifen und den Zwischenleitungen LFig. 13 Equivalent circuit of the feed line with the impedances Z of the conductor loops and the intermediate lines L

Fig.14 Verkürzter Innenleiter der ZwischenleitungenFig. 14 Shortened inner conductor of the intermediate lines

Fig.15 Außenleiter mit Einbuchtungen und geradliniger SpeiseleitungFig. 15 outer conductor with indentations and more straight lines Feed line

Fig.16 Außenleiter mit Einbuchtungen an zwei KantenFig. 16 outer conductor with indentations on two edges

Fig.17 MittenspeisungFig. 17 Center feed

Fig.18 KompensationsblindwiderständeFig. 18 Compensating reactive resistances

Fig.19 KompensationsschaltungFig. 19 compensation circuit

Fig.20 Serienkapazitäten im SpeisesystemFig. 20 Series capacities in the feed system

Fig.21 Parallelinduktivität der SpeiseleitungFig. 21 Parallel inductance of the feed line

Fig.22 Strahlergruppe mit ReflektorebeneFig. 22 Emitter group with reflector level

Fig.23 Strahlergruppe mit ReflektorkastenFig. 23 Emitter group with reflector box

Fig.24 2 Strahlergruppen nebeneinanderFig. 24 2 heater groups next to each other

Fig.2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schemas der Fig.l, bei dem der Leiter 1 eine leitende, ebene Fläche ist, zu der der Innenleiter 2 der Speiseleitung in geringem Abstand parallel liegt. Hierbei ist der Leiter 1 so breit, daß er nur den Teil 2 des Innenleiters überdeckt, der Leitungscharakter hat, während die strahlenden Elemente (Leiterschleifen 3) über den Rand des Leiters 1 hinausragen. Fig.3 zeigt einen Querschnitt dieser Anordnung, und zwar Fig.3a den Fall, in dem die Schleife 3 parallel zur Ebene des Leiters 1 liegt, und Fig.3b den Fall, in dem die Ebene der Schleife 3 schräg zur Ebene, des Leiters 1 liegt, Beide Anordnungen geben unterschiedliche Richtwirkung, weil bei Stromschleifen die Nullstelle der Strahlung senkrecht zur Schleifenebene liegt.Fig.2 is a preferred embodiment of the scheme of Fig.l, in which the conductor 1 is a conductive, flat surface, too which the inner conductor 2 of the feed line lies parallel at a small distance. Here, the conductor 1 is so wide that it only covers part 2 of the inner conductor, which has the character of a line, while the radiating elements (conductor loops 3) over protrude the edge of the conductor 1. Fig.3 shows a cross section of this arrangement, namely Fig.3a the case in which the loop 3 lies parallel to the plane of the conductor 1, and FIG. 3b shows the case in which the plane of the loop 3 is oblique to the plane of the conductor 1 Both arrangements give different directivity, because in current loops the zero point of the radiation is perpendicular to the loop plane.

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Eine bessere Abschirmung des Innenleiters 2 ergibt ein Aussenleiter 1 mit U-förmigem Querschnitt nach Fig.4.An outer conductor results in better shielding of the inner conductor 2 1 with a U-shaped cross-section according to FIG.

Fig.5 zeigt eine vorteilhafte Ausführung der Anordnung von Fig.2 in der Aufsicht und Fig.6 den zugehörigen Querschnitt. Eine dielektrische Schicht 4 hinreichender Breite trägt auf der einen Seite den Leiter 1, dessen Breite geringer ist als die Breite der Schicht 4. Auf der anderen Seite der Schicht liegen die Leiter 2 und 3 so, daß die Schleifen 3 aus dem Leiter 1 genügend weit herausragen. Bei dieser Anordnung können die Leiter 1 bis 3 auf der dielektrischen Schicht nach bekannten Verfahren gedruckt werden, so daß ein besonders einfaches Herstellungsverfahren möglich wird. Falls eine bessere Abschirmung der Speiseleitung gewünscht wird, wird man die sogenannte Triplate-Technik verwenden und wie im Querschnitt der Fig.6b den Innenleiter 2 zwischen 2 dielektrische Platten 4 und 4a legen und auf der äußeren Seite der Platte 4a den Leiter la als Gegenstück zum Leiter 1 (vorzugsweise in gleicher Form)anbringen. Leiter 1 und la sind leitend verbunden, z.B. wie in Fig.4.FIG. 5 shows an advantageous embodiment of the arrangement of FIG. 2 in plan view and FIG. 6 the associated cross-section. A dielectric layer 4 of sufficient width carries on one side the conductor 1, the width of which is less than the width of the layer 4. On the other side of the layer are the conductors 2 and 3 so that the loops 3 from the conductor 1 protrude sufficiently. In this arrangement, the conductors 1 to 3 on the dielectric layer according to known Process are printed, so that a particularly simple manufacturing process is possible. If better shielding the feed line is desired, one will use the so-called triplate technique and as in the cross section of Fig.6b place the inner conductor 2 between 2 dielectric plates 4 and 4a and on the outer side of the plate 4a the conductor la Attach as a counterpart to conductor 1 (preferably in the same shape). Conductors 1 and la are conductively connected, e.g. as in Fig. 4.

Fig.7 zeigt eine Variation der Fig.5, bei der die Schleifen abwechselnd an beiden Kanten des Leiters 1 austreten und die Zwischenleitungen 2 je zwei aufeianderfolgende, auf verschiedenen Seiten des Leiters 1 liegende Schleifen 3 verbinden. Betrachtet man zwei aifei η and erfolgende Schleifen 3 zusammen als einen Einzelstrahler der Gruppe, so hat diese Strahlergruppe eine gewisse Breitenausdehnung, die in Abhängigkeit von der Breite a des Leiters 1 und von der Phasendifferenz der Ströme in den beiden aufeinanderfolgenden Leiterschleifen 3 eine ausgeprägtere Richtwirkung besitzt als eine einfache Reihe nach Fig.5.Fig.7 shows a variation of Fig.5, in which the loops emerge alternately at both edges of the conductor 1 and connect the intermediate lines 2 to two consecutive loops 3 located on different sides of the conductor 1. Considered If one has two loops 3 that are made together as a single radiator of the group, then this radiator group has a certain width extension, which depends on the width a of the conductor 1 and on the phase difference of the currents in the two successive conductor loops 3 has a more pronounced directional effect than a simple series Fig. 5.

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Da bei hohen Frequenzen durch den Skineffekt die beiden Oberflächen eines ebenen Leiters elektrisch voneinander getrennt sind, kann man nach dem Schema der Fig.8 den gleichen Leiter als gemeinsamen Außenleiter für 2 getrennte Speisesysteme (2 und 2a in Fig.8) verwenden. Dies führt zu einer Vereinfachung des Aufbaus, wenn zwei benachbarte Strahlergruppen einen hinreichend kleinen Abstand haben. Unter Verwendung der in Fig.5 dargestellten Technik hat ein solcher Aufbau den in Bild 9 dargestellten Querschnitt mit einem ebenen Leiter 1 und zwei dielektrischen Platten 4 und 4a auf beiden Seiten des Leiters 1. Die Leiter 2 und 3 bilden auf der einen dielektrischen Platte das eine Leitersystem wie in Bild 6a, die Leiter 2a und 3a auf der zweiten dielektrischen Platte das entsprechende zweite Leitersystem. Die Leiterschleifen 3 und 3a liegen beispielsweise an gegenüberliegenden Kanten des Leiters 1, um die beiden Strahlergrappen möglichst zu entkoppeln. Die Anordnung von 2 Leitersystemen kann auch nach dem Querschnitt von Fig.Io erfolgen, in dem beide strahlenden Leiterschleifen 3 und 3a an der gleichen Kante des Leiters 1 liegen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise geeignet, um zwei verschiedene Frequenzen mit getrennten Speiseleitungen mit nahezu gleicher Richtwirkung zu übertragen. Falls man in der Anordnung von Fig.Io die Schleifen 3 und 3a etwas entkoppeln will, kann man die Schleifen gegeneinander versetzen, wie dies in Fig.11 schematisch gezeichnet ist.Because at high frequencies, the skin effect causes the two surfaces of a flat conductor are electrically separated from each other, one can use the same conductor according to the scheme of FIG Use as a common outer conductor for 2 separate feed systems (2 and 2a in Fig. 8). This leads to a simplification of the structure, if two adjacent groups of radiators are sufficient have a small distance. Using the technique shown in Fig. 5, such a structure has the one shown in Fig. 9 Cross-section with a flat conductor 1 and two dielectric plates 4 and 4a on either side of the conductor 1. The Conductors 2 and 3 form one conductor system on one dielectric plate as shown in Figure 6a, conductors 2a and 3a on top second dielectric plate the corresponding second conductor system. The conductor loops 3 and 3a are applied, for example opposite edges of the conductor 1 in order to decouple the two emitter grids as much as possible. The arrangement of 2 ladder systems can also be done according to the cross section of Fig.Io, in which both radiating conductor loops 3 and 3a on the same The edge of the conductor 1. Such an arrangement is for example suitable for two different frequencies with separate feed lines with almost the same directional effect transfer. If you want to decouple loops 3 and 3a in the arrangement of FIG move, as shown schematically in Fig.11 is.

Die im Folgenden beschriebene, weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft die optimale Gestaltung der Zwischenleitungen 2, der Leiterschleifen 3 und der Kante des Leiters 1. Wegen des Reziprozitätsgesetzes für Sende- und Empfangsantennen, kann die folgende Beschreibung auf Sendeantennen beschränkt werden. Jede dieser Sendeantennen ist in gleicher Form mit gleichen Eigenschaften als Empfangsantenne verwendbar.The further embodiment of the invention described below relates to the optimal design of the intermediate lines 2, the conductor loops 3 and the edge of the conductor 1. Paths of the reciprocity law for transmitting and receiving antennas, the following description can be limited to transmitting antennas will. Each of these transmitting antennas can be used as a receiving antenna in the same form with the same properties.

Die Impedanz und die Ausstrahlung jeder Stromschleife kann wesentlich durch die Formgebung der in Fig. 5 rechts liegenden Kante des Leiters 1 beeinflußt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Kante erhält der Leiter 1 am Ort jederThe impedance and radiation of each current loop can be significant can be influenced by the shape of the edge of the conductor 1 on the right in FIG. In a preferred Embodiment of this edge is given to the conductor 1 at the location each

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Stromschleife die in den Fig.2 und 5 gezeichnete Einbuchtang. Die dadurch zwischen benachbarten Stromschleifen entstandenen Vorsprünge des Leiters 1 ergeben beispielsweise eine Abschirmung zwischen den benachbarten Stromschleifen, die bei Anwesenheit vieler Strahlungszentren vorteilhaft ist, um die unübersichtlichen Kopplungen zwischen den Strahlungszentren zu verminden. Current loop the indentation shown in FIGS. 2 and 5. The projections of the conductor 1 thus created between adjacent current loops result, for example, as a shield between the neighboring current loops, which is advantageous in the presence of many radiation centers in order to reduce the confusing coupling between the radiation centers.

Es werden aber auch auf dem Außenleiter 1 durch die Felder der Schleifen 3 zusätzliche Ströme nach Art von Wirbelströmen entstehen (insbesondere an den Außenkanten des Leiters 1) und diese Ströme werden durch ihre Felder die Abstrahlung der Schleifen (und dadurch die Richtwirkung der Antenne) und die Impedanz der Schleife beeinflussen. Die Auswirkung solcher Effekte hängt von der Tiefe der Einbuchtung ab, die im Grenzfall auch sehr klein sein kann (wie in Fig.11 gezeichnet), aber auch eine Tiefe bis zu einer Viertelwellenlänge haben kann. Bei tiefen Einbuchtungen können in der Einbuchtung Resonanzen entstehen mit Kantenströmen I und elektrischen Feldern E, wie sie in Fig.12 schematisch gezeichnet sind. In Fig.l2ageben Strömunglinien mit Pfeilen die geschlossenen Stromkreise der Kantenströme des Leiters 1 und der Verschiebungsströme längs der elektrischen Feldlinien E der Einbuchtung im Resonanzfall an. Durch einen solchen angekoppelten Resonanzkreis wird die Impedanz der Schleife 3 wesentlich verändert. Fig.12b zeigt diese Impedanz in der komplexen Widerstandsebene. Die Kurve wird mit wachsender Frequenz in Richtung der gezeichneten Pfeile durchlaufen. Die entstehende Impedanzschleife kann in bekannter Weise für Breitbandschältungen verwendet werden. Beispielsweise zeigt in der Umgebung des Resonanzpunkts der Pfeil nach unten. Ein solcher Impedanzverlauf kann in der Umgebung der Resonanz bei geeigneter Dimensionierung die Frequenzabhängigkeit der anschließenden Vierpole 2 kompensieren, die als verlustfreie Vierpole durchweg einen entgegengesetzten Frequenzgang haben. Es ist für Antennen mit elektrischen Dipolen bekannt, daß man zur Erzielung einer bestimmten Richtwirkung bestimmte Amplituden und Phasen der Ströme in den Dipolen benötigt. Gleiches gilt für die Leiterschleifen 3 als Ausgangspunkte elektromagnetischer Strahlung mit dem Unterschied, daß ein elektrischer Dipol ein Strahlungs-Null in Richtung derHowever, additional currents in the manner of eddy currents will also arise on the outer conductor 1 due to the fields of the loops 3 (especially at the outer edges of the conductor 1) and these currents are the radiation of the loops through their fields (and thereby the directivity of the antenna) and the impedance of the loop. The impact of such effects depends on the depth of the indentation, which in the borderline case can also be very small (as shown in Fig. 11), but also a depth can be up to a quarter wavelength. In the case of deep indentations, resonances can arise in the indentation with edge currents I and electric fields E, as shown schematically in Fig.12. In Fig.l2a flow lines with Arrows indicate the closed circuits of the edge currents of the conductor 1 and the displacement currents along the electric field lines E of the indentation in the case of resonance. With such a coupled resonance circuit, the impedance of the loop 3 changed significantly. Fig.12b shows this impedance in the complex Resistance level. The curve becomes with increasing frequency traverse in the direction of the arrows drawn. The resulting impedance loop can be used in a known manner for broadband circuits be used. For example, the arrow points downwards in the vicinity of the resonance point. Such an impedance curve Can compensate for the frequency dependence of the connected four-pole 2 in the vicinity of the resonance with suitable dimensioning, which as lossless four-pole terminals consistently have an opposite frequency response. It is for antennas with electrical Dipoles known that to achieve a certain directional effect, certain amplitudes and phases of the currents in the Dipoles needed. The same applies to the conductor loops 3 as starting points for electromagnetic radiation with the difference that an electric dipole has a radiation zero in the direction of the

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Dipolachse besitzt, während die Stromschleife ein Strahlungsnull senkrecht zur Schleifenebene hat. Die maximale Strahlung liegt in der Ebene der Stromschleifen dar Fig.2, im Folgenden "Hauptebene" genannt. Die Verteilung der Strahlung in uar Hauptebene hängt ab von der Amplitude und Phase der von jeder Schleife ausgehenden Teilwelle und vom Abstand der Schleifen (Strahlungszentren).Has dipole axis, while the current loop has a radiation zero perpendicular to the loop plane. The maximum radiation is in the plane of the current loops shown in Fig.2, in the following Called the "main level". The distribution of radiation in uar main plane depends on the amplitude and phase of each Partial wave emanating from the loop and the distance between the loops (radiation centers).

Es.'ist ein weiterer Vorteil der Anordnung von Fig2, daß wegen der Serienschaltung der Schleifen in der Speiseleitung die Impedanzen der Einzelsschleifen klein sein dürfen, so daß relativ kleine Schleifen verwendet werden können. Man kann eine vorgeschriebene Schleifenfläche dadurch erreichen, daß man sie in Fig.2 nach rechts hin ausdehnt, während die Schleifenabmessungen in senkrechter Richtung klein bleiben kann. Dies gibt grosse Freiheit hinsichtlich der Wahl des senkrechten AbstandesAnother advantage of the arrangement of FIG the series connection of the loops in the feed line, the impedances of the individual loops may be small, so that relatively small bows can be used. A prescribed loop area can be achieved by placing it in Fig. 2 expands to the right, while the loop dimensions in the vertical direction can remain small. This gives great Freedom to choose the vertical distance

,aus Dipolen, from dipoles

der Schleifen. Dagegen haben die Flächenantennen!/wegen der Parallelschaltung der Dipole und der deswegen zu fordernden- Hochohmigkeit durchweg Resonanzlängen in der Größe einer halben Wellenlänge und daher einen relativ großen Raumbedarf noch oben und unten, der kaum Variationen des senkrechten Abstandes der Dipole gestattet.the loops. In contrast, the planar antennas have! / Because of the parallel connection of the dipoles and the high resistance to be demanded therefore consistently resonance lengths in the size of half a wavelength and therefore a relatively large amount of space above and below, with hardly any variation in the vertical spacing of the Dipoles permitted.

Die Antenne nach der Erfindung hat'zur Erzielung eines vorgeschriebenen Richtdiagramms folgende Variationsmöglichkeiten:The antenna according to the invention has to achieve a prescribed Directional diagram, the following possible variations:

Wahl des Abstandes benachbarter Schleifen, der überall gleich, aber auch verschieden sein kann.Choice of the distance between neighboring loops, which can be the same everywhere but also different.

Wahl der Flächen der Leiterschleifen, die überall gleich, aber auch verschieden sein kann.Choice of surfaces of the conductor loops that are the same everywhere, but can also be different.

Wahl des Stromes in der einzelnen Leiterschleife nach Amplitude und Phase.Choice of the current in the individual conductor loop according to amplitude and phase.

Die bevorzugte Wahl von Abstand, Schleifenfläche und Strom erfolgt so, daß die Zwischenleitungen 2 möglichst einfach werden und die Frequenzabhängigkeit der Anordnung möglichst klein wird. Hierbei sind naturgemäß je nach der angestrebten Richtwirkung verschiedene Ausführungsformen zu wählen. Die Amplituden und Phasen der Ströme in den Leiterschleifen ergeben sich aus dem The preferred choice of distance, loop area and current is made so that the intermediate lines 2 are as simple as possible and the frequency dependence of the arrangement is as small as possible. Here, of course, different embodiments are to be selected depending on the desired directional effect. The amplitudes and phases of the currents in the conductor loops result from the

4098 13/053 44098 13/053 4

Speisesystem^dessen Ersatzschaltung in Fig.13 dargestellt ist. Hierbei sind die Z die Impedanzen der aufeinanderfolgenden Leiterschleifen und die L die als Leitungsstücke dargestellten, verlustfreien Vierpole, die die Leiterstücke 2 zusammen mit dem Leiter 1 bilden. Die Schleifenimpedanzen Z und die Zwischenleitungen L müssen so gestaltet werden, daß die Amplituden und Phasen der Schleifenströme die richtigen Werte erhalten. Z ist die Impedanz, die zwischen dem einen Ende der ersten Schleife und der leitenden Grundplatte 1 liegt. Z soll vorzugsweise ein reiner Blindwiderstand sein, damit Z keine Wirkleistung verbraucht und die gesamte verfügbare Wirkleistung abgestrahlt wird. Zur Vereinfachung der formelmäßigen Darstellung ist es zweckmäßig, Z als Bestandteil der letzten Schleife anzusehen und die Summe Z + Z. als die Impedanz der letzten Schleife zu bezeichnen.Feed system ^ whose equivalent circuit is shown in Fig.13. Here the Z are the impedances of the successive conductor loops and the L are those shown as line pieces, Lossless four-pole terminals, which form the conductor pieces 2 together with the conductor 1. The loop impedances Z and the intermediate lines L must be designed in such a way that the amplitudes and phases of the loop currents are given the correct values. Z is the impedance that lies between one end of the first loop and the conductive base plate 1. Z should preferably be a pure reactance so that Z does not consume any real power and the entire available real power is radiated. To simplify the formulaic representation it is convenient to view Z as part of the final loop and the sum Z + Z. as the impedance of the last loop to call.

Es gibt naturgemäß viele mögliche Schaltungen, jedoch wird man bei der technischen Realisierung einige besonders einfache FaI-* Ie bevorzugen. In einer berienschaltung ist der einfachste Fall dann erreicht, wenn der durch die in Serie geschalteten Impedanzen Z_n fliesende Strom I_n überall gleich groß ist: I_n= I. Hierzu gehört, daß alle Leitungsstücke L mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sind, also eine fortschreitende Welle mit überall gleicher Stromamplitude führen. Die Phasendrehung durch eine solche Leitung ist dann proportional ihrer Länge und die Phasendifferenz der Ströme der verschiedenen Strahlungszentren in einfachster Weise durch richtige Einstellung der Länge der Zwischenleitung zu erreichen. Da eine Leitung mit fortschreitender Welle die Impedanz nicht transformiert, ist im vorliegenden Fall die Einstellung der gewünschten Phasendifferenzen durch Änderung der Leitungslänge ohne Einfluß auf die Größe des Stroms und ohne Einfluß auf die Impedanzverhältnisse.Naturally, there are many possible circuits, but some particularly simple cases will be preferred for technical implementation. In a berienschaltung the simplest case is reached when the _n-flowing current I through the series connected impedances Z _n equal everywhere: part I _n = I. For this purpose that all line sections L are terminated with its characteristic impedance, which is a progressive Lead a wave with the same current amplitude everywhere. The phase rotation through such a line is then proportional to its length and the phase difference of the currents of the various radiation centers can be achieved in the simplest way by correct setting of the length of the intermediate line. Since a line does not transform the impedance as the wave progresses, in the present case the setting of the desired phase differences by changing the line length has no influence on the magnitude of the current and has no influence on the impedance relationships.

Wenn in Fig.13 alle Zwischenleitungen mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sein sollen, dann müssen die Impedanzen Z_ + Z,, Z- und Z₃ reine Wirkwiderstände sein.If in Fig. 13 all intermediate lines are to be terminated with their characteristic impedance, then the impedances Z_ + Z ,, Z- and Z _{3 must be} pure resistances.

409813/0 53409813/0 53

- Xl -- Xl -

O)O)

Ferner müssen die WeIlenwiderstände Z-. von L., und Z_T ., von L-, folgenden Bedingungen genügenFurthermore, the wave resistances Z-. von L., and Z _T. , von L-, satisfy the following conditions

vonfrom

(5)(5)

Allgemein bei beliebig vielen Schleifen gilt für die n-te SchleifeIn general, for any number of loops, the following applies to the nth loop

Wenn die Abstände der Strahlungszentren gegeben sind, kennt man aus der Theorie der Richtantennen für eine verlangte Richtwirkung die Leistung P , die das n-te StrahlungsZentrum mit Hilfe der zu ihm gehörenden Teilwelle in den Raum abstrahlen muß. Wenn der Wechselstrom I durch die Gesamtschaltung bekannt ist, ist für die n-te SchleifeIf the distances between the radiation centers are given, one knows from the theory of directional antennas, for a required directional effect, the power P, which the nth radiation center uses the partial wave belonging to it must radiate into space. If the alternating current I is known through the overall circuit, is for the nth loop

1? (8)1? (8th)

(9)(9)

409-8 1-3/0534409-8 1-3 / 0534

ist dann der !*⁷irkwider stand, den die n-te Schleife in die Schaltung der Fig.7 einbringt. Mit diesen Gleichungen liegt dann auch die Dimensionierung der Wellenwiderstände der Zwischenleitungen fest.is then the * ⁷ irkwider stand, to the n-th loop is introduced into the circuit of Figure 7. With these equations, the dimensioning of the wave resistances of the intermediate lines is then determined.

Eine zweite einfache Lösung liegt vor, wenn alle strahlenden Schleifen gleich sind und daher die gleiche Impedanz R=R haben. Mit der auszustrahlenden Leistung P der η-ten Teilwelle berechnet man dann den Strom der η-ten Schleife alsA second simple solution is when all radiating loops are the same and therefore the same impedance R = R to have. With the power P to be emitted of the η-th partial wave the current of the η-th loop is then calculated as

T ^V ^ r„. (ίο) T ^ V ^ r ". (ίο)

In diesem Fall müssen dann die Zwischenleitungen L eine stromtransformierende Wirkung haben, d.h. den Eingangsstrom I_n+1 in einen Strom I transformieren. Dies geschieht beispielsweise mit einer Exponentialleitung, deren Länge so zu wählen ist, daß sie die notwendige Phasendrehung ergibt. In Fig.13 wäre dannIn this case, the intermediate lines L must then have a current-transforming effect, ie transform the input current I _{n + 1} into a current I. This is done, for example, with an exponential line, the length of which is to be chosen so that it results in the necessary phase rotation. In Fig. 13 would then be

(11)(11)

Z, =Z, =

Durch die Leitung L fließt die Leistung Pt_/ und zwar istThe power Pt_ / flows through the line L, namely is

(14) (15)(14) (15)

Die Exponentialleitung L hat am Eingang den Wellenwiderstand Z_ und am Ausgang den Wellenwiderstand Z, . Es ist bei ver lustlosen LeitungenThe exponential line L has the characteristic impedance Z_ at the input and the characteristic impedance Z_ at the output. It is at ver listless lines

Λ09813/0534Λ09813 / 0534

„ 1 τ ^ γ /r ^y ⁽¹⁶⁾ "1 τ ^ γ / r ^ y ⁽¹⁶⁾

2-1 ¹UtO, ⁼ 4 Λ i 2-1 ¹ UtO, ⁼ 4 Λ i

φ _φ _

ί-2-ί-2-

λ T^ λ T ^

(17)(17)

Aus den Gl. (lo) bis (18) lassen sich die Eingangs-, und Ausgangswellenwiderstände berechnen.From Eq. (lo) to (18) the input and output wave resistances to calculate.

^{tf 1}^ ^ ^{tf 1} ^ ^

oder allgemeinor in general

φ A0981 3/053A φ A0981 3 / 053A

(21)(21)

Alle genannten Zwischenleitungen L (homogene und exponentiel-Ie) kann man in bekannter Weise bei gleichen Vierpoleigenschaften, aber in reduzierter geometrischer Länge durch LC-Schaltungen, d.h. durch einen Leiter 2 wechselnder Breite wie in Fig.14 ersetzen.All mentioned intermediate lines L (homogeneous and exponential-Ie) can be achieved in a known way with the same four-pole properties, but with a reduced geometric length by means of LC circuits, i.e. replace it with a conductor 2 of varying width as in Fig. 14.

Da zwischen den Einzelelementen ein Abstand besteht und die Leiter der Leitungsstücke 2 und der Leiterschleife 3 nicht beliebig kurz sein können, sind Blindkomponenten des Speiseleitungssystems und dementsprechend Phasendrehungen durch dieses System unvermeidbar. Es gibt eine durch die Längen der verwendeten Leiter festgelegte Mindestphasendrehung, weil die Welle nicht schneller als mit Lichtgeschv.'indigkeit laufen kann. Diese Mindestphasendrehungen sind oft größer als die für die Speisung der Einzelschleifen geforderten Phasendrehungen. Dies trifft insbebesondere zu für das häufig vorkommende Beispiel einer Strahlercjruppe, deren Strahlungsmaximum senkrecht zu derjenigen Geraden liegt, auf der die Strahler angeordnet sind, und die eine gleichphasige Speisung der Einzelstrahler verlangt. Dan Beispiel gleichphasiger Etromschleifon v/ird im Folgenden näher beschrieben, wobei jedoch einige der dabei entv/ickeltan Prinzipien (z.B. die Erzielung minimaler Fraquenzabhängigkeit) auch für allgemeinere Fälle mit andersartiger Richtv.'irkung vorteilhaft angewendet werden können. Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung sind daher 'Taßnahmen zur Erzeugung glaichphasiger Ströme in den Einzelelementen. Diese Maßnahmen sind verschiedenartiger Natur je nachdem, ob die Antenne für eine einzige Frequenz oder für ein Frequenzband benutzt werden soll. Bei einer Antenne für eine einzige Frequenz nacht man beispielsweise die Zwischenleitungen 2 so lang, daß zwischen den Strahlungszentren eine Phasendifferenz von 360° besteht, also die elektrisch wirksame Länge der Leitung zwischen den Strahlungszentren gleich einer Wellenlänge ist. Since there is a distance between the individual elements and the conductors of the line sections 2 and the conductor loop 3 are not arbitrary can be short, are reactive components of the feed line system and, accordingly, phase rotations through this system unavoidable. There is a minimum phase rotation determined by the lengths of the conductors used because the wave is not going faster than can run at the speed of light. These minimum phase rotations are often greater than the phase rotations required to feed the individual loops. This is particularly true for the frequently occurring example of a group of radiators whose radiation maximum is perpendicular to that straight line is on which the radiators are arranged, and the one in-phase Feeding of the individual radiators required. Dan example in phase Etromschleifon is described in more detail below, where however, some of the principles developed in the process (e.g. the Achieving minimal frequency dependency) can also be used advantageously for more general cases with a different directional effect can. An essential part of the invention are therefore 'Measures to generate currents in the same phase in the individual elements. These measures vary in nature depending on whether the antenna is for a single frequency or for a frequency band should be used. In the case of an antenna for a single frequency, for example, the intermediate lines 2 are long enough that there is a phase difference of 360 ° between the radiation centers, i.e. the electrically effective length of the line between the radiation centers is equal to one wavelength.

Bei Antennen für ein größeres Frequenzband ist die Phasendrehung durch Leitungen stets frequenzabhängig, und zwar umso mehr, je langer der Weg der Welle auf der Speiseleitung zwischen dem Anschlußpunkt des speisenden Generators und der betreffenden strahlenden Leiterschleife ist. Bei breitbandigen Antennen muß man da-In antennas for a larger frequency band, the phase shift caused by lines is always frequency-dependent, and the more so, the more longer the path of the wave on the feed line between the connection point of the feeding generator and the relevant radiating conductor loop. With broadband antennas you have to

409813/0536 ^ßAD 409813/0536 ^ßAD

her Anordnungen wählen, bei denen die Frequenzabhängigkeit der Phasendrehung möglichst gering ist und deshalb vor allem der Gesamtweg der Welle durch das Speisesystem hindurch möglichst kurz ist. Im folgenden v/erden 2 Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, die kürzestmögliehe Wellenwege ergeben. Beide Lösungen machen Gebrauch von den bereits in Fig.2 gezeichneten Einbuchtungen der Kante des Leiters 1. Fig.15 zeigt, daß bei passender Gestaltung der Einbuchtung das Leitersystem 2 und 3 geradlinig aufgebaut sein kann und dann der Wellenweg nicht langer ist als die durch die geforderte Richtwirkung vorgeschriebene Gesamtlänge der Antenne. Auch die in Fig.7 gezeichnete Anordnung kann nach der Darstellung in Fig.16 mit geradlinigem Leiterverlauf gebaut werden. Ein weitgehend geradliniger Aufbau des Speisesystems ist also eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung.Select arrangements in which the frequency dependence of the phase rotation is as low as possible and therefore above all the The total path of the shaft through the feed system is as short as possible. Two embodiments of the invention are shown below which result in the shortest possible wave paths. Both Solutions make use of the indentations of the edge of the conductor 1 already drawn in FIG With a suitable design of the indentation, the ladder system 2 and 3 can be constructed in a straight line and then the wave path cannot is longer than that prescribed by the required directivity Total length of the antenna. The arrangement shown in FIG. 7 can, according to the illustration in FIG. 16, with a straight line Ladder route can be built. A largely linear structure of the feed system is therefore a preferred embodiment the invention.

Eine v/eitere entscheidende Verminderung der Leitungslänge und der damit verbundenen :lindestphasendrehung tritt ein, wenn man die in Fig. 17 gezeichnete 'tittenspeisung verwendet. Die Speiseleitung S wird in der ^Tiitte der Gruppe eingeführt. Zu einem Verzweigungspunkt V teilt sich der Stron auf und fließt zur Hälfte nach oben in die obere Hälfte der Antenne und zur Hälfte nach unten in die untere Hälfte der Antenne. Der "lindestweg der WeI-Ie durch das phasendrehende Leitersystem 2," und 3 berechnet sich jetzt aus dem Abstand des Verzweigungspunkt V von Antennenende und ist nur noch gleich der halben Gesamtlänge der Gruppe. Hierdurch wird die Freguenzabhangigkeit der Phasendrehung wesentlich vermindert. Die in Fig.17 gezeichneten Stromrichtungen im Verzweigungspunkt zeigen, daß der £ troiu in der oberen Antennenhälf te umgekehrte Richtung hat wie in der unteren Hälfte der Antenne. Zwischen den Strömen in den beiden Antennenhälften tritt dadurch im Verzweigungspunkt eine Phasendifferenz von 180 ein. Diese muß bei gleichphasiger Speisung aller Einzelstrahler dadurch ausgeglichen werden, daß die Anfangsstücke 2a und 2b der beiden Speisungen verschiedenartig aufgebaut sind und verschiedene Phasendrehung erzeugen, beispielsweise die /abstände der beiden Einzelstrahler 3a und 3b vom Verzweigungspunkt verschieden groß sind.A further decisive reduction in the line length and the associated minimum phase rotation occurs when the breast feed shown in FIG. 17 is used. The feed line S is in the ^T group iitte introduced. The current splits up at a branch point V and flows half upwards into the upper half of the antenna and half downwards into the lower half of the antenna. The "minimum path of the way through the phase-rotating conductor system 2," and 3 is now calculated from the distance of the branch point V from the antenna end and is only equal to half the total length of the group. This significantly reduces the frequency dependence of the phase rotation. The directions of the current at the branching point shown in Fig. 17 show that the direction of the troiu in the upper half of the antenna is opposite to that in the lower half of the antenna. As a result, a phase difference of 180 occurs between the currents in the two antenna halves at the branching point. This must be compensated with in-phase feeding of all individual radiators by the fact that the starting pieces 2a and 2b of the two feeds are constructed differently and produce different phase rotations, for example the distances between the two individual radiators 3a and 3b from the branch point are different.

■ 409813/0534■ 409813/0534

Diese Mittenspeisung hat einen weiteren, für die Verwendung der Antenne in einem größeren Frequenzbereich entscheidenden Vorteil. Da eine gewisse Frequenzabhängigkeit der Phasendrehung wegen der Mindestweglängen unvermeidbar ist, werden frequenzabhängige Phasenfehler der Speisung existieren und die resultierende Richtwirkung frequenzabhängig etwas vom Sollwert abweichen. In der Anordnung der Fig.17 ist jedoch bei symmetrischem Aufbau der beiden Antennenhälften der Phasenfehler längs der oberen Antennenhälfte gleich dem Phasenfehler längs der unteren Antennenhälfte, d.h. der Phasenfehler ist längs der Gesamtantenne symmetrisch, bezogen auf den Verzweigungspunkt. Während unsymmetrische Phasenfehler eine Drehung der Hauptstrahlungsrichtung verursachen, haben symmetrische Phasenfehler keinen Einfluß auf die Ilauptstrahlungsrichtung und bei längeren Gruppen mit kleiner Halbwertsbreite auch keinen meßbaren Einfluß auf die Halbwertsbreite.This center feed has a further advantage, which is decisive for the use of the antenna in a larger frequency range. Since a certain frequency dependency of the phase rotation is unavoidable because of the minimum path lengths, frequency-dependent There are phase errors in the supply and the resulting directivity deviate somewhat from the setpoint depending on the frequency. In the arrangement of FIG. 17, however, when the two antenna halves are constructed symmetrically, the phase error is longitudinal of the upper half of the antenna is equal to the phase error along the lower half of the antenna, i.e. the phase error is along the Overall antenna symmetrical, related to the branch point. During asymmetrical phase errors a rotation of the main radiation direction cause, symmetrical phase errors have no influence on the direction of radiation and at longer groups with a small half-width also had no measurable influence on the half-width.

Die einfachste Form der Speisung in Fig.17 tritt ein, wenn der geometrische Abstand benachbarter Strahlungszentren so gewählt wird, daß die Zwischenleitung 2 eine Phasenverschiebung von 360° erzeugt, d.h. die Länge der nahezujijeradlinig verlaufenden Zwischenleitung 2 bei der Mittenfrequenz des Betriebsfrequenzbereichs gleich einer Wellenlänge dieser Speiseleitung (unter Berücksichtigung des Dielektrikums) ist. Dies bedingt jedoch einen iMindestabstand benachbarter Strahlungszentren, der nicht immer optimal ist.The simplest form of supply in Fig. 17 occurs when the geometric spacing of adjacent radiation centers is chosen so that the intermediate line 2 has a phase shift of 360 °, i.e. the length of the almost straight line Intermediate line 2 at the center frequency of the operating frequency range equal to a wavelength of this feed line (under Consideration of the dielectric) is. However, this requires a minimum distance between neighboring radiation centers, which is not is always optimal.

Von der praktischen Durchführung der Aufgabe her ist es die beste Lösung, wenn man möglichst viele Einzelstrahler in der vorgeschriebenen Gesamtlänge unterbringt. Da in der Praxis kein Strahler exakt die theoretischen Stromwerte besitzen wird, ist die wirkliche Richtwirkung immer schlechter als die theoretische. Dies macht sich besonders in den Nullstellen und in den Nebenzipfeln des Strahlungsdiagramms bemerkbar. Je mehr Einzelstrahler an der Entstehung der Richtwirkung beteiligt sind, desto weniger machen sich statistisch verteilte Fehler des Stromes in den Einzelstrahlern bemerkbar. Eine bevorzugte Form dieser Antenne sind also Gruppen mit kleinstmöglichem Abstand benachbarter Strahler. In diesem Fall sind Zwischenleitungen mit einer Phasendrehung von 360° zwischen benachbarten Einzelstrahlern ^ 409813/0 5 34 In terms of the practical implementation of the task, the best solution is to accommodate as many individual radiators as possible in the prescribed total length. Since in practice no radiator will have exactly the theoretical current values, the real directivity is always worse than the theoretical. This is particularly noticeable in the zeros and in the side lobes of the radiation diagram. The more individual radiators are involved in the creation of the directional effect, the less statistically distributed errors in the current are noticeable in the individual radiators. A preferred form of this antenna are groups with the smallest possible distance between adjacent radiators. In this case there are intermediate lines with a phase shift of 360 ° between adjacent individual radiators ^ 409813/0 5 34

unzweckmßig, weil diese eine sehr große, elektrisch wirksame Gesamtlänge des Speisesystems erzeugen würden.inconvenient because this is a very large, electrically efficient one Total length of the feed system would produce.

Wenn man sehr viele Einzelstrahler gleicher Phase benötigt/ ist es vorteilhaft, die Zwischenleitungen 2 bei der Mittenfrequenz mit der Phasendrehung Null auszustatten. Soweit diese Phasendrehung durch den induktiven*Blindwiderstand der Schleife 3 und der Zwischenleitung 2 entsteht, wird dieser erfindungsgemäß durch Serienkapazitäten kompensiert. Hierzu dienen nach Fig.18 Serienkapazitäten C~ in Serie zu den Leitungen 2 und / oder Serienkapazitäten C₃ in Serie zu den Schleifen 3. Soweit die Phasendrehung durch Kapazitäten zwischen dem Leiter 1 und dem Leiter 2 entsteht, werden sie durch Induktivitäten L. und / oder Lj-kompensiert, die zwischen dem Leiter 1 und dem Leiter 2 liegen. Dadurch entstehen Schaltungen nach dem Prinzip von Fig.19, die bei Resonanzabstimmung'keine Phasendrehung erzeugen. Die Serienkapazitäten liegen in Unterbrechungsstellen der durchgehenden Speiseleitung. Bei höheren Frequenzen und Anordnungen nach Fig.5 werden sie vorzugsweise in gedruckter Form hergestellt. Fig.20 zeigt oben eine bevorzugte Ausführungsform einer gedruckten Serienkapazität in Serie zu einer Schleife 3, angeordnet in der Einbuchtung des Leiters 1. Falls Serienkapazitäten solcher Form zu klein sind, kann man wie in Fig.2o unten einen zusfiätzliehen Leiter 5 auf die dielektrische Platte 4 in der Ebene des Leiters 1 drucken und so die Serienkapazität vergrößern.If a large number of individual radiators of the same phase are required / it is advantageous to equip the intermediate lines 2 with zero phase rotation at the center frequency. Insofar as this phase shift is caused by the inductive reactance of the loop 3 and the intermediate line 2, this is compensated according to the invention by series capacitances. 18 series capacitances C ~ in series with the lines 2 and / or series capacitances C ₃ in series with the loops 3 are used for this purpose / or Lj-compensated, which lie between the conductor 1 and the conductor 2. This results in circuits based on the principle of FIG. 19, which do not produce a phase shift when tuned to resonance. The series capacities lie in interruption points of the continuous feed line. At higher frequencies and arrangements according to Figure 5, they are preferably produced in printed form. At the top, FIG. 20 shows a preferred embodiment of a printed series capacitance in series with a loop 3, arranged in the indentation of the conductor 1. If series capacitances of this type are too small, an additional conductor 5 can be attached to the dielectric plate, as in FIG 4 print in the level of conductor 1, thus increasing the series capacity.

Die Induktivitäten L₄ und L₅ der Fig.18 werden bei höheren Frequenzen vorzugsweise in gedruckter Form hergestellt, beispielsweise durch Aussparungen.in Leiter 1 wie in Fig.21, so daß ein Leiter 6 entsteht, der an einem Ende mit dem Leiter 1 verbunden ist, am anderen Ende kapazitiv oder leitend (durch das Dielektrikum 4 hindurch) mit dem Leiter 2.The inductances L ₄ and L ₅ of FIG. 18 are preferably produced in printed form at higher frequencies, for example through recesses in conductor 1 as in FIG. 21, so that a conductor 6 is formed which is connected to conductor 1 at one end is, at the other end capacitive or conductive (through the dielectric 4 through) with the conductor 2.

Man kann die Richtwirkung einer geradlinigen Gruppe in einer zur Geraden senkrechten Ebene (hier .horizontale Richtwirkung genannt) dadurch verbessern, daß man die Anordnung nach Fig.2 oder Fig.5 durch eine zur Ebene des Leiters 1 senkrechte und mit diesem leitend verbundene, leitende Wand 7 ergänzt, wie s'iieOne can see the directional effect of a straight group in a plane perpendicular to the straight line (here .horizontal directional effect called) by improving the arrangement according to Fig.2 or Fig.5 by a perpendicular to the plane of the conductor 1 and with this conductively connected, conductive wall 7 supplemented, as s'iie

409813/0534409813/0534

in Fig.22 gezeichnet ist. Der Ort, an dem diese leitende Wand auf den Leiter 1 trifft, bestimmt die erzielte horizontale Richtwirkung. In einer bevorzugten Ausführungsform soll diese leitende Wand nur geringen Abstand von der tiefsten Stelle der Einbuchtungen des Leiters 1 haben, weil dies die beste horizontale Richtwirkung ergibt.is drawn in Fig.22. The place where this conductive wall meets the conductor 1, determines the horizontal directivity achieved. In a preferred embodiment, this should conductive wall only have a small distance from the deepest point of the indentations of the conductor 1, because this is the best horizontal Directivity results.

Eine weitere Verbesserung der horizontalen Richtwirkung tritt ein, wenn man leitende seitliche Wände 8 und 9 einbaut, wie sie in Fig.23 gezeichnet sind. Diese Wände sollen in einer bevorzugten Äusführungsform gleichzeitig lit dem Leiter 7 vorhanden und mit der Rückwand 7 leitend verbunden sein. Es entsteht dadurch ein kastenförmiger Raum, der das Feld der Antenne mitbestimmt. Die optimale Form dieses Kastens kann sehr verschieden sein je nachdem, welche Richtwirkung die Antenne haben soll. Der Kasten kann mit einem Winkel cC >* 90° zwischen Rückwand und Seitenwänden 8 und 9 (Fig.23) eine keilförmige Form haben und ähnlich wie ein Hornstrahler die horizontale Richtwirkung beeinflussen. Der Abstand der Wände 8 und 9 kann längs der Antenne verschieden sein und bei kleinem Abstand die Abstrahlung der betreffenden Strahlungszentren vermindern, bei größerem Abstand die Abstrahlung der betreffenden Strahlungszentren erleichtern und dadurch die vertikale Richtwirkung beeinflussen.A further improvement in the horizontal directivity occurs if conductive side walls 8 and 9 are installed, as shown in FIG. 23. In a preferred embodiment, these walls should be present at the same time as the conductor 7 and be conductively connected to the rear wall 7. This creates a box-shaped space that helps determine the field of the antenna. The optimal shape of this box can be very different depending on the directional effect the antenna should have. The box can have a wedge-shaped shape with an angle cC > * 90 ° between the rear wall and side walls 8 and 9 (Fig. 23) and influence the horizontal directivity similar to a horn antenna. The distance between the walls 8 and 9 can be different along the antenna and, if the distance is small, it can reduce the radiation from the relevant radiation centers, and if the distance is greater, it can facilitate the radiation from the relevant radiation centers, thereby influencing the vertical directivity.

Im Beispiel einer Antenne, deren Hauptstrahlungsrichtung senkrecht zur tragenden Geraden liegt und bei der alle Einzelstrahler gleichphasig gespeist sind, ist es vorteilhaft, die Vorderkanten der Leiter 8 und 9 parallel zur Vorderkante des Leiters zu führen, so daß die von den Vorderkanten gebildete Öffnungsfläche ein Rechteck ist. Bei einer solchen Antenne ist es erwünscht, daß die elektrischen Feldlinien des Nahfeldes möglichst parallel zur Vorderkante des Leiters 1 verlaufen, so daß seitliche Leiter 8 und 9, die parallel zur Vorderkante des Leiters liegen, diese optimale Ausrichtung des elektrischen Feldes fördern. Ein besonders günstiger Einfluß der Seitenflächen 8 und auf das Nahfeld der Antenne tritt ein, wenn die Leiter 8 und 9 senkrecht auf dem Leiter 7 stehen ( OC - 90 ) und der Abstand dieser leitenden Wände vom Leiter 1 gleich einer Viertelwellen-In the example of an antenna whose main radiation direction is perpendicular to the straight line and in which all individual radiators are fed in phase, it is advantageous to run the front edges of the conductors 8 and 9 parallel to the front edge of the conductor so that the opening area formed by the front edges is a rectangle is. In such an antenna it is desirable that the electric field lines of the near field run as parallel as possible to the front edge of the conductor 1, so that lateral conductors 8 and 9, which are parallel to the front edge of the conductor, promote this optimal alignment of the electric field. A particularly favorable influence of the side surfaces 8 and on the near field of the antenna occurs when the conductors 8 and 9 are perpendicular to the conductor 7 ( OC - 90) and the distance between these conductive walls and the conductor 1 is equal to a quarter-wave

40961 3/053440961 3/0534

länge ist. Ein Abstand gleich einer Viertelwellenlänge transformiert den durch die leitende Flächen 8 und 9 gebildeten Kurzschluß des Feldes in einen Leerlauf am Ort der Fläche 1, so daß sich dort ungestört das elektrische Nahfeld aufbauen kann. Die Breite a der Leiter 8 und 9 (Fig.23) wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gleich einer Vierte !wellenlänge gemacht, wodurch sich auf beiden Seiten des Leiters 1 offene Resonanzräume bilden, die mit der Antenne mitschwingen und die Ausbildung des Nahfeldes vorteilhaft' beeinflussen, insbesondere die unvermeidlichen Baufehler und Speisungsfehler der Einzelstrahler wieder etwas ausgleichen.length is. A distance equal to a quarter wavelength transforms that formed by the conductive surfaces 8 and 9 Short-circuit of the field into an open circuit at the location of the surface 1, so that the electrical near field builds up there undisturbed can. The width a of the conductors 8 and 9 (FIG. 23) is equal to a fourth in a preferred embodiment of the invention ! wavelength, as a result of which open resonance spaces are formed on both sides of the conductor 1, which correspond to the antenna resonate and influence the formation of the near field advantageous', in particular the inevitable construction errors and Compensate for the supply errors of the individual radiators a little.

Wie in Fig.24 gezeichnet, kann man mehrere Anordnungen nach Fig.22 ohne Zwischenwünde nebeneinandersetzen und so insbesondere flächenhafte Richtantennen erzeugen. Ebenso kann man wie in Fig. 25 mehrere Antennen mit ka/istenförmiger Umgebung nach Fig.23 nebeneinandersetzen.und so eine bessere Abschirmung zwischen benachbarten Gruppen erreichen als bei der Anordnung nach·* Fig.24. Mit Oa = 90° entsteht so eine Flächenantenne mit ebener Vorderfront wie in Fig.24, mit OC φ 90° eine gekrümmte Vorderfront wie in Fig.26. Die Vorderfront kann dabei je nach der gewünschten Richtwirkung konvex ( ^C^ 90 ) oder konkav ( OC y- 90°) gekrümmt sein. Konkave Krümmung ist günstig für Flächenstrahler mit elektronisch schwankbarem Diagramm und erlaubt größere Schwenkwinkel als Antennen mit ebener Front. Konvexe Flächen geben bei feststehender Hauptstrahlungsrichtung eine bessere Bündelung.As shown in FIG. 24, several arrangements according to FIG. 22 can be placed next to one another without intermediate gaps and in this way, in particular, planar directional antennas can be produced. Likewise, as in Fig. 25, several antennas with a box-shaped environment according to Fig. 23 can be placed next to one another and thus better shielding between adjacent groups can be achieved than with the arrangement according to Fig. 24. With Oa = 90 °, a surface antenna is created with a flat front as in Fig. 24, with OC φ 90 ° a curved front as in Fig. 26. The front can be curved convex (^ C ^ 90) or concave ( OC y- 90 °) depending on the desired directional effect. Concave curvature is favorable for surface radiators with an electronically adjustable diagram and allows larger swivel angles than antennas with a flat front. If the main radiation direction is fixed, convex surfaces provide better focusing.

Setzt man ausreichend viele gleiche Kästen mit fit "^ 90 nebeneinander, so entsteht ein geschlossenes Gebilde wie in Fig.27a, dessen Außenfläche annähernd ein Zylinder ist. Werden alle diese Gruppen gleichphasig gespeist, so entsteht ein Rundstrahler, durch dessen innere öffnung ein HaltenaSfe geführt werden kann, ohne daß das Wellenfeld der Antenne durch den Haltemast wesentlich gestört wird. Bei einem solchen Flächenstrahler aus mehreren Gruppen nebeneinander kann man Gruppen gleicher Länge, aber auch Gruppen ungleicher Länge kombinieren und durchSubstituting sufficiently many of the same boxes with fit "^ 90 side by side, a closed structure is formed as shown in FIG.27A, the outer surface of approximately a cylinder. If in phase fed all these groups, there arises an omnidirectional, guided by the inner opening a HaltenaSfe can be without the wave field of the antenna is significantly disturbed by the support mast

A09813/.0634A09813 / .0634

geeignete Wahl der Längen der Gruppen bestimmte Richtwirkungseffekte erzeugen. Beispielsweise ist bei ebenen Flächenstrahlern bekannt, daß bei verminderter Randstrahlung die Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms kleiner werden. Fig.28 zeigt schematisch, wie man in der Horizontalen diese verminderte Randstrahlung dadurch erreichen kann, daß man die Längen der Einzelgruppen von der Antennenmitte zum Antennenrand hin systematisch kleiner werden läßt.suitable choice of the lengths of the groups, certain directivity effects produce. For example, in the case of flat surface emitters, it is known that with reduced edge radiation, the secondary lobes of the radiation diagram become smaller. Fig. 28 shows schematically how this was reduced horizontally Edge radiation can be achieved by changing the lengths of the individual groups from the center of the antenna to the edge of the antenna can be systematically smaller.

Das Innere der kastenförmigen Einzelgruppen kann mit Dielektrikum vollständig gefüllt werden. Dieses Dielektrikum kann ein Schaumstoff mit einer Dielektrxzitätskonstanten in der Nähe von 1 sein, der keine elektromagnetischen Wirkungen hat und die mechanische Steifigkeit des Gebildes erhöht, und als Schutz des Systems gegen mechanische Beschädigung oder gegen Wettereinflüsse dient. Dieses Dielektrikum kann aber auch eine höhere Dielektrizitätskonstante haben und zusätzlich die elektromagnetischen Felder beeinflussen. Die Antenne mit den vollständig gefüllten Kästen hat dann schematisch Formen, wie sie als Beispiele die Fig.27a und b zeigen. Falls eine Schaumstoff-Füllung verwendet wird, ist es vorteilhaft, die Oberfläche des Schaumstoffs durch eine dünne, dielektrische Deckschicht höherer Festigkeit zu schützen.The interior of the box-shaped individual groups can be completely filled with dielectric. This dielectric can be a foam with a dielectric constant close to 1 that has no electromagnetic effects and increases the mechanical rigidity of the structure, and as protection of the system against mechanical damage or against Weather influences is used. However, this dielectric can also have a higher dielectric constant and, in addition, the electromagnetic one Affect fields. The antenna with the completely filled boxes then has schematic shapes like them as examples, FIGS. 27a and b show. If a foam filling is used, it is advantageous to cover the surface of the foam with a thin, dielectric cover layer higher strength to protect.

4098 13/063 44098 13/063 4

Claims

Light antenna made up of several individual radiators, in which the radiation centers of the individual radiators are all on a straight line or lie on several parallel straight lines and the individual radiators lying on the same straight line are one have a common feed line, characterized in that the individual radiators current-carrying conductor loops and the one conductor of the common feed line is the outer conductor of the feed line and the feed line largely shielded from the outside, while the second conductor of the feed line is at the location of each individual radiator is interrupted and the conductor loop of the individual radiator at the point of interruption in series with the second conductor the feed line is switched.

Directional antenna according to Claim 1, characterized in that the outer conductor of the feed line is designed in such a way that it acts as a reflector for the associated radiator group.

Directional antenna according to Claim 1, characterized in that the outer conductor of the feed line is a flat surface and the radiating conductor loops over the edge of the outer conductor protrude.

Directional antenna according to Claim 3, characterized in that the inner conductor of the feed line is planar and the inner conductor surface with a constant distance above the outer conductor.

Directional antenna according to Claim 4, characterized in that the surfaces of the current loops lie in the plane of the planar inner conductor of the feed line.

Directional antenna according to Claim 4, characterized in that individual or all surfaces of the current loops are inclined to Lie level of the planar inner conductor.

409813/0 534409813/0 534

JBtJBt

7. Directional antenna according to claim 4, characterized in that the planar outer conductor is conductively connected to it by a to the inner conductor symmetrically lying, flat conductor is supplemented so that both outer conductors together one Have a U-shaped cross-section (Fig. 4).

8. Directional antenna according to claim 4, characterized in that a planar dielectric plate is used as the carrier of the arrangement constant thickness is used and the outer conductor on one side of the plate and the inner conductor on the other side the plate is applied over a large area.

9. Directional antenna according to claim 8, characterized in that a second dielectric on the inner conductor of the feed line Plate (4a in Fig.6b) is placed on the outside with another conductor (la in Fig.6b) and the ladder 1 and la are connected to each other.

10. Directional antenna according to claim 8, characterized in that the radiating conductor loops have planar conductors and these conductors are fixed, e.g., printed, on the dielectric plate.

11. Directional antenna according to claim 10, characterized in that the conductors of the conductor loops on the dielectric on the are on the same side as the inner conductors of the intermediate line and are conductively connected to them.

12. Directional antenna according to / claim 10, characterized in that the conductors of the conductor loops on the dielectric on the are on the same side as the conductor 1, are insulated from this and with the inner conductor of the feed line through the dielectric layer are capacitively connected through (Fig. 20 below, conductor 5)

13. Directional antenna according to claim 3, characterized in that the edge of the flat outer conductor facing the conductor loops has an indentation at the location of each conductor loop, inside which the conductor loop lies (Fig. 2).

409813/0634409813/0634

14. Directional antenna according to claim 13, characterized in that the inner conductor of the feed line and with it connected radiating conductor loops run almost in a straight line (Fig. 15)

15. Directional antenna according to claim 3, characterized in that the radiating conductor loops alternately on two different ones Edges of the conductor 1 emerge and the inner conductor of the feed line alternately forms a loop of the feeds one edge and then a loop of the other edge (Fig.7 and Fig.16).

16. Directional antenna according to claim 1, characterized in that two adjacent radiator groups have a common outer conductor have (Fig. 8)

17. Directional antenna according to claim 8 and 13, characterized in that the planar outer conductor has a dielectric on each side Plate carries and the inner conductor and the current loops of one group on one dielectric plate and the inner conductor and the conductor loops of the second group are applied to the second dielectric plate are.

18. Directional antenna according to claim 17, characterized in that the conductor loops of the two groups are attached to opposite edges of the common outer conductor.

19. Directional antenna according to claim 17, characterized in that the conductor loops of the two groups on the same Edge of the outer conductor lie and the loops of the two groups are shifted against each other so that the loops of one group lie anywhere in the middle between two adjacent loops of the other group (Fig. 11).

20. Directional antenna according to claim 13, characterized in that the indentation of the outer conductor has a depth of about one Quarter wavelength is such that the indentation has a resonant frequency within the operating frequency range.

Λ098 1 3/063AΛ098 1 3 / 063A

21. Directional antenna according to claim 1, characterized in that the same current I flows through all conductor loops and the active component R of each loop impedance Z is set so that each loop is required for the generation the required directional effect required

emits power P, i.e. has the size R = 2P / I, and the length of the intermediate lines is chosen to be that required to produce the desired directivity Phase rotation generated.

22. Directional antenna according to claim 21, characterized in that all loop impedances Z are real resistances (R is the resistance of the η-th loop calculated from the end of the antenna) and all intermediate lines are homogeneous (Z _T is

ii η

Multiple resistance of the η-th intermediate line) and each Intermediate line terminated without reflection due to the load impedance occurring at its end, i.e.

is.

23. Directional antenna according to claim 1, characterized in that all conductor loops have the same effective resistance R. and the current I through the n-th conductor loop is set so that

where P is the active power to be emitted from the η-th conductor loop.

409813/0534409813/0534

24. Directional antenna according to claim 23, characterized in that the impedance of all conductor loops is real and equal is large (effective resistance R) and the intermediate lines Lines with exponentially increasing wave impedance or equivalent lossless four-pole connections are and the nth Line the output characteristic impedance

L%ObPraise

and the input characteristic impedance

where P is the real power radiated by the η-th loop.

25. Directional antenna according to claim 4, characterized in that that the planar inner conductor of the intermediate line have a width that is almost at the shortest intervals changes abruptly (Fig. 14). the change of the conductor width takes place in such a way that the intermediate lines meet the requirements Phase rotation and impedance transformation with if possible achieve a small geometric length.

26. Directional antenna according to claim 2, characterized in that all radiating conductor loops are on the same edge of the outer conductor of the feed line and the currents of all conductor loops are in phase.

27. Directional antenna according to claim 26, characterized in that the intermediate lines between adjacent loops Generate phase rotations of the current of 360 ° or multiples of 360 °.

409813/0534409813/0534

- Js - Js

28. Directional antenna according to claim 15, characterized in that the conductor loops of each edge of the outer conductor lead in-phase currents, but between the currents of the
There is a phase difference of 180 ° between one edge of the outer conductor and the currents of the second edge of the outer conductor and the intermediate line between successive conductor loops produces a phase rotation of 180.

29. Antenna according to claim 1, characterized in that the feed line of the group receives the energy from the feeding
Generator is fed in the middle of the antenna.

30. Antenna according to claim 30, characterized in that
The feed line of the upper half of the antenna and the feed line of the lower half of the antenna meet with the power line coming from the generator in a parallel connection point (V in Fig. 17).

31. Antenna according to claim 30, characterized in that the difference in the parallel offset / inclination point in
the direction of flow of the two halves of the Antannen through a
Phase shift of 180 ° in one of the feed systems of the two antenna halves is canceled.

32. Antenna according to claim 1, characterized in that in
a series capacitance is built into each radiating conductor loop. (C ₃ in Fig. 18).

33. Directional antenna according to claim 32, characterized in that
that the series capacitance is so large that the impedance
of the loop at the middle frequency of the operating frequency range is a real resistance.

34. Directional antenna according to claim 1, characterized in that in the intermediate line between each two adjacent
Conductor loops built a series capacitance

(C ₂ in Fig. 18).

409813/0S34409813 / 0S34

-Sl --Sl -

35. The directive antenna according to claim 1, characterized in that the intermediate ^J ^^ line between two adjacent conductor loops has a parallel inductor (6 in Figure 21).

3ö. Directional antenna according to Claims 32 and 35, characterized in that that the built-in series capacitance of the loop and the inductances of the loop connected to it and the intermediate line form a series resonant circuit and the built-in parallel inductance with the subsequent Capacities of the feed line form a parallel resonance circuit with respect to the outer conductor (Fig. 19) such that the resulting total quadrupole at the r <suffered frequency of the operating frequency range, the phase rotation zero and the required impedance transformation between the neighboring, radiating conductor loops.

37. Directional antenna according to claim 8 with serial capacities. Claim 32, characterized in that the series capacities are printed on the dielectric carrier plate.

38. Directional antenna according to claim 37, characterized in that the series capacitance consists of printed conductors, the one at the point of interruption of the conductor loop vertically stand to the conductors of the loop and are conductively connected to them (Fig. 20 above).

39. Directional antenna according to claim 37, characterized in that the series capacitance is generated by a conductor which is printed on the dielectric support bar on the side of the outer conductor and, by overlapping the conductor surfaces, capacitances between the conductor % 5 printed on the side of the outer conductor in Fig .20 below) and the two ends of the interrupted conductor of the current loop.

40. Directional antenna according to claim 8 with parallel inductances according to claim 35, characterized in that the parallel inductance created by recesses in the outer conductor.

4098 13/0534 "*" °^mmAL 4098 13/0534 "*" ° ^mmAL

ZiRoom

41. Directional antenna according to claim 40, characterized in that that the parallel inductance is a straight strip conductor, each of which has a strip-shaped cutout arises on both sides of the conductor and is conductively connected to the outer conductor at one end (Fig. 21).

42. Directional antenna according to claim 41, characterized in that the inductive strip at its second end through Overlap of the surfaces capacitively through the dielectric carrier layer with the inner conductor of the Intermediate line is connected.

43. Directional antenna according to Claim 41, characterized in that that the inductive strip conducts at its second end through the dielectric carrier layer with the Inner conductor of the intermediate line is connected.

44. Directional antenna according to claim 3, characterized in that the planar outer conductor by a perpendicular to it flat conductor complements int and these two conductors are conductively connected to each other (Fig.22).

45. Directional antenna according to claim 44, characterized in that the vertical additional conductor has a width of approximately half a wavelength.

46. Directional antenna according to claim 3, characterized in that flat conductors are attached on both sides of the radiator group that run parallel to the supporting straight line of the group.

47. Directional antenna according to claim 46, characterized in that the two additional, flat conductors are parallel to the plane of the outer conductor and are built symmetrically to the plane of the outer conductor.

48. Directional antenna according to Claim 44 and Claim 46, characterized in that that the additional conductor according to claim 44 and the two additional conductors according to claim 46 are mutually conductive are connected so that they form an open box in the main radiation direction of the antenna.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

A09813/053AA09813 / 053A

49. Directional antenna according to claim 48, characterized in that the two additional conductors according to claim 46 have a width approximately equal to a quarter wavelength.

50. Directional antenna according to claim 47 and claim 48, characterized in that the two to the outer conductor of the group parallel additional conductor from this outer conductor have a distance approximately equal to a fourth wavelength.

51. Directional antenna according to claim 44, characterized in that further additional conductors on the perpendicular to the outer conductor Antenna groups of the same type are mounted with parallel outer conductors (Fig. 24).

52. Directional antenna according to claim 48, characterized in that

that on one or on both sides of the arrangement further arrangements of the same type are attached.

53. Directional antenna according to claim 52, characterized in that zv / egg mounted adjacent arrangements without spacing and wherever they meet, a common one Use a flat ladder (9 in Fig. 25).

54. Directional antenna according to claim 53, characterized in that all groups with two additional conductors after Claim 47 are equipped, so the box walls are perpendicular to each other and thereby the front of the Overall antenna results in a flat surface radiator.

55. Directional antenna according to claim 53, characterized in that the individual boxes have a wedge shape ( Q ^ φ 90 ° in Fig.23) and thereby the front of the overall antenna becomes a curved surface.

56. Directional antenna according to claim 55, characterized in that the boxes are wider at the rear than at the front {oCZ. 90 ° in Fig. 23) and the front of the overall antenna is convexly curved.

57. Directional antenna according to claim 55, characterized in that the boxes are narrower at the rear than at the front (£ y> 90 ° in FIG. 23) and, as a result, the front of the overall antenna is concave.

409813/0S34409813 / 0S34

58. Directional antenna according to claim 57, characterized in that so many groups are mounted side by side that the front of the overall antenna is closed Cylinder results (Fig. 27a).

59. Directional antenna according to claim 52, characterized in that that the individual groups have different overall lengths.

60. Directional antenna according to claim 54 and claim 59, characterized characterized in that the lengths of the individual groups decrease from the center of the antenna to the edge of the surface radiator (Fig. 28).

61. Directional antenna according to claim 54 or claim 55, characterized characterized in that the boxes formed around the radiator group with dielectric, for example foam, like are.

⁸⁴⁰⁸⁴⁰

409813/0S34409813 / 0S34

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