DE2548074C3 - Logarithmic-periodic shortwave antenna - Google Patents

Logarithmic-periodic shortwave antenna

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DE2548074C3 DE19752548074 DE2548074A DE2548074C3 DE 2548074 C3 DE2548074 C3 DE 2548074C3 DE 19752548074 DE19752548074 DE 19752548074 DE 2548074 A DE2548074 A DE 2548074A DE 2548074 C3 DE2548074 C3 DE 2548074C3
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/10—Logperiodic antennas

Description

rialteile 7 sind im einfachsten Fall flache Streifen, die mit den Stäben 5 und 6 verschraubt, verklebt oder auf andere Weise fest verbunden sind. An den Enden dieses Speiseleitungs-Holmes 2 sind die verbindenden Isoliermaterialteile aus Platten 8 bzw. 9 ausgebilcet. Über die dem breiteren Antennenende zugewandten Platten 8 aus Isoliermaterial wird der als selbsttragender biegesteifer Stab 10 ausgebildete längste Dipol 10 gehalten, der gleichzeitig zur Abspannung der Spannseile 3 dient Die Platten 8 nehmen eine Muffe 11 pus Isoliermaterial auf, die zu beiden Seiten des Holmes 2 vorsteht und in welche die als Rohre z. B. mit abgestuftem Durchmesser ausgebildeten Dipolhälften 10 eingesteckt sind.In the simplest case, rial parts 7 are flat strips that are screwed, glued or attached to the rods 5 and 6 other way are firmly connected. At the ends of this feed line spar 2 are the connecting parts of insulating material formed from plates 8 and 9, respectively. Over the plates 8 facing the wider antenna end The longest dipole 10, designed as a self-supporting, rigid rod 10, is made of insulating material held, which is used at the same time to brace the tensioning ropes 3 The plates 8 take a sleeve 11 pus Insulating material that protrudes on both sides of the spar 2 and in which the tubes as z. B. with graduated diameter formed dipole halves 10 are inserted.

Dieser nicht wie die anderen Dipole als Seile sondern als Stab ausgebildete längste Dipol 10 des Antennenfeldes ist durch eine zusätzliche Seilabspannung bestehend aus den Abspannseilen 12 und Abspannstäben 13 stabilisiert, so daß er die relativ großen Biegekräfte in horizontaler und vertikaler Richtung hervorgerufen durch den an ihm abgestützten Dipol-Antennenvorhang aufnehmen kann. Die Spannseile 3 sind an dem vorderen, dem kürzesten Dipol zugewandten Antennenende über einen Stab 14 aus Isoliermaterial abgespannt, der z. B. als durchgehender Stab an den Isolierstoffplatten 9 befestigt ist. Am vorderen Antennenende kann zur zusätzlichen Abspannung dieses Querstabes 14 noch eine Seilabspannung 15 mit einem Spannstab 16 vorgesehen sein, der wiederum isoliert am Speiseleilungs-Holm 2 befestigt ist.This longest dipole 10 of the antenna field is not designed as a rope like the other dipoles but as a rod is due to an additional guy rope consisting of guy ropes 12 and guy rods 13 stabilized so that it caused the relatively large bending forces in the horizontal and vertical directions through the dipole antenna curtain supported on it. The tension ropes 3 are on the front, the shortest dipole facing antenna end over a rod 14 made of insulating material strained, the z. B. is attached to the insulating plates 9 as a continuous rod. At the front end of the antenna can for additional bracing of this cross bar 14 a rope bracing 15 with a Tension rod 16 may be provided, which in turn is fastened to the feed distribution spar 2 in an isolated manner.

Gehalten ist die gesamte Antennenkonstruktion über zusätzliche Isoliermalerialplatten 18 an einem Befestigungsflansch 19, der seinerseits beispielsweise über eine Drehvorrichtung 20 am Antennenmast 1 befestigt ist. Zur mechanischen Entlastung des Speiseleitungs-Holmes 2 ist vorzugsweise noch eine weitere nach oben weg geführte Seilabspannung 21 vorgesehen, die sich an einem zusätzlichen kurzen Abspannstab 22 aus Kunststoff oder Metall abstützt. Dieser Abspannstab 22 ist zwischen den Isoliermaterialplatten 18 gehalten und stützt sich unmittelbar am Speiseleitungs-Holm 2 ab. An seinem oberen Ende sind die Spannseile 21 befestigt, die nach vorne und hinten zum Holm geführt sind.The entire antenna construction is held by additional insulating material plates 18 on a fastening flange 19, which in turn is fastened to the antenna mast 1 via a rotating device 20, for example. In order to relieve the mechanical load on the feed line spar 2, a further one is preferably removed upwards guided rope guying 21 is provided, which is attached to an additional short guy rod 22 made of plastic or metal. This guy rod 22 is held between the insulating material plates 18 and is supported directly on the feeder spar 2. At At its upper end, the tensioning cables 21 are attached, which are guided to the front and rear of the spar.

Die einzelnen Seildipole 4 sind unmittelbar galvanisch mit den Metallstäben 5 und 6 des Speiseleitungs-Holms 2 verbunden, beispielsweise über an den Stäben 5 und 6 befestigte Blechwinkel, an denen die Seile angeschraubt sind. Bei Ausbildung dieser Metallstäbe 5 und 6 aus Profilleile können solche zusätzlichen Befestigungswinkel entfallen. Wegen der übereinanderliegenden Metallstäbe 5 und 6 liegen die einzelnen Seildipole zwar nichtThe individual cable dipoles 4 are directly galvanized with the metal rods 5 and 6 of the feed line spar 2 connected, for example via sheet metal angles attached to the rods 5 and 6, to which the ropes are screwed are. When these metal rods 5 and 6 are formed from profile parts, such additional mounting brackets can be used omitted. Because of the superimposed metal rods 5 and 6, the individual rope dipoles do not lie

ίο exakt parallel in einer Ebene sondern sind etwas schräg gestellt, dies stört in elektrischer Hinsicht jedoch nicht weiter. Die äußeren Enden der Seildipole 4 sind unmittelbar an den Spannseilen 3 aus Isoliermaterial befestigt, beispielsweise über entsprechende Schellen und Verschraubungen. Nachdem aus mechanischen Gründen zum Gespanntheiten der Seildipole die Spannseile 3 nicht gerade sondern im Sinne der Figur etwas gekrümmt gespannt gehalten sind, muß die für die Einhaltung des logarithmisch-periodischen Prinzips nötige Länge der einzelnen Seildipole durch zwischengeschaliete Isolatoren 23 eingestellt werden. An den längeren Seiidipolen kann diese Längenanpassung gegebenenfalls auch durch über die Spannseile 3 hinausstehende kurze Stäbe erfolgen.ίο exactly parallel in one plane but are a little oblique posed, but this does not interfere further from an electrical point of view. The outer ends of the rope dipoles 4 are attached directly to the tensioning cables 3 made of insulating material, for example by means of appropriate clamps and screw connections. After for mechanical reasons the tension in the rope dipoles Tension ropes 3 are not straight but held taut in the sense of the figure slightly curved, must be for the Compliance with the logarithmic-periodic principle, necessary length of the individual rope dipoles by means of intermediate shells Isolators 23 can be adjusted. This length can be adjusted at the longer seidipoles optionally also be carried out by short rods protruding beyond the tension ropes 3.

2ri Die Einspeisung der Antenne erfolgt über die Drehvorrichtung 20 beispielsweise über ein vom Mast 1 her zugeführtes Koaxialkabel, das nach dem Austritt aus der Drehvorrichtung 20 im Bereich der Isolierstoffplatten 18 als Symmetrierschleife 24 ausgebildet ist, die beispielsweise abgestützt durch einen der Abspannstäbe 13 bis zum breiteren Ende der Antenne geführt ist und dort mit den Stäben 5 und 6 des symmetrischen Speiseleitungs-Holms 2 verbunden ist.2 r i The feeding of the antenna via the rotating device 20, for example via a signal supplied from the mast 1 ago coaxial cable which is formed as Symmetrierschleife 24 after exiting from the rotary device 20 in the region of the insulating material 18, for example, supported by one of the anchoring rods 13 to is guided to the wider end of the antenna and there is connected to the rods 5 and 6 of the symmetrical feed line spar 2.

Eine erfindungsgemäße Antenne für den Kurzwellen-An antenna according to the invention for the shortwave

ir> bereich von etwa 5-3OMHz besitzt etwa eine mechanische Länge von 16 Metern zwischen dem vorderen Abspann-Querstab 14 und dem längsten Dipolstab 10 und an der breitesten Stelle an diesem Dipolstab 10 etwa eine Breite von 27 Meter und an dem schmälsten Ende (Länge des Abspannstabes 14) etwa eine Breite von 4 Meter. i r> range of from about about 5-3OMHz has a mechanical length of 16 meters between the front bracing cross-bar 14 and the longest Dipolstab 10 and at the point at this breitesten Dipolstab 10 about a width of 27 meters and at the narrowest end ( Length of the guy rod 14) about a width of 4 meters.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1
Patentanspruch: 1
Claim: Logarithmisch-periodische Kurzwellenantenne mit einem an der Spitze eines Mastes befestigten Längsholm, an dessen Enden Querstützen befestigt sind, zwischen denen Seile gespannt sind, sowie mit einer symmetrischen Speiseleitung und mehreren zwischen dieser Speiseleitung und den Seilen gespannten, in ihrer Länge nach dem logarithmischperiodischen Prinzip abgestuften Seildipolen, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung aus mindestens zwei in einem dem geforderten Wellenwiderstand entsprechenden Abstand voneinander angeordneten und durch Isoliermaterialteile (7, 8, 9, 18) miteinander verbundenen biegesteifen Metallstäben (5, 6) selbsttragend aufgebaut ist und den tragenden Längsholm (2) bildet, der über Isoliermaterialteile (18) isoliert am Mast befestigt ist, und die Querstütze des breiteren Antennenendes aus einem biegesteifen leitenden Stab (10) besteht, der über Isoliermaterialteile (8) an dem Längsholm (2) befestigt ist und der gleichzeitig als längster Dipol wirkt.Logarithmic-periodic shortwave antenna with one attached to the top of a mast Longitudinal spar, at the ends of which cross supports are attached, between which ropes are stretched, as well as with one symmetrical feed line and several between this feed line and the ropes tensioned rope dipoles graded in length according to the logarithmic periodic principle, characterized in that the feed line from at least two at a distance corresponding to the required wave resistance arranged and rigidly connected to one another by insulating material parts (7, 8, 9, 18) Metal rods (5, 6) is self-supporting and forms the load-bearing longitudinal spar (2), which over Isoliermaterialteile (18) is insulated attached to the mast, and the cross support of the wider antenna end consists of a rigid conductive rod (10) which is attached to the longitudinal spar (2) via parts of insulating material (8) is attached and which also acts as the longest dipole. Die Erfindung betrifft eine logarithmisch-periodische Kurzwellenantenne laut Oberbegriff des Patentanspruches. The invention relates to a logarithmic-periodic shortwave antenna according to the preamble of the patent claim. Logarithmisch-periodische Kurzwellenantennen dieser Art sind bekannt (US-PS 35 50 140 und 35 53 701 sowie »Neues von Rohde & Schwarz« September 1966, S. 24, Bild 9). Sie werden in dieser Seilausführung für Frequenzen bis herab auf etwa 4 MHz verwendet, da die üblichen selbsttragenden Konstruktionen, bei denen die einzelnen Dipole selbst aus biegesteifen Stäben bestehen, die an einem als biegesteifer Holm ausgebildeten symmetrischen Speiseleitung befestigt sind, nur etwa herab bis 10 MHz geeignet sind (Neues von Rohde & Schwarz, September 1966, S. 23, Bild 8). Obwohl es bei letzterer Art von logarithmisch-periodischen Antennen für den höheren Frequenzbereich und damit für relativ kurze Dipole bekannt ist, die Speiseleitung selbsttragend auszubilden und über diese unmittelbar die ebenfalls selbsttragenden Dipolstäbe zu halten, wurde bei den für tiefere Frequenzen mit wesentlich längeren Dipolen vorgesehenen Kurzwellenantennen der zuerst erwähnten Art stets eine Trennung zwischen der rein hochfrequenztechnischen Antennenkonstruktion bestehend aus einer durch gespannte Seile gebildeten symmetrischen Speiseleitung mit den davon quer abgespannten Seildipolen von der eigentlichen Tragkonstruktion vorgenommen, die entweder aus im Dreieck am Boden befestigten Masten besteht (Neues von Rohde & Schwarz, Sept. 1966, S. 24, Bild 9) oder die aus einem Y-förmigen Gitterholm besteht, der an der Spitze eines vertikalen Mastes befestigt ist (US-PS 35 50 140 bzw. 35 53 701). Letztere bekannten Konstruktioneil sind mechanisch sehr aufwendig und teuer. Sie sind auch vom Gewicht her sehr schwer und zur drehbaren Ausführung müssen daher auch relativ massive und schwere Drehantriebe an der Mastspitze vorgesehen sein.Logarithmic-periodic shortwave antennas of this type are known (US-PS 35 50 140 and 35 53 701 and “News from Rohde & Schwarz” September 1966, p. 24, Fig. 9). In this rope version they are used for Frequencies down to about 4 MHz are used as the usual self-supporting structures where the individual dipoles themselves consist of rigid rods, which are designed as a rigid spar symmetrical feed line are only suitable down to 10 MHz (news from Rohde & Schwarz, September 1966, p. 23, Fig. 8). Although the latter type of logarithmic-periodic Antennas for the higher frequency range and thus for relatively short dipoles is known, the To train the feed line self-supporting and over this directly to the also self-supporting dipole rods hold, was used with the shortwave antennas intended for lower frequencies with much longer dipoles of the type mentioned first, there is always a separation between the purely high-frequency technology Antenna construction consisting of a symmetrical feed line formed by tensioned ropes made of the actual supporting structure with the rope dipoles braced transversely by it, the Either consists of masts attached to the ground in a triangle (News from Rohde & Schwarz, Sept. 1966, p. 24, Fig. 9) or which consists of a Y-shaped lattice spar at the top of a vertical mast is attached (US-PS 35 50 140 and 35 53 701). The latter known structural parts are mechanically very complex and expensive. They are also very heavy in terms of weight and must therefore be rotatable relatively massive and heavy rotary drives can also be provided at the top of the mast. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine aus Seildipolen aufgebaute logarithmisch-periodische Kurzwellenantenne zu schaffen, die bezüglich Herstellungskosten den bekannten Konstruktionen dieser Art überlegen ist und die außerdem im Gewicht sehr leicht istIt is therefore the object of the invention to provide a logarithmic-periodic shortwave antenna made up of cable dipoles to create that the known constructions of this type in terms of manufacturing costs is superior and which is also very light in weight Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kurzwellenantenne laut Oberbegriff des Patentanspruches ί durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöstThis task is based on a shortwave antenna according to the preamble of the patent claim ί solved by its characteristic features Bei den eingangs erwähnten selbsttragenden Antennenkonstruktionen für den oberen Frequenzbereich von 10—30 MHz ist es an sich auch schon bekannt, zwischen den selbsttragenden Dipolen etwa in deren Mitte eineIn the self-supporting antenna structures mentioned above for the upper frequency range of 10-30 MHz it is already known per se to have one between the self-supporting dipoles roughly in the middle ίο umlaufende Seilschleife anzubringen, die verhindert, daß die seitlich abstehenden Dipolstäbe durch Windkräfte sich in horizontaler Richtung verbiegen und berühren. Diese bekannte bauchig gespannte Seilschleife kann keine Vertikalkräfte aufnehmen sondern dient nur zur Aufrechterhaltung der Querabstände der Dipole.ίο to attach a circumferential rope loop, which prevents that the laterally protruding dipole rods bend by wind forces in the horizontal direction and touch. This well-known bulbous tensioned rope loop cannot absorb any vertical forces but serves only to maintain the transverse spacing of the dipoles. Nach der Erfindung werden ausgehend von den bekannten aus Seildipoien aufgebauten Kurzwellenantenne der eingangs erwähnten Art soweit wie möglich alle für die Antenne sowieso nötigen elektrischen Teile selbsttragend ausgebildet und zwar genügt es, die Speiseleitung und den längsten Dipol als biegesteife Stäbe auszubilden und dadurch die bekannten sehr teuren unr1 schweren Y-förmigen Gitterträgerkonstruktionen zu ersetzen, um auf diese Weise eine sehr einfache und billige Antennenkonstruklion zu schaffen. Eine erfindungsgemäße Antenne kann um mehr als 75% billiger hergestellt werden als eine bekannte Konstruktion der eingangs erwähnten Art, und zwar mit vergleichbar guten mechanischen Stabilitätseigenschaften. Sie ist im Gewicht außerdem wesentlich leichter und eignet sich daher insbesondere für solche Kurzwellenantennen, die drehbar an der Spitze eines Tragmastes angebracht sind. Bei dieser Anwendung kann auch der Drehantrieb der Antenne und der zentrale Tragmast wesentlich leichter und billiger ausgeführt werden.According to the invention, starting from the known shortwave antenna of the type mentioned at the beginning, all of the electrical parts required for the antenna are designed to be self-supporting as far as possible, and it is sufficient to design the feed line and the longest dipole as rigid rods and thus the known, very expensive ones unr 1 heavy Y-shaped lattice girder construction to create a very simple and cheap antenna construction in this way. An antenna according to the invention can be manufactured more than 75% cheaper than a known construction of the type mentioned at the outset, namely with comparably good mechanical stability properties. It is also much lighter in weight and is therefore particularly suitable for those shortwave antennas that are rotatably attached to the top of a support mast. In this application, the rotary drive of the antenna and the central support mast can be made much lighter and cheaper. Die Erlindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of a schematic drawing of an exemplary embodiment explained in more detail. Die Figur zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße logarithmisch-periodische Kurzwellenantenne für Frequenzen oberhalb etwa 4 MHz, die als horizontal oder geneigt über dem Erdboden ausgerichtete Antennenebene beispielsweise an der Spitze eines vertikalen Tragmastes 1 befestigt ist. Die eigentliche Antennenebene besteht aus einer symmetrischen Speiseleitung 2 und mehreren zwischen dieser Speiseleitung 2 und äußeren Spannseilen 3 gespannten Seildipolen 4, die parallel zueinander angeordnet und in ihrer Länge sowie in ihrem gegenseitigen Abstand nach dem bekannten logarithmisch-periodischen Prinzip abgestuft sind.The figure shows a perspective view of a logarithmic-periodic shortwave antenna according to the invention for frequencies above about 4 MHz that are considered horizontal or inclined above the ground aligned antenna plane is attached, for example, to the top of a vertical support mast 1. the The actual antenna plane consists of a symmetrical feed line 2 and several between them Feed line 2 and outer tensioning cables 3 tensioned cable dipoles 4, which are arranged parallel to one another and in their length and their mutual distance according to the known logarithmic-periodic principle are graded. Gemäß der Erfindung besteht die symmetrische Speiseleitung 2 aus mehreren, in dem Ausführungsbeispiel aus zwei senkrecht übereinander angebrachten Metallstäben 5 und 6, die in einem dem geforderten Wellenwiderstand dieser symmetrischen Speiseleitung entsprechenden Abstand über Isoliermaterialteile 7 zusammengehalten und somit zu einem selbsttragenden, biegesteifen Holm vereinigt sind. Die Metallstäbe 5 un'l 6 können beliebiges Profil besitzen, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind Rohre dargestellt, beispielsweise aus Aluminium. Anstelle der dargestellten beiden übereinander angeordneten Rohre 5 und 6 könnten auch z. B. vier zu einer sogenannten Vierd.'ahtleitung /usammengeschaltete Rohre vorgesehen sein, die zu einer Art Kastenträger vereinigt sind. Die Isoliermalc-According to the invention, the symmetrical feed line 2 consists of several, in the exemplary embodiment from two vertically one above the other attached metal rods 5 and 6, which in one of the required Characteristic impedance of this symmetrical feed line corresponding distance over insulating material parts 7 held together and thus united to form a self-supporting, rigid spar. The metal rods 5 un'l 6 can have any profile, in the embodiment shown, tubes are shown, for example made of aluminium. Instead of the two tubes 5 and 6, which are arranged one above the other, could also z. B. four to a so-called Vierd.'ahtleitung / us connected pipes can be provided, which to a kind of box girder are united. The insulating paint
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DE2548074B2 DE2548074B2 (en) 1980-11-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3550140A (en) * 1967-06-23 1970-12-22 Granger Associates Log periodic rotating antenna
US3553701A (en) * 1968-05-27 1971-01-05 Granger Associates Log periodic rotating antenna

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DE2548074B2 (en) 1980-11-13

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