DE2753662A1 - Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur - Google Patents

Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur

Info

Publication number
DE2753662A1
DE2753662A1 DE19772753662 DE2753662A DE2753662A1 DE 2753662 A1 DE2753662 A1 DE 2753662A1 DE 19772753662 DE19772753662 DE 19772753662 DE 2753662 A DE2753662 A DE 2753662A DE 2753662 A1 DE2753662 A1 DE 2753662A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
notch
broadband
antenna
supply
aerial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772753662
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dipl Phys Dr Steffen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE19772753662 priority Critical patent/DE2753662A1/de
Publication of DE2753662A1 publication Critical patent/DE2753662A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas

Description

  • "Breitbandantenne mit einem HF-gespeisten Einschnitt an einer
  • ebenen Metall struktur" Notch- bzw. shunt gespeiste Antennen sind seit längerem bekannt, z.B. aus Proc. IEE vol. 102, part B, 1955, p. 211 -218, W.A. Johnson und IRE Trans. AP 6, 1958, p. 35 - 43, R.L. Tanner. Sie werden vorwiegend als Sende/Empfangsantennen im HF-Bereich bei Flugzeugen und vereinzelt auch auf Schiffen und Landfahrzeugen (HF und VHF) eingesetzt.
  • Der grundlegende Unterschied dieser Antennen zu anderen Strahlertypen, wie z.B. Stäben, Dipolen, Langdrahtantennen etc. besteht darin, daß die Abstrahlung der elektromagnetischen Energie nicht von einer eigens als Antenne ausgeführten Anordnung erfolgt, sondern überwiegend von einer beliebigen metallischen Struktur, die mit Hilfe eines im Verhältnis zur Wellenlänge kleinen Einschnitts (notch) oder ausgesetzten Rahmens erregt wird. Mit Hilfe eines derartigen Erregerelements ist es möglich, Platten, Container, Fahrzeuge, Gebäude oder Teile davon (z.B. Dächer) als effiziente Sende/ Empfangsantennen zu nutzen.
  • Bei einer notch-gespeisten Antenne kann in einer zweidimensionalen Metall struktur (Blech) eine Kerbe eingeschnitten sein, die z.B. mit einer koaxialen Speiseleitung verbunden ist und am offenen Ende durch einen Abstimmkondensator überbrückt wird.
  • Die HF-Energie wird über die Speiseleitung in die Metallstruktur eingespeist. Dabei wirkt die Berandung der Kerbe (notch) ähnlich einem Primärrahmen, der gemäß dem Induktionsgesetz ein Sekundärfeld auf der umgebenden Metall struktur erzeugt. Dieses Sekundärfeld pflanzt sich bis zu den AuBenkanten des Bleches fort und wird von dort in den Raum abgestrahlt, so daß die gesamte Struktur als Antenne wirkt. Die Abstimmung erfolgt in einfacher Weise durch den variablen Kondensator am offenen Ende der Kerbe. Um eine gute Anpassung an das Koaxialkabel mit einem näherungsweise konstanten Wellenwiderstand von z.B. 50 nüber einen größeren Frequenzbereich zu gewährleisten, sind zusätzlich die Einspeisepunkte in groben Schritten frequenzabhängig zu verändern. Gemäß der Vorstellung, daß die elektromagnetischen Wellenweitgehend von don Kanten des Bleches abgestrahlt werden, muß die Notch-Antenne ähnliche elektrische Eigenschaften haben wie ein Rahmenstrahler.
  • Dementsprechend zeigt die notch-gespeiste Antenne das Verhalten eines selektiven relativ schmalbandigen Strahlers, der 3edoch innerhalb eines großen Frequenzbereichs (bis - 5 Oktaven) abstimmbar und an einer vorgegebenen Impedanz (z.B. 50 n) anpaßbar ist. Die lückenlose Anpassung und Abstimmung der Antenne innerhalb eines größeren Frequenzbereichs kann z.B.
  • mit Hilfe einer Reihe umschaltbarer Einspeisungen und einer feinstufigen Kapazitätsschalteinheit erfolgen.
  • Für bestimmte Anwendungen ist die Schmalbandigkeit der Notch-Antenne 3edoch nachteilig, da die lückenlose Abstimmung innerhalb eines gewünschten größeren Frequenzbereicha zu aufwendig ist oder zu langsam erfolgt. Beispielsweise wäre eine Notch-Antenne als Fernsehempfangsantenne nur dann preiswert und universell einsetzbar, wenn sie ca 2 Oktaven Bandbreite hAtte.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Breitbandantenne zu schaffen und eine beliebige Metallstruktur, z.B. eine Platte zur Abstrahlung bzw. Aufnahme der elektromagnetischen Energie ohne zusätzliche Anpassungsnetzwerke auszunutzen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß eine in die plattenförmige Metall struktur eingeschnittene Kerbe mit einem innerhalb der Kerbe angeordneten Koppelglied für die Speiseleitung versehen ist, dessen Struktur so gewählt ist, daß mit der kapazitiven Belastung der Kerbe die Resonanzbedingung w - V~~~- für den gesamten Breitbandbereich angenähert erfüllt ist.
  • Vorteilhafterweise ist das Koppelglied U-förmig ausgebildet und die Länge der Schenkel steht angenähert im umgekehrten Verhältnis zu ihrer Breite.
  • Durch eine solche Koppel struktur wird außerdem der Wert des Realteils der Impedanz am Speisepunkt in grober Näherung breitbandig konstant gehalten (z.B. 50 n). so daß eine Anpassung der Antenne an einen Sender oder Empfänger mit einem Stehwellenverhältnis besser als 1 : 3 über 2 Oktaven nihne weiteres möglich ist.
  • Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen: Fig. 1 eine Antenne mit Koppel struktur, Fig. 2 eine Antenne mit Koppelstruktur und Metallfläche, Fig. 3 eine praktisch ausgeführt Antenne.
  • Nach Fig. 1 wird eine in eine Platte P geschnittene Kerbe K mit einem Koppelglied E versehen, dessen Struktur die Kerbe K derart kapazitiv belastet, daß die Resonanzbedingung w = V näherungsweise für den gewünschten Frequenzbereich erfüllt ist. Bei dem in der Kerbe K angebrachten U-förmigen Koppelglied E beträgt das Verhältnis der Längen 11, 12 der Schenkel a und b etwa 2 : 1 und das Verhältnis der Breiten b1, b2 etwa 1 : 2.
  • Der Einspeisepunkt S für das Einspeisekabel L befindet sich am unteren Ende des längeren Schenkels a und die Isolationsabstände I1, I2 vom Kerbenrand betragen Bruchteile der entsprechenden Schenkelbreiten, wobei der Isolationsabstand I1 für große Bandbreiten sehr klein zu wählen ist.
  • Die Erfahrung mit einer solchen Breitbandantenne mit Notch-Einspeisung im Bereich von 200 - 900 Nift zeigt, daß die untere Frequenzgrenze außer durch die Abmessungen der Kerbe K auch durch die der Platte P bestimmt wird. Danach ist für eine gewünschte untere Frequenz fu ein minimaler Umfang der umgebenden Struktur (z.B. Platte von der Größenordnung der unteren Wellenlänge 4 erforderlich. Dies ist darauf zurückzuftibren, daß mit Hilfe der angegebenen Koppel struktur E nur eine bestimmte Maximalkapazität Ciax realisiert werden kann, 8o daß die Induktivität L der Antenne gemäß der Resonanzbedingung einen Minimalwert Lmin nicht unterschreiten darf. Dieser wird u.a. durch die Berandung der umgebenden Metallstruktur bestimmt.
  • Eine Möglichkeit, die Maximalkapazität Ciax zu erhöhen, besteht nach Fig. 2 darin, daß eine Metallplatte M isoliert eingefügt wird. Sie bewirkt eine zusätzlihe kapazitive Belastung, ohne die Anpassung nennenswert zu beeinflussen. Mit Hilfe dieser Ausführung der Erregerstruktur kann gegenüber einer ohne Metallplatte eine Erniedrigung von fu um etwa 10 X erreicht werden.
  • In Fig. 3 ist die vollständige Anordnung am Beispiel einer plattenförmig ausgeführten VHF/UHF-Antenne mit einer Notch- Einspeisung dargestellt. Die Antenne, die im Bereich 200 - 900 MHz ein Stehwellenverhältnis besser 1: 3 aufweist, hat die Metallstruktur-Abmessungen 35 x 35 cm. Die Fläche der Kerbe K ist ca. 85 x 100 mm, die Länge des Schenkels a ca. 145 mm, wobei der den Speisepunkt S besitzende Schenkelteil in einem kleinen zusätzlichen Einschnitt K' liegt. Die Länge des Schenkels b ist ca. 65 mm, seine Breite ca. 12 mm, während die Breite des Schenkels a ca. 5 mm beträgt. Die Breitenabmessung der Metallfläche M ist ca. 45 mm. Der Isolationsabstand I1 beträgt etwa 0,1 - 0,5 mm, 12 ca. 2 - 5 mm. Die Strahlungscharakteristik entspricht im wesertlichen der eines entsprechend großen Rahmens.
  • Sie ist sowohl als Sende-Antenne als auch für den Empfang z.B.
  • als Fernseh-Zimmerantenne geeignet.
  • Da keine diskreten Bauelemente verwendet werden, ist die Herstellung sehr einfach. Die in Fig. 3 dargestellte Breitbandantenne kann z.B. als einseitig metallisierte Kunststoffplatte ausgeführt werden, aus der die Erregerstruktur herausgeätzt wird.
  • Leerseite

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: Breitbandantennemit einem HF-gespeisten Einschnitt an einer ebenen Metallstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß eine in die plattenförmige Metallstruktur ein -geschnittene Kerbe mit einem innerhalb der Kerbe angeordneten Koppelglied für die Speiseleitung versehen ist, dessen Struktur so gewählt ist, daß mit der kapazitiven Belastung der Kerbe die Resonanzbedingung zuw für den gesamten VLC Breitbandbereich angenähert erfüllt ist.
  2. 2. Breitbandantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied E U-förmig ausgebildet ist und die Länge der Schenkel a, b angenähert im umgekehrten Verhältnis zu ihrer Breite stehen.
  3. 3. Breitbandantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisung an den längeren Schenkel (a) des Koppelgliedes (E) angeschlossen ist, dessen Ende in einer zusätzlichen Ausnehmung (K') der Kerbe liegt.
  4. 4. Breitbandantenne nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Koppelgliedes(E) eine von ihm isolierte Metallplatte (M) zwischen dem Schenkel (b) und dem gegenüberliegenden Teil des Schenkels(a)angebracht ist.
DE19772753662 1977-12-02 1977-12-02 Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur Withdrawn DE2753662A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772753662 DE2753662A1 (de) 1977-12-02 1977-12-02 Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772753662 DE2753662A1 (de) 1977-12-02 1977-12-02 Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2753662A1 true DE2753662A1 (de) 1979-06-07

Family

ID=6025119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772753662 Withdrawn DE2753662A1 (de) 1977-12-02 1977-12-02 Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2753662A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048168A1 (de) * 1998-03-19 1999-09-23 Honeywell Ag Elektrische unterputz-installationseinheit mit antenne

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE955611C (de) * 1954-06-01 1957-01-03 Bendix Aviat Corp Kopplungsanordnung zwischen einer Schlitzantenne und ihrer Speiseleitung
US2942263A (en) * 1957-02-25 1960-06-21 Gen Dynamics Corp Antennas
DE2212647A1 (de) * 1972-03-16 1973-09-20 Messerschmitt Boelkow Blohm Nutantenne
US3771157A (en) * 1972-07-03 1973-11-06 Lockheed Aircraft Corp Ferrite broadband semi-notch antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE955611C (de) * 1954-06-01 1957-01-03 Bendix Aviat Corp Kopplungsanordnung zwischen einer Schlitzantenne und ihrer Speiseleitung
US2942263A (en) * 1957-02-25 1960-06-21 Gen Dynamics Corp Antennas
DE2212647A1 (de) * 1972-03-16 1973-09-20 Messerschmitt Boelkow Blohm Nutantenne
US3771157A (en) * 1972-07-03 1973-11-06 Lockheed Aircraft Corp Ferrite broadband semi-notch antenna

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048168A1 (de) * 1998-03-19 1999-09-23 Honeywell Ag Elektrische unterputz-installationseinheit mit antenne

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60126280T2 (de) Zweiband-patchantenne
DE69821884T2 (de) Multifrequenzstreifenleitungsantenne und Gerät mit einer derartigen Antenne
DE60213543T2 (de) Erhöhung der elektrischen Isolation zwischen zwei Antennen eines Funkgeräts
DE69531655T2 (de) Breitbandige Monopolantenne in uniplanarer gedruckter Schaltungstechnik und Sende- und/oder Empfangsgerät mit einer derartiger Antenne
DE69936903T2 (de) Antenne für zwei Frequenzen für die Radiokommunikation in Form einer Mikrostreifenleiterantenne
DE69826223T2 (de) In Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführte Antenne und diese enthaltende Vorrichtung
DE60213902T2 (de) M-förmige Antenne
EP0952625A2 (de) Antenne für mehrere Funkdienste
EP1154518B1 (de) Integrierte Antenne für Mobilfunktelefone
DE2354754C2 (de) Radom
DE60128700T2 (de) Drahtloses funkgerät
DE19533105A1 (de) Hochempfindliche, ungerichtete Schleifenantennenanordnung, die geeignet ist für eine Verwendung in einem Kraftfahrzeug
DE102013005001A1 (de) Breitband-Monopolantenne für zwei durch eine Frequenzlücke getrennte Frequenzbänder im Dezimeterwellenbereich für Fahrzeuge
DE102012014913A1 (de) Elektrisch kleiner Strahler für vertikal polarisierte Funksignale
DE102014013926A1 (de) Mehrstruktur-Breitband-Monopolantenne für zwei durch eine Frequenzlücke getrennte Frequenzbänder im Dezimeterwellenbereich für Fahrzeuge
DE2136759C2 (de) Antenne mit metallischem Rahmen und den Rahmen erregendem Unipol
EP3382795B1 (de) Antenne für den empfang zirkular polarisierter satellitenfunksignale für die satelliten-navigation auf einem fahrzeug
EP1312136B1 (de) Verkürzter schleifen-dipol und schleifen-monopol
DE4007824C2 (de) Fahrzeugantenne für Funkdienste mit einem stabförmigen Antennenelement
DE102014016851B3 (de) MIMO Schlitzantenne für Kraftfahrzeuge
DE2753662A1 (de) Breitbandantenne mit einem hf- gespeisten einschnitt an einer ebenen metallstruktur
WO2004102742A1 (de) Mehrbandfähige antenne
DE102013211541A1 (de) Duplex-Antennenanordnung
DE1953038B2 (de) Breitband - Peitschenantenne
DE60213071T2 (de) Schnurloses terminal

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8139 Disposal/non-payment of the annual fee