DE2818748A1

DE2818748A1 - Radio-antenne

Info

Publication number: DE2818748A1
Application number: DE19782818748
Authority: DE
Inventors: John Altmayer
Original assignee: NEW TRONICS CORP
Current assignee: NEW TRONICS CORP
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1979-10-31
Also published as: GB1540816A; GB1540815A; BE865672A; US4117493A; FR2375732A1; GB1540814A; US4167011A; BR7708554A; NL7703189A; CA1071756A; JPS5391646A; AR214223A1

Description

Titel: Radio-Antenne
Die Erfindung betrifft eine Radio-Antenne für Sender und/oder Empfänger und hat mehr im einzelnen eine Radio-Antenne mit Einrichtungen zum Gegenstand, mit denen die Antenne auf Resonanz mit der Ausgangsfrequenz eines Senders abgestimmt und ihre Eingangsimpedanz an die Ausgangsinipedanz eines Senders angepaßt werden kann und die sich beim Gebrauch in Innenräumen selbst in vertikaler Lage hält.
Die Erfindung ist insbesondere bei einer Vertikalantenne gewerblich verwendbar, die in Innenräumen zusammen mit Jedermannband-Sendern und/oder -Empfängern eingesetzt werden kann. Sie wird deshalb unter besonderer Bezugnahme hierauf beschrieben, obgleich sie auch auf anderen Frequenzen eingesetzt werden kann und hinsichtlich einiger Merkmale auch im Freien und für andere Zwecke, beispielsweise in der Schiffahrt, auf Kraftfahrzeugen, im Luftverkehr und/oder für Amateurzwecke eingesetzt werden kann.
Obgleich die Erfindung sowohl für Sender als auch für Empfänger verwendbar ist, wird sie im folgenden nur unter Bezugnahme auf Sender beschrieben, da hier ihre neuen Merkmale besonders hervortreten.
Die bisher bekannten Vertikalantennen haben die Gestalt eines vertikalen, linienförmigen Vierteluellenelementes, das gegen ein Gegengewichtssystem arbeitet, welches entweder die Ede selbst oder eine Vielzahl von-Gegengewichtsstäben sein kann, die sich von der Antenrenachse e entweder in horizontaler ltichtung erstrecken oder in Form von hängenden Gegengewichtsstäben nach unten und außen gerichtet sind.
Derartige Antennen werden normalerweise durch eine Zuleitung in Form eines Koaxialkabels mit Strom versorgt, dessen Mittelleiter an die Bodenplatte der Vertikalantenne angeschlossen ist und dessen Abschirmung mit den Gegengewichtsstäben oder der Erde verbunden ist. Eine derartige untere erfordert in horizontaler und/oder vertikaler wichtung viel saum, so daß es enmöglich ist, sie in Innenräumen zu vorwenden. Während es möglich ist, die Antenne durch Verlängerungsspulen an ihrer Grundplatte oder zwischen ihren Enden zu verkürzer, erschwert eine solche Verlängerungsspule die exakte Abstimmung der Antenne auf die Frequenz des Senders ungemein und macht eine solche Abstimmung gewöhnlich kritisch. Kein Weg wurde jedoch bisher gefunden, um den Raumbedarf in horizontaler Richtung einschränken zu können.
Andere Vertikalantennen bestehen aus einem linienförmigen Halbwellenelement, das von unten her von einer Zuführungsleitung durch eine Anpaßstichleitung oder eine abgestimmte Spule mit Strom versorgt wird. Derartige Zuleitungs- oder Anpaßsysteme sind sperring, schwierig und kritisch einzustellen und im allgemeiner unerwünscht. Die Gesamtlänge dieser Antennen kann natürlich durch zwischen sie eingeschaltete Verlänge rungsspulen derart verkürzt werden, daß die Antenne eie effektive elektrische Länge hat, die länger ist als ihre tatsächliche geometrische Länge.
Mit dem zunehnenden Einsatz von Jedermannband-Sendern besteht ein Bedürfnis für eine Senderantenne, die in I.-inenraumen verwendet werden kann, die in ihrem äußeren Erscheinungsbild unauffällig ist und in einem Raum ein Hinimum von horizontaler Ausdehnung beansprucht. Derartige Anforderungen werden auch bei der Schiffahrt, bei beweglichen Sendeanlagen oder für Amateursender gefordert. Darüber hinaus besteht ein Bedürfnis für Sendeantennen, die leicht auf eine gewünscht Sendefrequenz abgestimmt werder können und die leicht und schnell an die Ausgangsimpedanz eines Senders angepaßt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radio-Antenne zu schaffen, die die oben beschriebenen Schwierigkeiten vermeidet und die einen relativ hohen Wirkungsgrad hat, verhältnismäßig leicht einzustellen ist, einen sehr kleinen Raum einnimmt und ein ansprechendes Aussehen hat.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Vertikal-Radio antenne zum Gebrauch in Innenräumen gelöst, die einen langgestreckten elektrischen Leiter aufweist, deren senkrechte Länge kleiner ist als die Höhe des Raumes, in der die Antenne eingesetzt werden soll, und die ein elektrisch isolierendes Teil aufweist, das sich über ein Ende des Leiters hinaus erstreckt und über dieses hinaus ausziehbar ist, und wobei die einar.ler abgewandter, Enden der Teile gegen die Decke und den Fußboden des Raumes angelegt werden können, um den Leiter in einer vertikalen Lage zu halten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Antenne in zwei axial gegeneinander verschiebbaren Rohren aus elektrisch isolierendem Material untergebracht, die so ausgezogen werden können, daß sie gegen die Decke und den Boden des Raumes stoßen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Radio-Antenne einen langgestreckten Zweiter aufweist, zwischen dessen beiden Enden eine Verlängerungsspule angeordnet ist, wobei eine koaxiale, geschlitzte Metallhülse vorgesehen ist, die in Axialrichtw1g zu der Verlängeruqçspule derart eingestellt werden kann, daß die Xesonanzfrequenz der Antenne über ein breites Frequenzband eingestellt werden kann.
Die Hülse ist vorzugsweise auf der zum freien Ende der Antenne weiserden Seite der Verlängerungsspule angeordnet, so daß sie gleichzeitig als Kopfabdeckung für die Antenne dient.
Die Vertikalantenne mit endseitiger Stromzuführung nach der Erfindung kanr mit einem langgestreckten elektrischen Leiter versehen sein, der eine Spule mit mehreren Windurçen aufweist, die an einem Ende an ein Ende eines Koaxialkabels angeschlossen ist, das um einen Ferritkern in eine Spule mit mehreren Windungen gelegt ist und dessen anderes Ende an einen Sender angeschlossen werden kann, wobei eine koaxial zu der Spule angeordnete, geschlitzte Metallhülse vorgesehen ist, die gegenüber der Spule in Axialrichtung einstellbar ist, um die Impedanztransformation zwischen dem Zuführungsende der Antenne und der vom Sender kommenden Koaxialkabelzuleitung einstellen zu können.
Durch Ausziehen des Gehäuses kann die Antenne im Inneren eines Raumes in einer vertikalen Stellung lösbar gehalten werden. Durch Einstellen der Buchse gegenüber der Verlängerungsspule kann die Antenne auf die Betriebsfreauenz exakt abgestimmt, aber auch über einen großen Frequenzbereich auf jeder ihrer Seiten betrieben werden. Durch Verstellen der Buchse gegenüber der Spule auf dem Zuleitungsende der Antenne kann die der Impedanzanpassung entsprechende Rücklaufleistung (reflected power) auf Null reduziert werden. Das bedeutet, daß ein Stehwellenverhältnis von 1,0 zu 1 leicht erreicht werden kann.
Die Antenne nach der Erfindung hat den Vorteil, daß sie in Innenräumen verwendbar ist und eine sehr große Ausstrahlungswirkung hat. Die Antenne hat nur einen sehr geringen Raumbedarf und nimmt eine Glundfläche von weniger als 7,5 cm2 ein. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Antenne in einem in Axialrichtung ausziehbaren, isolierenden Gehäuse untergebracht ist, das derart ausgezogen werden kann, daß es am Boden und an der Decke eines Raumes anliegt und die Antenne in vertikaler Lage ab stützt.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Antenne nach der Erfindung mittig belastet ist und leicht auf die gewünschte Betriebsfrequenz oder auf eine exakte Resonanzfrequenz innerhalb eines Frequenzbandes abgestimmt werden kann. Außerdem ist es mit der Erfindung bei einer endseitig durch ein Koaxialkabel gespeisten Vertikalantenne möglich, das Stehwellenverhältnis auf der Zuführungsleitung auf annähernd 1,0 zu 1 einzustellen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die elektrische Läge für einen gewünschten Strahlungswinkel ausgewählt werden kann und daß die Impedanz des mit der Zuleitung versehenen Endes der Antenne leicht an die Impedanz eines nornalen Koaxialkabels angepaßt werden kann, so daß ein kleinstmögliches Stehwellenverhältnis erreicht wird. Außerdem hat die in Innenräumen verwendbare Antenne nach der Erfindung den Vorteil, daß sie eine ansprechende Form besitzt und für die im aPum anwesenden Personen unauffällig ist.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibt und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist und an einem Beispiel näher erläutert wird. Es zeigt: Fig. 1 eine Antenne nach der Erfindung in einer Seitenansicht u-nd teilweise im Schnitt, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Querschnitt nach Linie 2-2, Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Querschnitt nach Linie 3-3 und Fig. 4 die elektrische Schaltung der Antenne in einer schematischen Darstellung, wobei die gegenüber den Spulen verschiebbaren Schlitzhülsen in strichpunktierten Linien dargestellt sind.
In Fig. 1 ist eine Antenne dargestellt, die aus einem oberen Sendeteil A, aus einem unteren Sendeteil B, einer zwischen diesen beiden Sendeteilen A und B angeordneten Verlängerungsspule C, einer Koppelapule D am unteren Ende des Sendeteiles B, einer Isolierdrosselspule E, einem die obengenannten Teile umgebenden Gehäuse F, einem Abstiminglied G für die Verlängerungsspule O und aus einem Impedanzübertragungseinstellglied H für den Kopplungstransformator D besteht.
Die Sendeteile A, B und C der Antenne sind an sich bekannt und brauchen nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Es genügt, darauf hinzuweisen, daß der obere Sendeteil A die Gestalt eines dünnwandigen Rohres 10 hat und aus einem elektrisch leitenden Material, wie Aluminium od.dgl. besteht und für eine Antenne, die im 27,0 Negahertz-Jedermannband betrieben werden kann, eine Länge von etwa 53 cm hat.
Der untere Senderteil B ist ebenfalls ein dünnwandiges Aluminiumrohr, besteht aber auch zwei Teilen 12 und 13, die axial miteinander fluchten und in dieser Stellung und elektrisch leitend durch eine Hülse 16 miteinander verbunden sind, die um das obere Ende des Rohrteiles 13 umgebogen ist und in dem das untere Ende des Rohrteiles 12 lösbar eingesteckt ist, das mit Klemmachrauben 17 und 18 in Stellung gehalten wird. Die Gesamtlänge der Rohre 12 und 13 beträgt 1,36 m.
Die Verlängerungsspule C besteht aus einem Eunststoffrohr 20 aus Phenolharz mit einem Außendurchmesser von 1,9 cm, welches teleskopartig über das obere Ende des Rohres 12 und das untere Ende des Rohres 10 geschoben ist und eine Spule 21 mit mehreren Windungen (28 Windungen, Drahtquerschnitt 22 [28 turns # 22 wire]) trägt, die auf die außenfläche des Rohres aufgewickelt ist. Das obere Ende dieser Spule 21 ist an eine Schraube 23 angeschlossen, die die Wandung des Kunststoffrohres 20 durchdringt und in die Wand des Rohres 10 eingreift, so daß das obere Ende der Spule 21 an das Rohr 10 elektrisch ergeschlossen ist. Auf ähnliche Weise ist das untere Ende der Spule 21 an eine Schraube 24 angeschlossen, welche die Wand des Kunststoffrohres 20 durchdringt ud hierdurch das untere Ende der Spule 21 nit dem oberen Ende des Rohres 12 verbindet. Auf diese Weise morden zwei miteinander fluchtende, linienrörmige Serdeteile mit einer Verlängerungsspule 21 elektrisch in Beihe geschaltet. Hierdurch wird die wirksame elektrische Länge der Antenne wesentlich über ihre geonetrische Länge hinaus verlängert.
i)as urterc Erde des Rohres 12 ist teleskopartig in das obere Ende eines Kunststoffrohres 30 aus Phenolharz mit einen Außendurchresser von 1,9 cm geschoben und an diesem mit einer Schraube 1 befestigt, welche das untere Ende des Rohres 13 und das obere Ende des Kunststoffrohres 30 diametral durchdringt.
Der Koppeltransformator D ist um das Kunststoffrohr 30 gewickelt und besteht aus einer Spule 32 mit mehreren Wicklungen (17 Wicklunglen, Drahtquerschnitt 22 [17 turns # 22 wire]), deren oberes Ende an die Schraube 31 und damit an das untere Ende des Rohrcs O elektrisch angeschlossen ist. Eine Isolierschicht ;) umgibt die Spule 32 und eine Kopplungsspule 34 (2 turns # 17 wire) und ist um die Isolierung herumgewickelt, so daß sie mit der Spule 32 induktiv zusammenwirkt. Die Wicklungen dieser Spule befinden sich in einem solchen Abstand voneinander, daß die axiale Länge der Spule ebenso groß ist wie die Länge der Spule 32.
Das untere Ende des Kunststoffrohres 30 greift teleskopartig über das obere Ende eines Ferritstabes 40 und ist an diesem mit einer Schraube 42 befestigt.
Der Berritstab 40 reicht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu dem unteren Ende der Antenne.
Die Isolierdrosselspule E besteht aus mehreren Windungen 50 (30 turne RG58) eines Koaxialkabels, das um den Ferritkern 40 herumgewickelt ist. Das Koaxialkabel besteht in an sich bekannter Weise aus einem Mittelleiter 51, einem Koaxial-Isoliermantel 52, einem geflochtenen Mantel 53 und aus einem äußeren Isoliermantel 54. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der innere Leiter 51 des Koaxialkabels, der aus der Spitze der Spule 50 herausschaut, an das obere Ende 56 der Koppelspule 34 angeschlossen, während die Abschirmung 53 an die Schraube 41 angeschlossen ist, an die auch das untere Ende der Spule 34 angeschlossen ist.
Die hohe Induktivität der zu einer Spule aufgewickelten Abschirmung isoliert die Hochfrequenzspannung am unteren Ende des Sendeteiles B gegen das untere Ende der Spule 50 und damit gegen die Zuführungsleitung zum Sender.
Zusammengefaßt bedeutet dies, daß das obere Ende der Spule 32 an das untere Ende des linienförmigen Sendeteiles B und das untere Ende der Spule 32 an die Abschirmung 53 des Koaxialkabels angeschlossen ist, an die auch das untere Ende der Spule 34 angeschlosser ist, während das obere Erde der Koppelspule 34 mit dem Mittelleiter 51 des Koaxialkabels verbunden ist. Die durch das Keaxialkabel zugeführte elektrischc Energi e ist hierdurch induktiv an das untere Ende der Antenbe angeschlosser.
J)es Koaxialkabel 40 an unteren Ende der Spule 50 kann a eine nicht näher dargestellten Sender und/ oder Empfänger durch eine hier nicht näher dargestellte Koaxialkabelverlägerung angeschlossen sein.
Die gesamte, weiter oben beschriebene Antenne ist In der Gehäuse F untergebracht. Nach der Erfindung besteht d s Gehäuse F aus einem oberen ohr GO aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff, dessen unteres Ende teleskopartig in das obere Ende eines weiteren Kunststoffrohres 62 eingreift.
Beide Rohre 60 und 62 sind auf diese Weise teleskopartig ineinander verschiebbar und relativ zueinander in Axialrichtung einstellbar. Das obere Ende des Rohres <32 hat mchrere, sich in Vertikalrichtung erstrekkende kurze Schlitze 64, die in Radialrichtung biegsahne Finger 65 bilden. Über diese Finger 65 ist eie Kunststoffkappe G6 gestülpt, welche die biegsamen Finger 65 mit Reibungsschluß fest gegen das l.ohr 60 drückt und die hierdurch die beiden Rohre 60 und 62 in irgendeiner eingestellten Axialstellung zueinander fest zusammenklemmt, wenn die Kunststoffkappe nach unten gedrückt wird. Das Gehäuse bildet auf diese Weise ein Teil aus elektrisch isolierendem Material, das über das Ende des oberen Sendeteiles A ausgezogen werden kann.
Zwischen den verschiedenen Teilen der Antenne d und des Gehäuses H sind im Abstand voneinander mehrere isolierende Abstandhalter 70, 71, 74 derart angeordnet, daß sie die Antenne genau in der Mitte des Gehäuses halten. Hierfür kann jede beliebige Anzahl von Abstandhaltern verwendet werden.
Zum Verändern der Induktivität Verlängerungsspule 0 sind Mittel vorgesehen, die einen wichtigen Teil der vorliegender Erfindung bilden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht ein solches Mittel aus einer Hülse 80 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, die auf der Außenseite des oberen rohres 60 gleitend verschiebbar montiert ist. Diese Hülse 80 hat einen sich ir Längsrichtung erstreckenden Schlitz 81, der sich in Axialrichtung über die gesamte Länge der Hülse 80 erstreckt, so daß diese als "Schlitzhülse" bezeichnet erden kann. Der Innendurchmesser dieser Hülse ist normalerweise geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Rohres 60, so daß die Hülse durch Reibung in jeder eingestellten Stellung, aber vorzugsweIse wenigstens teilweise oberhalb der Verlängerungsspule C festgehalten wrd, wo sie gleichsam einen "Zylinderhut" für die Antenne bildet.
Wenn die Hülse 80 aus einer von der Verlängerungsspule C entfernt liegenden Stelle in Richtung auf die Spule C bewegt wird, werden die Kraftlinien in der Spule C zunächst davon abgehalten, zu der Spule zurückzukehren. Hierdurch wird die Induktivität der Spule C reduziert und die Resonanzfrequenz der Antenne vergrößert. Wenn die Hülse 80 weiter in Richtung auf die Spule C bewegt wird, wird ein Punkt erreicht, an dem die Kraftflußlinien der Spule C anstatt abgeschnitten zu worden, sich im Inneren der Hülse 80 zusammendrängen. Die Folge hiervon ist ein Anwachsen der Induktivität der Spule C und hierdurch ein Verringern der Resonanzfrequenz des Antenne systems. Durch genaues Positionieren der Hülse 80 kann die Induktivität der Spule C leicht eingestellt und die Kesonanzfrequenz dcr Antenne innerhalb eines vorgegebenen Bereiches verängert werden.
Die Breite des Schlitzes 81 ist wesentlich. Ohne Schlitz ist die axialstellung der Hülse sehr kritisch. Mit breiter werdendem Schlitz nimmt die Wirkung der Hülse ab. Eine Schlitzbreite von etwa 14,4 um wird bevorzugt. Die Länge ist ebenfalls Kritisch. Je länger die Ifülse ist, um so größer ist der Einstellbereich der Induktivität der Spule C. Vorzugsweise soll die Länge 15 cm betragen. hnlich verhalt es slch mit dem Durchmesser. Je mehr der Durchmesser a;l:-chst, uw so geringer ist die Wirkung. Vorzugsweise wird ein Innendurchmesser von annähernd 28,5 mm gewählt.
Un das Koppelverhältnis des Anpassungs-Koppeltransformators D variieren zu können, ist eine elektrisch leitende Buchse 90 vorgesehen, die einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 91 aufweist und die auf der Außenseite des Gehäuserohres 62 mit @eibung gleitend angeordnet ist und den Koppeltransfor-Mator D umgibt. Eine Verschiebung der Buchse 90 nach oben und unten verändert das Inpedanzumwandlungsverhältnis des Transformators D und ermöglicht eine Anpassung der hohen Impedanz am unteren Ende des Sendeteiles B an die Impedanz des Koaxialkabels.
Die Buchse 90 hat annähernd die gleiche Abmessung wie die Hülse o0.
Tatsächlich wird die Antenne selbst vor zwei geradeinigen, axial miteinander fluchtenden und im gegetseitigen Abstand voneinander angeordneten Sendeteilen 10 und 12 gebildet, zwischen denen eine erste oder Verlängerungsspule koaxial angeordnet ist, deren Enden an die benachbarten Enden der geradliniger Teile 10 und 12 angeschlossen sind. Diese Spule ist hierdurch mit dem geradlinigen Teilen 10 urd 12 elektrisch in reihe geschaltet und vergröfert die wirksame elektrische Länge der Antenne wesentlich über deren gesamte physische Länge hinaus.
An das untere Ende des Rohres 13 ist; auf ähnliche Weise eine zweite Spule angeschlossen, welche tatsächlich die wirksame elektrische Länge der geradlinigen Sendeteile über deren physische elektrische Länge hinaus vergrößert. Diese zweite Spule wird natürlich auch als Anschluß an die Speisestromleitung der Antenne benutzt. Das untere Ende der zweiten Spule hat eine verhältnismäßig hohe IIochfrequenzspannung, die auf der Abschirmung des Koaxialkabels erscheinen will. Da aber des Koaxialkabel um den Ferritkern zu einer Spule gewickelt ist und hierdurch eine Drossel oder eine Induktivitätsspulc bildet, wird verhindert, daß die Hochfrequenzspannung am unteren Ende dieser Spule erscheint.
Durch Verwendung des Ferritkernes wird die Induktivität der Koaxialkabelspule bei einer gegebenen Länge und bei einem gegebenen Durchmesser wesentlich erhöht.
Die elektrischen Teile der in der Zeichnung dargestellten Antenne haben von der Snitze des Teiles 10 bis zum unteren Ende der Snule E eine Länge von annähernd 2,00 m, wobei die genaue Länge insofern nicht wesentlich ist, als Änderunger in der Länge durch Vergrößern oder Verkleinern der Zahl der Windungen der Verlängerungsspule C und durch die Einstellung der Hülse 80 auegeglichen werden können. Das Gehäuse II jedoch hat eine Länge, die über die größte Länge der Antennenteile hinaus auf etwa 3,0 m ausgezogen werden kann, so daß es sehr einfach ist, die Antenne irgendwo in einen Iaun mit ihren Fuß auf dem Boden zu setzen und das obere ohr 60 so weit nach ob herauszuziehen, daß das obere Ende gegen die Decke des Raunes Stößt und die Antenne hierdurch an jeder Stelle des Raumes in ihrer vertikalen Stellung gehalten wird.
Bei der dargestellter Ausführungsform ist über das obere Ende des rohres GO eine Kappe oder Abdeckung 10C und über das untere Ende des rohres 62 eine Kappe 102 geschoben. Diese Abdeckkatpen haben nur die Aufgabe, ein einwandfreies Ausziehen und den Reibungsschluß zwischen den ihnen zugeordneten Anlageflächen zu gewährleIsten.
Um die oben beschriebene Antenne in Betrieb zu setzen, ist es lediglich notwendig, einen bekannten Stehwellenverhältnismesser (SWR-Meter) in Reihe mit dem Koaxialkabel mit dem Sender zu verbinden.
Dieser Stehwellenverhältn.ismesser wird dann auf die maxinale Vorlaufleistung (forward power) eingestellt.
Er wird darm auf Rücklaufleistung (reflected power) umgeschaltet und die Hülse 80 wird gegenüber der Verlängerungsspule C solange verstellt, bis die Rücklaufleistung ein Minimum erreicht. Anschließend ist es gut, die Vorlaufleistung zu überprüfen.
Danach wird die Buchse 90 relativ zu der Koppelspule D verstellt, um das kleinste Stehwellenverhältnis (SWR) zu erreichen. Manchmal ist es notwendig, erst die Hülse 80 und dann die Buchse 90 wieder neu einzustellen.
Durch Versuche wurde gefunden, daß das Stehwellenverhaltnis bei einer einmal gegebene Ausgangsfrequenz des S@nders Z.B. in der Mitte des Jedermannbereiches auf 1,0 zu 1 reduziert werden kann und daß ein solches Stehwellenverhältnis nicht über einen Wert von 1,2 zu 1 ansteigt, wenn die Frequenz des Senders danach zwischen den beiden Grenzen des üblicherweise zugeteilten Jedermannbandes varIiert wird.
Wenn der Sender auf ciiler anderen Frequenz als der Mittelfrequenz des Jedermarnbandes betrieer werden und das absolut mininale Stehwellenverhältnis haber soll, ist es durch Einstellung der Hülsen 80 und 90 offensichtlich möglich, solche niedrigen Stehwellenverhältnisse auf jeder gewünschten Frequenz zu erreichen.
Wenn die Antonne in einem vom Jedernannband weit abgelegenen Band, beispielslJeise in den 10-, 15- oder 20-Anateurband betrieben werden soll, ist cs natürlich lediglich notwendig, die beiden Aluminiumrohre 10 und 12 und die Verlängerungsspule C zu entfernen und durch Rohre 10 und 12 mit verschiedener Länge und/oder durch eine Verlängerungsspule C mit einer geeigneten Anzahl von Windungen zu ersetzen.
Die beschriebene Antenne ist eine elektrische Halbwelle lang. Der Ausstrahlungswinkel ist sehr niedrig.
Durch VErändern der Wirksamen elektrischen Länge der Antenne können verschiedere Ausstrahlungswinkel erreicht erden. Durch Verstellen der Buchse 90 können die verschiedenen Endimpedanzen von Antennen für verschiedene Wellenlängen leicht an die Speiseleitung angepaßt werden Einer der Hauptvorteile der vorliegenden Antenne besteht darin, daß sie im I@neren eines Raumes untergebracht werden kann und dort ein absolutes Minimum an Grundfläche ein@immt, daß sie leicht und schnell exakt auf eine gewünschte Resonanzfrequenz abgestimmt und so eingestellt werden kann, daß sie ein Minimum an reflektierter leistung auf die Antennenzuleitung abgibt und bei einer verkürzten Antenne eine maximale Sendeleistung hat.
Die beschriebene Antenne hat eine effektive elektrische Länge, cX'e größer ist als ihre physische Länge, Unter effektiver elektrischer Länge wird hierbei diejenige Frequenz verstanden, bei der die linienförmigen Teile und die Ihnen zugeordneten Spulen resonant sind, wobei davor ausgegangen wird, daß ein geradliniger Leiter im freien Raum annähernd eine Resonanzfrequenz hat, die durch die Formel bestimmt wird: Bei Verwendung von Spulen, die zwischen den Enden des linienförmiget titers und/oder wie bei der vorliegenden Ausführungsform an einem Ende eine Induktivität haben, kann die Resonanzfrequenz für die gleiche physische Länge wesentlich herabgesetzt werden. Die Anzahl der Windungen für eine gewünschte Resonanzfrequenz kann bei solchen Spulen berechnet werden, sie wird aber normalerweise emprisch bestimmt.
Die Erfindung ist nicht auf das kusführungsbeispiel beschrärkt, sondern es ist eine Reihe von Abwandlungen und Änderungen möglich, ohne daß der kahmen der Erf indung hierdurch überschritten wird L e e r s e i t e

Claims

Titel: Radio-Antenne Lr?sprüche: Vertikalradioantenne insbesondere für Innenräume, - dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Zweiter (A) vorgesehen ist, der eine effektive elektrische Lange hat, die der gewünschten Betriebsfrequenz entspricht, und an dessen einem Ende ein Anschlußmittel (49) für den Anschluß des Leiters an einen auf die Betriebsfrequenz abgestimmten Sender und/oder Empfänger angeschlossen ist und daß ein festes, elektrisch isolierendes Element (F) vorgesehen ist, das sich in einstellbarer Länge über ein Ende des Leiters (A) hinaus erstreckt, so daß die Antenne in vertikaler Lage mit ihren beiden Enden an der Decke und am Bode eines Raumes abgestützt werden kann.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweiter (A) zwei miteinander fluchtende geradlinige Teile (12, 13) aufweist, zwischen deren einander zugewandten Enden eine Spule (21) mit mehreren Windungen angeordnet ist, deren beide Endet ar je eines der einander zugewandten Enda der geradlinigen Teile (12, 1) des Leiters angeschlossen sind, so daß die effektive elektrische Large des Leiters für eine gegebene nhvsische Gesamtlänge größer ist als diese physische Lange, und daß das Isolierteil (F) ein zu der Spule (21) koaxiales und im Abstand zu dieser angeordnetes Rohr (60) ist und das eine elektrisch leitende Einrichtung (G) auf der Außenseite des rohres (60) in der Nähe der Spule (21) einstellbar angeordnet ist.
j. Ilr,tenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Teil (G) die Form einer in Lä.,ngsrichtung aufgeschlitzten Hülse (80) hat.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Einrichtung (F) aus zei axial zueinander einstellbaren Rohren (50, 62) besteht, die koaxial zu dem langgestreckten Leiter (A) angeordnet sind.
5. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Rohre (60, 62) in dem anderen mit Reibungsschluß axial gleitend verschiebbar ist.
6. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungsvorrichtungen (64, 65, 66) zun Verriegeln der Rohre in jeder eingestellten Lage vorgesehen sind.
7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des äußeren Rohres (62), in dem das innere Rohr (60) gleiten kann, Längsschlitze (64) aufweist und daß ein Ring (66) das geschlitzte Rohr ende umgibt und die zwischen den Schlitzen liegenden Teile zur Verriegelung und Erzeugung einer Reibwirkung gegen das innere Rohr (60) preßt.
8. Antenne, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen langgestreckten elektrischen Zweiter (A) mit einem geradlinigen Teil (10) und einem Spulenteil (32) mit mehreren Windungen, dessen eines Ende an ein Ende des geradlinigen Teils (10) angeschlossen ist, wobei die beiden Teile (10, 2) des elektrische Beiters eine solche wirksame elektrische Länge haben, daß sie bei der gewaür.schten Betriebsfrequenz resonant sind, und durch ein zu einer Spule (E) mit vielen Windungen gewickeltes koaxialkabel, dessen eines Ende an dem Spülenteil (32) und dessen anderes Ende an einen Sender und/oder Empfänger elektrisch angeschlossen ist.
9. Antenne nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende, in Längsrichtung geschlitzte Hülse (80), die koaxial zu der Koaxialkabelspule (50) angeordnet ist und in Axialrichtung gegenüber dieser einstellbar ist.
10. Antenne nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Eoaxialkabelspule (E) ein Ferritkern (40) angeordnet ist.
11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu der Koaxialkabelspule (E) und im Abstand von dieser ein Rohr (62) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist und daß die längsgeschlitzte Hülse (80) auf der Außenseite dieses Rohres (62) axial verschiebbar angeordnet ist.
12. Antenne nach einen der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (53) des Koexialkabels (49) an einem Ende der Eoaxialkabelspule (E) an das zweite Ende des Spulenteiles (32) angeschlossen ist und daß koaxial zu diesem Spule lenteil (32) eie Koppelspule (4) angeordnet ist, deren eines Ende an das zweite Ende des Spulenteiles (32) und deren anderes Ende an den Mittelleiter (51) des entsprechenden Endes des Eoaxialkabels (4?;) angeschlossen ist.
13. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (53) an einem Ende der Koaxialkabel spule (E) an das zweite Ende des Spulenteiles (32) und der Mittelleiter (51) des entsprechenden Endes der Koaxialkabelspule an eine Anzapfung auf dem Spulenteil (32) angeschlossen ist.
14. Vertikalradioantenne für Innenräume, dadurch gekennzeichnet, daß ei langgestreckter elektrischer Leiter (h) vorgesehen ist, der aus zwei axial miteinander fluchtenden geradlinigen Teilen besteht, zwischen denen koaxial eine Spule mit mehreren Windungen (C) angeordnet ist, deren beide Enden an die einander zugewandten Enden der geradlini gen Teile (12) und (13) angeschlossen sind, und daß eine zweite Spule (32) mit mehreren Windunger koaxial zu und in der Nähe von dem von der ersten Spule (C) abgewandten Ende des zweiten Teiles (13) der langgestreckten Zweiter angeordnet ist und daß eine zu der zweiten Spule (@2) koaxiale dritte Spule (34) vorgesehen ist, dere@ eines Ende an das andere Ende der zweiten Spule (32) a@geschlossen ist, w d da. eine vierte Spule (E) eines Koaxilakabels (49) a@geordnet ist, die mit den langgestreckten Leiterteilelm w'-d der ersten und zweiter Spule in Axialrichtung fluchtet, und daß die Abschirmung des diesen Spuler zugewandten Erdes des Koaxialkabels an das andere Ende der Dritten Spule (34) und daß der Mittelleiter des Koaxialkabels an diesem Ende an das andere Ende der dritten Spule (34) angeschlossen ist und daF das andere Ende des Koaxialkabels an einen Radiosender und/oder -empfänger anschließbar ist.
15. Antenne nach einen der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste elektrisch leitende und in Längsrichtung geschlitzte Hülse (80) vorgesehen ist, die koaxial zu der erster Spule angeordnet und dieser gegenüber axial einstellbar ist, und daß eine elektrisch leitende, in längsrichtung geschlitzte zweite Buchse (90) vorgesehe ist, die koaxial zu der zweiten Spule (32) und gegenüber dieser in Axialrichtung einstellbar ist.
16. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch zwei in Axialrichtung gegeneinander verschiebbare und einstellbare Rohre (60) und (62) aus elektrisch isolierendem Material, die koaxial zu den geradlinigen Teilen (10, 12) und der vierten Spule (50) angeordnet sind und deren gesamte ausgezogene Länge größer ist als die kombinierte physische Länge der Leiterteile (10, 21, 12) und der vierten Spule (50), so daß die Antenne in einer gewünschten Stellung gehalten werden kanr, nachdem die beiden Eunststoffrohre in Axialrichtung so weit auseinandergezogen wurden, daß sie sich ar einander gegenüberliegenden Flächen abstützen.