DE3539733A1 - Eine sende- bzw. empfangsantenne, insbesondere fuer den kurz- und/oder mittelwellenbereich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbe­ sondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich, bestehend aus einem vertikalen Leiterabschnitt mit einer kapazitiven Belastung im oberen Bereich. Eine derartige Antenne ist auf Seite 338 des Buches "Antennenbuch" von Karl Rothammel, 8. Auflage, Telekosmos-Verlag, Franckh′sche Verlagshandlung Stuttgart beschrieben. Die kapazitive Belastung ist dort als eine Dachkapazität bezeichnet und kann nach den dortigen Ausfüh­ rungen aus einzelnen Drähten oder aus flächigen Metallstrukturen bestehen. Auf der zitierten Seite wird erläutert, daß die kapazi­ tive Belastung im Spannungsmaximum eine zusätzliche Kapazität gegen Erde bildet.

Bei solchen Antennen ist sowohl eine Kapazität als auch eine In­ duktivität vorhanden, die Antenne stellt daher einen Schwing­ kreis dar, wobei dieser Schwingkreis eine Resonanzfrequenz aufweist. Beim Betrieb der Antennen ist man bestrebt, die Antenne so auszulegen, daß die Resonanzfrequenz derselben gleich der Sendefrequenz oder ein harmonischer Wert ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, liegen nur Wirkwiderstände und keine Blindwiderstände vor, so daß die größtmögliche Leistung von der Antenne abgestrahlt werden kann. Bei Vorhandensein von Blindan­ teilen wird ein Teil der Leistung in die Speiseleitung zurückre­ flektiert, was zu unerwünschten Verlusten führt. Die Dachkapazi­ tät bietet eine Möglichkeit eine mechanisch zu kurz bemessene Antenne zur Resonanz zu bringen. Solange die Größe der Endkapazi­ tät in bestimmten Grenzen bleibt, kann die kapazitiv belastete Antenne keineswegs als Kompromißlösung betrachtet werden, da durch die Dachkapazität der Strahlungswiderstand im Vergleich zu einem unbelasteten Vertikalstrahler vergrößert und damit auch ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Die an der zitierten Textstelle beschriebenen Antennen sind allein für die Vergröße­ rung der räumlichen elektrischen Felder wirksam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß bei einfachem mechanischem Aufbau ein hoher Strahlungswiderstand erreicht wird, wobei die Antenne über ein breites Frequenzband verwendet werden kann und wobei eine Vergrößerung des magneti­ schen Feldes erreicht wird. Zudem soll bei einer Sendeantenne Ko­ axialspeisung mit Abstimmung am Sender ohne kostspielige Fernab­ stimmung am Antennenfuß möglich gemacht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Antenne aus mindestens einem weiteren Leiterabschnitt besteht, wobei die Leiterabschnitte einen nicht geschlossenen Rahmen bilden, der eine Fläche umgibt und der Anschluß von dem zweiten Leiterabschnitt und ggf. weiteren Leiterabschnitten an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt so ausgeführt ist, daß ein freies Endstück dieses vorhergehenden Leiterabschnittes gebildet ist, wobei das freie Endstück bzw. die freien Endstücke die kapazitive Kopplung bzw. weitere kapazitive Kopplungen bildet bzw. bilden, daß vom ersten bzw. von jedem weiteren Lei­ terabschnitt jeweils nur ein Leiterabschnitt ausgeht, und daß die mechanische Länge des längsten Leiterabschnittes einschließ­ lich seines freien Endes kleiner als λ/4 bei der höchsten vor­ gesehen Betriebsfrequenz ist. Allein diese Maßnahmen verursachen eine deutliche Erhöhung des Strahlungswiderstandes und des Wir­ kungsgrades der Antenne wie später anhand von Versuchsergebnis­ sen bewiesen wird.

Vorzugsweise sind die Leiterabschnitte geradlinig. Bei dieser Auslegung können die Leiterabschnitte ohne weiteres als einfache Stäbe oder Seile ausgeführt werden, wobei für Bootsantennen Seile aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser im Bereich 1,5 bis 3 mm vorzuziehen sind. Bei geradlinigen Leiterabschnitten hat man die wesentlichen Vorteile, daß sie durch Zugkräfte leicht in der vorgesehenen Lage gehalten werden können und in dieser Lage im wesentlichen unbeweglich sind, was dem Sende­ bzw. Empfangsverhalten der Antenne im abgestimmten Zustand zugu­ tekommt.

Eine erste praktisch erprobte bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Leiterabschnitte vorgesehen sind, wobei der zweite Leiterabschnitt vom Anschluß an dem verti­ kalen Leiterabschnitt schräg nach unten verläuft und dabei einen Winkel im Bereich von 30° bis 60°, vorzugsweise 45° mit dem ver­ tikalen Leiterabschnitt bildet, daß der schräg nach unten verlau­ fende Leiterabschnitt oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet und daß das freie Endstück des vertikalen Lei­ terabschnittes eine Länge im Bereich von 20 bis 60%, insbesonde­ re etwa 25% der gesamten Länge des vertikalen Leiterabschnittes hat.

Vorzugsweise soll der schräg nach unten verlaufende Leiterab­ schnitt ca. 2 m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung enden.

Diese mit dieser einfachen Ausführung erreichte Verbesserung des Antennenwirkungsgrades ist durch die nachfolgend beschriebenen Empfangsversuche nachgewiesen worden.

Bei den Versuchen wurde bei ca. 3 MHz Sendefrequenz von einem Schiff im adriatischen Meer über eine Entfernung von 400 km über die Alpen mit einer Sendeausgangsleistung von 80 Watt (SSB) gefunkt. Mit einem vertikalen Leiterabschnitt alleine, mit einer Länge L 1 von 11 m wurde mit einer Signalstärke (S-Stufen) im Bereich S 1 und S 2 empfangen.

Bei Hinzufügung des sich schräg nach unten erstreckenden Leiter­ abschnittes mit einer Länge L 2 von ca. 11 m, wobei der Winkel α 45° betrug und der die kapazitive Belastung bildende obere Teil des vertikalen Leiterabschnittes bei 25% der Gesamtlänge L 1 des vertikalen Leiterabschnittes lag, wurde eine Empfangs-Signalstär­ ke im Bereich S 4 bis S 5 gemessen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Antenne zeichnet sich durch einen dritten Leiterabschnitt aus, der ausgehend vom unteren Bereich des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes sich in der allgemeinen Richtung des vertikalen Leiterabschnit­ tes erstreckt, jedoch vor diesem endet, wobei dieser dritte Lei­ terabschnitt, vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. gering­ fügig nach oben geneigt ist. Bei dieser Ausführung soll das duch den Anschluß des dritten Leiterabschnittes an dem schräg nach unten verlaufenden zweiten Leiterabschnitt gebildete freie Endstück des zweiten Leiterabschnittes eine Länge von 10 bis 30, insbesondere etwa 20% der gesamten Länge des zweiten Leiterab­ schnittes aufweisen.

Bei den Empfangsversuchen wurde mit diesem Aufbau und mit einer Länge L 3 des weiteren Leiterabschnittes von 4 m und bei einer Länge des genannten unteren Bereiches von 20% der gesamten Länge des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes eine Em­ pfangs-Signalstärke im Bereich S 6 bis S 7 gemessen.

Dies stellt eine gewaltige Verbesserung des Wirkungsgrades gegenüber dem einfachen senkrechten Strahler dar. Diese Verbesse­ rung des Wirkungsgrades wird nicht allein durch die erhöhte Strahlerlänge verursacht, vielmehr wird die erreichte überra­ schende Erhöhung des Wirkungsgrades der aufgrund der besonderen Geometrie der Antenne erreichten kapazitiven Kopplung der einzelnen Leiterabschnitte mit der Umgebung sowie eine enorme Vergrößerung der räumlichen magnetischen Feldkomponente zuge­ schrieben. Die erfindungsgemäßen Abmessungen der die Kapazität erhöhenden Abschnitte der Antennen führen dazu, daß höhere Anten­ nenströme in den einzelnen Leiterabschnitten fließen können, was wesentlich zu dem erzielten Wirkungsgrad beiträgt. Die Anordnung der die kapazitive Kopplung bewirkenden Elemente führt dazu, daß die Antenne sich sehr breitbandig verhält.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt gleichzeitig als Verankerungsstrang für den vertikalen Leiterab­ schnitt dient, wobei ein Isolator zwischen dem unteren Ende des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes und einem in dem Boden verankerten bzw. mit fester Struktur zusammenarbeiten­ den Verankerungsglied vorgesehen ist.

Auf diese Weise erfüllt der schräg nach unten verlaufende Lei­ terabschnitt eine Doppelfunktion, indem er zusätzlich zur Lagestabilisierung des vertikalen Leiterabschnittes herangezogen wird.

Der vorzugsweise als Stab ausgebildete Leiterabschnitt kann mit zwei weiteren Seilen mechanisch stabilisiert werden. Diese weiteren Seile sind über Isolatoren an dem vertikalen Leiterab­ schnitt befestigt und gehören somit nicht zu den sendenden bzw. empfangenden Teilen der Antenne. Da die kapazitive Belastung des vertikalen Leiterabschnittes durch eine Verlängerung dieses vor­ zugsweise stabförmigen Abschnittes gebildet ist, entstehen hier keine mechanischen Probleme, da die Fortsetzung vom vertikalen Leiterabschnitt getragen wird und keine zusätzliche mechanische Stabilisierung erfordert. Wichtig ist lediglich, daß die drei An­ tennenabschnitte relativ starr und daher unbeweglich gespannt sind, um die Resonanzbedingungen im abgestimmten Zustand nicht zu verändern.

Die mechanischen Längen des vertikalen Leiterabschnittes, des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes und des dritten Leiterabschnittes können mit Vorteil im Verhältnis 11 : 11 : 4 zueinander stehen.

Bei der erfindungsgemäßen Antenne erfolgt der Anschluß am Sender bzw. am Empfänger erfindungsgemäß am Fußpunkt des vertikalen Leiterabschnittes. Bei einer Anordnung, bei der die Ankopplung an der Antenne über ein koaxiales Kabel erfolgt, wird für Fre­ quenzen unterhalb von etwa 4 MHz die Ausgangsklemme des Senders bzw. Eingangsklemme des Empfängers über eine variable Längsspule und einen Längskondensator an den Innenleiter des koaxialen Kabels angeschlossen, und es ist ein variabler die Anpassung er­ möglichender Kondensator zwischen Ausgangsklemme und dem an Masse liegenden Außenleiter des koaxialen Kabels angeordnet. Diese Maßnahmen ermöglichen es erfindungsgemäß, eine am Fußpunkt der Antenne angeordnete fernabstimmbare Matchbox zu vermeiden, was von großem Vorteil ist, da solche Einrichtungen sehr teuer sind. Die Abstimmung des Antennensystems erfolgt durch Einstel­ lung des variablen Kondensators und der abstimmbaren Spule. Beide Einstellungen werden unter Berücksichtigung der Anzeige des Stehwellenverhältnismeßgerätes vorgenommen mit dem Ziel, diese Anzeige durch die erfolgte Einstellung auf ein Minimum zu bringen. Zwar ist diese Art der Anpassung nicht 100% perfekt, die hierbei entstehenden Verluste aufgrund von Kabelverlusten (Dämpfung) und von Stehwellen an der Verbindungsstelle zwischen der koaxialen Speiseleitung und der Antenne sind jedoch in der Praxis kleiner als 5 db.

Wichtig bei dieser Antenne ist, daß ein guter Anschluß an Masse vorliegt (kleiner Erdungswiderstand). Bei Anwendung der Antenne auf einem Wasserfahrzeug wird der Anschluß an Masse vorzugsweise durch ein im Wasser liegendes Geflecht, das über einen Kondensa­ tor an Masse verbunden ist, um Korrosionsschäden zu vermeiden, gesichert. Hierdurch können teure Golderdungsplatten wirksam ersetzt werden.

Die bisher beschriebene Antenne ist zwar in erster Linie für den Einsatz im Kurzwellen- und Mittelwellenbereich konzipiert, es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, bei entsprechender Wahl der mechanischen Längen, diese Antennenart für wesentlich kürzere Wellenlängen (längster Leiterabschnitt kürzer als λ/4) zu verwenden. Hierfür werden zwei die beschriebene Geometrie be­ sitzende Antennen zu einer Art invertierten V-förmigen Dipolan­ tennen (Fig. 4) zusammengebaut, wobei zwei parallele, jedoch im Abstand zueinander angeordnete vertikale Leiterabschnitte vorhanden sind, und die beiden Antennen zueinander 180° phasen­ verschoben betrieben werden.

Bei einer solchen Antenne sind die unteren Enden der beiden ver­ tikalen Leiterabschnitte an jeweiligen Enden einer sekundären Wicklung eines das Signal übertragenden Transformators ange­ schlossen.

Die erfindungsgemäßen Antennen können mit Vorteil auf Booten oder Funkautos aufgebaut werden, können aber auch bei sehr kurzen Wellenlängen in Luft-Raumfahrt-Körpern zum Einsatz kommen. Bei letzteren und ähnlichen Anwendungen sollen die in den Ansprüchen verwendeten geometrischen Angaben immer auf der als Masse dienenden Umgebung bezogen werden.

Zusammengefaßt weist eine erfindungsgemäße Antenne folgende Vorteile auf:

• 1. Die Auslegung der Antenne erhöht die magnetische Komponente des Feldes.
• 2. Die Antenne weist einen hohen Strahlungswiderstand und daher auch einen hohen Wirkungsgrad auf, trotz Betriebes unter λ/4.
• 3. Die flache horizontale Abstrahlcharakteristik (bzw. Rundstrahlcharakteristik) ist in der Ebene der Antenne geringfü­ gig ausgeprägt.
• 4. Die Antenne ist sehr breitbandig durchstimmbar und kann bei der angegebenen Abmessung für Frequenzen ab kHz-Bereich bis min­ destens 30 MHz verwendet werden.
• 5. Die Speiseleistung ist nicht begrenzt.
• 6. Eine Koaxialspeisung mit Abstimmung am Sender ist möglich und somit kostspielige Fernabstimmung unnötig.
• 7. Bestehende senkrechte Strahler können nachträglich in eine er­ findungsgemäße Antenne umgewandelt werden.
• 8. Die Antenne ist sehr kostengünstig herzustellen und leicht zu installieren.
• 9. Der erreichte Antennengewinn (z.B. gegenüber einem λ/4 Herz­ ischen Strahler) ist hoch.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antenne, die auf einem Boot aufgebaut ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Antenne gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild für die Ankopplung eines Senders an eine erfindungsgemäße Antenne beim Betrieb unterhalb von etwa 4 MHz, und

Fig. 4 eine Seitenansicht einer als invertierten V-Dipole konzipierten erfindungsgemäßen Antenne.

Nach Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Antenne aus einem verti­ kalen Leiterabschnitt 10 mit Gesamtlänge L 1. Dieser vertikale Leiterabschnitt ist stabförmig ausgebildet und an seinem unteren Ende bei 11 auf dem Deck des Bootes befestigt. An dem vertikalen Leiterabschnitt ist etwa 1/4 der Gesamtlänge L 1 des vertikalen Leiterabschnittes unter seinem oberen Ende, ein schräg nach unten verlaufender Leiterabschnitt 12 angeschlossen, der einen Winkel α von 45° mit dem vertikalen Leiterabschnitt bildet. Der obere Teil 13 des vertikalen Leiterabschnittes 10, d.h. der Teil, der oberhalb der Anschlußstelle 14 mit dem schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt 12 liegt, bildet eine kapazi­ tive Kopplung mit der geerdeten Umgebung, d.h. mit dem Boot selbst und mit dem das Boot umgebende Meereswasser.

Der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt 12 hat eine Länge L 2 und ist an seinem unteren Ende über einen Isolator 15 mit einem Verankerungsteil 16 verbunden. Das Verankerungsteil 16 ist an seinem unteren Ende in diesem Fall fest mit dem Boots­ rumpf verbunden. Der Punkt 15 liegt dabei etwa 1 m oberhalb der als Masse geltenden Umgebung. Das Verankerungsteil 16 übt über den schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt 12 eine Halte­ funktion für den vertikalen Leiterabschnitt 10 aus, wobei diese Haltefunktion durch zwei weitere am vertikalen Leiterabschnitt angreifende Seile 17 und 18 unterstützt wird. Die Seile 17 und 18 sind über Isolatoren 19, 20 mit dem vertikalen Leiterab­ schnitt verbunden und bilden daher keine strahlenden Teile der Antenne.

Ausgehend von einer Anschlußstelle 21 geht ein weiterer Leitungs­ abschnitt 22 mit der Länge L 3 von dem schräg nach unten verlau­ fenden zweiten Abschnitt in der allgemeinen Richtung auf den ver­ tikalen Leiterabschnitt 10 zu. Der weitere Leitungsabschnitt 22 reicht jedoch nicht bis zum vertikalen Leiterabschnitt 10. Die Anschlußstelle 21 zwischen dem weiteren Leiterabschnitt 22 und dem schräg nach unten verlaufenden Leiter 12 teilt den schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt in untere und obere Bereiche 23, 24, wobei der untere Bereich 23 eine Länge von L/5 besitzt und der obere Bereich 22 demgemäß eine Länge von 4 L/5.

Der untere Bereich 23 des schräg nach unten verlaufenden Leiter­ abschnittes 12 bildet wiederum eine kapazitive Kopplung zwischen der Antenne und der Umgebung. Auch der weitere Leiterabschnitt 22 führt zu einer Vergrößerung der kapazitiven Kopplung der Antenne zur Erde.

Bei der dargestellten Versuchsantenne betrug die Länge L 1 des vertikalen Leiterabschnittes 11 m, die Länge des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes L 2 11 m und die Länge des weiteren Leiterabschnittes L 3 4 m. Bei diesem Beispiel wurde im übrigen der Isolator 15 1 m oberhalb der geerdeten Metallteile des Bootes gelegt. Im übrigen wurde festgestellt, daß der Winkel α im Bereich von 30 bis 60° liegen sollte, um optimale Ergebnisse zu erreichen. Eine Vergrößerung des Winkels α über 45° hinaus, führte zu keiner weiteren Verbesserung des Antennen­ wirkungsgrades. Auch eine Erhöhung der Länge L 2 des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes 12 über das 1,414-fache der Länge des vertikalen Leiterabschnittes vom Fußpunkt 11 bis zu dem Anschlußpunkt 14 hinaus führte zu keiner wesentlichen Verbes­ serung des Wirkungsgrades. Wie ersichtlich, bilden die Leiterab­ schnitte 10, 12, 22 einen nicht geschlossenen Rahmen, der die Fläche 9 umgibt. Die kapazitive Kopplung der Abschnitte von 13, 23 und 22 bestimmen im wesentlichen den Antennenstrom in 10 bzw. 12.

Die besten Ergebnisse erhält man, wenn das untere Ende des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes 12, d.h. der Isolator 14, im Bereich von 0,5 bis 1,5 m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung, in diesem Fall oberhalb der Reeling des Bootes, liegt.

Auch der Abstand zwischen dem weiteren Leiterabschnitt 22 und Masse ist etwas kritisch, die genaue Lage dieses Leiters hängt auch von den Umgebungsverhältnissen ab und kann zwischen den gezeigten Grenzwerten 22′ und 22′′ variiert werden. In der Lage 22′ bildet der weitere Leitungsabschnitt einen Winkel von 120° mit der Senkrechten. In der Lage 22′′ verkleinert sich dieser Winkel auf etwa 90°.

Zum Anschluß an die Antenne gemäß Fig. 1 und 2 wird bei einer Be­ triebsfrequenz unter etwa 4 MHz die Schaltung gemäß Fig. 3 verwendet.

Der Ausgang des Senders 25 wird an den beiden Enden 26, 27 der primären Wicklung eines Transformators 28 mit einem Umsetzungs­ verhältnis von 1 : 4 angeschlossen. Das übliche Meßgerät für das Stehwellenverhältnis ist bei 29 zu ersehen, liegt jedoch statt an der üblichen Stelle am Antennenfuß 11 zwischen dem Sender 25 und der primären Wicklung des Transformators 28. Die sekundäre Wicklung des Transformators ist an seinem einen Ende 29 geerdet und an seinem anderen Ende 30 an dem einen Ende einer variablen Längsspule 32 angeschlossen. Der variable Abgriff 33 dieser Spule wird über einen Kondensator 34 an den Innenleiter 35 der koaxialen Speiseleitung 36 angeschlossen. Am anderen Ende der koaxialen Speiseleitung 36 ist der Innenleiter 35 am Fußpunkt 11 der erfindungsgemäßen Antenne angeschlossen. Der Außenleiter 40 der koaxialen Speiseleitung der bis zum Antennenfuß reicht, ist an der geerdeten Ausgangsklemme des Senders 31 angeschlossen. Vom Antennenfußpunkt, der über den Außenleiter 40 der Koaxialen mit der Anschlußklemme des Senders 31 verbunden ist, führt über einen Kondensator zur galvanischen Abtrennung ein leitendes Geflecht 38 ins Wasser, um sicherzustellen, daß eine qualitativ hochwertige Masseverbindung vorliegt. Ein weiterer Kondensator 39, der variabel ausgeführt ist, liegt zwischen dem Abgriff 33 und Masse. Schließlich befindet sich zwischen dem Innenleiter 35 und Masse ein Funkenschutz 41 mit einer Funkenstrecke von etwa 1 mm Länge. Die Länge des koaxialen Speisekabels beträgt etwa 10 m.

Die Antenne stellt im Resonanzfall beim abgestimmtem Zustand bei einer Betriebslänge kleiner als λ/4 einen Serienresonanzkreis dar. Um die Antenne, die mechanisch verkürzt ist, in den Reso­ nanzzustand zu bringen, müssen die Blindwiderstände durch ein An­ paßglied (Kombination von 32 und 39) kompensiert werden. Um hierbei die Verluste in diesem Anpassungsnetzwerk zu verklei­ nern, wird ein Überträger senderseitig (z.B. der Transformator 28 mit Umsetzungsverhältnis 1 : 4) zwischengeschaltet. Auf dem Stehwellengerät 29 wird die exakte Anpassung der Senderausgang­ simpedanz an den Eingang des koaxialen Kabels bestimmt durch gleichzeitige Variation von den Gliedern 32 und 39. Wie bereits früher erläutert, kann der Leistungsverlust aufgrund der Wellig­ keit am Antennenfußpunkt (Fehlanpassung zwischen Antenne und koaxialem Kabel) vernachlässigt werden. Die Funkenstrecke 41 stellt sicher, daß bei irrtümlicher Fehlanpassung oder bei Gewitter das koaxiale Kabel nicht beschädigt wird.

Die Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des bisheri­ gen Antennengebildes dar, bei der zwei Grundantennen zu einer Art invertierter V-Dipolantenne zusammengeschlossen sind. Die Antenne ist auf den beiden Seiten der Ebene 43 symmetrisch ausge­ bildet. Jede Hälfte besteht aus einem ersten vertikalen Leiterab­ schnitt 44, einem zweiten Leiterabschnitt 45, einem dritten Leiterabschnitt 46 und einem vierten Leiterabschnitt 47. Der zweite Leiterabschnitt 45 ist derart an dem ersten Leiterab­ schnitt angeschlossen, daß das freie Endstück 48 gebildet wird.

Auf entsprechende Weise werden die weiteren freien Endstücke 49 und 50 gebildet. Wie ersichtlich bilden die vier Leiterabschnit­ te 44 bis 47 einen ungeschlossenen Rahmen, der eine Fläche 51 umgibt. Der vierte Leiterabschnitt 47 reicht nicht bis zum verti­ kalen Leiterabschnitt 44 zurück. Insbesondere bilden die freien Endstücke 48 bis 50 und der vierte Leiterabschnitt 44 kapazitive Kopplungen zu der als geerdet geltenden Umgebung 52 bzw. der anderen Dipolhälfte. Die beiden unteren Enden der vertikalen Leiterabschnitte 44 sind an den jeweiligen Enden der sekundären Wicklung 53 eines Transformators angeschlossen. Das Sende- bzw. Empfangssignal wird über den Transformator in der Antenne gespeist bzw. von der Antenne empfangen. Die beiden vertikalen Leiterabschnitte führen Signale, die gegeneinander phasenverscho­ ben sind und zwar um 180°. Fig. 4 zeigt im übrigen, daß die freien Endstücke gegenüber der jeweiligen Leiterabschnitte abge­ winkelt werden können.

Claims (14)

1. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz­ bzw. Mittelwellenbereich, bestehend aus einem vertikalen Lei­ terabschnitt mit einer kapazitiven Kopplung gegenüber Erde im oberen Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne aus mindestens einem weiteren Leiterabschnitt (12, 22; 45, 47) besteht, wobei die Leiterabschnitte (10, 12, 22; 44-47) einen nicht geschlossenen Rahmen bilden, der eine Fläche (9; 51) umgibt, und der Anschluß von dem zweiten Leiterabschnitt (12; 45) und ggf. weiteren Leiterabschnitten (22; 46, 47) an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt (10, 12; 44-46) so ausge­ führt ist, daß ein freies Endstück (13, 23; 48-50) dieses vorher­ gehenden Leiterabschnittes gebildet ist, wobei das freie Endstück (13, 23; 48-50) bzw. die freien Endstücke die kapazitive Kopplung bzw. weitere kapazitive Kopplungen bildet bzw. bilden, daß vom ersten (10; 44) bzw. von jedem weiteren Leiterab­ schnitt (12, 22; 45-47) jeweils nur ein Leiterabschnitt (12, 22; 45-47) ausgeht; und daß die mechanische Länge des längsten Lei­ terabschnittes (10; 44) einschließlich seines freien Endes (13; 48) kleiner als λ/4 bei der höchsten vorgesehenen Betriebsfre­ quenz ist.

2. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte geradli­ nig sind.

3. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lei­ terabschnitte (10, 12) vorgesehen sind, wobei der zweite Lei­ terabschnitt (12) vom Anschluß an dem vertikalen Leiterabschnitt (10), schräg nach unten verläuft und dabei einen Winkel (α) im Bereich von 30° bis 60° vorzugsweise 45° mit dem vertikalen Lei­ terabschnitt (10) bildet, daß der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt (12) oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet, und daß das freie Endstück (13) des vertikalen Leiterab­ schnittes (10) eine Länge im Bereich von 20 bis 60% insbesondere etwa 25% der gesamten Länge des vertikalen Leiterabschnittes (10) hat.

4. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg nach unten verlau­ fende Leiterabschnitt (12) ca. 2 m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet.

5. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen dritten Leiterab­ schnitt (22, 22′, 22′′), der ausgehend vom unteren Bereich des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (12) sich in der allgemeinen Richtung des vertikalen Leiterabschnittes (10) erstreckt, jedoch vor diesem endet, wobei dieser dritte Leiterab­ schnitt (22, 22′, 22′′) vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. geringfügig nach oben geneigt ist.

6. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Anschluß des dritten Leiterabschnittes (22; 22′; 22′′) an dem schräg nach unten verlaufenden zweiten Leiterabschnitt (12) gebildete freie Endstück des zweiten Leiterabschnittes eine Länge von 10 bis 30 und insbesondere etwa 20% der gesamten Länge des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (12) aufweist.

7. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg nach unten verlau­ fende Leiterabschnitt (12) gleichzeitig als Verankerungsstrang für den vertikalen Leiterabschnitt dient, wobei ein Isolator (15) zwischen dem unteren Ende des schräg nach unten verlaufen­ den Leiterabschnittes (12) und einem im Boden verankerten bzw. mit fester Struktur zusammenarbeitenden Verankerungsglied (16) vorgesehen ist.

8. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechani­ schen Längen des vertikalen Leiterabschnittes (10), des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (12) und des dritten Leiterabschnittes (22; 22′; 22′′) im Verhältnis etwa 11 : 11 : 4 zuei­ nander stehen.

9. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß am Sender bzw. am Empfänger am Fußpunkt (11) des verti­ kalen Leiterabschnittes (10) liegt.

10. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Ankopplung an die Antenne über ein koaxiales Kabel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß für Frequen­ zen unterhalb von etwa 4 MHz der Ausgang des Senders (25) bzw. der Eingang des Empfängers über eine variable Längsspule (32) und einen Längskondensator (34) an den Innenleiter (35) des koaxialen Kabels (36) angeschlossen ist, daß ein die Anpassung ermöglichender weiterer variabler Kondensator (39) zwischen Aus­ gangsklemmen (30) und dem an Masse liegenden Außenleiter (40) des koaxialen Kabels (36) angeordnet ist, und daß vorzugsweise der Ausgang des Senders (25) bzw. der Eingang des Empfängers an die variable Längsspule über einen Transformator (28) angeschlos­ sen ist, wobei das Stehwellenverhältnis durch das Gerät (29) bestimmt wird.

11. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Innenlei­ ter (35) des koaxialen Kabels (36) und Masse angeordneten Funken­ schutz (41).

12. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche 9 bis 11, zur Anwendung auf einem Wasserfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die H.F.Erdung durch ein über einen Kondensator an Masse angeschlossenes im Wasser gelegtes Geflecht (38) erfolgt.

13. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, die jeweils beanspruch­ ten Merkmale aufweisenden Antennen zu einer Art invertierten V-förmigen Dipolantenne (Fig. 4) zusammengebaut sind, wobei zwei parallele, jedoch im Abstand zueinander angeordnete vertikale Leiterabschnitte (44) vorhanden sind, und daß die beiden Antennen zueinander 180° phasenverschoben betrieben werden.

14. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der beiden vertikalen Leiterabschnitte (44) an jeweiligen Enden einer sekun­ dären Wicklung (53) eines das Signal übertragenden Transforma­ tors angeschlossen sind.