DE4109630A1 - Stabfoermiger mehrbereichsstrahler - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht von einem stabförmigen Mehrbereichsstrahler nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
Es ist ein derartiger Mehrbereichsstrahler bekannt (US-PS 41 45 693),
der für drei verschiedene Frequenzbänder innerhalb von 3 bis 30 MHz
geeignet ist. Die Frequenzbänder müssen dabei in einem Verhältnis von
1 : 2 : 4, ausgehend von dem niedrigsten Frequenzband, stehen. Als Bei
spiel sind mittlere Betriebsfrequenzen von 3,5 MHz, 7 MHz und 14 MHz
genannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Mehrbereichs
strahler derart weiterzubilden, daß er breitbandig ist und für vier
verschiedene Frequenzbänder eingesetzt werden kann, nämlich vorzugs
weise für ein erstes, höchstes Frequenzband von zum Beispiel 825 bis
960 MHz (AMPS-Netz bzw. D-Netz der Deutschen Bundespost), für ein
zweites, zweithöchstes Frequenzband von zum Beispiel 450 bis 470 MHz
(C-Netz der Deutschen Bundespost), für ein drittes, zweitniedrigstes
Frequenzband von zum Beispiel 75 bis 115 MHz (FM-Rundfunkbereich) und
ein viertes, niedrigstes Frequenzband von zum Beispiel 150 kHz bis etwa
6 MHz (AM-Rundfunkbereich).
Diese Aufgabe wird bei einem stabförmigen Mehrbereichsstrahler durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Mehrbereichs
strahler hat den Vorteil, daß bei geringem technischen Aufwand eine
breitbandige Mehrbereichsantenne für vier Frequenzbereiche realisiert
werden kann. Die erste Spule bildet ohne die Verwendung eines diskreten
Kondensators einen Parallelresonanzkreis, der einen Teil des Strahlers
stromlos macht und somit eine Trennung verschiedener Frequenzbänder
bewirkt.
Der erfindungsgemäße stabförmige Mehrbereichsstrahler eignet sich beson
ders als Fahrzeugantenne, an die ein Autoradio für den AM- und FM-Bereich
sowie ein auf zwei verschiedene Systeme umschaltbares Funktelefon ange
schlossen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer
einzigen Figur dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine Ansicht eines stabförmigen Mehrbereichsstrahlers 10
mit einem Isolierstoffstab 11, der vom Fußpunkt 12 bzw. von einer auf dem
Massepotential liegenden Bezugsebene 13 aus gesehen einen ersten, geraden
Drahtabschnitt 14, eine damit verbundene erste Spule 15, einen damit ver
bundenen zweiten, geraden Drahtabschnitt 16, eine damit verbundene zweite
Spule 17 und einen sich daran anschließenden dritten, geraden Drahtab
schnitt 18 trägt. Die geraden Drahtabschnitte 14, 16, 18 liegen auf einer
gemeinsamen zu der Längssymmetrieachse des Isolierstoffstabes 11 paralle
len Achse an der Außenseite des Stabes. Die Drahtabschnitte 14, 16, 18 und
die Spulen 15, 17 bestehen vorzugsweise aus einem einzigen Drahtstück 20,
das zum Beispiel durch eine Klebverbindung auf dem Isolierstoffstab 11 be
festigt ist. Vorzugsweise kann das komplette Drahtstück 20 vorgefertigt,
in einen Klebstoff getaucht und auf den Isolierstoffstab aufgesteckt wer
den. Nach dem Aushärten des Klebstoffs sitzt das Drahtstück 20 fest auf
dem Isolierstoffstab, das ist vorzugsweise ein Glasfaserstab.
Das Drahtstück 20 ist zum Beispiel folgendermaßen dimensioniert. Die
Länge l1 des ersten, geraden Drahtabschnitts 14 beträgt , wobei λ1 die
mittlere Betriebswellenlänge des höchsten Frequenzbandes von zum Beispiel
825 bis 960 MHz ist. Die erste Spule 15 ist so bemessen, daß ihre induk
tive und kapazitive Komponente einen Parallelstromkreis bzw. einen Sperr
kreis bildet, der auf die mittlere Betriebswellenlänge λ1 abgestimmt ist.
Der erste, gerade Drahtabschnitt 14 und ein zweiter, gerader Drahtabschnitt
16 haben zusammen mit der dazwischen liegenden Spule 15 eine Länge l2=,
wobei λ2 die mittlere Betriebswellenlänge des zweithöchsten Frequenzbandes
von zum Beispiel 450 bis 470 MHz ist.
Die zweite Spule 17 dient zur Phasendrehung. Sie erzeugt bei der mitt
leren Betriebswellenlänge λ2 eine Phasendrehung von zum Beispiel 135°.
Während die erste Spule 15 mehrere eng aneinanderliegende Windungen hat,
weist die zweite Spule 17 mehrere, auf Abstand gewickelte Windungen auf.
Der dritte, gerade Drahtabschnitt 18 hat eine Länge l3=5/8 λ2, und
das gesamte Drahtstück 20 hat eine Länge l4=, wobei λ3 die mittlere
Betriebswellenlänge des zweitniedrigsten Frequenzbereiches von zum Bei
spiel 75 bis 115 MHz ist. Das Drahtstück besteht vorzugsweise aus Kupfer
lackdraht.
Der in der Figur gezeigte stabförmige Mehrbereichsstrahler 10 ist von
einer in der Figur der Übersichtlichkeit halber weggelassenen Isolier
stoffschicht umgeben, das ist zum Beispiel ein Isolierstoff-Schrumpf
schlauch oder eine durch Tauchen erzeugte dünne Isolierstoffschicht.
Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen stabförmigen Strahlers
ist folgende.
Der erste Drahtabschnitt 14 bildet einen -Strahler für das höchste
Frequenzband. Im zweithöchsten Frequenzband kommt ein gestockter -
+ 5/8-λ2-Strahler mit der Phasendrehspule 17 zur Wirkung. Für den
zweitniedrigsten und niedrigsten Frequenzbereich kommt der -Strahler
zur Wirkung, der auf den UKW-Bereich abgestimmt ist und auch im niedrig
sten Frequenzband, zum Beispiel dem AM-Frequenzband, zufriedenstellende
Eigenschaften aufweist.
Claims (9)
1. Stabförmiger Mehrbereichsstrahler mit einem Isolierstoffstab als
Träger für einen sich über die gesamte Länge des Stabes erstrecken
den Draht, gekennzeichnet durch einen ersten, geraden Drahtabschnitt
(14), der den Fußpunkt (12) des Mehrbereichsstrahlers (10) mit einem
Ende einer ersten Spule (15) verbindet, einen zweiten, geraden Draht
abschnitt (16), der das andere Ende der ersten Spule mit einem Ende
einer zweiten Spule (17) verbindet, und einem dritten, geraden Draht
abschnitt (18), der von dem anderen Ende der zweiten Spule bis an
das freie Ende des Mehrbereichsstrahlers (10) führt, wobei die Draht
abschnitte (14, 16, 18) gleichachsig zueinander und achsparallel zu
der Längssymmetrieachse des Isolierstoffstabes (11) verlaufen, wobei
der erste Drahtabschnitt (14) eine Länge l1=, der zweite Draht
abschnitt (16) zusammen mit dem ersten Drahtabschnitt (14) und der
ersten Spule (15) eine Länge l2=, der dritte Drahtabschnitt (18)
eine Länge l3 = 5/8 λ2 und der gesamte Mehrbereichsstrahler eine elek
trische Länge l4= aufweisen und wobei λ3 die mittlere Betriebs
wellenlänge des zweitniedrigsten Frequenzbandes ist, die erste Spule
(15) einen auf die mittlere Betriebswellenlänge λ1 des höchsten Fre
quenzbandes abgestimmten Parallelresonanzkreis bildet und die zweite
Spule (17) eine auf die mittlere Betriebswellenlänge λ2 des zweithöch
sten Frequenzbandes abgestimmte Phasendrehspule ist.
2. Mehrbereichsstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die drei geraden Drahtabschnitte (14, 16, 18) und die beiden Spulen
(15, 17) ein ununterbrochenes Drahtstück (20) sind.
3. Mehrbereichsstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drahtstück (20) aus einem Kupferlackdraht besteht.
4. Mehrbereichsstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Isolierstoffstab (11) ein Glasfaserstab ist.
5. Mehrbereichsstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest die Drahtabschnitte (14, 16, 18) auf den Isolier
stoffstab (11) geklebt sind.
6. Mehrbereichsstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Isolierstoffstab (11) und das Drahtstück (20) von einer
gemeinsamen Isolierstoffschicht umgeben sind.
7. Mehrbereichsstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Mehrbereichsstrahler (10) eine Fahrzeugantenne ist.
8. Mehrbereichsstrahler nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Spule (15) eine aus mehreren unmittelbar
aneinanderliegenden Windungen bestehende Luftspule ist.
9. Mehrbereichsstrahler nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Spule (17) eine aus mehreren, mit Abstand
gewickelten Windungen bestehende Luftspule ist.
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