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Die
Erfindung betrifft eine Antenne vom Typ enthaltend einen Reflektor
aus einem elektrisch leitenden Material, der in einen Körper aus
Kunststoff eingebettet ist.
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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft folglich eine Antenne,
die einen Teil einer radioelektrischen Sende- oder Empfangsanlage
bildet, welche ausgelegt ist, um radioelektrische Wellen in den
Raum auszusenden oder daraus aufzufangen.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Antenne für Dezimeter-Wellenlängen bis zu
Millimeter-Wellenlängen.
Dieser Antennentyp besteht aus einem gespeisten Element, der sogenannten
Primärquelle,
und einem Reflektor, der eine flache oder parabolische Form aufweisen
oder V-förmig sein
kann. Diese Antennen weisen meist die Form einer Kugel- oder Rotationsparaboloid-Kappe
auf, sie können
aber auch jedwede andere eine Fokussierung sicherstellende Form
aufweisen.
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Es
ist bereits – insbesondere
aus der Schrift
EP 0 595 418 – eine Antenne
bekannt, die von einem Gitter gebildet ist, das aus einem elektrisch
leitenden Material gefertigt ist, wobei dieses Gitter von Kunststoff
umhüllt
ist.
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Jedoch
weist dieser Antennentyp zahlreiche Nachteile auf, sei dies hinsichtlich
des Herstellungsverfahrens oder hinsichtlich der Leistung. Denn
ein Gitterwerk, das aus Drähten
gebildet ist, die sich kreuzen und miteinander verschlungen sind,
um Maschen zu formen, bildet ein verformbares Element, das – wenn es
in Form gebracht wird (Zuschneiden und Ziehen), um einen Reflektor
zu bilden – inhomogene
Maschengrößen aufweist,
die bei dem Endprodukt aufgrund der sich in diesem Reflektor befindenden
Fehler zu schlechten technischen Empfangseigenschaften führen.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben.
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Zu
diesem Zweck ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Antenne
zu liefern, die gute technische Empfangseigenschaften aufweist und
eine Struktur bildet, die mechanischen und atmosphärischen
Beanspruchungen standhält,
wobei diese Antenne durch ein einfaches und reproduzierbares Herstellungsverfahren
erhalten werden kann, das ein Produkt guter Qualität gewährleistet.
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Die
Erfindung erreicht dieses Ziel durch eine Antenne, bei welcher der
Reflektor aus einer Folie aus ausgebreitetem Material hergestellt
ist, welche viereckförmige Öffnungen
definiert, deren Diagonalen senkrecht zueinander sind.
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Man
stellt in der Tat fest, daß die
Verwendung einer Folie aus ausgebreitetem Material den Erhalt eines
Reflektors ermöglicht,
der konstante Mascheneigenschaften aufweist, die gute technische Empfangseigenschaften
sowie eine Herstellungsreproduzierbarkeit garantieren.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch das Verfahren zum Herstellen
einer solchen Antenne.
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Es
ist vorzugsweise vorgesehen, daß das elektrisch
leitende Material zu der Gruppe enthaltend Metalle, deren Oxide
und deren Legierungen gehört; wobei
dieses elektrisch leitende Material vorzugsweise Aluminium oder
Stahl ist.
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Die
Folie aus ausgebreitetem Material, die zur Herstellung des Reflektors
verwendet wird, ist vorzugsweise eine Folie aus elektrisch leitendem Material,
die eine Dicke zwischen 0,25 und 0,40 mm aufweist.
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Herkömmlicherweise
wird die Folie aus ausgebreitetem Material aus einer Folie hergestellt,
die mit Schlitzen geringer Länge
versehen ist, welche nach Art der Fünf auf einem Spielwürfel angeordnet sind,
wobei diese Folie in senkrechter Richtung zu diesen Schlitzen gestreckt
wird, um eine Art von Gitter zu bilden.
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Vorteilhafterweise
sind die Schlitze genau nach Art der Fünf auf dem Würfel angeordnet,
so daß die
während
des Streckens ausgebildeten Öffnungen eine
Rautenform aufweisen.
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Die
Länge sowie
die Anordnung der Schlitze, die in der Folie aus elektrisch leitendem
Material ausgebildet sind, welche die Folie aus ausgebreitetem Material
bilden soll, weisen vorteilhafterweise die folgenden Merkmale auf:
- – die
große
Diagonale der Öffnungen
weist eine Länge
zwischen 4,5 und 6 mm auf,
- – die
kleine Diagonale der Öffnungen
weist eine Länge
zwischen 3 und 4 mm auf, und
- – zwischen
den Öffnungen
verbleibt 0,25 bis 0,5 mm Material, weiches die Bänder des
Gitters bildet, das den Reflektor bilden soll.
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Die
besten Empfangsergebnisse der Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung
wurden bei einer Antenne festgestellt, die einen Durchmesser von 85
cm aufweist und einen Reflektor hat, dessen rautenförmige Öffnungen
eine große
Diagonale mit einer Länge
von 6 mm und eine kleine Diagonale mit einer Länge von 3,4 mm aufweisen und
bei dem 0,3 mm Material zwischen den Öffnungen (Breite der vorgenannten
Bänder)
verbleibt.
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Als
Kunststoff, welcher den Körper
der Antenne bildet, kann jedweder thermoplastische, spritzfähige Kunststoff
verwendet werden, insbesondere ein Kunststoff, welcher zu der Gruppe
enthaltend Polyethylen, Polypropylen, Polyolefine, ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymer),
Polycarbonate und Poly(methylmethacrylat) gehört.
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Die
Verwendung einer Folie aus ausgebreitetem Material für die Ausbildung
des Reflektors der Antenne bringt einen weiteren Vorteil, der darin
besteht, daß diese
ein sehr feines Gitter bildende Reflektorstruktur eine Struktur
bildet, die quasi unsichtbar ist, sobald ein Beobachter sich in
einer gewissen Entfernung von der Antenne befindet.
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Um
sich diesen Vorteil zunutze zu machen, ist vorteilhafterweise vorgesehen,
daß der
den Körper
der Antenne bildende Kunststoff transparent ist. Es kann vor allem
Polymethylmethacrylat, insbesondere "Plexiglas" (eingetragenes Warenzeichen) verwendet
werden.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
eine Antenne zu erhalten, die als transparent bezeichnet werden kann
und die sich aus diesem Grund auf sehr natürliche Weise in die Umgebung
einfügt.
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Das
Herstellungsverfahren der vorgenannten Art umfaßt die folgenden Schritte:
- a) es wird eine Metallfolie bereitgestellt,
- b) in der Metallfolie werden Schlitze in einer Anordnung nach
Art der Fünf
auf dem Würfel
ausgebildet, und die Folie wird entlang einer zu der Länge der
Schlitze senkrechten Richtung gestreckt, um eine ausgebreitete Metallfolie
zu schaffen,
- c) es wird ein Preßtiefziehen
der ausgebreiteten Metallfolie durchgeführt, um sie zuzuschneiden und
um ihr das gewünschte
Volumen zu verleihen, so daß ein
Reflektor erhalten wird,
- d) der Reflektor wird in der Spritzform positioniert,
- e) es wird thermoplastisches Material in die Form eingespritzt,
derart, daß der
Reflektor in einen Körper
eingebettet wird, und
- f) die Antenne wird aus der Form genommen.
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Die
Erfindung wird besser verstanden, die sekundären Merkmale sowie ihre Vorteile
werden im Laufe der Beschreibung einer nachfolgend als Beispiel
gegebenen Ausführungsform
hervorgehen.
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Es
versteht sich, daß die
Beschreibung und die Zeichnungen lediglich zur Unterrichtung gegeben und
als nicht einschränkend
zu verstehen sind.
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Es
wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in diesen
zeigen:
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1 eine
Vorderansicht der Antenne gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
Schnittansicht entlang der Richtung II–II der 1,
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3 eine
Schnittansicht der Antenne, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist, entlang der Richtung III–III
der 1,
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4 eine
Vergrößerung des
Details IV der 1, und
die 5 und 6 ein
Detail der Antenne nach einer Ausführungsvariante,
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7 eine ähnliche
Ansicht wie diejenige der 1 für eine weitere
Ausführungsalternative der
Antenne gemäß der vorliegenden
Erfindung, und
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8 eine
vergrößerte Teilansicht
der Antenne entlang der Richtung VIII– VIII der 7.
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In 1 ist
eine Antenne 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung zu sehen, welche die Form einer Paraboloid-Kappe aufweist,
also von ihrer Vorder- und Rückseite
aus kreisförmig
ist. Diese Antenne 10 ist an ihrem Umfang mit einem Rand 11 versehen, der
eine zur Rückseite
der Antenne gerichtete Randleiste bildet, wie dies in den 2 und 3 deutlicher
zu sehen ist. In seinem Hauptteil bildet der Körper 14 der Antenne 10 eine
Paraboloid-Kappe 15 die von dem Rand 11 umgeben
ist (siehe
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3).
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Nimmt
man Bezug auf 4, welche die Struktur der Antenne
sehr vergrößert darstellt,
so ist der Reflektor 12 zu finden, der zur gesamten Fläche der
Antenne 10 gehört
und aus einer Materialfolie, vorzugsweise aus ausgebreitetem Metall
entstanden ist, deren rautenförmige Öffnungen 13 eine
große
Diagonale D und eine kleine Diagonale d aufweisen.
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Dieser
Reflektor 12 ist folglich von einer Art Gitter gebildet,
dessen Bänder 15 der
Breite I aus einer anfangs vollen Folie hervorgegangen sind, die nach
dem Schneiden von Schlitzen entlang der Richtung der großen Diagonalen
D entlang der Richtung der kleinen Diagonale d gestreckt worden
ist.
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Dieser
Reflektor 12 wird in einen aus Kunststoff ausgebildeten
Körper 14 eingebettet,
der den Reflektor 12 – insbesondere
vor Korrosion – schützt.
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Nach
einer vorteilhaften Anordnung wird während des Verfahrens zur Herstellung
der Antenne 10 und genauer gesagt während des Einspritzens des
den Körper 14 um
den Reflektor 12 herum bildenden Kunststoffs der Körper 14 in
einem Stück hergestellt,
das eine Muffe 16 enthält.
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Diese
Muffe 16 weist eine Öffnung
auf, welche dazu bestimmt ist, den Stützarm des gespeisten Elements
aufzunehmen, das direkt mit dem der Antenne zugeordneten Sender
oder Empfänger
verbunden werden kann.
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Wie
aus 1 ersichtlich, befindet sich diese Muffe 16 vorzugsweise
am Umfang der Antenne 10, im Bereich des Randes 11.
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Das
vorgenannte gespeiste Element enthält einen Arm, der in die Muffe 16 eingeführt wird,
wobei letztere eine Ausrichtung aufweist, die in Kombination mit
der Länge
des Arms die Brennweite der Antenne bestimmen wird.
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Im
Falle der 1 weist die Muffe 16 eine pyramidenstumpfförmige Außenform
auf, wobei ihre Öffnung
eine Zylinderform mit rechteckigem Querschnitt aufweist.
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Die
Befestigung des vorgenannten Arms kann mit Hilfe eines Ansatzes
erfolgen, der eine zu der Form der Muffe 16 komplementäre Form
aufweist.
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In
den 5 und 6 ist eine Ausführungsvariante
der Muffe dargestellt, welche ein Bezugszeichen 16' trägt, wobei
die Form dieser Muffe 16' die
eines Pyramidenstumpfs mit rechteckiger Grundfläche ist.
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Im
Falle der in den 7 und 8 dargestellten
Ausführungsalternative,
ist die Muffe 16 oder 16', die dazu bestimmt ist, den Stützarm des
gespeisten Elements aufzunehmen und die eine radiale äußere Verlängerung
des Randes 11 des Körpers 14 aus
gespritztem Kunststoff der Antenne 10 bildete (siehe 3)
nun durch eine Öffnung 16" mit im Wesentlichen
quadratischem Querschnitt ersetzt, die sich im Umfangsteil der Paraboloid-Kappe 15 befindet.
Außerdem
ist in diesem Fall vorgesehen, daß vorzugsweise die konkave
Fläche
der Paraboloid-Kappe 15 drei diametrale Rippen 20 trägt, die
untereinander im Mittelpunkt einen Winkel von etwa 60° bilden.
Diese Rippen 20 sind aus der Form der Spritzform hervorgegangen,
und ihr Zweck besteht darin, die Antenne 10 mechanisch
zu verstärken.
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Wie
aus den 1 bis 3 und 7 ersichtlich
ist, ist die Antenne 10 vorteilhafterweise mit mehreren
(vier in den Figuren) Bereichen 18 versehen, die im Wesentlichen
im mittleren Teil der Antenne angeordnet sind und gegenüber der
konkaven Fläche
der Antenne eine zurückspringende
Verformung aufweisen. Diese Bereiche 18 sind in ihrer Mitte
von einer Öffnung
durchbohrt und sind für
die Befestigung der Antenne 10 an einem Träger bestimmt.
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Man
versteht, daß diese
schalenförmigen Verformungen
auf einfache Weise im Augenblick des Ziehens der Folie aus ausgebreitetem
Material ausgebildet werden können.