DE60304710T2 - Omnidirectional antenna for sending and receiving audio / video signals - Google Patents
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- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Rundstrahlantenne für die Übertragung und/oder den Empfang von Audio- und/oder Videosignalen.The The present invention relates generally to an omnidirectional antenna for transmission and / or the reception of audio and / or video signals.
Ganz besonders betrifft die Erfindung eine Rundstrahlantenne für die Übertragung und/oder den Empfang von Audio- und/oder Videosignalen, des Typs mit vier Antennenelementen, die radioelektrisch von Strömen versorgt werden, die fast dieselbe Phase und dieselbe Amplitude aufweisen, wobei jedes Antennenelement ein strahlendes Element des Typs Bi-Quad, ein Versorgungszentrum und einen Reflektor, der diesem strahlenden Element zugeordnet ist, umfasst, und wobei sich jedes der Versorgungszentren auf einem gemeinsamen Kreis und an den Schnittpunkten von zwei orthogonalen Durchmessern mit diesem Kreis befindet.All In particular, the invention relates to an omnidirectional antenna for transmission and / or the reception of audio and / or video signals of the type with four antenna elements that provide radioelectric power which have almost the same phase and amplitude, each antenna element being a Bi-Quad radiating element, a supply center and a reflector that this radiant Element associated with, and wherein each of the supply centers on a common circle and at the intersections of two orthogonal ones Diameters with this circle is located.
Das System für den Empfang von elektromagnetischen Videosignalen bei 2,4 Ghz umfasst üblicher Weise eine Rundstrahlantenne mit hoher Verstärkung, hinter der ein Vorverstärker angeordnet wird, um den Rauschfaktor und die Dynamik des Empfängers zu verbessern.The System for The reception of electromagnetic video signals at 2.4 Ghz is more common Way a high gain omnidirectional antenna, behind which a preamplifier is placed, to improve the noise factor and dynamics of the receiver.
Auf See verschafft ein derartiges System hervorragende Ergebnisse für Entfernungen von 1 bis 5 km, und dies jedoch bei ruhigem Meer. Wenn die Wellenmulden groß werden, hört das Signal auf und hebt sich auf, was einige 3 Sekunden in Anspruch nimmt, bis es wieder seinen ursprünglichen Wert einnimmt.On See, such a system provides excellent results for distances from 1 to 5 km, but with a calm sea. If the troughs grow up, hear that Signal on and picks up, which takes some 3 seconds to complete takes it until it returns to its original value.
In
der amerikanischen Patentschrift
Diese Antenne weist ein VSWR unter 2: 1 und ein Strahlungsdiagramm in Form eines Kleeblatts mit vier Blättern auf.These Antenna has a VSWR below 2: 1 and a radiation pattern in Shape of a cloverleaf with four leaves on.
Eine derartige Antenne kann in Anwendungen für die/den Übertragung/Empfang mit langer Reichweite verwendet werden.A Such antenna may be used in long range transmission / reception applications be used.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Antenne des weiter oben angegebenen Typs bereit zu stellen, die zum Beispiel bei Frequenzen von 500 Mhz oder 2,4 Ghz verwendet werden kann und die es erlaubt, den Nachteilen vom Stand der Technik Abhilfe zu leisten.The The present invention has an object to provide an antenna of the above specified type, for example, at frequencies of 500 Mhz or 2.4 Ghz can be used and which allows To remedy the disadvantages of the prior art.
Um diese Aufgabe zu erreichen ist die Antenne nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass jedes Antennenelement in gerader vertikaler Polarisation ist, dass die Hauptstrahlungskeule von jedem Antennenelement eine Öffnung von fast 90° in den vertikalen und horizontalen Ebenen aufweist und dass die Versorgungszentren von zwei angrenzenden Antennenelementen um eine Arbeitswellenlänge λ getrennt sind.Around To achieve this object is the antenna according to the invention thereby characterized in that each antenna element is in straight vertical polarization is that the main lobe of each antenna element has an opening of almost 90 ° in the vertical and horizontal levels and that the supply centers separated by two adjacent antenna elements by a working wavelength λ are.
Nach einem weiteren und bevorzugten Merkmal sind die Versorgungszentren von zwei angrenzenden Antennenelementen darüber hinaus um eine Länge von λ getrennt. Jedes Antennenelement umfasst ein strahlendes oder sendendes Element, das gebildet ist aus einer kontinuierlichen Schleife, die die geometrische Form von zwei Quadraten einnimmt, die sich in einer selben Ebene befinden, mit einem gemeinsamen Gipfel und einem Umfang von fast gleich 2λ, sowie einen zugeordneten Reflektor.To Another preferred feature is the supply centers Moreover, two adjacent antenna elements are separated by a length of λ. Each antenna element comprises a radiating or transmitting element, that is formed from a continuous loop that is the geometric one Takes shape of two squares that are in a same plane are located, with a common peak and an extent of almost equal 2λ, as well an associated reflector.
In der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen wird das somit beschriebene strahlende Element mit dem Begriff „Bi-Quad" und ein Antennenelement, das mit einem Bi-Quad ausgestattet ist, mit dem Begriff „Bi-Quad-Antennenelement" bezeichnet.In the present description and in the claims the thus described radiating element with the term "bi-quad" and an antenna element, equipped with a Bi-Quad, termed "bi-quad antenna element".
Das Bi-Quad-Antennenelement bildet ein im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaftiges Antennenelement, und dies aufgrund der 90° Öffnung seiner Hauptkeule und seiner beträchtlichen Verstärkung von 10 dbi.The Bi-quad antenna element forms a particularly within the scope of the invention advantageous antenna element, and this due to the 90 ° opening of his Main club and its considerable reinforcement from 10 dbi.
Somit weist nach einem vorteilhaftigen Merkmal der Erfindung jede Hauptstrahlungskeule eine Öffnung von fast 90° in den vertikalen und horizontalen Ebenen auf.Consequently according to an advantageous feature of the invention, each main lobe an opening from almost 90 ° in the vertical and horizontal planes.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Antennenelementen des Weiteren durch ein koaxiales Kabel für die Energieversorgung an einen Koppler angeschlossen.To Another feature of the invention is the antenna elements Furthermore, by a coaxial cable for the power supply a coupler connected.
Die Erfindung wird verständlicher und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden deutlicher durch die nachstehende erklärende Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erfolgt, die nur als Beispiele gegeben werden, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Es zeigen:The Invention will be understood and other objects, features, and advantages of this invention more clearly through the explanatory description below Reference to the appended Drawings are made, which are given as examples only, the various embodiments illustrate the invention. Show it:
Wie
es in den
Anderseits
befinden sich die Versorgungszentren
Die
Wie
es in der
Was
den Reflektor
Die
Was
den Koppler
In
einer anderen Ausführungsform,
gemäß den
Die verschiedenen Maßnahmen, die für die Ausarbeitung von jedem der weiter oben stehenden Bi-Quad-Antennenelemente notwendig sind, können leicht anhand der Wert der Parameter, die durch die weiter oben stehende Beschreibung ausgedrückt werden, festgelegt werden, und dies in Abhängigkeit von der Arbeits-Wellenlänge λ in der Luft, eines Verkürzungskoeffizienten K, der in dem Fall an gewandt wird, in dem die Antennenelemente in einem elektrisch isolierenden Milieu versenkt sind.The various measures, the for the elaboration of each of the above bi-quad antenna elements necessary, can be easy based on the value of the parameters by the above Description are expressed and this as a function of the working wavelength λ in the air, a reduction coefficient K, which is turned on in the case where the antenna elements in sunk in an electrically insulating environment.
Die nicht einschränkenden Beispiele weiter unten veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen einer Rundstrahlantenne nach der Erfindung:The not restrictive Examples below illustrate various embodiments an omnidirectional antenna according to the invention:
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
2.4 Ghz ANTENNE2.4 Ghz ANTENNA
In
einer bevorzugten Ausführungsform
einer 2,4 Ghz Antenne, wie sie in den Figuren von 1 bis 3 dargestellt
ist, verfügt
jedes der vier Bi-Quads
Da jedes Versorgungszentrum um eine Länge λ von einem angrenzenden Versorgungszentrum entfernt ist, beträgt demzufolge der Durchmesser des Kreises, der diese vier Zentren miteinander verbindet, 174 mm.There each supply center is separated by a length λ from an adjacent supply center is, is consequently the diameter of the circle connecting these four centers connects, 174 mm.
Die
Bi-Quads
Was
den Koppler
BEISPIEL 2EXAMPLE 2
500 Mhz ANTENNE500 Mhz ANTENNA
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
einer 500 Mhz Antenne, wie sie in den
Da jedes Versorgungszentrum um eine Länge λ von einem angrenzenden Versorgungszentrum entfernt ist, beträgt der Durchmesser des Kreises, der diese vier Zentren miteinander verbindet, 850 mm.There each supply center is separated by a length λ from an adjacent supply center is, is the diameter of the circle connecting these four centers connects, 850 mm.
Andererseits
sind die Bi-Quads
Was
den Koppler
Die Antenne nach der Erfindung erweist sich als besonders interessant, um dem Phänomen des Seegangs, das typisch für das Meer ist, entgegen zu wirken. Das bei 2,4 Ghz empfange Videobild verfügt nämlich über eine einwandfrei nutzbare Qualität und ist frei von Abkoppelungen und dies sogar bei einem Seegang von 4 m zwischen zwei Booten, die etwa 6 km voneinander entfernt sind.The Antenna according to the invention proves to be particularly interesting around the phenomenon of the sea, typical of the sea is to work against. The video image received at 2.4 Ghz namely has one perfectly usable quality and is free of decoupling and this even in a sea state 4 m between two boats, which are about 6 km apart are.
Darüber hinaus kann diese Antenne an andere Frequenzen als 2,4 Ghz angepasst werden und insbesondere an Frequenzen, die bei 500 Mhz für den Richtfunk (Telefon und „Daten") liegen, bei denen sie sich als genauso effizient erwies.Furthermore This antenna can be adapted to frequencies other than 2.4 Ghz and in particular at frequencies that are at 500 Mhz for microwave (Phone and "data") are where she proved to be just as efficient.
Des Weiteren kann diese Antenne sowohl für den Empfang als auch für die Übertragung verwendet werden und kann auch andere Anwendungen finden, wie die Übertragung bei 2 Mbits zwischen Schiffen.Of Further, this antenna can be used for both reception and transmission can be used and can also find other applications, such as the transmission at 2 Mbits between ships.
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