DE703510C - Kurzwellenantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurzwellenantenne für Sender oder Empfänger, insbesondere zur Ausstrahlung einer in der vertikalen Ebene gebündelten Rundstrahlung, die sich, zur Aufstellung auf Türen oder Gebäuden eignet. Die erfindungsgemäße Antenne beruht auf dem bekannten Prinzip von mehreren in einer Geraden übereinander angeordneten Einzeldipolen, die gleichphasig gespeist sind. Es ist bekannt, die Einzeldipole derartiger Antennen rohrförmig auszubilden. Auch ist es bekannt, einen Einzeldipol aus mehreren Rohrstücken verschiedenen Durchmessers aufzubauen und seine Länge veränderbar zu gestalten.

Gemäß der Erfindung ist eine Kurzwellenantenne für Sender oder Empfänger, bestehend aus einer Anzahl rohrförmiger, auf einer gemeinsamen Achse angeordneter Dipolstrahler, dadurch gekennzeichnet, daß als Dipole die frei überstehenden Enden von teilweise ineinander angeordneten Röhren mit sukzessive abnehmendem Durchmesser dienen, welche innerhalb der sich überlappenden Rohrteile isoliert fest miteinander verbunden sind, und daß die kapazitive oder galvanische Kopplung an den Überlappungsstellen so gewählt ist, daß alle Dipole gleichphasig schwingen.

Die Einzelrohre sind insbesondere dadurch kapazitiv miteinander gekoppelt, daß die Länge der Überlappungszonen und die eigentlichen Strahlerlängen geeignet bemessen sind. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der konstruktiven Einfachheit.

An Hand der Abbildungen soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Die in Abb. 1 dargestellte Antenne besteht aus Einzelleitern a, b, c, d, wobei a als gerader Draht ausgebildet sein kann. Am unteren Ende von α ist ein verschiebbarer Anschlußpunkt <? vorgesehen, an welchen der Sender oder Empfänger angeschlossen ist. Der Punkte ist so gewählt, daß die Antenne an

die Zuleitung angepaßt ist. Der Leiter« erstreckt sich ähnlich einer Energieleitung durch die ganze Antenne hindurch. Die Läinge der rohrförmigen Teile b, c, d ist derart gewählt, daß jedes Teil an seinem oberen Ende über eine bestimmte Strecke frei liegt, während es im übrigen durch die anderen Teile abgeschirmt ist. Um die richtigen Phasenbeziehungen in den Einzelrohren zu erhalten, ίο sind die freien Enden der Leiter b, c und d direkt mit jeweils dem zweitnächsten Rohr kleineren Durchmessers verbunden, d. h. also, das freie Ende des Rohres d ist mit dem Rohrö, das freie Ende von c mit α ver¹-bunden. Auf diese Weise verhalten sich die freien Rohrstücke wie eine Serie von Dipolen, deren Spannungsverteilung, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, gleich ist. Um eine unerwünschte Ausstrahlung von dem ao untersten Teil des Röhrest zu verhüten, ist eine Abschirmung/ vorgesehen, deren Höhe gleich einer viertel Wellenlänge der Betriebsfrequenz ist. Um das Eindringen von Regen u. dgl. in das Rohrsystem zu vermeiden, sind Regendächer r vorgesehen, die, wie dargestellt, mit an den Einzelrohren befestigt sind.

Zur Abstützung der einzelnen Rohre gegeneinander dienen Isolatorens, die vorzugsweise in den Spannungsknoten der Einzelstrahler angeordnet sind, um Energieverluste zu vermeiden. Die Länge der freien Enden der Einzelrohre beträgt jeweils eine halbe Wellenlänge. Sämtliche Rohre stehen auf der Grundfläche auf, so daß die Konstruktion einfach ist.

Die Abb. 2 und 3 zeigen andere Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei welchen die Einzelrohre nicht bis zur Grundfläche durchgeführt sind, sondern jeweils auf einem Isolator aufstehen, der kurz unterhalb des Endes des nächstfolgenden Rohres angeordnet ist, so daß sich die Einzelrohre an ihren Enden überlappen. Die Einzelelemente sind in den Abbildungen mit a', b', c' bzw. a₂', b₂', C₂' bezeichnet. Zwecks gleichphasiger Speisung aller Einzelelemente sind diese in Abb. 2 länger als eine halbe Wellenlänge gewählt, und das Teil eines jeden Rohres, das in das Innere des nächstfolgenden Rohres hineinragt, ist kleiner als eine viertel Wellenlänge. In der Abb. 2 sind diese Verhältnisse zusammen mit einigen Zahlenangaben dargestellt. Die Betriebsfrequenz soll dabei einer Wellenlänge von 150 cm entsprechen. Die genauen Ausmaße der Einzelstrahler sind experimentell dadurch ermittelt, daß in einem entfernten Punkt die Strahlung aufgenommen und durch Veränderung der einzelnen Längen auf maximale Ausstrahlung eingestellt wird. Die Abb. 4 zeigt das Ersatzschaltbild der Antenne gemäß der Abb. 2. Hierbei sind die strahlenden Teile der Antenne, die länger als eine halbe Wellenlänge sind, als Kapazitäten und diejenigen Teile, die kürzer als eine viertel Wellenlänge sind, als Induktivitäten dargestellt. Die Speisung der Antenne erfolgt durch direkte Energiezuführung zu dem untersten Antennenteil, der wiederum abgeschirmt ist.

Die Abb. 3 unterscheidet sich von Abb. 2 nur dadurch, daß die strahlenden Antennenteile kleiner als eine halbe Wellenlänge und · die sich überlappenden Teile größer als eine viertel Wellenlänge lang sind. Die Abb. 5 zeigt das Ersatzschaltbild der Abb. 3, das erkennen läßt, daß hier die strahlenden Teile als Induktivitäten und die sich überlappenden Teile als Kapazitäten wirken.

Aus dem Obenstehenden ergibt sich, daß ein Leiter, der kürzer als eine halbe Wellenlänge, und einer, der kürzer als eine viertel Wellenlänge ist, in beiden Fällen als Induktivität wirkt, wenn man ihn vom Standpunkt eines Parallelschwingungskreises aus "betrachtet. Sind beide Leiter länger, so wirken sie als Kapazitäten. Wenn ein Kreis, der aus solchen Leitern besteht, richtig bemessen ist, so ist sein Widerstand außerordentlich hoch, falls man die Ohmschen Verluste als klein annehmen darf. Weicht man von der riehtigen Abstimmung ab, so wird der Kreis entweder induktiv oder kapazitiv, und die Größe def resultierenden Reaktanz sinkt mit wachsender Verstimmung.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestell- 9» ten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können z/B. je zwei Antennen der dargestellten Art symmetrisch aufeinandergestellt werden; so daß sich ein Gebilde ergibt, das insgesamt mit einem Dipol Ähnlichkeit hat. Auch können die Längen der Einzelelemente veränderlich ausgebildet sein.

Die Abschirmung des untersten Teiles der Antennen ist deshalb etwa eine viertel Wellenlänge lang, damit sie nicht selbst erregt werden kann und s*o als Strahler wirkt. Statt einer rohrförmigen Abschirmung, die in Abb. ι oder 2 dargestellt ist, kann die Antenne auch innerhalb einer Vertiefung der leitenden Grundfläche angeordnet sein, wie no es die Abb. 3 zeigt. Diese Vertiefung ist dann zweckmäßig etwa eine viertel Wellenlänge tief.

Claims (8)

1. Patentanspruch. : h₅

   i. Kurzwellenantenne für Sender oder Empfänger, bestehend aus einer Anzahl rohrförmiger, auf einer gemeinsamen Achse angeordneter Dipolstrahler, dadurch gekennzeichnet, daß als Dipole die frei überstehenden Enden von teilweise inein-

   ander angeordneten Röhren mit sukzessive abnehmendem Durchmesser dienen, welche innerhalb der sich überlappenden Rohrteile isoliert fest miteinander verbunden sind, und daß die kapazitive oder galvanische Kopplung an den Überlappungsstellen so gewählt ist, daß alle Dipole gleichphasig schwingen.
2. 2. Ultrakurzwellenantenne nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre auf einer gemeinsamen isolierenden Grundfläche stehen und daß die Speisung am unteren Ende des innersten Leiters erfolgt und daß die Rohre an ihren strahlenden Enden je mit dem übernächsten leitend verbunden sind (Abb. i).
3. 3. Kurzwellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Strahler wirkenden Rohrstücke etwas langer bzw. kürzer als eine halbe Wellenlänge und die sich überlappenden Teile etwas kürzer bzw. langer als eine viertel Wellenlänge der Betriebsfrequenz sind.
4. 4. Kurzwellenantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführung am untersten Strahler erfolgt und die Speisung der Einzelstrahler durch die Kopplung zwischen den Rohren kapazitiv durch die sich überlappenden Teile erfolgt.
5. 5. Kurzwellenantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der Antenne mit dem Hochfrequenzapparat zwecks Anpassung verschiebbar ist.
6. 6. Kurzwellenantenne nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Antennenteil abgeschirmt ist.
7. 7. Kurzwellenantenne, bestehend aus zwei symmetrisch zueinander in einer Geraden angeordneten Antennen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6.
8. 8. Kurzwellenantenne nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die offen stehenden Enden der Rohre abgedeckt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen