DE7342717U - Logarithmisch-periodische Dipolantenne - Google Patents

Description

Lo g ar i thru i ε c h - ρ e r i ο d i s c ii e Dipolar; I e r.r-:;

Die Neuerung betrifft eine lugarifrLTiisch-pvriodisci e Dipolantenne mit einer aus zwei parallel im Abstand angeordneten Leitern bestehenden Speiseleitung und mehreren daran befestigten und quer davon abstehenden Dipol on, und zv:ar in einfacher ebener Ausführung oder in zirkulär polarisierter Alas führung mit zwei senkrecht einander durchdringenden ebenen Antennensystemen.

Im VIiP- und UHF-Bereich werden logarithmisch-periodische Dipolantennen dieser Art stets als freitragende Metallkonstruktionen ausgeführt. Die Speiseleitung besteht dabei meist aus zwei übereinander angeordneten Profilschienen, die durch Isolierstützen im für den Wellenwiderstand erforderlicnen vorbestimmten Abstand gehalten werden. Die Dipole sind in diesen Profilschienon entweder eingeschraubt oder darr ι angeschweisst, Zur Abstandshalterung und zum Schutz gegen Umwelteinflüsse sind die PrcfiLschienen häufig von angeschraubten Kunststoffleisten umgeben. Diese bekannten Konstruktionen sind in elektrischer Hinsicht relativ störanfällig und aufwendig. Durch Umwelteinflüsse und Ablagerungen verärdert sich im Laufe der Zeit vor allem der Fusspunktwiderstand der Dipole im Bereich

ihrer l:'i'-jF,'..l_: .-.η,; a*"; dc;: ?rofils^r.-ht-?ne:ri. Dr.ύλroh vJerden die elektrischen :licence:it.:">.■?:-> der k:/..on:v^ y^r^i.ueri. and verscn]-.·: :e:'v. Auo:; in r;:cc^;.arische;¹ !!irisiui/. ^ini cii-3 bokarnV er. Kg:;g'. iulit-ionsr, relativ ungiiristigi Iiur W'nn relativ r.iissive Frofj!schienen verwendet v.erden und au.:-h die Dipole .sehr sorgfältic daran befestigt werden, werden die erforderlichen Festigkeitseipenschaften erreicht,was jedoch relativ teuere und schwere Konstruktionen bedingt. Es besteht ferner die Gefahr, dass durch Windlast bzw. Schnee und Eis die Dipole abgebogen werden.

Um diese Kachteile zu vermeiden, wird neuerungsgemäss vorgeschlagen, die Speiseleitung um? mindestens die Fusspunkte der davon abstehenden Dipole in einen Schaumstoffkörper, beispielsweise aus Polyurethan einzubetten.

Durch die neuerungsgeniäööt; Kasönahriie wird einerseits eine mechanisch sehr stabile Antenne bei einem Minimum an konstruktivem Aufwand der eigentlichen Metallkonstruktion erreicht und andererseits wird eine Antenne mit extrem guten elektrischen Eigenschaften erzielt, die auch durch Umwelteinflüsse nicht beeinträchtigt werden können. Die Speiseleitung kann aus sehr leichten Blechprofilteilen aufgebaut werden, da die mechanische Stabilität der fertigen Antenne im wesentlichen durch den Verbund mit dem Schaumstoffkörper bestimmt wird und die Speiseleitung selbst keine wesentliche Tragfunktion für die Dipole mehr ausüben muss, sondern im wesentlichen nur ihre elektrische Funktion . Auch die Dipolbefestigung an diesen Leitern der Speiseleitung kann bei der neuerungsgemässen Antenne wesentlich einfacher und tilliger durchgeführt werden, da es auch hier weniger auf eine stabile mechanische Befestigung ankommt, als vielmehr auf eine möglichst gute elektrische Fusspunktverbindu-ng

der Dipole mit der Speiseleitung. So is': es beispielsweise möglich, die meist aus Aluminium bestehenden Dipole einfach an den ebenfalls aus Aluminium bestehenden Uleehprofilteilen der Speiseleitung anzulöten. Trotzdem wird durch den anschliessend aufgebrachten Schauir.s^offkb'rpc-r eine Anterro mit extrem guten mechanischen Eigenschaften erzielt, bei der die Gefahr eines Abbiegens der Dipole durch Umwelteinflüsse wesentlich geringer ist als bei bisherigen Antennenkonstruktionen dieser Art. Die Grosse des Schaumstoffkörpers richtet sich nach den jeweiligen Anwendungsfällen der Antenne. Aus mechanischen und elektrischen Gründen ist es vorteilhaft, einen möglichst grossen Abschnitt der von der Speiseleitung abstehenden Dipolhälften mit in den Schaumstoffkörper einzubetten, da vor allem der Pusspunkt der Dipole elektrisch gesehen sehr kritisch ist und möglichst vollständig in Schaumstoff eingebettet sein sollte. Andererseits kann aus anderen Gründen wie Windlast und Vereisungsgefahr der Schaumstoffkörper nicht beliebig gross gewählt werden und die gesamte Antenne bis zu den Dipolspitzen einschliessen. In der Praxis genügt es im allgemeinen,

-Xler
nur die Fusspunkte^von der Speiseleitung abstehenden Dipole in den Schaumstoffkörper mit einzubeziehen, und zwar beispielsweise zu etwa 5 bis 10$ der Dipolhälftenlänge bei den längeren Dipolen und etwa 20 bis 50$ der Dipolhälftenlänge bei den kürzeren Dipolen. Der Schaumstoffkörper wird vorzugsweise vom breiten Antennenende zum schmalen Antennenende hin verjüngt ausgebildet und so der allgemeinen Form solcher Antennen angepasst. Der Querschnitt des Schaumstoffkörpers kann beliebig gewählt werden, beispielsweise quadratisch, zylindrisch oder elliptisch. Aus rein fertigungstechnischen Gründen wird vorzugsweise eine etwa rechteckig Querschnittsform mit abgerundeten Ecken verwendet. Schaumstoffkörper dieser Art können je nach Aufschäumungsgrad und verwendetem Kunststoff mit einer Dielek-

trizitätskonstante von etwa 1,1 hergestellt werden, so dass ' der Schaums toffkörper die elektrischen Eigenschaften der Antenne nicht weiter beeinflusst.

Die Massnahme nach der Neuerung kann sov;ohl bei ebenen logarithmisch-periodischen Dipolantennen, die als vertikal oder horizontal polarisierte Antennen eingesetzt werden, angewendet werden als auch bei zirkulär polarisierten Antennen, die aus zwei senkrecht einander durchdringenden ebenen logarithmischperiodischen Dipolantennen bestehen und bei denen damit also aus dem neuerungsgemässen Schaums toffkörper nach oben und unten sowie seitlich die in ihrer Länge abgestuften Dipole abstehen.

Die Neuerung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine neuerungsgemäs:. . tbene logarithmisch-periodische Dipolantenne für den Frequenzbereich etwa zwischen 80 und 1000 MHz bestehend aus zwei parallel übereinander im Abstand angeordneten Leitern 1 und 2, welche die erdsymmetrische Speiseleitung für die daran befestigten Dipole 3 bilden. Die Dipole sind in ihrer Länge nach dem ]ogarithmisch-periodischen Prinzip abgestuft, ebenso ihr gegenseitiger Abstand längs der Leiter 1 und 2. Die jeweils auf der gleichen Seite der Speiseleitung liegenden Halbdipole benachbarter Dipole sind jeweils an unterschiedlichen Leitern der Speiseleitung angeschlossen.

Nach der Neuerung sind die Leiter 1 und 2 und mindestens die Fusspunkte der davon abstehenden Dipole 3 in einem Schaumstoffkörper 4 eingebettet, der in Fig. 1 schematisch und gestrichelt

eingezeichnet ist. Einzelheiten zeigen die Sohnitibilder nach den Fig. 2 und 3·

Tn dem gezeigten nusiüru-un^t/uc-ispiel iicclui^n die. Leiter I und 2 aus U-förmig geborenen Aluminiumblech-Profi!teilen. DJ e einzelnen Halbdipole sind jeweils von einer Seite durch Löcher in die nach aussen abgebogenen Schenkel dieser U-Frofi!teile eingesteckt und beispielsweise im Bereich dieser Einsteckstelle 5 angelötet, angeschweisst oder durch eine Schraubverbindung gehalten. Auch das andere Ende der Dipole ist im Bereich 6 mit diesem U-Profilteil auf geeignete V.'eine verbunden. Für die längeren und auch etwas dicker ausgebildeten Dipole nach Fig. 2 wird man aus mechanischen Gründen vorzugsweise eine Schraubverbindung verwenden, für die kürzeren Dipole nach Fig. 3 genügt eine einfache Lötverbindung. Der Schaumstoff körper· 'i wird nach diesem vorbereitenden Zusammenbau der Dipole 5 mit den Leitern 1 und 2 in bekannter Weise aufgebracht, und zwar vorzugsweise mit eine:· in den Fig. 2 und 3 gezeigten Querschnittsform, wobei für die längeren Dipole nach Fig. 2 nur ein geringerer Teil der Gesamtlänge der Dipole mit eingebettet wird, während die kürzeren Dipole nach Fig. 3 mit einem grösseren Teil ihrer Gesamtlänge eingebettet werden, ^um Einschäumen der Metallkonstruktion in den Schaumstoff dient eine geeignete Form, in welcher beim Aufschäumvorgang die Dipole gleichzeitig in ihrer vorbestimmten Lage gehalten werden. Die Form für den Schaumstoffkörper ^ besitzt zu diesem Zweck entsprechende Führungslöcher, in welchen die Dipole in ihrem vorbestimmten Abstand gehalten werden. Damit kann die Metallkonstruktion noch leichter ausgebildet und im -wesentlichen nur auf die elektrischen Erfordernisse ausgelegt werden, da nicht einmal für den Einschäumvorga:,- die y.etallkonstruktion selbsttragend zu sein braucht. Damit kennen die Leiter 1 und 2 aus

ft

.-'y: ' \ :io:·? 3;.I-I:':::*. Σ¹:' croi'. .·:Ό;: A τ:'c e !"J". ο r ende ^ der air. breite-

. ν r. 1ύ::-Λ0 ^xial aVr"· :.o::ie A::c. ;-hlu.;c-r.c-ckcr. Uborr.ra.n;er, Montagei".ü*-::=n ο. cler-^I. ::.i'c eingebe uZCt v.'Ci-d·^.'.. Als Sc:.au::.Htof i¹ hat Gier, vor alle:., rolyur^han als vcrteilhafV. bewährt, das mit einem solchen Aufschäurnur^Särad verv;endet wird, dass die Dielektriziv.atskc::Si ar:'e des fertigen Schaumstoff körpers etwa 1,1 bis 1,15 betrag".. Die Form des Schaumstoff körpers h richtet sich nach den jeweiligen Anwendungsfällen der Antenne. In dem gezeigten Ausi'ührungsbt'ispiel ist sowohl der gegenseitige Abstand als auch die Breite der Leiter 1 und 2 und auch die Höhe der nach a^süen abstehenden Schenkel dieser Profilleiter vom breiten Zi.de der Antenne zu deren Spitze hin abnehmend ausgeführt und in dieser. Fall wird auch der Schaumstoffkörper 4 entsprechend verjüngt ausgebildet.

Schutzansprüche

Claims (2)

1. Logarithir.isch-periodische Dipolantenne ;;:it einer aus zwei parallel im Abstand angeordneten Leitern bestehenden Speiseleitung und mehreren daran befestigten und quer davon abstehenden in der Länge abgestuften Dipolen, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseleitung (1, 2) und mindestens die Fusspunkte der abstehenden Dipole (3) in einem Schaumstoffkörper (h) eingebettet sind.

2.

Logarithm^.sch-periodische Dipolantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (4) aus Polyurethan mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 1,1 besteht/.