DE811471C

DE811471C - Antennenleiter fuer eine in mehreren Frequenzbaendern abgestimmte Antenne

Info

Publication number: DE811471C
Application number: DEP35314A
Authority: DE
Inventors: Edward Cecil Cork
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1946-10-01
Filing date: 1949-03-01
Publication date: 1951-08-20
Also published as: GB628987A; US2648771A; FR953487A; BE476416A; CH268706A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. AUGUST 1951

P 353'■?4 VIII α/2i a* D

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft Antennenleiter abgestimmter Sende- oder Empfangsantennen zum Betrieb in mehreren Frequenzbändern mit in Serie geschalteten Belastungsreaktanzgliedern, die aus je einer Induktivität mit Parallelkapazität bestehen.

Gemäß der Erfindung sind die Abstände zwischen den Reaktanzgliedern im Vergleich mit der Wellenlänge des höchsten Frequenzbandes klein gewählt, und die Größen der Reaktanzglieder sind so gewählt, daß die Parallelresonanzkreise im unteren Frequenzband als belastende Induktivität, im oberen Frequenzband als belastende Kapazität wirken, so daß dieselbe Leiterlänge bei einer Mehrzahl von Frequenzbändern wirksam ist und Resonanz hervorrufen kann.

Gegebenenfalls können die Größen der Reaktanzglieder so gewählt werden, daß sie in einem dritten Frequenzband zusammen mit einer Reiheninduktivität die Impedanz Null annehmen, d. h. in Serienresonanz bei dieser Frequenz sind, so daß ao die Antenne als ein unbelasteter Leiter wirksam in Resonanz ist.

Es sei noch erwähnt, daß aus »Radio Engineers Handbook« von F. Emmons Terman, Mc. Graw-HiIl Book Company, Ine, New York und London, S. 854, Antennensysteme bekannt sind, die bei einer Vielzahl von Frequenzen abgestimmt sind. Diese bestehen aus einem Dipol, dessen Länge Ci₁ gleich einer halben Wellenlänge der höchsten zu übertragenden Frequenz ist und bei dem an den Enden des Abschnitts a_t Parallelresonanzkreise hinzugefügt sind, welche bei den Frequenzen, für die die Länge O₁ einer halben Wellenlänge entspricht, in Resonanz sind. Der Betrieb bei der nächst niedrigeren Frequenz wird dadurch möglich gemacht, indem man Leiterlängen b und O₁ hinzufügt, so daß der dann geschaffene Abschnitt a₂, wenn man die durch die Parallelresonanzkreise

geschaffene Reaktanz berücksichtigt, eine elektrische Länge erhält, welche einer —Resonanz der nächst niedrigeren Frequenz entspricht. Bei Frequenzen, bei denen der Abschnitt O₁ in —Resonanz ist, bleiben die hinzugefügten Leiterlängen b und b_x unwirksam, da sie durch die von den Parallelresonanzkreisen geschaffene große Impedanz

ίο abgetrennt sind. Weitere Resonanzfrequenzen lassen sich in ähnlicher Weise erzielen.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von diesen älteren Vorschlägen dadurch, daß die Reaktanzglieder in den höchsten Frequenzbändern in Abständen angeordnet sind, welche im Vergleich mit den Wellenlängen dieser Bänder klein sind, während in dem älteren Vorschlag der Abschnitt O₁ nicht mit Reaktanzgliedern belastet ist und weiterhin bei ihm nicht dieselbe Antennenlänge in mehr

ao als einem Frequenzband in Resonanz kommt, da der Abschnitt O₂ bei einer niedrigeren Frequenz, während der Abschnitt O₁ lediglich bei der höchsten Frequenz in Resonanz ist. Bei der vorliegenden Erfindung steht dieselbe Leiterlänge bei einer

a5 Mehrzahl unterschiedlicher Frequenzbänder in Resonanz. Hierdurch ist im wesentlichen die gesamte Leiterlänge jederzeit wirksam, so daß die Richtcharakteristik der Antenne verbessert wird und die Leistung dieser Antenne die eines Dipols übersteigt.

Die Erfindung wird nun als Beispiel an Hand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung ist ein Leiter 10 in Abständen über seine Länge durch Reaktanzbelastungsglieder

11 unterbrochen und so abgestimmt, daß er in zwei verschiedenen Frequenzbändern in Resonanz steht. Zur Vereinfachung ist in der Zeichnung nur ein Teil des Leiters 10 dargestellt. Die Reaktanzglieder 11 weisen je eine Induktanz 12, welche mit den Abschnitten des Leiters 10 in Serie geschaltet ist, und eine Kapazität 13 auf, welche der Induktanz parallel geschaltet ist. Die Impedanzglieder sind längs des Leiters 10 in Abständen angeordnet, welche im Vergleich mit den Wellenlängen des höheren der beiden Frequenzbänder, in denen die Antenne arbeitet, klein sind. Die Induktanzen 12, die Kapazitäten 13 und die Gesamtlänge des Leiters 10 sind so gewählt, daß der Leiter in dem unteren der genannten Frequenzbänder wirksam induktiv belastet und infolge der eigenen kapazitiven Widerstandskomponente in Resonanz ist, während der Leiter im höheren Frequenzband wirksam kapazitiv belastet und infolge der eigenen induktiven Widerstandskomponente in Resonanz ist.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Schaffung einer Antenne für Frequenzbänder, die bei 25 bzw. 100 MHz liegen, wird die physikalische Länge der Antenne gleich einer halben Wellenlänge γ,οη 50 MHz gewählt, und sie wird in Abständen von 15⁰ entlang ihrer Länge mit Belastungsgliedern versehen. Jedes Belastungsglied besteht aus einer Induktanz 12 mit einer Parallelkapazität 13 und liegt noch weiterhin in Serie mit einer weiteren Induktanz. Die charakteristische Impedanz des Leiters 10 beträgt etwa 600 Ohm, die Induktivitäten 12 haben jede eine Größe von 0,348 μϋ, jede Serieninduktanz eine Größe von 0,348 /iH und jede Kapazität 13 eine Größe von 12 pF.

Auf diese Weise ist eine Antenne geschaffen, welche in zwei verschiedenen Frequenzbändern in Resonanz ist. Es kann auch eine Antenne geschaffen werden, welche in mehr als zwei verschiedenen Frequenzbändern in Resonanz ist. Dies kann durch geeignete Auswahl der Belastungsglieder erreicht werden. Zum Beispiel können die Kapazitäten 13 auch, wie aus der Zeichnung ersichtlich, nur einem Teil der Induktanz 12 parallel geschaltet sein, so daß jede Kapazität 13 zusammen mit dem parallel geschalteten Teil der Induktanz und mit der verbleibenden Serieninduktanz in Resonanz kommt und jedes Element 11 zwischen seinen Klemmen angenähert Impedanz Null besitzt, wodurch der Antennenleiter durch die Belastungsglieder effektiv ungebrochen ist. In diesem Fall ist die Antenne nicht nur bei Frequenzen, für die die Elemente 11 eine effektive Belastungsinduktanz und -kapazität darstellen, in Resonanz, sondern auch bei der durch ihre natürliche Länge bestimmten Frequenz.

Es ist ersichtlich, daß die Glieder 11 bei einer bestimmten Frequenz eine Assonanz bzw. Antiresonanz hervorrufen. In einem solchen Fall werden die Teile des Leiters 10 zwischen den Gliedern gegeneinander isoliert, und es läßt sich durch geeignete Wahl der Länge der genannten Teile des Leiters erreichen, daß diese bei der Antiresonanzfrequenz der Elemente 11 als einzelne Dipole in Resonanz sind.

Die Erfindung ist im besonderen anwendbar auf 1°° Dipole, kann jedoch, falls gewünscht, auch auf Viertelwellenantennen angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Antennenleiter für eine in mehreren Frequenzbändern abgestimmte Antenne mit in Serie geschalteten Belastungsreaktanzgliedern, welche aus je einer Induktivität mit Parallelkapazität bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Reaktanzgliedern im Vergleich mit der Wellenlänge des höchsten Frequenzbandes klein sind und daß die Größe der Reaktanzglieder so gewählt ist, daß die Parallelresonanzkreise im unteren Frequenzband als belastende Induktivität, im oberen Frequenzband als belastende Kapazität und gegebenenfalls in einem dritten Frequenzband zusammen mit einer Reiheninduktivität als Impedanz Null wirken, so daß dieselbe Leiterlänge bei einer iao Mehrzahl von Frequenzbändern wirksam ist und Resonanz hervorrufen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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