DE831419C - Antenne geringer Dimension - Google Patents

Description

Die Erfindung l>efaßt sich mit einer Antenne, die eine nur sehr geringe räumliche Ausdehnung hat. Eine derartige Maßnahme wirkt sich besonders vorteilhaft aus hei dem Aufbau und der Montage der Antenne, und zwar insbesondere bei Richtantennen, da die kleine Ausmessung eine relativ schnelle Rotation der Antenne ermöglicht. Andererseits ist die Verwendung von Antennen, deren Länge kurz ist gegenüber der Wellenlänge, insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als diese meist einen relativ geringen Strahlungswiderstand aufweisen und deswegen nicht an die Zuleitung angepaßt sind, wodurch natürlich die Wirkungsweise nachteilig beeinflußt wird.

Gegenstand der Erfindung ist deswegen eine relativ kleine leicht dretibare Antenne, bei welcher die beschriebenen Nachteile in einfacher und wirtschaftlich günstiger Weise behoben sind.

Der Erfindung entsprechend ist eine Antenne geringer Dimension, etwa ein Dipol der Länge —... -^-λ (A = Wellenlänge), vorgesehen, die umgeben ist

von einem Belastungsresonator, der in Richtung der Antennenebene nach allen Seiten für Strahlung durchlässig ist. Durch diese Anordnung läßt sich eine weitgehende Impedanzanpassung zwischen Antenne und Zuleitung erzielen.

Der Resonator kann beispielsweise aus einem Käfig bestehen, der durch senkrecht zur Polarisationsebene der Antenne angeordneten Stangen gebildet wird. Als Abdeckung und Boden kann je eine

Scheibe aus leitendem Material dienen. Die Antenne selbst vermag innerhalb dieser als Resonator dienenden Käfiganordnung zu rotieren.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die auch die Wirkungsweise der Antenne erkennen läßt.

Der Dipol ι wird über eine Ankopplungsvorrichtung 2, die mit der Speiseleitung 3 verbunden ist, mit Energie versorgt. Die leitenden Platten 4 und 5 sind oberhalb und unterhalb des Dipols 1 angeordnet und mittels der Stäbe 6, die an diesen Platten befestigt sind und sowohl deren elektrische Verbindung als auch der Wahrung eines konstanten Plattenabstandes dienen, verbunden. Die Antenne selbst kann unabhängig von dem Resonator gedreht werden und ist zu diesem Zweck, wie durch 7 angedeutet, drehbar gelagert. Die Länge des Dipols ist beliebig, vorzugsweise jedoch in der Größenanordnung von — .-5-A.

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Die Platten und deren Verbindungsstäbe bilden einen Hohlraumresonator, der der Vergrößerung des Scheinwiderstandes der Antennenanordnung dient und damit der wirksamen Abstrahlung. Die Verbindungsstangen sind einander so eng benachbart, daß der Käfigresonator praktisch die Wirkung eines geschlossenen Resonators hat. Der Käfig wirkt ferner als Polarisationsgitter, das die Vertikalkomponenten der Strahlungsenergie absorbiert. Die horizontal polarisierte Energie vermag die Anordnung dagegen in allen Richtungen ungehindert zu verlassen.

Die Anordnung ist natürlich nur bei einer bestimmten Frequenz genau angepaßt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sie für ein relativ weites Frequenzband anwendbar ist, ohne den zulässigen Wert der Fehlanpassung zu überschreiten.

Durch Messungen fanden diese Angaben völlige Bestätigung. Es wurde hierbei mit einer Frequenz von 800 mHz gearbeitet. Die Länge des Strahlerdipoles betrug ewa 30 elektrische Grade. Er wies einen Strahlungswiderstand¹ auf, der in der Größenordnung von 4 Ohm lag. Seine Strahlungseigenschaften waren demzufolge sehr mangelhaft. Bei zusätzlicher Verwendung eines der Erfindung entsprechenden symmetrisch zum Dipol gelagerten Käfigresonators, dessen Plattenabstand und Plattendurchmesser in der Größenordnung- einer halben Wellenlänge lagen, und der in untereinander gleichen Abständen zwanzig Stangen aufwies, ließ sich dagegen eine Erhöhung des Strahlungswiderstandes auf annähernd 44 Ohm erzielen. Diese Antenne arbeitete befriedigend über ein Frequenzband der Breite von etwa 60 mHz bei einer maximalen Fehlanpassung von 2:1. Bei Anordnungen anderer Dimensionen dürften sich durch Anwendung der Erfindung gleich gute Erfolge erzielen lassen.

Es ist klar, daß das Erfindungsprinzip auch für andere Antennenanordnungen anwendbar ist. Die Abmessungen des Resonators können innerhalb weiter Grenzen variiert werden. Wesentlich im Sinne der Erfindung ist lediglich das Vorhandensein eines Belastungsresonators für den kurzen Dipol, der die gewünschte Impedanztransformation zu bewirken vermag. Während sich ferner bei irgendeiner bestimmten Anordnung bei einer mittleren Frequenz ein optimaler Effekt erzielen läßt, ist es klar, daß die Anpassungstoleranz das Arbeiten innerhalb eines relativ weiten Frequenzbandes erlaubt.

Bei dem obengenannten Zahlenbeispiel waren die Dimensionen der Anordnung ohnehin sehr klein. Arbeitet man dagegen bei weniger hohen Frequenzen, so tritt der durch die erfindungsgemäße Verkleinerung der Antennendimension erzielbare Vorteil zumindest vom Standpunkt der Rotation aus noch deutlicher in Erscheinung.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Antennenanordnung, bei welcher sich die Strahlungsantenne innerhalb eines Resonators befindet, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Strahlungsantenne kurz gegenüber der halben Wellenlänge ist und in einer Polarisationsebene eine Richtwirkung aufweist, und andererseits der Resonator über seinen ganzen Umfang in der Polarisationsebene praktisch strahlungsdurchlässig ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dipol als Strahlungsantenne.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Dipoles in der Größenordnung einer zehntel Wellenlänge liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator an entgegengesetzten Seiten des Dipols je eine leitende Platte aufweist und eine Mehrzahl von um den Dipol herum senkrecht zu dessen Polarisationsebene angeordneten Stäben, die mit diesen Platten verbunden sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Platten verbindenden, Abstandsstäbe kreisförmig angeordnet sind und

einen gleichen vorzugsweise etwa — Wellenlänge betragenden gegenseitigen Abstand aufweisen, so daß Platten und Stäbe einen der Impedanzanpassung dienenden Käfigresonator bilden.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Platten etwa gleich der halben Wellenlänge ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator konzentrisch zur Dipolmitte angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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