EP0177630B1 - Antennen-Kombination - Google Patents

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EP0177630B1
EP0177630B1 EP84112229A EP84112229A EP0177630B1 EP 0177630 B1 EP0177630 B1 EP 0177630B1 EP 84112229 A EP84112229 A EP 84112229A EP 84112229 A EP84112229 A EP 84112229A EP 0177630 B1 EP0177630 B1 EP 0177630B1
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EP
European Patent Office
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aerial
elements
logarithmic
periodic
max
Prior art date
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Application number
EP84112229A
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English (en)
French (fr)
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EP0177630A1 (de
Inventor
Anton Ilsanker
Heinrich Gruber
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Kathrein SE
Original Assignee
Kathrein Werke KG
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Publication date
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Application filed by Kathrein Werke KG filed Critical Kathrein Werke KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/48—Combinations of two or more dipole type antennas

Definitions

  • the invention relates to an antenna combination according to the preamble of claim 1.
  • Such an antenna combination is known from DE-AS 2 410 498.
  • the object of the invention is to shorten the overall length of the antenna combination even further, without undesired coupling between the dipole antenna and the logarithmic-periodic antenna occurring.
  • the dipole antenna can be a dipole antenna with two arms as elements, two brackets as elements or a combination dipole antenna for different frequencies.
  • the antenna combination according to the exemplary embodiment has a logarithmic-periodic antenna 2 for a higher frequency range.
  • This log-periodic antenna 2 is connected to a double line 4, 6, which is formed by two parallel sheets.
  • Elements 8, 10 are attached to these sheets on both sides by means of common punchings.
  • the elements 8 on the line 4 are offset from one another by half a division with respect to the elements 10 on the line 6.
  • the elements 8, 10 are bent twice so that they lie in a common plane over most of their length.
  • the free end of the line 6 is provided with a bent-up tab 12 which keeps a distance from the free end of the line 4.
  • the bent tab 12 is connected to the central conductor 14 of a coaxial cable 16, the jacket of which is encompassed by a clamp 18 at the free end of the line 4.
  • the coaxial cable 16 serves to supply transmission energy when using the antenna combination as a transmitting antenna and to dissipate receiving energy when using the antenna combination as a receiving antenna.
  • the double line 4, 6 is via a symmetrical line 20 to cross struts 22, 24 of - in this case - bow-shaped elements 26, 28 of a dipole antenna 30 for a lower, from the higher frequency range of the log-periodic antenna 2 connected frequency range separated by a frequency gap.
  • the longitudinal struts of the brackets 26, 28 run parallel to the elements 8, 10.
  • the dipole antenna 30 is arranged directly next to the longest elements 8 max, 10 max of the logarithmic-periodic antenna 2.
  • the characteristic impedance of the symmetrical line 20 no longer deviates by more than ⁇ 50% from the characteristic impedance of the double line 4, 6 and is preferably at least approximately equal to this characteristic impedance.
  • the length of the symmetrical line 20 is at least 1/4 of the longest wavelength of the higher frequency range and is preferably at least approximately equal to this wavelength.
  • the ends of the double line 4, 6 which are initially located in the dipole antenna 30 are connected to a high-pass filter 34 which is closed off by a resistor 32.
  • the high-pass filter 34 is also constructed in a known manner from four capacitors and one inductor. The structure of the high pass 34 can, however, also be designed in a different manner to suit the prevailing conditions.
  • the antenna combination according to the invention is distinguished by the fact that it has a particularly small overall length, that the log-periodic antenna 2 is very well decoupled from the dipole antenna 30, that it is inexpensive to manufacture and that it has a relatively small volume.
  • the results obtained correspond to those of the individually constructed antennas, that is to say in the present case an individually constructed logarithmic-periodic antenna and an individually constructed dipole antenna.

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antennen-Kombination nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Antennen-Kombination ist nach der DE-AS 2 410 498 bekannt.
  • Bei dieser Antennen-Kombination ist der Abstand zwischen der Dipolantenne und dem längsten Element der logarithmisch-periodischen Antenne noch verhältnismäßig groß.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Baulänge der Antennen-Kombination noch weiter zu verkürzen, ohne daß eine unerwünschte Kopplung zwischen der Dipolantenne und der logarithmisch-periodischen Antenne eintritt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zur verbesserten Lösung der Aufgabe sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Dipolantenne kann eine Dipolantenne mit zwei Armen als Elemente, zwei Bügeln als Elemente oder auch eine Kombinations-Dipolantenne für unterschiedliche Frequenzen sein.
  • Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt :
    • Fig. 1 zeigt die Antennen-Kombination in Aufsicht ;
    • Fig. 2 zeigt die Antennen-Kombination nach Fig. 1 schematisch zur Klarstellung ihrer Schaltung in Blickrichtung 11 in Fig. 1.
  • Die Antennen-Kombination nach dem Ausführungsbeispiel weist eine logarithmisch-periodische Antenne 2 für einen höheren Frequenzbereich auf. Diese logarithmisch-periodische Antenne 2 ist an eine Doppelleitung 4, 6 angeschlossen, die durch zwei parallel laufende Bleche gebildet ist. An diese Bleche sind beidseitig durch gemeinsame Ausstanzungen Elemente 8, 10 angesetzt. Dabei sind - wie bekannt - die Elemente 8 an der Leitung 4 gegenüber den Elementen 10 an der Leitung 6 um eine halbe Teilung grätenartig gegeneinander versetzt.
  • Außerhalb der Leitungen 4 und 6 sind die Elemente 8, 10 doppelt geknickt, so daß sie über den Großteil ihrer Länge in einer gemeinsamen Ebene liegen.
  • Das freie Ende der Leitung 6 ist mit einem hochgebogenen Lappen 12 versehen, der einen Abstand vom freien Ende der Leitung 4 hält. Der hochgebogene Lappen 12 ist mit dem Zentralleiter 14 eines Koaxialkabels 16 verbunden, dessen Mantel von einer Schelle 18 am freien Ende der Leitung 4 umfaßt ist. Das Koaxialkabel 16 dient zur Zuführung von Sendeenergie bei Benutzung der Antennen-Kombination als Sendeantenne und zum Abführen von Empfangsenergie bei Benutzung der Antennen-Kombination als Empfangsantenne.
  • An dem dem Lappen 12 abgewandten Ende ist die Doppelleitung 4, 6 über eine symmetrische Leitung 20 an Querstreben 22, 24 von - in diesem Falle - bügelförmigen Elementen 26, 28 einer Dipolantenne 30 für einen niedrigeren, von dem höheren Frequenzbereich der logarithmisch-periodischen Antenne 2 durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereich angeschlossen.
  • Die Längsstreben der Bügel 26, 28 verlaufen parallel zu den Elementen 8, 10.
  • Ersichtlich ist die Dipolantenne 30 unmittelbar nächst den längsten Elementen 8 max, 10 max der logarithmisch-periodischen Antenne 2 angeordnet. Der Wellenwiderstand der symmetrischen Leitung 20 weicht nicht mehr ais ± 50 % vom Wellenwiderstand der Doppelleitung 4, 6 ab und ist vorzugsweise wenigstens annähernd gleich diesem Wellenwiderstand. Die Länge der symmetrischen Leitung 20 beträgt mindestens 1/4 der längsten Wellenlänge des höheren Frequenzbereichs und ist vorzugsweise wenigstens annähernd gleich dieser Wellenlänge.
  • Wenn auch die Längsstreben der Bügel 26, 28 parallel zu den Elementen 8, 10 verlaufen, so liegen sie doch symmetrisch beidseitig der Ebene der Elemente 8, 10, also außerhalb der Ebene der Elemente 8, 10.
  • Die der Dipolantenne 30 zunächst liegenden Enden der Doppelleitung 4, 6 sind mit einem durch einen Widerstand 32 abgeschlossenen Hochpaß 34 verbunden. Der Hochpaß 34 ist im übrigen in bekannter Weise aus vier Kapazitäten und einer Induktivität aufgebaut. Der Aufbau des Hochpasses 34 kann aber auch in anderer Weise den jeweils vorliegenden Verhältnissen angepaßt ausgebildet sein.
  • Ersichtlich weisen die längsten Elemente 8 max, 10 max der logarithmisch-periodischen Antenne 2 und die mit diesen an den gleichen Strängen 4 bzw. 6 angeschlossenen Elemente 22, 26 bzw. 24, 28 der Dipolantenne 30 in die gleiche Richtung.
  • Die erfindungsgemäße Antennen-Kombination zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine besonders kleine Baulänge hat, daß die logarithmisch-periodische Antenne 2 sehr gut von der Dipolantenne 30 entkoppelt ist, daß ihre Herstellung billig ist und daß sie ein verhältnismäßig kleines Volumen aufweist.
  • Die erzielten Ergebnisse entsprechen denen der einzeln aufgebauten Antennen, also im vorliegenden Fall einer einzeln aufgebauten logarithmisch-periodischen Antenne und einer einzeln aufgebauten Dipolantenne.

Claims (3)

1. Antennen-Kombination mit einer logarithmisch-periodischen Antenne (2) für einen höheren Frequenzbereich, die an eine Doppelleitung (4, 6) angeschlossene, in einer Ebene liegende Elemente (8, 10) aufweist, und mit einer an die Doppelleitung (4, 6) angeschlossenen Dipolantenne (30) für einen niedrigeren, von dem höheren Frequenzbereich durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereich, die parallel zu den Elementen (8, 10) der logarithmisch-periodischen Antenne (2) verlaufende Elemente (26, 28) aufweist, wobei die Elemente (26, 28) der Dipolantenne (30) in einem Abstand von den längsten Elementen (8 max, 10 max) der logarithmisch-periodischen Antenne (2) angeordnet sind, welcher erheblich kleiner ist als der nach den Bemessungsregeln für logarithmisch-periodische Antennen (2) einzuhaltende Abstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipolantenne (30) unmittelbar nächst den längsten Elementen (8 max, 10 max) der logarithmisch-periodischen Antenne (2) angeordnet ist und mit dem ihr zunächst liegenden Ende der Doppelleitung (4, 6) über eine gesonderte symmetrische Leitung (20) verbunden ist, deren Wellenwiderstand nicht mehr als ± 50 % vom Wellenwiderstand der Doppelleitung (4, 6) abweicht, vorzugsweise wenigstens annähernd gleich diesem Wellenwiderstand ist, und deren Länge mindestens 1/4 der längsten Wellenlänge des höheren Frequenzbereichs beträgt, vorzugsweise wenigstens annähernd gleich dieser Wellenlänge ist, und daß die längsten Elemente (8 max, 10 max) der logarithmisch-periodischen Antenne (2) und die mit diesen an den gleichen Strang (4 bzw. 6) der Doppelleitung (4, 6) angeschlossenen Elemente (26, 28) der Dipolantenne (30) in die gleiche Richtung weisen.
2. Antennen-Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (26, 28) der Dipolantenne (30) außerhalb der Ebene der Elemente (8, 10) der logarithmisch-periodischen Antenne (2) liegen.
3. Antennen-Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Dipolantenne (30) zunächst liegenden Enden der Doppelleitung (4, 6) mit einem durch einen Widerstand (32) abgeschlossenen Hochpaß (30) verbunden sind.
EP84112229A 1983-08-10 1984-10-11 Antennen-Kombination Expired EP0177630B1 (de)

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