EP0225460A2 - Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich - Google Patents

Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich Download PDF

Info

Publication number
EP0225460A2
EP0225460A2 EP86114804A EP86114804A EP0225460A2 EP 0225460 A2 EP0225460 A2 EP 0225460A2 EP 86114804 A EP86114804 A EP 86114804A EP 86114804 A EP86114804 A EP 86114804A EP 0225460 A2 EP0225460 A2 EP 0225460A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
antenna
transmitting
receiving antenna
vertical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86114804A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0225460A3 (de
Inventor
Oskar J. Kufner
Original Assignee
Oskar J. Kufner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE19853539733 priority Critical patent/DE3539733A1/de
Priority to DE3539733 priority
Application filed by Oskar J. Kufner filed Critical Oskar J. Kufner
Publication of EP0225460A2 publication Critical patent/EP0225460A2/de
Publication of EP0225460A3 publication Critical patent/EP0225460A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32Vertical arrangement of element
    • H01Q9/36Vertical arrangement of element with top loading
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364Creating multiple current paths
    • H01Q5/371Branching current paths
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/44Resonant antennas with a plurality of divergent straight elements, e.g. V-dipole, X-antenna; with a plurality of elements having mutually inclined substantially straight portions

Abstract

Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- bzw. Mittelwellenbereich, bestehend aus einem vertikalen Leiterabschnitt (l0) mit einer kapazitiven Kopplung gegenüber Erde im oberen Bereich (l3) und aus mindestens einem weiteren Leiterabschnitt (l2, 22), wobei die Leiterabschnitte (l0, l2, 22) einen nicht geschlossenen Rahmen bilden, der eine Fläche (9) umgibt, und der Anschluß von dem zweiten Leiterabschnitt (l2) und ggf. weiteren Leiterabschnitten (22) an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt (l0, l2) so ausgeführt ist, daß ein freies Endstück (l3, 23) dieses vorhergehenden Leiterabschnittes gebildet ist, wobei das freie Endstück (l3, 23) bzw. die freien Endstücke die kapazitive Kopplung bzw. weitere kapazitive Kopplungen bildet bzw. bilden. Die Anordnung ist so getroffen, daß vom ersten (l0) bzw. von jedem weiteren Leiterabschnitt (l2) jeweils nur ein Leiterabschnitt (l2, 22) ausgeht. Die Antenne bringt mehrere Vorteile, sie ist u.a. sehr breitbandig, durchstimmbar und weist einen hohen Wirkungsgrad und Strahlungswiderstand auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich, bestehend aus einem vertikalen Leiterabschnitt mit einer kapazitiven Belastung bzw. Koppelung gegenüber Erde im oberen Bereich. Eine derartige Antenne ist u.a. auf Seite 338 des Buches "Antennenbuch" von Karl Rothammel, 8. Auflage, Telekosmos-Verlag, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart beschrieben. Die kapazitive Belastung ist dort als eine Dachkapazität bezeichnet und kann nach den dortigen Ausführungen aus einzelnen Drähten oder aus flächigen Metallstrukturen bestehen. Auf der zitierten Seite wird erläutert, daß die kapazitive Belastung im Spannungsmaximum eine zusätzliche Kapazität gegen Erde bildet.
  • Bei solchen Antennen ist sowohl eine Kapazität als auch eine Induktivität vorhanden, die Antenne stellt daher einen Schwingkreis dar, wobei dieser Schwingkreis eine Resonanzfrequenz aufweist. Beim Betrieb der Antennen ist man bestrebt, die Antenne so auszulegen, daß die Resonanzfrequenz derselben gleich der Sendefrequenz ist oder einen harmonischen Wert besitzt. Wenn diese Bedingung erfült ist, liegen nur Wirkwiderstände und keine Blindwiderstände vor, so daß die größtmögliche Leistung von der Antenne abgestrahlt werden kann. Bei Vorhandensein von Blindanteilen wird eine Teil der Leistung in die Speiseleitung zurückreflektiert, was zu unerwünschten Verlusten führt. Die Dachkapazität bietet eine Möglichkeit eine mechanisch zu kurz bemessene Antenne zur Resonanz zu bringen. Solange die Größe der Endkapazität in bestimmten Grenzen bleibt, kann die kapazitiv belastete Antenne keineswegs als Kompromißlö­sung betrachtet werden, da durch die Dachkapazität der Strahlungswiderstand im Vergleich zu einem unbelasteten Vertikalstrahler vergrößert und damit auch ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Die an der zitierten Text­stelle beschriebenen Antennen sind allein für die Ver­größerung der räumlichen elektrischen Felder wirksam.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne der eingangs genannten Art so weiterzuent­wickeln, daß bei einfachem mechanischem Aufbau ein hoher Strahlungswiderstand erreicht wird, wobei die Antenne über ein breites Frequenzband verwendet werden kann und wobei eine Vergrößerung des magnetischen Feldes erreicht wird. Zudem soll bei einer Sendeantenne Koaxialspeisung mit Abstimmung am Sender ohne kostspielige Fernabstim­mung am Antennenfuß möglich gemacht werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren Leiterabschnitt vorzugsweise mehrere Leiterabschnitte, der an dem vertikalen Leiterabschnitt angeschlossen ist bzw. die an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt angeschlossen sind, wobei die Leiterabschnitte einen nicht geschlossenen Rahmen bilden, der eine Fläche umgibt, und durch zusätzliche kapazitive Kopplungen (gegenüber Erde) an zumindest einigen der insgesamt vorhandenen Leiterabschnitte. Allein diese Maßnahmen ver­ursachen eine deutliche Erhöhung des Antennenstromes, des Strahlungswiderstandes und des Wirkungsgrades der Antenne wie später anhand von Versuchsergebnissen bewiesen wird.
  • Eine in der Praxis relativ einfache, dennoch aber einen hohen Wirkungsgrad aufweisende Antenne zeichnet sich dadurch aus, daß der bzw. jeder weitere Leiterabschnitt oder zumindest einige der weiteren Leiterabschnitte derart an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt so angeschlossen ist bzw. sind, daß ein freies Endstück gebildet ist, wobei das freie Endstück bzw. die freien Endstücke die kapazitive Kopplung bzw. zusätzliche kapazitive Kopplungen bildet bzw. bilden.
  • Beim Betrieb im Grenzwellenbereich (Versuchsaufbau) soll die mechanische Länge des längsten Leiterabschnittes einschließlich seines freien Endes kleiner als λ/4 (vorzugsweise kleiner als λ/l0) bei der höchsten vorgesehenen Betriebsfrequenz sein.
  • Vorzugsweise sind die Leiterabschnitte geradlinig. Bei dieser Auslegung können die Leiterabschnitte ohne weiteres als einfache Stäbe oder Seile ausgeführt werden, wobei für Bootsantennen Seile aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser im Bereich 2 bis 5 mm vorzu­ziehen sind. Bei geradlinigen Leiterabschnitten hat man die wesentlichen Vorteile, daß sie durch Zugkräfte leicht in der vorgesehenen Lage gehalten werden können und in dieser Lage im wesentlichen unbeweglich sind, was dem Sende- bzw. Empfangsverhalten der Antenne im abgestimmten Zustand zugutekommt.
  • Eine erste praktisch erprobte bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Leiterabschnitte vor­gesehen sind, wobei der zweite Leiterabschnitt vom Anschluß an dem vertikalen Leiterabschnitt schräg nach unten verläuft und dabei einen Winkel im Bereich von 30° bis 60°, vorzugsweise 45° mit dem vertikalen Leiterab­schnitt bildet, daß der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet und daß das freie Endstück des vertikalen Leiterabschnittes eine Länge im Bereich von 20 bis 60%, insbesondere etwa 25% der gesamten Länge des vertikalen Leiterabschnittes hat.
  • Vorzugsweise soll der schräg nach unten verlaufende Leit­erabschnitt ca. 2 m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung enden.
  • Die mit dieser einfachen Ausführung erreichte Verbesse­rung des Antennenwirkungsgrades ist durch die nachfol­gend beschriebenen Empfangsversuche nachgewiesen worden.
  • Bei den Versuchen wurde bei ca. 3 MHz Sendefrequenz von einem Schiff im adriatischen Meer über eine Entfernung von 400 km über die Alpen mit einer Sendeausgangslei­stung von 200 Watt (SSB) gefunkt. Mit einem vertikalen Leiterabschnitt alleine, mit einer Länge Ll von ll m wurde mit einer Signalstärke (S-Stufen) im Bereich Sl und S2 empfangen.
  • Bei Hinzufügung des sich schräg nach unten erstreckenden Leiterabschnittes mit einer Länge L2 von ca. ll m, wobei der Winkel α 45° betrug und der die kapazitive Belastung bildende obere Teil des vertikalen Leiterab­schnittes bei 25% der Gesamtlänge Ll des vertikalen Leit­erabschnittes lag, wurde eine Empfangs-Signalstärke im Bereich S4 bis S5 gemessen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Antenne zeichnet sich durch einen dritten Leiterabschnitt aus, der ausgehend vom unteren Bereich des schräg nach unten ver­laufenden Leiterabschnittes sich in der allgemeinen Richtung des vertikalen Leiterabschnittes erstreckt, jedoch vor diesem endet, wobei dieset dritte Leiterab­schnitt, vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. ge­ringfügig nach oben geneigt ist. Bei dieser Ausführung soll das durch den Anschluß des dritten Leiterabschnit­tes an dem schräg nach unten verlaufenden zweiten Leit­erabschnitt gebildete freie Endstück des zweiten Leit­erabschnittes eine Länge von l0 bis 30, insbesondere etwa 20% der gesamten Länge des zweiten Leiterabschnit­tes aufweisen.
  • Bei den Empfangsversuchen wurde mit diesem Aufbau und mit einer Länge L3 des weiteren Leiterabschnittes von 4 m und bei einer Länge des genannten unteren Bereiches von 20% der gesamten Länge des schräg nach unten verlau­fenden Leiterabschnittes eine Empfangs-Signalstärke im Bereich S6 bis S7 gemessen.
  • Dies stellt eine gewaltige Verbesserung des Wirkungsgra­des gegenüber dem einfachen senkrechten Strahler dar. Diese Verbesserung des Wirkungsgrades wird nicht allein durch die erhöhte Strahlerlänge verursacht, vielmehr wird die erreichte überraschende Erhöhung des Wirkungs­grades der aufgrund der besonderen Geometrie der Antenne erreichten kapazitiven Kopplung der einzelnen Leiterab­schnitte mit der Umgebung sowie einer enormen Vergröße­rung der räumlichen magnetischen Feldkomponente zuge­schrieben. Die erfindungsgemäßen Abmessungen der die Kapazität erhöhenden Abschnitte der Antennen führen dazu, daß höhere Antennenströme in den einzelnen Leit­erabschnitten fließen können, was wesentlich zu dem erzielten Wirkungsgrad beiträgt. Die Anordnung der die kapazitive Kopplung bewirkenden Elemente führt dazu, daß die Antenne sich sehr breitbandig verhält.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der schräg nach unten verlaufende Leit­erabschnitt gleichzeitig als Verankerungsstrang für den vertikalen Leiterabschnitt dient, wobei ein Isolator zwischen dem unteren Ende des schräg nach unten verlau­fenden Leiterabschnittes und einem in dem Boden veranker­ten bzw. mit fester Struktur zusammenarbeitenden Veranke­rungsglied vorgesehen ist.
  • Auf diese Weise erfüllt der schräg nach unten verlaufen­de Leiterabschnitt eine Doppelfunktion, indem er zusätz­lich zur Lagestabilisierung des vertikalen Leiterab­schnittes herangezogen wird.
  • Der vorzugsweise als Stab ausgebildete vertikale Leit­erabschnitt kann mit zwei weiteren Seilen mechanisch sta­bilisiert werden. Diese weiteren Seile sind über Isolato­ren an dem vertikalen Leiterabschnitt befestigt und gehören somit nicht zu den sendenden bzw. empfangenden Teilen der Antenne. Da die kapazitive Belastung des ver­tikalen Leiterabschnittes durch eine Verlängerung dieses vorzugsweise stabförmigen Abschnittes gebildet ist, entstehen hier keine mechanischen Probleme, da die Fort­setzung vom vertikalen Leiterabschnitt getragen wird und keine zusätzliche mechanische Stabilisierung erfordert. Wichtif ist lediglish, daß die drei Antennenabschnitte relativ starr und daher unbeweglich gespannt sind, um die Resonanzbedingungen im abgestimmten Zustand nicht zu verändern.
  • Die mechanischen Längen des vertikalen Leiterabschnit­tes, des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnit­tes und des dritten Leiterabschnittes können mit Vorteil im Verhältnis ll:ll:4 zueinander stehen.
  • Eine weitere erfindungsgemäße Antenne, die im praktischen Versuchen gute Ergebnisse erbracht hat, zeichnet sich dadurch aus, daß der letzte Leiterabschnitt von der Anschlußstelle am vorletzten Leiterabschnitt schräg nach unten in Richtung auf den vertikalen Leiterabschnitt zeigt, jedoch diesen nicht erreicht und einen Winkel im Bereich von 0-30° mit der Horizontalen bildet, und daß zwei einen Teil der kapazitiven Kopplung bildende Drähte bzw. Stäbe am dem vorletzten Leiterabschnitt entgegengesetzte Ende des letzten Leiterabschnittes angeordnet sind.
  • Vorzugsweise bilden die horizontal angeordneten Stäbe bzw. Drähte einem Winkel im Bereich von 30° bis 60°, vorzugsweise 45° mit dem letzten Leiterabschnitt, wobei sie in Richtung der Anschlußstelle des letzten Leiterabschnittes am vorletzten Leiterabschnitt weisen.
  • Bei dieser Auslegung bildet der zweite Leiterabschnitt vorzugsweise einen Winkel mit dem vertikalen Leiterabschnitt von etwa 60°, dieser Winkel kann jedoch im Bereich von 45° bis 90° variiert werden, ohne den Wirkungsgrad wesentlich zu beeinträchtigen.
  • Besonders gute Ergebnisse sind mit einer Antenne mit vier Leiterabschnitten erreicht worden, wobei der dritte Leiterabschnitt von der Anschlußstelle am zweiten Leiterabschnitt senkrecht nach unten verläuft.
  • Bei der erfindungsgemäßen Antenne erfolgt der Anschluß über eine Coax-Leitung am Sender bzw. am Empfänger erfin­dungsgemäß am Fußpunkt des vertikalen Leiterabschnittes.
  • Hierfür wird erfindungsgemäß eine besondere Anpassungsschaltung vorgeschlagen, die auch bei anderen Antennen vorteilhafterweise angewandt werden kann.
  • Bei bekannten Anordnungen erfolgt die Ankopplung der Sender bzw. des Empfängers an der Antenne über ein koaxiales Kabel, wobei eine fernabstimmbare "Matchbox" am Fußpunkt der Antenne erforderlich ist. Dies ist aber sehr nachteilig, da solche fernabstimmbaren "Matchboxen" sehr teuer sind. Zudem ist bei herkömmlichen Anordnungen eine Abstimmung der Antenne über einen sehr breiten Frequenzbereich nur dann möglich, wenn man entweder zwei verschiedene "Matchboxen" verwendet oder eine besondere Umschaltung (von einem Hochpaßfilter auf einen Tiefpaßfilter) vornimmt. Beide bekannten Möglichkeiten sind umständlich und verursachen hohe Anschaffungskosten.
  • Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Anpassungsschaltung vorzusehen, die senderseitig am koaxialen Kabel angeschlossen und über einen breiten Frequenzbereich verwendet werden kann, d.h. es sollen weder die bekannten fernabstimmbaren "Matchboxen" noch eine Umschaltung von einem Hochpaßfilter auf einen Tiefpaßfilter erforderlich sein.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, eine Anpassungsschaltung zwischen dem Sender bzw. Empfänger und der Antenne vorzusehen, insbesondere zur Verwendung mit der bereits zuvor beschriebenen breitbandigen Antenne, wobei die Ankopplung an die Antenne über einen Transformator (reduziert den Anteil der Verluste der Schaltungskomponenten) und ein koaxiales Kabel erfolgt, und welche sich dadurch auszeichnet, daß eine Reihenschaltung eines Abstimmkondensators und einer variablen Spule an der sekundären Wicklung des Transformatos angeschlossen ist, wodurch ein durch diese Bauteile bestimmter Schwingkreis gebildet ist, daß der Anschlußpunkt zwischen dem Abstimmkondensator und der variablen Spule über eine Kapazitätswählstufe an den Innenleiter des koaxialen Kabels angeschlossen ist, und daß eine zweite Kapazitätswählstufe einerseits an den Innenleiter des koaxialen Kabels zwischen diesem und der ersten Kapazitätswählstufe angeschlossen ist und andererseits mit der Masseleitung, die zwischen Transformator und dem Schirm des koaxialen Kabels liegt, verbunden ist, wobei durch Auswahl des Verhältnisses der jeweils gewählten Kapazitäten CA und CB der ersten und zweiten Kapazitätswählstufen die Anpassung an die Antenne über einen breiten Frequenzbereich erfolgt und zwar bei Aufrechterhaltung der Güte des Schwingkreises und des Kapazitätswertes vom Abstimmkondensator.
  • Durch Einstellung des CAbzw. CB-Verhältnisses kann man auf diese Weise im gesamten Frequenzbereich von der Grenzwelle ca. l,5 MHz) bis etwa 30 MHz eine hochwertige Abstimmung zwischen Sender bzw. Empfänger und Antenne durchführen, so daß das Verhältnis SWR immer wesentlich unter l,l liegt.
  • Wichtig dabei ist, daß die in den Kapazitätswählstufen zur Anwendung kommenden Kondensatoren extrem verlustarm ausgeführt sind (HF-Hochvolt-Keram. Sendekondensatoren mit Anschlüssen genügend hohen Querschnittes).
  • Zum Überprüfen der Anpassung wird, wie üblich, ein Meßgerät für das Stehwellenverhältnis vorgesehen.
  • Die Feinabstimmung des Antennensystems erfolgt durch Ein­stellung des variablen Kondensators und der abstimmbaren Spule. Beide Einstellungen werden unter Berücksichtigung der Anzeige des Stehwellenverhältnismeßgerätes vorgenom­men mit dem Ziel, diese Anzeige durch die erfolgte Ein­stellung auf ein Minimum zu bringen. Zwar ist diese Art der Anpassung nicht l00% perfekt, die hierbei entstehen­den Verluste aufgrund von Kabelverlusten (Dämpfung) und von Stehwellen an der Verbindungsstelle zwischen der koaxialen Speiseleitung und der Antenne sind jedoch in der Praxis kleiner als 3 db, selbst bei einer Welligkeit von VSWR=7 am Fußpunkt der Antenne!
  • Wichtig bei dieser Antenne ist, daß am Antennenfußpunkt ein guter Anschluß an Masse vorliegt (kleiner Erdungswiderstand). Bei Anwendung der Antenne auf einem Wasserfahrzeug wird der Anschluß an Masse vorzugsweise durch ein im Wasser liegendes Geflecht (Band aus Kupfergeflecht), das über einen Kondensator an Masse verbunden ist, um Korrosionsschäden zu vermeiden, gesichert. Hierdurch können teure Golderdungsplatten wirksam ersetzt werden.
  • Es soll außerdem ein Funkenschutz zwischen dem Innenleiter des koaxialen Kabels und Masse angeordnet werden (z.B. Elektrodenabstand einer Zündkerze).
  • Die bisher beschriebene Antenne ist zwar in erster Linie für den Einsatz im Kurzwellen- und Mittelwellenbereich konzipiert, es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, bei entsprechender Wahl der mechanischen Längen, diese Antennenart für wesentlich kürzere Wellenlängen zu verwenden. Hierfür werden zwei die beschriebene Geometrie besitzende Antennen zu einer Art invertierten V-förmigen Dipolantennen (Fig. 4) zusammengebaut, wobei zwei parallele, jedoch im Abstand zueinander angeordnete vertikale Leiterabschnitte vorhanden sind, und die beiden Antennen zueinander l80° phasenverschoben betrieben werden.
  • Bei einer solchen Antenne sind die unteren Enden der beiden vertikalen Leiterabschnitte an jeweiligen Enden einer sekundären Wicklung eines das Signal übertragenden Transformators angeschlossen.
  • Die erfindungsgemäßen Antennen können mit Vorteil auf Booten oder Funkautos aufgebaut werden, können aber auch bei sehr kurzen Wellenlängen in Luft-Raumfahrt-Körpern zum Einsatz kommen. Bei letzteren und ähnlichen Anwendun­gen sollen die in den Ansprüchen verwendeten geometri­schen Angaben immer auf der als Masse dienenden Umgebung bezogen werden.
  • Alle Ausführungen der beanspruchten mechanisch verkürzten Antenne haben gemeinsam, daß die die Kapazitäten bildenden Teile so um den Rahmen angeordnet und bemessen sind, daß sie zu möglichst hohen Strömen durch die einzelnen Leiterabschnitte führen, so daß durch den nicht geschlossenen Rahmen, der als induktive Schleife betrachtet werden kann, ein hohes magnetisches Feld aufgebaut wird und somit sowohl ein hohes elektrisches Feld durch die unbelasteten freien Leitungsenden als auch ein hohes magnetisches Feld aufgebaut werden kann.
  • Zusammengefaßt weist eine erfindungsgemäße Antenne folgende Vorteile auf:
    • 1. Die Auslegung der Antenne erhöht die magnetische Komponente des Feldes, ohne die elektrische zu bedämpfen.
    • 2. Die Antenne weist einen hohen Strahlungswiderstand und daher auch einen hohen Wirkungsgrad auf, trotz Betriebes unter λ/4.
    • 3. Die flache horizontale Abstrahlcharakteristik (bzw. Rundstrahlcharakteristik) ist in der Ebene der Antenne nur geringfügig ausgeprägt.
    • 4. Die Antenne ist sehr breitbandig durchstimmbar und kann bei der angegebenen Abmessung für Frequenzen ab ca. l500 kHz bis mindestens 25 MHz verwendet werden.
    • 5. Die Speiseleistung ist nicht begrenzt (Musteraufbau ca. l2 meter).
    • 6. Eine Koaxialspeisung mit Abstimmung am Sender ist möglich und somit kostspielige Fernabstimmung unnötig.
    • 7. Bestehende senkrechte Strahler können nachträglich in eine erfindungsgemäße Antenne umgewandelt werden.
    • 8. Die Antenne ist sehr kostengünstig herzustellen und leicht zu installieren.
    • 9. Der erreichte Antennengewinn (z.B. gegenüber einem λ/4 Herzischen Strahler) ist hoch.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die zeigt:
    • Fig. l eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antenne, die auf einem Boot aufgebaut ist,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Antenne gemäß Fig. l,
    • Fig. 3 ein Prinzipschaltbild für die Ankopplung eines Senders an eine erfindungsgemäße Antenne beim Betrieb unterhalb von etwa 4 MHz, und
    • Fig. 4 eine Seitenansicht einer stark verkürzten λ/4 als invertierten V-Dipole konzipierten erfindungsgemäßen Antenne.
    • Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungs­gemäßen Antenne.
  • Nach Fig. l besteht die erfindungsgemäße Antenne aus einem vertikalen Leiterabschnitt l0 mit Gesamtlänge Ll. Dieser vertikale Leiterabschnitt ist stabförmig ausgebil­det und an seinem unteren Ende bei ll auf dem Deck des Bootes befestigt. An dem vertikalen Leiterabschnitt ist etwa l/4 der Gesamtlänge Ll des vertikalen Leiterab­ schnittes unter seinem oberen Ende, ein schräg nach unten verlaufender Leiterabschnitt l2 angeschlossen, der einen Winkel α von 45° mit dem vertikalen Leiterab­schnitt bildet. Der obere Teil l3 des vertikalen Leit­erabschnittes l0, d.h. der Teil, der oberhalb der An­schlußstelle l4 mit dem schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt l2 liegt, bildet eine kapazitive Kopplung mit der geerdeten Umgebung, d.g. mit dem Boot selbst und mit dem das Boot umgebene Meereswasser oder bei Installation an Land gegenüber Erde (Unterschiede Meer/Land nicht meßbar).
  • Der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt l2 hat eine Länge L2 und ist an seinem unteren Ende über einen Isolator l5 mit einem Verankerungsteil l6 verbunden. Das Verankerungsteil l6 ist an seinem unteren Ende in diesem Fall fest mit dem Bootsrumpf verbunden. Der Punkt l5 liegt dabei etwa l m oberhalb der als Masse geltenden Umgebung. Das Verankerungsteil l6 übt über den schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt l2 eine Halte­funktion für den vertikalen Leiterabschnitt l0 aus, wobei diese Haltefunktion durch zwei weitere am vertika­len Leiterabschnitt angreifende Seile l7 und l8 unter­stützt wird. Die Seile l7 und l8 sind über Isolatoren l9, 20 mit dem vertikalen Leiterabschnitt verbunden und bilden daher keine strahlenden Teile der Antenne.
  • Ausgehend von einer Anschlußstelle 2l geht ein weiterer Leitungsabschnitt 22 mit der Länge L3 von dem schräg nach unten verlaufenden zweiten Abschnitt in der allge­meinen Richtung auf den vertikalen Leiterabschnitt l0 zu. Der weitere Leitungsabschnitt 22 reicht jedoch nicht bis zum vertikalen Leiterabschnitt l0. Die Anschlußstel­le 2l zwischen dem weiteren Leiterabschnitt 22 und dem schräg nach unten verlaufenden Leiter l2 teilt den schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt in untere und obere Bereiche 23, 24, wobei der untere Bereich 23 eine Länge von L/5 besitzt und der obere Bereich 22 demgemäß eine Länge von 4L/5.
  • Der untere Bereich 23 des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes l2 bildet wiederum eine kapazitive Kopplung zwischen der Antenne und der Umgebung. Auch der weitere Leiterabschnitt 22 führt zu einer Vergrößerung der kapazitiven Kopplung der Antenne zur Erde.
  • Bei der dargestellten Versuchsantenne betrug die Länge Ll des vertikalen Leiterabschnittes ll m, die Länge des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes L2 l3 m und die Länge des weiteren Leiterabschnittes L3 4 m. Bei diesem Beispiel wurde im übrigen der Isolator l5 l m oberhalb der geerdeten Metallteile des Bootes gelegt. Im übrigen wurde festgestellt, daß der Winkel α im Bereich von 30 bis 60° liegen sollte, um optimale Ergeb­nisse zu erreichen. Eine Vergrößerung des Winkels α über 45° hinaus, führte zu keiner weiteren Verbesserung des Antennenwirkungsgrades. Auch eine Erhöhung der Länge L2 des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes l2 über ca. das l,4-fache der Länge des vertikalen Leit­erabschnittes vom Fußpunkt ll bis zu dem Anschlußpunkt l4 hinaus führte zu keiner wesentlichen Verbesserung des Wirkungsgrades. Wie ersichtlich, bilden die Leiterab­schnitte l0, l2, 22 einen nicht geschlossenen Rahmen, der die Fläche 9 umgibt. Die kapazitive Kopplung der Abschnitte von l3, 23 und 22 bestimmen im wesentlichen den Antennenstrom in l0 bzw. l2.
  • Die besten Ergebnisse erhält man, wenn das untere Ende des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes l2, d.h. der Isolator l4, im Bereich von 0,5 bis l,5 m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung, in diesem Fall oberhalb der Reeling des Bootes, liegt.
  • Auch der Abstand zwischen dem weiteren Leiterabschnitt 22 und Masse ist etwas kritisch, die genaue Lage dieses Leiters hängt auch von den Umgebungsverhältnissen ab und kann zwischen den gezeigten Grenzwerten 22′ und 22˝ variiert werden. In der Lage 22′ bildet der weitere Leit­ungsabschnitt einen Winkel von l20° mit der Senkrechten. In der Lage 22˝ verkleinert sich dieser Winkel auf etwa 90°.
  • Zum Anschluß an die Antenne gemäß Fig. l und 2 wird bei einer Betriebsfrequenz im Bereich vom etwa l,5 bis 30 MHz die Schaltung gemäß Fig. 3 verwendet.
  • Der Ausgang des Senders 25 wird an den beiden Enden 26, 27 der primären Wicklung eines Transformators 28 mit einem Umsetzungsverhältnis von ca. l:4 angeschlossen. Das übliche Meßgerät für das Stehwellenverhältnis ist bei 29 zu ersehen, es liegt jedoch statt an der üblichen Stelle am Antennenfuß ll zwischen dem Sender 25 und der primären Wicklung des Transformators 28. Die sekundäre Wicklung des Transformators ist an ihrem einen Ende 3l geerdet und an ihrem anderen Ende 30 an der einen Klemme eines variablen Kondensators 32 angeschlossen. Die andere Klemme dieses Kondensators 32 ist über den Schaltarm 33 eines Drehschalters 34 an den Innenleiter 35 der koaxialen Speiseleitung 36 angeschlossen. Am anderen Ende der koaxialen Speiseleitung 36 ist der In­nenleiter 35 am Fußpunkt ll der erfindungsgemäßen Antenne angeschlossen. Der Außenleiter 37 der koaxialen Speiseleitung der bis zum Antennenfuß reicht, ist an der geerdeten Ausgangsklemme 3l des Senders 25 angeschlos­sen. Vom Antennenfußpunkt, der über den Außenleiter 37 der koaxialen Speiseleitung mit der Anschlußklemme des Senders 3l verbunden ist, führt über einen Kondensator 38 zur galvanischen Abtrennung ein leitendes Geflecht (Masseband) 39 ins Wasser, um sicherzustellen, daß eine qualitativ hochwertige Masseverbindung vorliegt.
  • Eine Abstimm-Spule 4 liegt zwischen der zweiten Klemme des variablen Kondensators 32 und Masse.
  • Die Feinabstimmung zwischen Sender und Antenne wird durch gleichzeitige Justierung des variablen Kondensators 32 und der variablen Spule 4l unter Zuhilfenahme der Anzeige des Meßgerätes für das Stehwellenverhältnis vorgenommen (es gibt nur eine optimale, eindeutige Einstellung von L/C bei einem gewählten Wert von Ca : CB). Im angegebenen Frequenzbereich konnte bei jeder Frequenz ein eindeutiger Wert von unter S = l,l erreicht werden. Der Funkoperateur ist mit solchen Vorgängen bestens vertraut, da sie bei herkömmlichen Funkgeräten üblich sind, obwohl herkömmliche Anpassungsschaltungen selbst anders ausgelegt sind.
  • Besondere Bedeutung kommt bei der erfindungsgemäßen Anpaßschaltung den beiden Kapazitätswählstufen 42 und 43 zu. Wie ersichtlich besteht die Kapazitätswählstufe 42 aus dem Drehschalter 34 und drei Kondensatoren 44, 45, 46, die mittels des drehbaren Schaltarmes 33 des Drehschalters ausgewählt werden können. Die erste Kapazitätsstufe liegt wie ersichtlich zwischen der zweiten Klemme des variablen Kondensators 32 und dem Innenleiter 35 des koaxialen Kabels 36.
  • In ähnlicher Weise besteht die zwischen Wasser und dem Innenleiter 35 liegende Kapazitätswählstufe 43 aus einem Drehschalter 47 und zwei Kondensatoren 48, 49 bzw. einer einen offenen Kreis darstellenden Klemme 5l, die mittels des Dreharmes 52 des Drehschalters ausgewählt werden können. Die zweite Kapazitätswählstufe 43 ist einerseits an den Innenleiter 35 des koaxialen Kabels 36 zwischen diesem und der ersten Kapazitätswählstufe angeschlossen und andererseits mit der Masseleitung verbunden.
  • Die beiden Kapazitätswählstufen 42 und 43 ermöglichen die Fernabstimmung am Sender. Der Sender selbst ist mit der Antenne über ein koaxiales Kabel von z.B. l2 m Länge verbunden und die beschriebene Anpaßschaltung kann über einen Frequenzbereich von der Grenzwelle (etwa l,5 MHz) bis ca. 25 MHz verwendet werden, ohne daß sie gegen eine andere Anpaßschaltung ausgetauscht werden muß und ohne den Abstimmkondensator 32 bzw. die Abstimmspule 4l zum Erreichen von anderen C(32)- und L(4l)-Werten austauschen zu müssen. Wichtig ist, daß die Kondensatoren der Kapazitätswählstufen 42 und 43 extrem verlustarm sind und z.B. mindestens 3 mm breite Lötanschlußfahnen haben (sie müssen verlustfrei sein und dürfen im Betrieb nicht heiß werden).
  • Geschützt wird die Anlage durch eine Funkenstrecke 53 von ca. l,5 bis 2 mm. Diese dient als Blitzschutz bzw. als Sicherung gegen Fehlabstimmung. Der Kondensator 38 kann entfallen, wenn kein Korrosionsgefahr vorliegt.
  • Im Betrieb steht bei Frequenzen unter 5 MHz der Dreharm 52 des Drehschalters 47 an der Klemme 5l, d.h. die Kapazitätswählstufe ist unwirksam, da die Klemme 5l keine Verbindung mit dem Innenleiter zuläßt. In ähnlicher Weise kann der Dreharm 33 der ersten Kapazitätswählstufe an eine Klemme gelegt werden, die direkt mit der zweiten Klemme des variablen Kondensators 32 verbunden ist, wie in Fig. 3 gezeigt. In diese Stellung ist die gewählte Kapazität CA der Kapazitätswählstufe 42 gleich Null.
  • Bei höheren Frequenzen hat die Antenne eine zu hohe Impedanz. Dieser Impedanzwert kann durch Auswahl eines günstigen Verhältnisses von der gewählten Kapazität CA der Wählstufe 42 zu der gewählten Kapazität CB der Stufe 43 auf einen niedrigeren Wert hinuntertransformiert werden. Durch die Voreinstellung des genannten Verhältnisses wird ermöglicht, daß im Resonanzzustand über die gesamte Bandbreite die notwendige Schwingkreiskapazität C des Kondensators 32 klein ist und somit die Güte steigt (günstiges LC-Verhältnis). Mit anderen Worten muß bei höheren Frequenzen etwa oberhalb von 5 MHz durch Umschaltung des Schaltarmes des Drehschalters 47 zusätzlich Kapazität zwischen dem Innenleiter 35 und Masse geschaffen werden, wobei gleichzeitig ein passender Kapazitätswert in der Kapazitätswählstufe 42 mittels Umschaltung des Drehschalters 34 auf einen der Kondensatoren 44 bis 46 ausgewählt werden muß, um das vorher erwähnte, für den betreffenden Frequenzbereich geeignetes Kapazitätsverhältnis herzustellen.
  • Durch die z.B. drei bis vier Schaltstufen von CA und CB wird ohne Umstecken/Tauschen der Anpaßschaltung der Bereich von ca. l,5 bis 30 MHz voll erfaßt und exakt abgeglichen. Durch den Transformator 28 werden die prozentualen Verluste in der Anpassungsschaltung reduziert, letztere stellt eine herkömmliche Maßnahme bei bekannten Anpaßschaltungen dar.
  • Durch moderne koaxiale Kabel sind die Verluste durch Welligkeit am Antennenfußpunkt vernachlässigbar und werden meist erheblich überschätzt. Mit der vorstehend beschriebenen Anpaßschaltung ist es möglich, im Falle der Resonanz ein Stehwellenverhältnis von weit unter l:l,l zu erreichen über den gesamten Frequenzbereich von der Grenzwelle bis etwa 30 MHz. Die Welligkeit am Antennenfußpunkt bleibt jedoch. Die aufgrund dieser Welligkeit am Fußpunkt der Antenne verursachten zusätzlichen Verluste im koaxialen Kabel selbst bleiben aber selbst bei einer Welligkeit von VSWR=6 unter 2 dB.
  • Für die oben beschriebene Schaltung wurde ein handelsübliches koaxiales Kabel mit der Bezeichnung RG 2l3U benutzt, dieses Kabel weist eine Dämpfung bei l0 MHz von 2 dB / l00 m auf.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Speisung ist es wichtig, daß der Erdungspunkt (Seilende oder Goldplatte oder Massebinder) am Antennenende erfolgt. Alle Geräte am Sender sind senderseitig ebenso am koaxialen Schirm geerdet. In diesem Fall verläuft der "Lippentest" erfolgreich, auch bei über 200 Watt Senderleistung; d.h. störende HF am Kabelmantel auf der Sendeseite konnte bei der beschriebenen Schaltung auch mit empfindlichen Meßgeräten nicht gemessen werden.
  • Da die beschriebene Antenne bei der Grenzwelle stromgespeist wird, treten hier nur relativ kleine Spannungen auf. Eine Vergleichsmessung mit direkter Einspeisung am Antennenfußpunkt (über herkömmliche Anpaßglieder) brachten keinen meßbaren Unterschied hinsichtlich der abgestrahlten Leistung/Feldstärke im Fern-Feld bzw. Nah-Feld.
  • Schließlich befindet sich zwischen dem Innenleiter 35 und Masse ein Funkenschutz 53 mit einer Funkenstrecke von etwa l mm Länge.
  • Die Funkenstrecke 4l stellt sicher, daß bei irrtümlicher Fehlanpassung oder bei Gewitter das koaxiale Kabel nicht beschädigt wird.
  • Die Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des hier beschriebenen bisherigen Antennengebildes dar, bei der zwei Grundantennen zu einer Art stark verkürzter in­vertierter V-Dipolantenne zusammengeschlossen sind. Die Antenne ist auf den beiden Seiten der Ebene 63 symmet­risch ausgebildet. Jede Hälfte besteht aus einem ersten vertikalen Leiterabschnitt 64, einem zweiten Leiterab­schnitt 65, einem dritten Leiterabschnitt 66 und einem vierten Leiterabschnitt 67. Der zweite Leiterabschnitt 65 ist derart an dem ersten Leiterabschnitt angeschlos­sen, daß das freie Endstück 68 gebildet wird.
  • Auf entsprechende Weise werden die weiteren freien Endstücke 69 und 70 gebildet. Wie ersichtlich bilden die vier Leiterabschnitte 64 bis 67 einen ungeschlossenen Rahmen, der eine Fläche 7l umgibt. Der vierte Leiterab­schnitt 67 reicht nicht bis zum vertikalen Leiterab­schnitt 64 zurück. Insbesondere bilden die freien Endstücke 68 bis 70 und der vierte Leiterabschnitt 64 ka­pazitive Kopplungen zu der als geerdet geltenden Umgebung 72 bzw. der anderen Dipolhälfte. Die beiden unteren Enden der vertikalen Leiterabschnitte 64 sind an den jeweiligen Enden der sekundären Wicklung 73 eines Transformators angeschlossen. Das Sende- bzw. Empfangssi­gnal wird über den Transformator in der Antenne gespeist bzw. von der Antenne empfange. Die beiden vertikalen Leiterabschnitte führen Signale, die gegeneinander pha­senverschoben sind und zwar um l80°. Fig. 4 zeigt im übrigen, daß die freien Endstücke gegenüber der jeweili­gen Leiterabschnitte abgewinkelt werden können.
  • Die Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Antenne, die nach der Erfindung ausgelegt und entsprechend der Antenne der Fig. l ebenfalls auf einem Boot aufgebaut ist. Mit dieser Auslegung der erfindungsgemäßen Antenne sind die bisland besten Ergebnisse erzeielt worden. Nachdem die Antenne gemäß Fig. 5 der Antenne gemäß Fig. l sehr ähnlich ist, sind die Teile, die identisch oder im wesentlichen identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf diese Teile wird hier der Kürze halber nicht besonders eingegangen. Im Unterschied zu der Antenne nach Fig. l wird bei der Antenne nach Fig. 5 der schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt l2 etwas flacher nach unten gerichtet, so daß der Winkel zwischen dem vertikalen Leiterabschnitt und dem schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnitt l2 im vorliegenden Fall ca. 60° beträgt. Hierdurch liegt die Anschlußstelle 2l höher und zwar etwa 4m oberhalb des Bootsdecks, so daß die Induktivität ziemlich erhöht wird. Von der Anschlußstelle 2l führt ein weiterer Leitungsabschnitt l2′ mit einer Länge von ca. l,5 m senkrecht nach unten. Dieser senkrecht nach unten weisende Leiterabschnitt l2′ hört dann bei der Anschlußstelle 2l′ auf. Um den als Seil ausgebildeten Leiterabschnitt l2′ zu spannen, ist ein Isolator l5′ an der Stelle 2l′ vorgesehen und es führt ein Spannseil l6′ von diesem Isolator l5′ bis zum Bootsdeck. Ein weiterer Leiterabschnitt 22 führt dann von der Anschlußstelle 2l′ weg in Richtung auf den vertikalen Leiterabschnitt l0 zu, wobei es gleichzeitig schräg nach unten verläuft und einen Winkel mit der Waagrechten von ca. l5° einschließt. Am dem Leiterabschnitt l0 benachbarten Ende des Leiterabschnittes 22, der ebenfalls als Seil ausgebildet ist und mittels eines Isolators und eines Spannseils (nicht gezeigt) gespannt werden kann, sind zwei weitere kurze horizontale Leiterabschnitte 22a und 22b vorhanden, die entweder quer zur Richtung des Leiterabschnittes 22 angeordnet werden könne, wie in voll durchgezogenen Linien gezeigt, vorzugsweise jedoch mit diesem einen Winkel von 45° bilden und in der allgemeinen Richtung des Isolators 2l′ zeigen, wie durch strichlierte Linien angedeutet. Die Leiterabschnitte 22a und 22b liegen hierbei in einer waagerechten Ebene und weisen eine Länge von jeweils ca. 80cm auf. Die Länge des Leiterabschnittes 22 beträgt in diesem Beispiel 4m, die des Leiterabschnittes l2′ etwa l.5 m. Die anderen Abmessungen entsprechen denen des Beispiels der Fig. l.
  • Durch die überstehenden Leiterabschnitte l3 und 23 bzw. die Endkapazitäten 22a und 22b gebildeten verteilten Kapazitäten wird im Betrieb ein hoher Antennenstrom durch die gesamten Antennenabschnitte gezogen, so daß sowohl die elektrischen Felder als auch die magnetischen Felder voll zur Geltung kommen und zu einem hohen Wirkungsgrad der beschriebenen Antenne führen.

Claims (23)

1. Eine Sende- Bzw. Empfangsantenne bestehend aus einem vertikalen Leiterabschnitt mit einer kapazitiven Kopplung gegenüber Erde im oberen Bereich, gekenn zeichnet durch mindestens einen weiteren Leiterabschnitt (l2; 65), vorzugsweise mehrere Leiterabschnitte (l2, 22; 12, l2′, 22; 65, 66, 67), der an dem vertikalen Leiterabschnitt (l0; 69) angeschlossen ist bzw. die an dem jeweils vorhergehenden Leiterabschnitt angeschlossen sind, wobei die Leiterabschnitte (l0, l2, 22; 10, l2, l2′, 22; 65, 65, 66, 67) einen nicht geschlossenen Rahmen (7l) bilden, der eine Fläche umgibt, und durch zusätzliche kapazitive Kopplungen (22; 23, 22a, 22b; 49, 50) gegenüber Masse (Erde) an zumindest einigen der insgesamt vorhandenen Leiterabschnitte.
2. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder weitere Leiterabschnitt oder zumindest einige der weiteren Leiterabschnitte derart an dem jeweils vohergehenden Leiterabschnitt so angeschlossen ist bzw. sind, daß ein freies Endstück (l3, 23; 68-70) gebildet ist, wobei das freie Endstück (l3, 23; 68-70) bzw. die freien Endstücke die kapazitive Kopplung bzw. zusätzliche kapazitive Kopplungen bildet bzw. bilden.
3. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom ersten (l0; 64) bzw. von jedem weiteren Leiterabschnitt (l2, 22; 65-67) außer vom letzten Leiterabschnitt (22; 47) jeweils nur ein Leiterabschnitt (l2, 22; 65-67) ausgeht.
4. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Länge des längsten Leiterabschnittes (l0; 64) einschließlich seines freien Endes (l3; 68) kleiner als λ/4 bei der höchsten vorgesehenen Betriebsfrequenz ist.
5. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte (l0, l2, 22; 10, l2, l2′, 22; 64, 65, 66, 67) geradlinig sind.
6. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leiterabschnitte (l0, l2) vorgesehen sind, wobei der zweite Leiterabschnitt (l2) vom Anschluß an dem vertikalen Leiterabschnitt (l0), schräg nach unten verläuft und dabei einen Winkel (α) im Bereich von 30° bis 60° vorzugsweise 45° mit dem vertikalen Leiterabschnitt (l0) bildet, daß der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt (l2) oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet, und daß das freie Endstück (l3) des vertikalen Leiterabschnittes (l0) eine Länge im Bereich von 20 bis 60% insbesondere etwa 25% der gesamten Länge des vertikalen Leiterabschnittes (l0) hat.
7. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betrieb im Frequenzbereich 2-20 MHz der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt (l2) ca. l m oberhalb der als geerdet geltenden Umgebung endet.
8. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen dritten Leiterabschnitt (22, 22′, 22˝), der ausgehend vom unteren Bereich des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (l2) sich in der allgemeinen Richtung des vertikalen Leiterabschnittes (l0) erstreckt, jedoch vor diesem endet, wobei dieser dritte Leiterabschnitt (22, 22′, 22˝) vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. geringfügig nach oben geneigt ist.
9. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Anschluß des dritten Leiterabschnittes (22; 22′; 22˝) an dem schräg nach unten verlaufenden zweiten Leiterabschnitt (l2) gebildete freie Endstück des zweiten Leiterabschnittes eine Länge von l0 bis 30 und insbesondere etwa 20% der gesamten Länge des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (l2) aufweist.
l0. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg nach unten verlaufende Leiterabschnitt (l2) gleichzeitig als Verankerungsstrang für den vertikalen Leiterabschnitt dient, wobei ein Isolator (l5) zwischen dem unteren Ende des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (l2) und einem in den Boden verankerten bzw. mit fester Struktur zusammenarbeitenden Verankerungsglied (l6) vorgesehen ist.
11. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche 8 bis l0, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Längen des vertikalen Leiterabschnittes (l0), des schräg nach unten verlaufenden Leiterabschnittes (l2) und des dritten Leiterabschnittes (22; 22′; 22˝) im Verhältnis von ca. ll:ll:4 zueinander stehen.
12. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Leiterabschnitt (22) von der Anschlußstelle am vorletzten Leiterabschnitt (l2′) schräg nach unten in Richtung auf den vertikalen Leiterabschnitt (l0) zeigt, jedoch diesen nicht erreicht und einen Winkel im Bereich von 0-30° mit der Horizontalen bildet, und daß zwei einen Teil der kapazitiven Kopplung bildende Drähte (22a, 22b) bzw. Stäbe am dem vorletzten Leiterabschnitt (l2′) entgegengesetzte Ende des letzten Leiterabschnittes (22) angeordnet sind, und vorzugsweise in einer horizontalen Ebene liegen.
13. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch l2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe bzw. Drähte (22a, 22b) einen Winkel im Bereich von 30° bis 60°, vorzugsweise 45° mit dem letzten Leiterabschnitt (22) bilden und in Richtung der Anschlußstelle (2l′) des letzten Leiterabschnittes (22) am vorletzten Leiterabschnitt (l2′) weisen und horizontal angeordnet sind.
14. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch l2 oder Anspruch l3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiterabschnitt (l2) einen Winkel im Bereich von 45° bis 90°, insbesondere etwa 60° mit dem vertikalen Leiterabschnitt (l0) bildet.
15. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche l2 bis l4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Leiterabschnitte (l0, l2, l2′ 22) vorhanden sind, wobei der dritte Leiterabschnitt (l2′) von der Anschlußstelle (2l) am zweiten Leiterabschnitt senkrecht nach unten verläuft.
16. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß am Sender bzw. am Empfänger am Fußpunkt (ll) des vertikalen Leiterabschnittes (l0) liegt.
17. Eine Anpaßschaltung zwischen einem Sender bzw. Empfänger und eine Antenne, insbesondere zur Verwendung mit einer Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche l bis l6, wobei die Ankopplung an die Antenne (ll) über einen Transformator (28) und ein koaxiales Kabel (36) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung eines Abstimmkondensators (32) und einer variablen Spule (4l), an der sekundären Wicklung des Transformators (28) angeschlossen ist, wodurch ein durch diese Bauteile sowie der übrigen Kondensatoren und der Antenne selbst bestimmter Schwingkreis gebildet ist, daß der Anschlußpunkt zwischen dem Abstimmkondensator (32) und der variablen Spule (4l) über eine Kapazitätswählstufe (42) an dem Innenleiter (35) des koaxialen Kabels (36) angeschlossen ist, und daß eine zweite Kapazitätswählstufe (43) einerseits an den Innenleiter (35) des koaxialen Kabels (36) zwischen diesem und der ersten Kapazitätswählstufe (42) angeschlossen ist und andererseits mit der Masseleitung, die zwischen Transformator und dem Schirm (37) des koaxialen Kabels (36) liegt, verbunden ist, wobei durch Auswahl des Verhältnisses der jeweils gewählten Kapazitäten CA und CB der ersten und zweiten Kapazitätswählstufen (42, 43) die Anpassung an die Antenne über einen breiten Frequenzbereich erfolgt und zwar bei Aufrechterhaltung der Güte des Schwingkreises (32, 4l), bzw. gleicher Kapazitätswerte des Abstimmkondensators (32).
18. Eine Anpassungsschaltung nach Anspruch l7, dadurch gekennzeichet, daß die auswählbaren Kondensatoren (44, 45, 46; 48, 49) der beiden Kapazitätswählstufen (42 und 43) extrem verlustarm ausgeführt sind.
19. Eine Anpassungsschaltung nach Anspruch l7 oder Anspruch l8, wobei ein Meßgerät für das Stehwellenverhältnis vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (29) in Reihe mit dem Sender bzw. dem Empfänger an der primären Wicklung des Transformators (28) angeschlossen ist und nicht am Speisefußpunkt der Antenne.
20. Eine Anpaßschaltung nach einem de Ansprüche l7 bis l9, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Innenleiter (35) des koaxialen Kabels (36) und Masse angeordneten Funkenschutz (Überspannungsschutz) (53).
2l. Eine Anpaßschaltung nach einem der Ansprüche l7 bis 20, zur Anwendung bei einer Antenne auf einem Wasserfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die HF. Erdung durch ein über einen Kondensator (38) zur Verhinderung von Korrosion an Masse angeschlossenes in Wasser gelegtes Geflecht, vorzugsweise ein Kupfer-Geflecht-Kabel (39) erfolgt.
22. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, jeweils die beanspruchten Merkmale aufweisenden Antennen zu einer Art invertierten V-förmigen Dipolantenne (Fig. 4) zusammengebaut sind, wobei zwei parallele, jedoch im Abstand zueinander angeordnete vertikale Leiterabschnitte (64) vorhanden sind, und daß die beiden Strahler zueinander l80° phasenverschoben betrieben werden.
23. Eine Sende- bzw. Empfangsantenne nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der beiden vertikalen Leiterabschnitte (64) an jeweiligen Enden einer sekundären Wicklung (73) eines das Signal übertragenden Transformators, galvanisch, oder induktiv, oder über Kondensatoren angeschlossen sind.
EP86114804A 1985-11-08 1986-10-24 Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich Withdrawn EP0225460A3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853539733 DE3539733A1 (de) 1985-11-08 1985-11-08 Eine sende- bzw. empfangsantenne, insbesondere fuer den kurz- und/oder mittelwellenbereich
DE3539733 1985-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0225460A2 true EP0225460A2 (de) 1987-06-16
EP0225460A3 EP0225460A3 (de) 1987-09-30

Family

ID=6285520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86114804A Withdrawn EP0225460A3 (de) 1985-11-08 1986-10-24 Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0225460A3 (de)
DE (1) DE3539733A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027234A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-12 Aeromaritime Systembau Gmbh Schiffsantenne
WO2009146326A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Mp Antenna Enhanced band multiple polarization antenna assembly
US8717250B2 (en) 2008-05-27 2014-05-06 Mp Antenna Ltd Enhanced band multiple polarization antenna assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2167735A (en) * 1936-03-17 1939-08-01 Mackay Radio & Telegraph Co Antenna
GB581567A (en) * 1941-11-03 1946-10-17 Internat Marine Radio Company Improvements relating to transmitting aerials
US3189906A (en) * 1961-05-24 1965-06-15 John J Kulik Shipboard conical antenna with conductive support mast
US3928854A (en) * 1973-05-21 1975-12-23 Maurice Tacussel V-type directional antenna

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE453994C (de) * 1927-12-28 Schiffswerft Memel Lindenau & Antennenanordnung, insbesondere fuer Schiffszwecke
DE731312C (de) * 1935-01-12 1943-02-05 Lorenz C Ag Antennengebilde mit vorzugsweise allseitiger Bodenstrahlung fuer Rundfunkzwecke
DE1624431U (de) * 1950-12-08 1951-06-14 Karst Fa Robert Stabantenne mit einem die antennenkapazitaet veraendernden querteil.
DE2062110A1 (de) * 1970-12-17 1972-06-29 Licentia Gmbh Antenne in Form eines Monopol-Strahlers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2167735A (en) * 1936-03-17 1939-08-01 Mackay Radio & Telegraph Co Antenna
GB581567A (en) * 1941-11-03 1946-10-17 Internat Marine Radio Company Improvements relating to transmitting aerials
US3189906A (en) * 1961-05-24 1965-06-15 John J Kulik Shipboard conical antenna with conductive support mast
US3928854A (en) * 1973-05-21 1975-12-23 Maurice Tacussel V-type directional antenna

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ELECTRONICS, Juni 1955, Seiten 140-143; E. ROBBERSON: "How to design sailboat antennas" *
FUNKSCHAU, Band 46, Heft 7, 29. M{rz 1974, Seiten 227-230; U.L. ROHDE: "Die Anpassung von kurzen Stabantenne f}r KW-Sender" *
FUNKSCHAU, Nr. 20, September 1984, Seiten 55-58, M}nchen, DE; W. NIKOLAI: "Lang, l{nger, am l{ngsten" *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027234A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-12 Aeromaritime Systembau Gmbh Schiffsantenne
WO2009146326A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Mp Antenna Enhanced band multiple polarization antenna assembly
US7916097B2 (en) 2008-05-27 2011-03-29 Mp Antenna Enhanced band multiple polarization antenna assembly
US8717250B2 (en) 2008-05-27 2014-05-06 Mp Antenna Ltd Enhanced band multiple polarization antenna assembly

Also Published As

Publication number Publication date
EP0225460A3 (de) 1987-09-30
DE3539733A1 (de) 1987-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1964601A1 (de) Hochfrequenzantenne
DE3433068A1 (de) Umschaltbare antenne fuer vhf- und uhf-frequenzbereiche
DE3826777A1 (de) Axiale zweibereichsantenne
DE3232931A1 (de) Antenne
DE2136759C2 (de) Antenne mit metallischem Rahmen und den Rahmen erregendem Unipol
DE973146C (de) Antennenanordnung fuer einen weiten Frequenzbereich
DE10322186B3 (de) Kurze Endgespeiste Dipolantenne
EP0225460A2 (de) Eine Sende- bzw. Empfangsantenne, insbesondere für den Kurz- und/oder Mittelwellenbereich
DE1953038C3 (de) Breitband - Peitschenantenne
DE60004703T2 (de) Breitbandige, scherenförmige antenne
DE3508929A1 (de) Antenne fuer satelliten-mobilfunk fuer eine wellenlaengen (lambda) im l-band
DE1163926B (de) Empfaengeranschlussschnur fuer erdunsymmetrische Empfangsantennenanlagen
DE2657441C3 (de) Anordnung zum Speisen eines symmetrischen Dipols
DE2521978C3 (de) Kurzwellen-Steilstrahlantenne
AT223250B (de) Anordnung zur Zusammenschaltung mindestens zweier Antennen oder Antennenverstärker bzw. Umsetzer des Fernsehbereiches
DE1011011B (de) Antenne zum Empfang von Hoch- und Ultrahochfrequenzen
DE822116C (de) Antenne fuer stoerungsfreien Empfang
DE973332C (de) Antenneneinrichtung fuer Rundfunk- und/oder Fernsehempfang, insbesondere Gemeinschaftsantennenanlage
DE973198C (de) Antennenanordnung fuer kurze und sehr kurze elektromagnetische Wellen
AT149765B (de) Mehrfachantenne für den Empfang elektromagnetischer Wellen.
DE462580C (de) Antennenanordnung zur Beeinflussung von Leitungen, insbesondere Hochspannungsleitungen und Freileitungen
DE2804132A1 (de) Wellentypenweiche
DE202009012341U1 (de) Stabantenne
DE756735C (de) Reflektorantenne
DE69836674T2 (de) Ebene Antenne und tragbares Funkgerät mit einer derartigen Antenne

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19880331