EP0403741A2 - Stabförmige Funkantenne - Google Patents

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EP0403741A2
EP0403741A2 EP19900105964 EP90105964A EP0403741A2 EP 0403741 A2 EP0403741 A2 EP 0403741A2 EP 19900105964 EP19900105964 EP 19900105964 EP 90105964 A EP90105964 A EP 90105964A EP 0403741 A2 EP0403741 A2 EP 0403741A2
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EP
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coil
rod
radio antenna
shaped radio
antenna according
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EP0403741A3 (de
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Horst Dörrie
Uwe Dipl.-Ing. Militz
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element

Definitions

  • the invention is based on a rod-shaped radio antenna according to the preamble of claim 1.
  • Such a rod-shaped radio antenna is known, which, however, has the disadvantage, in the case of mounting deviating from the vertical, that its all-round characteristic is no longer circular, but that it has strong drops of up to 30 dB.
  • the invention has for its object to develop a rod-shaped radio antenna according to the preamble of claim 1 in such a way that a gain antenna is formed which also has a circular antenna characteristic that is as uniform as possible even at an inclination angle of up to 40 ° with respect to the vertical.
  • a preferred area of application for the invention is a radio antenna for the radio network C of the Irish Bundespost, that is to say for a frequency range from 450 to 470 MHz.
  • 10 means a rod-shaped radio antenna with a flexible, electrically conductive spring element 11, which is preferably a plated-through coil spring.
  • the spring element is connected at one end to an elastic rod 12 made of dielectric material.
  • the elastic rod 12 carries a first coil SP1, which is electrically connected to the flexible spring element 11.
  • a first length L1 of the radio antenna 10 comprises the flexible spring element 11 and the first coil SP1.
  • the second coil SP2 is followed by a third coil SP3 within the second length L2, which is wound in the opposite manner to the second coil SP2 and is wound back and has a third length L3.
  • a fourth coil SP4 is connected to the third coil SP3, which is wound parallel to the second coil SP2 and in the same direction as this and also has a length L3.
  • the coils SP2 to SP4 are preferably wound from an uninterrupted piece of wire.
  • radiator part 13 which, for example, consists of a braid pushed onto the rod 12 and has a length L4.
  • the average operating wavelength of the radio range in question is designated by ⁇ .
  • a conductive lacquer layer or a tubular film preferably a copper film, can optionally be used.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the rod-shaped radio antenna 10 on a roof 14, for example for a motor vehicle body.
  • the radio antenna 10 is preferably detachably connected in a foot piece 15 firmly connected to the roof.
  • the angle ⁇ of the radio antenna 10 with respect to the vertical is preferably 0 to 40 °.

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Abstract

Die Antenne arbeitet auch bei einem bis zu 40° von der Vertikalen abweichenden Neigungswinkel mit weitgehend kreisförmiger Rundum-Charakteristik arbeitet. Ein elastischer Stab (12) aus dielektrischem Material ist mit einem Federelement (11) fest verbunden und trägt mehrere Spulen (SP1 ... SP4) sowie ein Strahlerteil (13). Eine erste, mit dem Federteil (11) elektrisch verbundene Spule (SP1) hat zusammen mit dem Federteil eine erste Länge L1 = λ/4. Eine mit der ersten Spule (SP1) verbundene zweite Spule (SP2) hat eine Länge L2 = λ/4. Eine dritte Spule (SP3) ist vom Ende der zweiten Spule (SP2) aus rücklaufend gewickelt und hat eine Länge L3 = λ/8. Eine vierte Spule (SP4) ist vom Ende der dritten Spule (SP3) parallel zur zweiten Spule (SP2) gewickelt. An die vierte Spule (SP4) schließt sich ein Strahlerteil (13) an, der eine Länge L4 = 3/8 λ aufweist. λ ist dabei die mittlere Betriebswellenlänge des betreffenden Funkbereiches.

Description

  • Die Erfindung geht von einer stabförmigen Funkantenne nach dem Ober­begriff des Anspruchs 1 aus.
    • Stand der Technik
  • Es ist eine derartige stabförmige Funkantenne bekannt, die jedoch bei von der Vertikalen abweichender Montage den Nachteil aufweist, daß ihre Rundum-Charakteristik nicht mehr kreisförmig ist, sondern daß sie starke Einbrüche bis zu 30 dB aufweist.
    • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stabförmige Funkantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine Gewinnantenne entsteht, die auch noch bei einem Neigungswinkel von bis zu 40° gegenüber der Vertikalen eine möglichst gleichmäßige kreisför­mige Antennen-Charakteristik aufweist.
    • Lösung
  • Diese Aufgabe wird bei einer stabförmigen Funkantenne gemäß dem Oberbe­griff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die stabförmige Funkantenne bei einem Einbau unter etwa 40° gegenüber der Vertikalen eine optimale Kreis-­Charakteristik aufweist.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Erfindung ist eine Funkantenne für das Funknetz C der Deutschen Bundespost, das heißt für einen Fre­quenzbereich von 450 bis 470 MHz.
    • Beschreibung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Ansicht einer stabförmigen Funkantenne in vergrößertem Maßstab,
    • Fig. 2 ein Wicklungsschema für die Funkantenne nach Fig. 1 und
    • Fig. 3 eine Ansicht einer kompletten Dachantenne.
  • In Fig. 1 bedeutet 10 eine stabförmige Funkantenne mit einem biegsamen, elektrisch leitenden Federelement 11, das ist vorzugsweise eine durch­kontaktierte Wendelfeder. Das Federelement ist mit seinem einen Ende mit einem elastischen Stab 12 aus dielektrischem Material verbunden. Der elastische Stab 12 trägt eine erste, mit dem biegsamen Federelement 11 elektrisch verbundene Spule SP1. Eine erste Länge L1 der Funkantenne 10 umfaßt das biegsame Federelement 11 und die erste Spule SP1. Auf einer zweiten, sich an die erste Länge L1 anschließenden Länge L2 des Stabes 12 sitzen mehrere Spulen (vgl. Fig. 1 und 2), und zwar eine zweite Spule SP2, die elektrisch mit der ersten Spule SP1 verbunden ist und die sich über die gesamte Länge L2 erstreckt. An die zweite Spule SP2 schließt sich innerhalb der zweiten Länge L2 eine dritte Spule SP3 an, die ent­gegengesetzt wie die zweite Spule SP2 und rücklaufend gewickelt ist und die eine dritte Länge L3 hat. Mit der dritten Spule SP3 ist eine vierte Spule SP4 verbunden, die parallel zu der zweiten Spule SP2 und in glei­cher Richtung wie diese gewickelt ist und ebenfalls eine Länge L3 hat. Die Spulen SP2 bis SP4 sind vorzugsweise aus einem ununterbrochenen Drahtstück gewickelt.
  • An das freie Ende der vierten Spule SP4 schließt sich ein Strahlerteil 13 an, der beispielsweise aus einem auf den Stab 12 geschobenen Geflecht besteht und eine Länge L4 hat.
  • Die Längen L1 bis L4 betragen vorzugsweise L1 = λ/4, L2 = λ/4, L3 = λ/8 und L4 = 3/8 λ, so daß sich eine Gesamtlänge der stabförmigen Funk­antenne 10 von 7/8 λ ergibt. Mit λ ist die mittlere Betriebswellenlänge des betreffenden Funkbereiches bezeichnet.
  • An die Stelle des als Strahlerteil 13 verwendeten Geflechtes kann gege­benenfalls auch eine leitende Lackschicht oder eine rohrförmige Folie, vorzugsweise eine Kupferfolie, treten.
  • In Fig. 3 ist die Anordnung der stabförmigen Funkantenne 10 auf einem Dach 14 zum Beipiel einer Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt. Die Funk­antenne 10 ist in einem mit dem Dach fest verbundenen Fußstück 15 vor­zugsweise lösbar verbunden. Der Winkel α der Funkantenne 10 gegenüber der Vertikalen beträgt vorzugsweise 0 bis 40°.

Claims (8)

1. Stabförmige Funkantenne aus einem biegsamen, elektrisch leitenden Federelement und einem damit verbundenen elastischen Stab aus dielek­trischem Material, der elektrisch miteinander verbundene Spulen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Federelement (11) und eine elektrisch damit verbundene erste Spule (SP1) zusammen eine Länge von L1 = λ/4 aufweisen, daß eine mit der ersten Spule verbundene, λ/4 lange zweite Spule (SP2) mit einer λ/8 langen dritten Spule (SP3) ver­bunden ist, die entgegengesetzt wie die zweite Spule (SP2) und rück­laufend gewickelt ist, daß die dritte Spule (SP3) mit einer ebenfalls λ/8 langen vierten Spule (SP4) verbunden ist, die parallel zur zweiten Spule gewickelt ist, und daß sich an die vierte Spule (SP4) ein 3/8 λ langer Strahlerteil (13) anschließt, wobei λ die mittlere Betriebs­wellenlänge des betreffenden Funkbereiches ist.
2. Stabförmige Funkantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkantenne (10) unter einem Winkel (α) von 0 ... 40° zur Verti­kalen angeordnet ist.
3. Stabförmige Funkantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerteil (13) ein auf den elastischen Stab (12) aufgebrach­tes leitendes Geflecht ist.
4. Stabförmige Funkantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerteil (13) ein auf den elastischen Stab (12) aufgebrach­ter elektrisch leitender Lack ist.
5. Stabförmige Funkantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerteil (13) eine den elastischen Stab (12) umschließende elektrisch leitende Folie ist.
6. Stabförmige Funkantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Stab (12) ein Glasfiberstab ist, der sich vom Fußpunkt der Funkantenne zum freien Ende hin konisch verjüngt.
7. Stabförmige Funkantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Federelement (11) und alle Spulen (SP1 ... SP4) sowie der Strahlerteil (13) von einer Isolierstoff­schicht umgeben sind.
8. Stabförmige Funkantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite bis vierte Spule (SP2 ... SP4) aus einem ununter­brochenen Drahtstück bestehen.
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