EP0443088A2 - Stabförmiger Strahler für mindestens zwei Frequenzbereiche - Google Patents

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EP0443088A2
EP0443088A2 EP19900117741 EP90117741A EP0443088A2 EP 0443088 A2 EP0443088 A2 EP 0443088A2 EP 19900117741 EP19900117741 EP 19900117741 EP 90117741 A EP90117741 A EP 90117741A EP 0443088 A2 EP0443088 A2 EP 0443088A2
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EP
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rod
conductive
shaped radiator
radiator according
inner conductor
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EP0443088B1 (de
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Horst Dörrie
Uwe Dipl.-Ing. Militz
Heinrich Dipl.-Ing. Wilken
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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
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point

Definitions

  • the invention is based on a rod-shaped radiator according to the preamble of claim 1.
  • Such a radiator is known (DE 89 O8 175 U1), which is suitable for radio traffic and for radio reception (VHF, K, M, L), particularly in vehicles.
  • the known radiator has the disadvantage that its bandwidth is too small for certain applications of the radiator.
  • the invention has for its object to develop the rod-shaped radiator according to the preamble of claim 1 such that the bandwidth of the radiator increases both in the direction of higher and lower frequencies with little technical effort.
  • a preferred area of application for the rod-shaped radiator is a vehicle radio antenna, which is preferably also suitable for radio reception with a car radio.
  • Fig. 1 10 denotes a rod-shaped radiator for different frequency ranges, for example the radio range and the long, medium, short and ultra-short wave broadcasting range.
  • the radiator comprises a cylindrical rod 11 made of a dielectric material, preferably of glass fiber, which contains a coaxial inner conductor 12 which extends over the entire length of the radiator.
  • the rod 11 has a length of about 3/2 ⁇ , where ⁇ is the average operating wavelength of the radio range in question.
  • a lower length range of the rod 11 has a length L1 of approximately ⁇ / 2 and carries a first thin, conductive coating 13.
  • a medium length range of the rod which also has a length L2 of approximately ⁇ / 2, carries a second thin, conductive coating 14. There is a distance a between the two conductive coverings 13 and 14, so that the coverings are insulated from one another.
  • an inner conductor end 23 of the inner conductor 12 emerges from the latter. It is bent around the end of the rod and connected to the first conductive coating 13 in a conductive manner, for example by soldering.
  • the conductive covering 13 can be guided around the lower end face of the rod 11 and the inner conductor end 23, which is shorter in this case, can reach through the end covering, be bent radially and be conductively connected to the end covering.
  • the lower end of the rod is in a recess 15 of a threaded bolt 16, which is used to fasten the radiator to a foot piece connected to a wall, for example a vehicle body.
  • the entire length L of the radiator 10 comes into effect during radio reception.
  • radio traffic that takes place in a comparatively high frequency range for example between 450 ... 470 MHz, only the lower and upper part comes into effect.
  • rod 17 which tapers conically from the base of the radiator and which, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, likewise carries two conductive coverings 18 and 19.
  • a cylindrical rod 20 is shown, which is provided in place of the pads 13, 14 of FIG. 1 with two conductive braids 21 and 22.
  • the conductive braids are pushed onto the rod 20, for example.
  • the foils and the tube parts are preferably made of copper and can be injected into the rod 27 during the manufacture of the radiator, so that the foils or tube parts do not protrude beyond the outer surface of the rod 27.
  • radiators shown in FIGS. 1 to 4 are covered, for example, with an insulating tube, which is preferably a shrink tube; see. the hose 28 shown shortened in FIG. 4.
  • an insulating tube which is preferably a shrink tube; see. the hose 28 shown shortened in FIG. 4.

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Abstract

Bekannte stabförmige Strahler für den Funkverkehr und für den Rundfunkempfang (UKW, K, M, L) haben für bestimmte Anwendungen keine ausreichend große Bandbreite. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen stabförmigen Strahler derart weiterzubilden, daß sich bei geringem technischem Aufwand die Bandbreite eines stabförmigen Strahlers sowohl in Richtung auf höhere als auch auf tiefere Frequenzen vergrößert. Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß, ausgehend von einem 3/2 λ langen Stab aus dielektrischem Material, der einen durchgehenden koaxialen Innenleiter enthält und in seinem mittleren Bereich von einem leitenden Belag umgeben ist, unterhalb des leitenden Belages (14) ein weiterer leitender Belag (13) vorgesehen ist. Der weitere leitende Belag hat ebenso wie der mittlere leitende Belag (14) eine Länge von etwa λ/2. Die Beläge sollen einen Abstand (a) voneinander aufweisen, und das untere Ende des Innenleiters (12) soll mit dem unteren Ende des weiteren Belages (13) leitend verbunden sein.
Die Zeichnung zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Antennenstabes.

Description

  • Die Erfindung geht von einem stabförmigen Strahler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
    • Stand der Technik
  • Es ist ein derartiger Strahler bekannt (DE 89 O8 175 U1), der für den Funkverkehr und für den Rundfunkempfang (UKW, K, M, L) insbesondere in Fahrzeugen geeignet ist. Der bekannte Strahler hat den Nachteil, daß seine Bandbreite für bestimmte Anwendungen des Strahlers zu gering ist.
    • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den stabförmigen Strahler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sich bei geringem technischem Aufwand die Bandbreite des Strahlers sowohl in Richtung auf höhere als auch auf tiefere Frequenzen vergrößert.
    • Lösung
  • Diese Aufgabe wird bei einem stabförmigen Strahler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß der eine Gewinnantenne bildende stabförmige Strahler eine größere Bandbreite und außerdem über seine gesamte Länge eine gleichmäßige Dicke bzw. Konizität aufweist.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für den stabförmigen Strahler ist eine Fahrzeug-Funkantenne, die vorzugsweise auch für den Rundfunkempfang mit einem Autoradio geeignet ist.
    • Beschreibung
  • Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
    Es zeigen
    • Fig. 1
    einen stabförmigen Strahler in einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 2
    einen stabförmigen Strahler in einer zweiten Ausführungsform,
    Fig. 3
    einen stabförmigen Strahler in einer dritten Ausführungsform und
    Fig. 4
    einen stabförmigen Strahler in einer vierten Ausführungsform, teilweise im Schnitt.
  • In Fig. 1 bezeichnet 10 einen stabförmigen Strahler für verschiedene Frequenzbereiche, zum Beispiel den Funkbereich und den Lang-, Mittel-, Kurz- und Ultrakurzwellen-Rundfunkbereich. Der Strahler umfaßt einen zylindrischen Stab 11 aus einem dielektrischen Material, vorzugsweise aus Glasfiber, der einen sich über die gesamte Länge des Strahlers ersteckenden koaxialen Innenleiter 12 enthält. Der Stab 11 hat eine Länge von etwa 3/2 λ, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge des betreffenden Funkbereiches ist. Ein unterer Längenbereich des Stabes 11 hat eine Länge L1 von etwa λ/2 und trägt einen ersten dünnen, leitenden Belag 13. Ein mittlerer Längenbereich des Stabes, der eine Länge L2 von ebenfalls etwa λ/2 hat, trägt einen zweiten dünnen, leitenden Belag 14. Zwischen den beiden leitenden Belägen 13 und 14 besteht ein Abstand a, so daß die Beläge gegeneinander isoliert sind.
  • Am unteren Ende des Stabes 11 tritt aus diesem ein Innenleiterende 23 des Innenleiters 12 aus. Es ist um das Stabende herumgebogen und mit dem ersten leitenden Belag 13 leitend, zum Beispiel durch Löten, verbunden. Alternativ kann der leitende Belag 13 um die untere Stirnseite des Stabes 11 herumgeführt sein und das in diesem Fall kürzere Innenleiterende 23 durch den stirnseitigen Belag hindurchgreifen, radial abgebogen und mit dem stirnseiten Belag leitend verbunden sein. Das untere Stabende steckt in einer Vertiefung 15 eines Gewindebolzens 16, der zur Befestigung des Strahlers an einem mit einer Wand, zum Beispiel einer Fahrzeugkarosserie, verbundenen Fußstück dient.
  • Beim Rundfunkempfang kommt die gesamte Länge L des Strahlers 10 zur Wirkung. Für den Funkverkehr, der in einem vergleichsweise hohen Frequenzbereich stattfindet, zum Beispiel zwischen 450 ... 470 MHz, kommt nur der untere und obere Teil zur Wirkung.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, kann auch ein sich vom Fußpunkt des Strahlers aus konisch verjüngender Stab 17 angewendet werden, der wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ebenfalls zwei leitende Beläge 18 und 19 trägt.
  • In Fig. 3 ist ein zylindrischer Stab 20 gezeigt, der an Stelle der Beläge 13, 14 nach Fig. 1 mit zwei leitenden Geflechten 21 und 22 versehen ist. Die leitenden Geflechte sind beispielsweise auf den Stab 20 aufgeschoben.
  • Die leitenden Beläge 13, 14 nach Fig. 1 können auch durch je eine leitende Folie oder je ein dünnwandiges Rohrteil 25, 26 (Fig. 4) gebildet sein. Die Folien und die Rohrteile bestehen vorzugsweise aus Kupfer und können bei der Herstellung des Strahlers in den Stab 27 miteingespritzt werden, so daß die Folien bzw. Rohrteile nicht über die Mantelfläche des Stabes 27 hinausragen.
  • Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Strahler werden beispielsweise mit einem isolierenden Schlauch, das ist vorzugsweise ein Schrumpfschlauch, überzogen; vgl. den in Fig. 4 verkürzt dargestellten Schlauch 28.

Claims (7)

  1. Stabförmiger Strahler für mindestens zwei Frequenzbereiche mit einem etwa 3/2λ langen Stab aus dielektrischem Material, der einen sich über die gesamte Länge des Stabes erstreckenden koaxialen Innenleiter enthält und der in seinem mittleren, etwa λ/2 langen Bereich von einem leitenden Belag umgeben ist, wobei λ die mittlere Betriebswellenlänge des höheren Frequenzbereiches ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (11) unterhalb des leitenden Belages (14) einen weiteren, ebenfalls etwa λ/2 langen leitenden Belag (13) trägt, daß die Beläge (13, 14) einen Abstand (a) voneinander aufweisen und daß das untere Ende des Innenleiters (12) mit dem unteren Ende des weiteren Belages (13) leitend verbunden ist.
  2. Stabförmiger Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Beläge (13, 14) aus einem leitenden Lack bestehen.
  3. Stabförmiger Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Beläge elektrisch leitende Geflechte (21, 22) sind.
  4. Stabförmiger Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Beläge leitende Folien oder dünnwandige Rohrteile (25, 26) sind.
  5. Stabförmiger Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (12) des Stabes (11) an dessen unterem Ende herausgeführt und mit dem weiteren Belag (13) leitend verbunden ist.
  6. Stabförmiger Strahler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Stabes (11) in einer Ausnehmung (15) eines Bolzens (16) befestigt ist.
  7. Stabförmiger Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (11) einschließlich der leitenden Beläge (13, 14) mit einem Isolierstoffschlauch (28) überzogen sind.
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