EP1401051A1 - Antennensystem für mehrere Frequenzbereiche - Google Patents

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EP1401051A1
EP1401051A1 EP03019762A EP03019762A EP1401051A1 EP 1401051 A1 EP1401051 A1 EP 1401051A1 EP 03019762 A EP03019762 A EP 03019762A EP 03019762 A EP03019762 A EP 03019762A EP 1401051 A1 EP1401051 A1 EP 1401051A1
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EP
European Patent Office
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antenna
range
radiator
mhz
common
Prior art date
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EP03019762A
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English (en)
French (fr)
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EP1401051B1 (de
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Wolf Rathai
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Aeromaritime Systembau GmbH
Original Assignee
Aeromaritime Systembau GmbH
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Application filed by Aeromaritime Systembau GmbH filed Critical Aeromaritime Systembau GmbH
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Publication of EP1401051A1 publication Critical patent/EP1401051A1/de
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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
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34—Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • 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
    • 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
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole

Definitions

  • the invention relates to an antenna system for at least two frequency ranges, especially for use with submarines.
  • ⁇ / 2 dipole antennas When using ⁇ / 2 dipole antennas, the dimensions of the antenna become determined by the respective frequency range associated wavelengths.
  • a total length of ⁇ / 2 is therefore, for example, in the ultra-short wave range at a frequency of 100 MHz a 1.5 m long antenna body needed to resonant radiation to reach. Through suitable measures, it is possible to these lengths too shorten, but usually only to a small extent.
  • each available frequency range of the antenna is limited usually for different frequency ranges one of the number of Frequency ranges corresponding number of antennas used.
  • antennas in different frequency ranges are required for communication or position location or the like, for example in: VHF LOW 30-88 MHz VHF 100-164 MHz UHF 220 - 400 MHz IFF (identification friend foe) 1030/1090 MHz GPS 1575.41 / 1227.6 MHz Inmarsat RX 1530 - 1545 MHz Inmarsat TX 1626.5 - 1646.5 MHz
  • the object of the present invention is therefore to provide a stack antenna for Transmission and reception in at least two different frequency ranges to realize, characterized by special compactness and mechanical Resilience with at the same time very good radiation characteristics of the individual Frequency ranges distinguished.
  • a shortening of the antenna system is accordingly achieved according to the invention, by having at least one radiator of the system for more than one frequency range is used.
  • a compact construction and a mechanical stability result from the fact that the electrical separation or mutual isolation of the two dipole radiator the Antenna of a frequency range through a short circuit path for the respective frequency range is guaranteed, so that the two radiators mechanically directly and on the same antenna carrier can be attached.
  • the central element of the entire system is therefore the antenna support, in turn, with the help of an insulating structure, for example made of plastic can be firmly attached to the hull of the boat. That way Commonly used in antenna systems, laterally outgoing from the mast and from this electrically isolated cantilever, which stands out clearly lower mechanical stability and stiffness distinguish, not needed.
  • a metallic element is elongated as an antenna carrier Used design. It is possible, this element with a continuous axial bore to provide the passage of cables for feeding the individual antennas of the system.
  • the antenna carrier is electrically insulated, putting his end turned to the hull of the submarine into one on one holding part attached to the fuselage base from a insulating material, for example ceramic, plastic, plastic or the like, is introduced and fixed.
  • the individual radiating bodies of the dipole antennas to be used are on these applied common carrier and connected to this mechanically stable.
  • the mode of operation of the Using a common spotlight based on two on the common carrier applied dipole antennas for two frequency ranges explained.
  • the basic principle is also in a Use of several dipole antennas with corresponding ones Frequency ranges on the same antenna carrier is applicable.
  • the system consists of using two frequency ranges according to the invention of three mechanically applied to the antenna carrier and preferably rotationally symmetrical radiators.
  • the one for both Frequency ranges used radiator is hereby axially between the other two arranged and is of several concentric to each other Pipe pieces formed. Some of these pieces of pipe are in pairs on one the front end electrically conductively connected to each other, wherein the conductive connected end faces opposite end faces of the pipe sections, that is not electrically conductive, interconnected, are.
  • the innermost of the common radiator forming pipe sections at its, with respect to the submarine hull, distal end electrically connected to the antenna carrier.
  • the proximal end of the innermost piece of pipe of the common radiator is on the one hand Stability reasons mechanically, however, for example, by a spacer or retaining ring made of ceramic, plastic or other insulating Material, not electrically conductive with the antenna carrier and on the other hand with the proximal end of the seen from the inside second piece of pipe of the common Spotlight electrically connected.
  • the distal end of the second tube piece seen from the inside is again for stability reasons mechanically, however, for example by a Spacer or retaining ring made of ceramic, plastic or other insulating material, not electrically conductive with the antenna support or the innermost piece of pipe of the common radiator connected.
  • the second radiator of the first frequency range with the Proximalende the antenna carrier both mechanically stable and electrically conductively connected to this arranged.
  • the second radiator of the second Frequency range is mechanically stable and electrically conductive on the Distal end of the antenna carrier or on the distal end of the at this end with the antenna carrier electrically conductively connected innermost pipe section arranged.
  • the dipole antenna for the first frequency range is determined by the common, centrally located spotlights and the proximal end attached emitters are formed while the dipole antennas for the second Frequency range through the common, centrally located radiator and the formed at the distal end radiator is formed.
  • the feed of the two antennas is preferably carried out in each case via a Coaxial cable.
  • the first feed point for the first frequency range is here at the connected to the second piece of pipe proximal end of the first piece of pipe of the common radiator, while the second feed point for the first Frequency range on the corresponding, at the proximal end of the antenna carrier attached, second spotlight is located.
  • the both Einspeisticianen a parallel to the dipole antenna connected first Short circuit line, as the two feed points over the outer surface of the Antenna carrier and the inner surface of the innermost piece of pipe of the common Spotlights are electrically connected to each other.
  • the first feed point for the second frequency range is at the Distal end of the second tube section of the common radiator, during the second feed point for the second frequency range on the associated, am Distal end of the antenna carrier or of the innermost tube section of the common radiator attached, second radiator is located.
  • the two Einspeisticianen a parallel to Dipole antenna switched second shorting line, as the two Infeed points over the outer surface of the innermost pipe section of the common radiator and the inner surface of the second piece of pipe of the common radiator are electrically connected to each other.
  • the first short-circuit line therefore corresponds to a short-circuited one Coaxial cable, the inner conductor through the outer surface of the antenna carrier and whose outer conductor through the inner surface of the innermost piece of pipe of common radiator is formed.
  • the second short-circuit line accordingly corresponds to a short-circuited one Coaxial cable, whose inner conductor through the outside of the innermost piece of pipe of the common radiator and its outer conductor through the inner surface of the second pipe section of the common radiator is formed.
  • the two short-circuit lines in different frequency ranges it may be necessary for them to have a different length exhibit. This can be achieved by the innermost piece of pipe and the second pipe section of the common radiator a different length exhibit.
  • the characteristic impedance of the respective short-circuit lines be chosen so that the impedance of the line at the frequency limits high is enough against 50 ohms.
  • the characteristic impedance of the short-circuit lines is determined by the clear diameter of the outer conductor, is this chosen accordingly to the highest possible impedance for the Frequency range of ⁇ / 4 resonance to obtain.
  • the Outer diameter of the second pipe section of the common radiator be adjusted accordingly. This does not require that the second Pipe piece is massive. Rather, it may be at the second piece of pipe to two at its two ends electrically conductively interconnected pipe sections act, resulting in both in terms of weight and material consumption cheaper, but for the antenna electrically equivalent solution in the form of a Ring hollow body is formed.
  • the outer diameter of the central antenna carrier is preferably so chosen that even when using a pipe to carry out the for Operation of the antennas required cables and in this case through the thickness the cable fixed inside diameter of the pipe as much as possible mechanical stability of the antenna carrier is ensured.
  • a decoupling of the feed lines is by a on the insulating Holding part of the antenna carrier attached ring made of ferrite, through which all feeders are guided.
  • Embodiment 1 shows schematically an embodiment of an inventive Antenna system shown for use as a submarine antenna system.
  • These Embodiment consists essentially of three on an electrically conductive Antenna support 1 applied, rotationally symmetric, preferably metallic dipole emitters 3a, 3b, 3b for operation in two different Frequency ranges.
  • dipole radiator 3c patch monopole and helix antennas 23 intended for operation in other frequency ranges.
  • Frequency ranges are in the present embodiment to the 116-164 MHz VHF band and 220-400 MHz UHF band (UHF).
  • the radiator 3a located at the proximal end of the antenna carrier 1 is the Frequency range VHF and at the distal end of the antenna carrier 1 located radiator 3c associated with the frequency range UHF.
  • the between These two radiators 3a, 3c lying radiator 3b is of both Frequency ranges used.
  • a direct contact between the individual Emitters 3a and 3b or 3b and 3c is by means of electrically insulating elements 7 or 11 prevented. As a material for these elements, the same time for a provide mechanical stability of the antenna structure is preferably ceramic or plastic used.
  • the preferably further patch antennas 23 may, for example, the Operation in the frequency range for IFF, at which a reception frequency of 1030 MHz and a transmission frequency of 1090 MHz, in the Global Positioning System frequency range, with reception frequencies of 1575.42 MHz and 1227.6 MHz, as well as in the frequency range for the two satellite services Inmarsat RX and Inmarsat TX (1530-1545 MHz or 1626.5-1646.5 MHz).
  • the antenna carrier 1 is with his turned to the hull of the submarine end in a mounting plate 22 to be fastened to the hull of the submarine mounted holding part 33 made of plastic and fixed.
  • the additional antennas 23 are mounted on a plate 24, which by means of electrically insulating spacer 25 made of ceramic at the opening of the im Essentially spherical radiator 3c is attached.
  • FIG. 2 shows a section through the proximal end of the antenna system.
  • the am Hull of the submarine mounting plate 22 to be fastened has several electrical Connections 32, by means of which the various antenna components the control system not shown here can be connected.
  • the Ports 32 are the antenna side with different feed lines 26, 27, 28, preferably in the form of coaxial cables. In this one described embodiments are a UHF feed line 26, a VHF feed line 27 and a plurality of feed lines 28 for the others Additional antennas 23 are provided.
  • the UHF feed line 26 via a Loop 29 are guided while the VHF feed line 27 to the insulating holding part 33 is wound.
  • the antenna carrier 1 in the present case has the Shape of a tube with an inner space 2, an inner diameter DM1 and an outer diameter DM2.
  • the UHF feed line 26 and the Infeed lines 28 for the other additional antennas 23 are through corresponding holes in the holding part 33 and from there into the interior of the second of the antenna carrier 1 out.
  • the VHF feed line 27 runs outside parallel to the antenna carrier 1.
  • All feed lines 26,27,28 are still for damping and Decoupling by an applied to the holding part 33 ring of ferrite 21st guided.
  • the attached to the proximal end of the antenna carrier 1 emitter 3a has in The area of its proximal end is essentially the shape of one on the proximal Side open hollow cylinder 3a '.
  • This hollow cylinder 3a ' goes on its distal Side into a hollow truncated cone 3a tapering towards the distal end " about, in turn, at its distal end of a cover plate 3a '' ' is completed.
  • This cover plate 3a '' ' has a bore through which the Antenna support 1 guided without play and at the antenna support 1 electrically is conductively connected to the radiator 3a.
  • the inner conductor of the coaxial cable of the VHF feed line 27 is electrical conducting with the common radiator 3b at the first VHF feed point 12th connected. The location of this first VHF feed point 12 on the common radiator 3b will be described below with reference to FIG described.
  • the outer conductor of the coaxial cable of the VHF feed line 27 is in one within the conical radiator 3a lying area electrically conductive with connected to the outside of the antenna carrier 1 and thus forms the second VHF entry point 13 for the VHF area to be operated Antenna component.
  • the closed at its distal end with a lid 34 Antenna carrier 1 near this distal end electrically conductive with the distal end 5 a first tube 4 connected.
  • the first tube 4 in this case has a Inner diameter D1 and an outer diameter D2.
  • the proximal End 6 of the first tube 4 is mechanical through an insulating element 7 supporting, but not electrically conductive with the antenna support 1 connected. In this way, the first VHF entry point 12 and the second VHF feed point 13 via the inner surface 15 of the first tube 4 and the Outer surface 14 of the antenna carrier 1 electrically conductively connected to each other.
  • the exact position of the two feed points 12,13 and thereby the electrical length between the two points 12, 13, ie the length of the VHF short-circuit line, is chosen so that the high impedance resonance of Short circuit line in the middle of the band used VHF frequency range, ie at about 132 MHz, resulting in electrical decoupling of the two radiators 3a, 3b is achieved.
  • the characteristic impedance of the VHF short-circuit line is determined by the Ratio of the inner diameter D1 of the first tube 4 to Outside diameter DM2 of the antenna carrier 1 determines. This ratio D1 / DM2 is chosen so that the impedance of the line at the frequency limits is high against 50 ohms. In this way it prevents the impedance of the in the VHF range operated antenna component by the impedance of parallel VHF short-circuit line is adversely affected.
  • a second tube 8 Radially outside the first tube 4 is a second tube 8 in the form of a Cylinder hollow body arranged.
  • This cylinder hollow body 8 is replaced by a corresponding inner tube 8 'and a corresponding outer tube 8 ", at their End faces by a preferably metallic disc 20 electrically are conductively connected, formed and has an inner diameter D3 and an outer diameter D4.
  • the cylinder hollow body 8 is electrically conductive at its proximal end 9 with the Proximalende 6 of the first tube 4 connected.
  • the distal end 10 of the Cylinder hollow body 8 is mechanical by an insulating member 11 supporting, but not electrically connected to the first tube 4.
  • the UHF feed line 26 is returned to the outside of the first tube 4 in the insulating member 11.
  • the inner conductor of the coaxial cable of the UHF feed line 26 is electrically conductively connected to the common radiator 3b at the first UHF feed point 16.
  • the outer conductor of the coaxial cable of the UHF feed line 26 is in one within the radiator 3c lying region electrically conductive with the outside of the antenna carrier 1 and thus forms the second UHF feed point 17 for the antenna component to be operated in the UHF range.
  • the first UHF feed point is 16 and the second UHF feed point 17 on the inner surface 19 of the cylinder hollow body 8 and the Outer surface 18 of the first tube 4 electrically conductively connected to each other.
  • the exact position of the two feed points 16,17 and thereby the electrical length between the two points 16, 17, ie the length of the UHF short-circuit line, is chosen so that the high impedance resonance of Short circuit line in the middle of the band used UHF frequency range, ie at about 310 MHz, resulting in electrical decoupling of the two radiators 3b, 3c is achieved.
  • the characteristic impedance of the UHF short-circuit line is determined by the Ratio of the inner diameter D3 of the hollow cylinder body 8 to Outside diameter D2 of the first tube 4 determined. This ratio D3 / D2 is chosen so that the impedance of the line at the frequency limits high is about 50 ohms. In this way it prevents the impedance of the im UHF range operated antenna component through the impedance of the parallel switched UHF short-circuit line is adversely affected.
  • the outer diameter D4 of the hollow cylinder body 8 is dimensioned in this case, that impedance mismatches between the antenna and the Short circuit lines are largely compensated.
  • the radiator 3c essentially has the shape a hollow truncated cone, which tapers in the proximal direction.
  • the spotlight 3c is electrically conductive with the first tube 4 near its distal end connected.
  • An insulated element 11 provides a mechanical but electrical non-conductive, connection between the radiator 13 and the hollow cylinder body 8th.
  • the radiator 3c has a region 35 at its distal end larger wall thickness in the fastener 36 for fastening a Plate 24 are provided. On the plate 24 more antennas 23 are mounted.
  • the plate 24 in this case by means of spacers 25th ceramic electrically insulated from the radiator 3c and the feed lines 28th be using ferrite beads 30 for the frequency bands of the base antennas electrically separated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stackantenne zum Senden und Empfangen in mindestens zwei verschiedenen Frequenzbereichen, die sich durch besondere Kompaktheit und mechanische Belastbarkeit bei gleichzeitig sehr guten Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Frequenzbereiche auszeichnet, wobei wenigstens ein Strahler (3b) gemeinsam für zwei verschiedene Frequenzbereiche verwendbar ist, bei dem gemeinsamen Strahler durch mehrere konzentrisch zueinander liegende elektriche Leiter, insbesondere Rohrstücke, die unterschiedlich paarweise an jeweils einem stirnseitigen Ende kurzgeschlossen sind, Kurzschlussleitungen gebildet sind. <IMAGE>

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für mindestens zwei Frequenzbereiche, insbesondere für die Verwendung bei U-Booten.
II. Technischer Hintergrund
Bei der Verwendung von λ/2-Dipolantennen werden die Ausmaße der Antenne durch die dem jeweiligen Frequenzbereich zugehörigen Wellenlängen bestimmt. Bei der Verwendung von zwei Strahlern, also einer Gesamtlänge von λ/2, wird daher beispielsweise im Ultrakurzwellenbereich bei einer Frequenz von 100 MHz ein 1,5 m langer Antennenkörper benötigt, um eine resonante Abstrahlung zu erreichen. Durch geeignete Massnahmen ist es zwar möglich, diese Längen zu verkürzen, jedoch meist nur in einem geringen Umfang.
Da darüber hinaus selbst bei der Verwendung von Breitbandantennen der jeweils zur Verfügung stehende Frequenzbereich der Antenne limitiert ist, wird üblicherweise für verschiedene Frequenzbereiche eine der Anzahl der Frequenzbereiche entsprechende Anzahl von Antennen benutzt.
Dies kann jedoch in Fällen, bei denen zwar verschiedene Frequenzbereiche benötigt werden, gleichzeitig jedoch die Abmessungen des Antennensystems durch den zur Verfügung stehenden Raum begrenzt sind, zu Problemen führen.
Ein Beispiel hierfür bildet ein Antennensystem eines U-Bootes. Hier werden zur Kommunikation bzw. Positionsortung oder Ähnlichem Antennen in verschiedenen Frequenzbereichen benötigt, beispielsweise in:
VHFLOW 30 - 88 MHz
VHF 100 - 164 MHz
UHF 220 - 400 MHz
IFF (identification friend foe) 1030 / 1090 MHZ
GPS 1575,41 / 1227,6 MHz
Inmarsat RX 1530 - 1545 MHz
Inmarsat TX 1626,5 - 1646,5 MHz
Neben dem bereits erwähnten nur beschränkt zur Verfügung stehenden Raumangebot, besteht für ein von U-Booten benutztes Antennensystem eine weitere Anforderung darin, daß der gesamte Aufbau der Antenne aufgrund der Positionierung an der Außenhaut des U-Bootrumpfes und der damit verbundenen Belastungen durch das umströmende Wasser möglichst kompakt sein muß. Gleichzeitig ist auch eine möglichst große Stabilität des Antennensystems gegenüber mechanischen Belastungen zu gewährleisten, da durch Schockwellen im Wasser kurzzeitige Horizontalbelastungen bis zu 400 G sowie Vertikalbelastungen bis in den Bereich von 150 G auftreten können.
Verschiedene Lösungsansätze zu diesem Problem benutzen üblicherweise das Prinzip einer sogenannten "Stackantenna", bei der die verschiedenen Strahler der jeweiligen Antennen auf ein längliches Bauteil, den Antennenträger, aufgebracht werden. Aufgrund der Abmessungen der Strahler der verwendeten Einzelantennen weist ein derartiges Antennensystem gewöhnlicherweise eine entsprechende Länge auf, was sich hinsichtlich der mechanischen Stabilität und dem Verhalten gegenüber Wasserdruck und Wasserumströmung negativ auswirkt.
III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, eine Stackantenna zum Senden und Empfangen in mindestens zwei verschiedenen Frequenzbereichen zu verwirklichen, die sich durch besondere Kompaktheit und mechanische Belastbarkeit bei gleichzeitig sehr guten Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Frequenzbereiche auszeichnet.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Verkürzung des Antennensystems wird demnach erfindungsgemäß erreicht, indem mindestens ein Strahler des Systems für mehr als einen Frequenzbereich benutzt wird.
Ein kompakter Aufbau und eine mechanische Stabilität ergeben sich daraus, dass die elektrische Trennung bzw. gegenseitige Isolierung der beiden Dipolstrahler der Antenne eines Frequenzbereichs durch eine Kurzschlussstrecke für den jeweiligen Frequenzbereich gewährleistet wird, so dass die beiden Strahler mechanisch direkt und am selben Antennenträger befestigt werden können.
Das zentrale Element des gesamten Systems ist demnach der Antennenträger, der wiederum mit Hilfe eines isolierenden Aufbaus beispielsweise aus Kunststoff fest am Rumpf des Bootes befestigt werden kann. Auf diese Weise werden üblicherweise in Antennensystemen verwendete, seitlich vom Mast abgehende und von diesem elektrisch isolierte Ausleger, die sich durch eine deutlich geringere mechanische Stabilität und Steifheit auszeichnen, nicht benötigt.
Erfindungsgemäß wird als Antennenträger ein metallisches Element länglicher Bauform verwendet. Dabei ist es möglich, dieses Element mit einer durchgehenden axialen Bohrung zu versehen, um die Durchführung von Kabeln zum Einspeisen der einzelnen Antennen des Systems zu ermöglichen. Gegenüber dem Rumpf des U-Boots wird der Antennenträger elektrisch isoliert, indem er mit seinem zum Rumpf des U-Boots gewendeten Ende in ein auf einer am Rumpf zu befestigenden Grundplatte angebrachten Halteteil aus einem isolierenden Material, beispielsweise Keramik, Kunststoff, Plastik oder ähnlichem, eingebracht und fixiert wird.
Werden im folgenden die Adjektive distal bzw. proximal oder die Vorsilben Distal- bzw. Proximal- verwendet, so ist dies durchgängig auf die Position bezüglich des U-Boot-Rumpfes zu verstehen.
Die einzelnen Strahlkörper der zu verwendenden Dipolantennen sind auf diesen gemeinsamen Träger aufgebracht und mit diesem mechanisch stabil verbunden. Im nachfolgenden wird aus Gründen der Übersichtlichkeit die Funktionsweise der Benutzung eines gemeinsamen Strahlers anhand von zwei auf dem gemeinsamen Träger aufgebrachten Dipolantennen für zwei Frequenzbereiche erläutert. Es ist jedoch klar, dass das grundlegende Prinzip auch bei einer Verwendung von mehreren Dipolantennen mit entsprechenden Frequenzbereichen auf demselben Antennenträger anwendbar ist.
Das System zur Verwendung von zwei Frequenzbereichen besteht erfindungsgemäß aus drei mechanisch auf dem Antennenträger aufgebrachten und vorzugsweise rotationssymmetrisch aufgebauten Strahlern. Der für beide Frequenzbereiche benutzte Strahler ist hierbei axial zwischen den beiden anderen angeordnet und wird von mehreren konzentrisch zueinander liegenden Rohrstücken gebildet. Einige dieser Rohrstücke sind paarweise an einem stirnseitigen Ende elektrisch leitend miteinander verbunden, wobei die den leitend verbundenen Stirnseiten gegenüberliegenden Stirnseiten der Rohrstücke offen, das heißt nicht elektrisch leitend, miteinander verbunden, sind.
Genauer gesagt ist beispielsweise das innerste der den gemeinsamen Strahler bildenden Rohrstücke an seinem, bezüglich des U-Bootrumpfes, distalen Endes elektrisch leitend mit dem Antennenträger verbunden. Das Proximalende des innersten Rohrstückes des gemeinsamen Strahlers ist einerseits aus Stabilitätsgründen mechanisch, jedoch, beispielsweise durch einen Abstandhalter oder Haltering aus Keramik, Kunststoff oder aus einem sonstigen isolierenden Material, nicht elektrisch leitend mit dem Antennenträger und andererseits mit dem Proximalende des von innen gesehen zweiten Rohrstück des gemeinsamen Strahlers elektrisch leitend verbunden.
Das Distalende des von innen gesehen zweiten Rohrstücks ist hingegen wiederum aus Stabilitätsgründen mechanisch, jedoch, beispielsweise durch einen Abstandhalter oder Haltering aus Keramik, Kunststoff oder aus einem sonstigen isolierenden Material, nicht elektrisch leitend mit dem Antennenträger oder dem innersten Rohrstück des gemeinsamen Strahlers verbunden.
Weiterhin ist der zweite Strahler des ersten Frequenzbereiches mit dem Proximalende des Antennenträgers sowohl mechanisch stabil als auch elektrisch leitend verbunden auf diesem angeordnet. Der zweite Strahler des zweiten Frequenzbereiches hingegen ist mechanisch stabil und elektrisch leitend auf dem Distalende des Antennenträgers oder auf dem Distalende des an diesem Ende mit dem Antennenträger elektrisch leitend verbundenen innersten Rohrstücks angeordnet.
Demnach wird die Dipolantenne für den ersten Frequenzbereich durch den gemeinsamen, zentral angeordneten Strahler und dem am Proximalende angebrachten Strahler gebildet während die Dipolantennen für den zweiten Frequenzbereich durch den gemeinsamen, zentral angeordneten Strahler und den am Distalende angebrachten Strahler gebildet wird.
Die Einspeisung der beiden Antennen erfolgt vorzugsweise jeweils über ein Koaxialkabel.
Der erste Einspeispunkt für den ersten Frequenzbereich liegt hierbei an dem mit dem zweiten Rohrstück verbundenen Proximalende des ersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers, während der zweite Einspeispunkt für den ersten Frequenzbereich auf dem zugehörigen, am Proximalende des Antennenträgers angebrachten, zweiten Strahler liegt. Auf diese Weise entsteht zwischen den beiden Einspeispunkten eine parallel zur Dipolantenne geschaltete erste Kurzschlussleitung, da die beiden Einspeispunkte über die Außenfläche des Antennenträgers und die Innenfläche des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Weiterhin liegt der erste Einspeispunkt für den zweiten Frequenzbereich an dem Distalende des zweiten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers, während der zweite Einspeispunkt für den zweiten Frequenzbereich auf dem zugehörigen, am Distalende des Antennenträgers bzw. des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers angebrachten, zweiten Strahlers liegt. Auf diese Weise entsteht analog zwischen den beiden Einspeispunkten eine parallel zur Dipolantenne geschaltete zweite Kurzschlussleitung, da die beiden Einspeispunkte über die Außenfläche des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers und die Innenfläche des zweiten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Die erste Kurzschlussleitung entspricht demnach einem kurzgeschlossenen Koaxialkabel, dessen Innenleiter durch die Außenfläche des Antennenträgers und dessen Außenleiter durch die Innenfläche des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers gebildet wird.
Die zweite Kurzschlussleitung entspricht demnach einem kurzgeschlossenen Koaxialkabel, dessen Innenleiter durch die Außenseite des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers und dessen Außenleiter durch die Innenfläche des zweiten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers gebildet wird.
Durch eine entsprechend gewählte jeweilige Länge der Kurzschlussleitungen kann nun erreicht werden, dass die hochohmige Resonanz der entsprechenden Kurzschlussleitung jeweils in der Bandmitte des betreffenden Frequenzbereiches liegt. Auf diese Weise werden jeweils die beiden Strahler der beiden Frequenzbereiche zum Betrieb der Antennen als Dipolantennen notwendig, voneinander elektrisch entkoppelt.
Da die beiden Kurzschlussleitungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen "sperren" sollen, kann es erforderlich sein, dass sie eine unterschiedliche Länge aufweisen. Dies kann erreicht werden, indem das innerste Rohrstück und das zweite Rohrstück des gemeinsamen Strahlers eine unterschiedliche Länge aufweisen.
Um die Impedanz der jeweils parallel geschalteten Antenne nicht zu verschlechtern, muss der Wellenwiderstand der jeweiligen Kurzschlussleitungen so gewählt werden, dass die Impedanz der Leitung an den Frequenzgrenzen hoch genug gegen 50 Ohm ist. Da der Wellenwiderstand der Kurzschlussleitungen jeweils durch den lichten Durchmesser des Außenleiters bestimmt wird, wird dieser entsprechend gewählt, um eine möglichst hohe Impedanz, für den Frequenzbereich der λ/4-Resonanz, zu erhalten.
Dementsprechend sind der Innendurchmesser des innersten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers als lichter Durchmesser des Außenleiters der ersten Kurzschlussleitung und der Innendurchmesser des zweiten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers als lichter Durchmesser des Außenleiters der ersten Kurzschlussleitung jeweils an den durch die entsprechende Antenne abzudeckenden Frequenzbereich angepasst.
Um das Abstrahlverhalten des gemeinsamen Strahlers zu optimieren, kann der Außendurchmesser des zweiten Rohrstücks des gemeinsamen Strahlers entsprechend angepasst werden. Hierbei ist nicht erforderlich, dass das zweite Rohrstück massiv ist. Vielmehr kann es sich bei dem zweiten Rohrstück um zwei an ihren beiden Stirnenden elektrisch leitend miteinander verbundene Rohrstücke handeln, wodurch sowohl hinsichtlich Gewicht als auch Materialverbrauch eine günstigere, jedoch für die Antenne elektrisch äquivalente Lösung in Form eines Ringhohlkörpers, gebildet wird.
Gleichzeitig ist durch den für das Antennensystem zur Verfügung stehenden Platz eine obere Grenze für den Außendurchmesser des gemeinsamen Strahlers gegeben.
Der Außendurchmesser des zentralen Antennenträgers wird vorzugsweise so gewählt, dass auch bei der Verwendung eines Rohres zur Durchführung der zum Betrieb der Antennen benötigten Kabel und dem in diesem Fall durch die Dicke der Kabel festgelegten Innendurchmesser des Rohres eine größtmögliche mechanische Stabilität des Antennenträgers gewährleistet wird.
Eine Entkopplung der Einspeiseleitungen wird durch einen auf dem isolierenden Halteteil des Antennenträgers angebrachten Ring aus Ferrit erreicht, durch den sämtliche Einspeiseleitungen geführt sind.
Üblicherweise U-Boot-seitig auf den Einspeiseleitungen angebrachte Filter im Außenbandbereich können dazu führen, dass unerwünschte Impedanzen auf die Leitungen transferiert werden. Dies würde wiederum zu einer negativen Beeinflussung der Bedingungen, für eine bestmöglichste Abstrahlung, an den Einspeisepunkten führen. Um diesen Effekt möglichst gering zu halten, wird die Länge der Einspeiseleitungen so gewählt, dass auf Grund von Resonanzeffekten im jeweils benutzten Frequenzbereich die gegenseitige Beeinflussung der Einspeisepunkte minimiert wird.
Entsprechend eines weiteren erfindungsgemäßen Merkmals können weitere Antennen an dem am distalen Ende des Antennenträgers angebrachten Strahler befestigt werden. Zur elektrischen Entkopplung von dem Strahler werden diese Monopol- und/oder Wendel-Antennen auf einer Platte befestigt, die mit Hilfe von isolierenden Abstandhaltern mit dem Öffnungsrand des Strahlers verbunden ist. mögliche Materialien sind hierbei Kunststoffe, Keramiken oder Ähnliches.
Fig. 2
einen Schnitt durch den zum ersten Frequenzbereich (VHF) gehörenden Strahler
Fig. 3
einen Schnitt durch den gemeinsamen Strahler
Fig. 4
einen Schnitt durch den zum zweiten Frequenzbereich (UHF) gehörenden Strahler mit daran befestigten zusätzlichen Antennen
In Fig.1 wird schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Antennensystem für die Verwendung als U-Boot-Antennensystem gezeigt. Diese Ausführungsform besteht im wesentlichen aus drei auf einen elektrisch leitenden Antennenträger 1 aufgebrachten, rotationssymmetrischen, vorzugsweise metallischen Dipol-Strahlern 3a,3b,3b zum Betrieb in zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen. Vorzugsweise sind weitere, auf den am distalen Ende des Trägers 1 befindlichen Dipol-Strahler 3c aufgesetzte Monopol- und Wendel-Antennen 23 zum Betrieb in weiteren Frequenzbereichen vorgesehen.
Bei den beiden durch die drei Dipol-Strahler 3a,3b,3c abgedeckten Frequenzbereichen handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um das VHF-Band mit 116-164 MHz und das UHF Band (UHF) mit 220-400 MHz. Hierbei ist der sich am Proximalende des Antennenträgers 1 befindliche Strahler 3a dem Frequenzbereich VHF und der sich am Distalende des Antennenträgers 1 befindliche Strahler 3c den Frequenzbereich UHF zugeordnet. Der zwischen diesen beiden Strahlern 3a, 3c liegende Strahler 3b wird von beiden Frequenzbereichen genutzt. Ein direkter Kontakt zwischen den einzelnen Strahlern 3a und 3b bzw. 3b und 3c wird mittels elektrisch isolierenden Elementen 7 bzw. 11 verhindert. Als Material für diese Elemente, die gleichzeitig für eine mechanische Stabilität des Antennenaufbaus sorgen, wird vorzugsweise Keramik oder Kunststoff verwendet.
Die vorzugsweise weiteren aufgesetzten Antennen 23 können beispielsweise dem Betrieb im Frequenzbereich für IFF, bei dem eine Empfangsfrequenz von 1030 MHz und eine Sendefrequenz von 1090 MHz benutzt wird, im Global-Positioning-System-Frequenzbereich, mit Empfangsfrequenzen von 1575,42 MHz und 1227,6 MHz, sowie im Frequenzbereich für die beiden Satellitendienste Inmarsat RX und Inmarsat TX (1530-1545 MHz bzw. 1626,5-1646,5 MHz) dienen.
Der Antennenträger 1 ist mit seinem zum Rumpf des U-Boots gewendeten Ende in ein auf einer am Rumpf des U-Boots zu befestigenden Aufbauplatte 22 angebrachten Halteteil 33 aus Kunststoff eingebracht und fixiert.
Die zusätzlichen Antennen 23 sind auf einer Platte 24 angebracht, die mittels elektrisch isolierender Abstandhalter 25 aus Keramik an der Öffnung des im Wesentlichen kelchförmigen Strahlers 3c befestigt ist.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Proximalende des Antennensystems. Die am Rumpf des U-Boots zu befestigende Aufbauplatte 22 weist mehrere elektrische Anschlüsse 32 auf, mittels derer die verschiedenen Antennenkomponenten an das hier nicht gezeigte Kontrollsystem angeschlossen werden können. Die Anschlüsse 32 sind antennenseitig mit verschiedenen Einspeiseleitungen 26,27,28, vorzugsweise in Form von Koaxialkabeln, verbunden. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind eine UHF-Einspeiseleitung 26, eine VHF-Einspeiseleitung 27 sowie mehrere Einspeiseleitungen 28 für die weiteren Zusatzantennen 23 vorgesehen.
Um eine Anpassung der elektrischen Länge der Einspeiseleitungen 26,27 zur Minimierung der gegenseitige Beeinflussung in den Frequenzbereichen UHF und VHF zu ermöglichen, kann beispielsweise die UHF-Einspeiseleitung 26 über eine Schlaufe 29 geführt werden, während die VHF-Einspeiseleitung 27 um das isolierende Halteteil 33 gewickelt wird.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, hat der Antennenträger 1 im vorliegenden Fall die Form eines Rohres mit einem Innenraum 2, einem Innendurchmesser DM1 und einem Außendurchmesser DM2. Die UHF-Einspeiseleitung 26 sowie die Einspeiseleitungen 28 für die weiteren Zusatzantennen 23 werden durch entsprechende Bohrungen in das Halteteil 33 und von dort in den Innenraum 2 des Antennenträgers 1 geführt. Die VHF-Einspeiseleitung 27 verläuft außen parallel zum Antennenträger 1.
Sämtliche Einspeiseleitungen 26,27,28 sind weiterhin zur Dämpfung und Entkopplung durch einen auf das Halteteil 33 aufgebrachten Ring aus Ferrit 21 geführt.
Der am Proximalende des Antennenträgers 1 angebrachte Strahler 3a hat im Bereich seines Proximalendes im wesentlichen die Form eines auf der proximalen Seite offenen Hohlzylinders 3a'. Dieser Hohlzylinder 3a' geht auf seiner distalen Seite in einen sich zum distalen Ende hin verjüngenden hohlen Kegelstumpf 3a" über, der wiederum an seinem Distalende von einer Deckplatte 3a''' abgeschlossen wird. Diese Deckplatte 3a''' weist eine Bohrung auf, durch die der Antennenträger 1 spielfrei geführt und an der der Antennenträger 1 elektrisch leitend mit dem Strahler 3a verbunden ist.
Der Innenleiter des Koaxialkabels der VHF-Einspeiseleitung 27 ist elektrisch leitend mit dem gemeinsamen Strahler 3b am ersten VHF-Einspeisepunkt 12 verbunden. Die Lage dieses ersten VHF-Einspeisepunkts 12 auf dem gemeinsamen Strahler 3b wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Figur 3 beschrieben.
Der Außenleiter des Koaxialkabels der VHF-Einspeiseleitung 27 ist in einem innerhalb des kegelförmigen Strahlers 3a liegenden Bereich elektrisch leitend mit der Außenseite des Antennenträgers 1 verbunden und bildet somit den zweiten VHF-Einspeisepunkt 13 für die im VHF-Bereich zu betreibende Antennenkomponente.
Der Aufbau des gemeinsamen Strahlers 3b ist in Figur 3 gezeigt.
Demzufolge ist der an seinem Distalende mit einem Deckel 34 verschlossene Antennenträger 1 nahe dieses Distalendes elektrisch leitend mit dem Distalende 5 eines ersten Rohres 4 verbunden. Das erste Rohr 4 weist hierbei einen Innendurchmesser D1 sowie einen Außendurchmesser D2 auf. Das proximale Ende 6 des ersten Rohres 4 ist durch ein isolierendes Element 7 mechanisch unterstützend, jedoch nicht elektrisch leitend mit dem Antennenträger 1 verbunden. Auf diese Weise sind der erste VHF-Einspeisepunkt 12 und der zweite VHF-Einspeisepunkt 13 über die Innenfläche 15 des ersten Rohres 4 und die Außenfläche 14 des Antennenträgers 1 miteinander elektrisch leitend verbunden. Die genaue Position der beiden Einspeisepunkte 12,13 und dadurch die elektrische Länge zwischen den beiden Punkten 12,13, also die Länge der VHF-Kurzschlussleitung, wird hierbei so gewählt, dass die hochohmige Resonanz der Kurzschlussleitung in der Bandmitte des benutzten VHF-Frequenzbereiches, also bei ca. 132 MHz liegt, wodurch eine elektrische Entkopplung der beiden Strahler 3a,3b erreicht wird.
Der Wellenwiderstand der VHF-Kurzschlussleitung wird hierbei durch das Verhältnis des Innendurchmessers D1 des ersten Rohres 4 zum Außendurchmesser DM2 des Antennenträgers 1 bestimmt. Dieses Verhältnis D1/DM2 wird so gewählt, dass die Impedanz der Leitung an den Frequenzgrenzen hoch gegen 50 Ohm ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Impedanz der im VHF-Bereich betriebenen Antennenkomponente durch die Impedanz der parallel geschalteten VHF-Kurzschlussleitung negativ beeinflusst wird.
Radial außerhalb des ersten Rohres 4 ist ein zweites Rohr 8 in Form eines Zylinderhohlkörpers angeordnet. Dieser Zylinderhohlkörper 8 wird durch ein entsprechendes Innenrohr 8' und ein entsprechendes Aussenrohr 8", die an ihren Stirnseiten durch jeweils eine vorzugsweise metallische Scheibe 20 elektrisch leitend miteinander verbunden sind, gebildet und weist einen Innendurchmesser D3 sowie einen Außendurchmesser D4 auf.
Der Zylinderhohlkörper 8 ist an seinem Proximalende 9 elektrisch leitend mit dem Proximalende 6 des ersten Rohres 4 verbunden. Das Distalende 10 des Zylinderhohlkörpers 8 ist durch ein isolierendes Element 11 mechanisch unterstützend, jedoch nicht elektrisch leitend mit dem ersten Rohr 4 verbunden.
Die im Innenraum 2 des Antennenträgers 1 geführte UHF-Einspeiseleitung 26 und Einspeiseleitungen 28 der Zusatzantennen 23 treten durch eine Bohrung 34 des Antennenträgers 1 aus. Die UHF-Einspeiseleitung 26 wird an der Außenseite des ersten Rohres 4 in das isolierende Element 11 zurückgeführt.
Der Innenleiter des Koaxialkabels der UHF-Einspeiseleitung 26 ist elektrisch leitend mit dem gemeinsamen Strahler 3b am ersten UHF-Einspeisepunkt 16 verbunden.
Der Außenleiter des Koaxialkabels der UHF-Einspeiseleitung 26 ist in einem innerhalb des Strahlers 3c liegenden Bereich elektrisch leitend mit der Außenseite des Antennenträgers 1 verbunden und bildet somit den zweiten UHF-Einspeisepunkt 17 für die im UHF-Bereich zu betreibende Antennenkomponente.
Demnach sind der erste UHF-Einspeisepunkt 16 und der zweite UHF-Einspeisepunkt 17 über die Innenfläche 19 des Zylinderhohlkörpers 8 und die Außenfläche 18 des ersten Rohres 4 miteinander elektrisch leitend verbunden. Die genaue Position der beiden Einspeisepunkte 16,17 und dadurch die elektrische Länge zwischen den beiden Punkten 16,17, also die Länge der UHF-Kurzschlussleitung, wird hierbei so gewählt, dass die hochohmige Resonanz der Kurzschlussleitung in der Bandmitte des benutzten UHF-Frequenzbereiches, also bei ca. 310 MHz liegt, wodurch eine elektrische Entkopplung der beiden Strahler 3b,3c erreicht wird.
Der Wellenwiderstand der UHF-Kurzschlussleitung wird hierbei durch das Verhältnis des Innendurchmessers D3 des Zylinderhohlkörpers 8 zum Außendurchmesser D2 des ersten Rohres 4 bestimmt. Dieses Verhältnis D3/D2 wird so gewählt, dass die Impedanz der Leitung an den Frequenzgrenzen hoch gegen 50 Ohm ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Impedanz der im UHF-Bereich betriebenen Antennenkomponente durch die Impedanz der parallel geschalteten UHF-Kurzschlussleitung negativ beeinflusst wird.
Der Außendurchmesser D4 des Zylinderhohlkörpers 8 ist hierbei so bemessen, dass Impedanzfehlanpassungen zwischen der Antenne und den Kurzschlussleitungen weitestgehend kompensiert werden.
Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, weist der Strahler 3c im wesentlichen die Form eines hohlen Kegelstumpfs auf, der sich in Proximalrichtung verjüngt. Der Strahler 3c ist mit dem ersten Rohr 4 nahe dessen distalen Endes elektrisch leitend verbunden. Ein isoliertes Element 11 schafft eine mechanische, jedoch elektrisch nicht leitende, Verbindung zwischen dem Strahler 13 und dem Zylinderhohlkörper 8.
Weiterhin weist der Strahler 3c an seinem distalen Ende einen Bereich 35 größerer Wandstärke auf in dem Befestigungsmittel 36 zur Befestigung einer Platte 24 vorgesehen sind. Auf der Platte 24 sind weitere Antennen 23 montiert.
Damit die elektrische Länge der aus den Strahlern 3a,3b,3c bestehenden Basisantennen im UHF- und VHF-Frequenzbereich durch die weiteren Antennen 23 nicht verändert wird, ist die Platte 24 hierbei mit Hilfe von Abstandshaltern 25 aus Keramik von dem Strahler 3c elektrisch isoliert und die Einspeiseleitungen 28 werden mit Hilfe von Ferritperlen 30 für die Frequenzbänder der Basisantennen elektrisch aufgetrennt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Antennenträger
2
Innenraum Antennenträger
3a
1. Strahler
3a'
Hohlzylinder
3a"
hohler Kegelstumpf
3a'''
Deckplatte
3b
gemeinsamer Strahler
3c
3. Strahler
4
1. Rohr
5
Distalende 1.Rohr
6
Proximalende 1.Rohr
7
Abstandshalter
8
2.Rohr als Zylinderhohlkörper
8'
Innenrohr Zylinderhohlkörper
8"
Aussenrohr Zylinderhohlkörper
9
Proximalende Zylinderhohlkörper
10
Distalende Zylinderhohlkörper
11
Abstandshalter
12
1. VHF-Einspeisepunkt
13
2. VHF-Einspeisepunkt
14
Aussenfläche Antennenträger
15
Innenfläche 1.Rohr
16
1. UHF-Einspeisepunkt
17
2. UHF-Einspeisepunkt
18
Aussenfläche 1. Rohr
19
Innenfläche Zylinderhohlkörper
20
Stirnseiten Zylinderhohlkörper
21
Ferritring
22
Aufbauplatte
23
Zusatzantennen
24
Platte
25
Abstandshalter
26
UHF Einspeiseleitung
27
VHF Einspeiseleitung
28
Einspeiseleitungen Zusatzantennen
29
Schlaufe UHF
30
Ferritperlen
31
Kunststoffhaube
32
Elektrische Anschlüsse
33
Halteteil
34
Deckel
35
Bereich größerer Wandstärke
36
Befestigungsmittel
D1
Innendurchmesser 1.Rohr
D2
Aussendurchmesser 1.Rohr
D3
Innendurchmesser Zylinderhohlkörper
D4
Aussendurchmesser Zylinderhohlkörper
DM1
Innendurchmesser Antennenträger
DM2
Aussendurchmesser   Antennenträger

Claims (11)

  1. Antenne zum Betrieb, insbesondere zum Senden und Empfangen, in mindestens zwei verschiedenen Frequenzbereichen mit mehreren Strahlern (3a,3b,...)
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens ein Strahler (3b) gemeinsam für zwei verschiedene Frequenzbereiche verwendbar ist,
    bei dem gemeinsamen Strahler (3b) durch mehrere konzentrisch zueinander liegende elektrische Leiter (1,4,8), insbesondere Rohrstücke, die unterschiedlich paarweise an jeweils einem stirnseitigen Ende kurzgeschlossen sind, Kurzschlußleitungen gebildet sind.
  2. Antenne nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die den kurzgeschlossenen Stirnseiten gegenüberliegende Stirnseiten zwischen den jeweiligen Rohrstücken (1,4,8) voneinander elektrisch isoliert sind und/oder insbesondere die Strahler (3a,3b,3c) auf einem gemeinsamen Träger (1) in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind
  3. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Antenne genau einen gemeinsamer Strahler (3b) für zwei verschiedene Frequenzbereiche aufweist und insbesondere es sich bei den beiden Frequenzbereiche des gemeinsamen Strahlers (3b) um ein VHF-Band im Bereich 80-200 MHz, insbesondere 116-164 MHz und um ein UHF-Band im Bereich 180-440 MHz, insbesondere 220-400 MHz handelt.
  4. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der gemeinsame Träger (1) rohrförmig ist und insbesondere wenigstens eine der Einspeiseleitungen (26,27,28) des Antennensystems auf wenigstens einem Teilabschnitt innerhalb des gemeinsamen, rohrförmigen Trägers (1) verläuft und/oder insbesondere je ein Einspeisepunkt (12,16) eines jeden Frequenzbereiches auf einer der Stirnseiten des jeweiligen gemeinsamen Strahlers (3b) liegt.
  5. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das innerste Rohrstück des gemeinsamen Strahlers (3b) durch den rohrförmigen Träger (1) gebildet wird und zwischen dem Träger (1) und dem ersten Rohrstück (4) eine erste Kurzschlussleitung, die für einen ersten Frequenzbereich hochohmig ist, und zwischen dem ersten Rohrstück (4) und dem zweiten Rohrstück (8) eine zweite Kurzschlussleitung, die für einen zweiten Frequenzbereich hochohmig ist, ausgebildet sind und/oder insbesondere das zweite Rohrstück (8) die Form eines aus zwei Rohrstücken (8',8") gebildeten, an den Stirnseiten (20) geschlossenen Zylinderhohlkörpers hat und/oder insbesondere der Träger (1) und die Strahler (3a,3b,3c) aus einem elektrisch leitenden Material, bevorzugt aus einem Metall bestehen, die Strahler (3a,3b,3c) in elektrisch leitendem Kontakt mit dem Träger (1) stehen, jedoch nicht direkt elektrisch leitend, sondern durch elektrisch isolierende Bauteile (7,11), bevorzugt Abstandshalter, miteinander verbunden sind.
  6. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Aussendurchmesser (D4) des zweiten Rohrstücks (8) im Bereich von 130-145 mm, bevorzugt im Bereich von 135-140 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 136,5-137,5 mm liegt und/oder insbesondere das Verhältnis (DM2/D1) des Innendurchmessers (D1) des ersten Rohrstücks (4) zu dem Aussendurchmessers (DM2) des Antennenträgers (1) im Bereich 2,0-2,5, bevorzugt im Bereich 2,1-2,3 und besonders bevorzugt im Bereich 2,15-2,25 liegt.
  7. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verhältnis (D3/D2) des Innendurchmessers (D3) des zweiten Rohrstücks (8) zu dem Aussendurchmessers (D2) des ersten Rohrstücks (4) im Bereich 1,3-1,8, bevorzugt im Bereich 1,45-1,65 und besonders bevorzugt im Bereich 1,5-1,6 liegt und/oder insbesondere die elektrische Längenanpassung einer der Einspeiseleitungen (26,27,28) durch eine in der Nähe der Aufbauplatte (22) des Antennensystems gelegene Schlaufe (29) erfolgt.
  8. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine der Einspeiseleitungen (26,27,28) zur Entkopplung durch ein Dämpfungselement (21), vorzugsweise einen Ring aus Ferrit, geführt ist.
  9. Antenne mit einem Zusatzantennensystem (23) auf dem freien, stirnseitigen Ende einer Basis-Steckantenne, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Zusatzantennensystem (23) elektrisch isoliert an einem der Strahlkörper der Basisantenne, insbesondere stirnseitig am Strahlkörper (3c) der Basisantenne, angeordnet ist und
    die elektrischen Leitungen (28) für das Zusatzantennensystem (23) mittels insbesondere im Längenbereich der isolierten Befestigung angeordneter, für die Frequenzbereiche der Basisantenne dämpfender Bauteile (30) angeordnet sind.
  10. Antenne nach Anspruch 17
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die dämpfenden Bauteile (30) auf den Leitungen (28) angeordnete Ferrite sind, die insbesondere die Leitung jeweils vollständig umgeben und/oder insbesondere das Zusatzantennensystem (23) zum Betrieb auf wenigstens einem der folgenden Frequenzbereiche ausgelegt ist:
    Frequenzbereich für IFF, mit Empfangsfrequenz 1030 MHz, Sendefrequenz von 1090 MHz
    Global-Positioning-System-Frequenzbereich, mit Empfangsfrequenzen 1575,42 MHz und 1227,6 MHz
    Frequenzbereich für den Satellitendienst Inmarsat RX, 1530-1545 MHz
    Frequenzbereich für den Satellitendienst Inmarsat TX 1626,5-1646,5 MHz
  11. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Basisantenne die Anzahl der Strahler (3a,3b,...) um wenigstens 1 höher ist als die Anzahl der Frequenzbereiche und/oder insbesondere der gemeinsame Strahler (3b) eine rotations-symmetrische Grundform besitzt.
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