EP2287966B1

EP2287966B1 - Antennenstab für eine Stabantenne für mehrere Funkdienste

Info

Publication number: EP2287966B1
Application number: EP10171466.5A
Authority: EP
Inventors: Stefan Lindenmeier; Heinz Lindenmeier; Leopold Reiter; Jochen Hopf
Original assignee: Delphi Delco Electronics Europe GmbH
Current assignee: Delphi Delco Electronics Europe GmbH
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: DE102009037722A1; US20110193755A1; US8610631B2; EP2287966A1

Description

Ein weiterer Antennenstab ist zum Beispiel bekannt als Kurzstab-Antenne aus der DE102004053354A1 , insbesondere für den Rundfunk-Empfang in Kraftfahrzeugen. Der Antennenstab wird auf einem Kunststoffteil befestigt und bildet den HF-Strahler. Es ist vorgesehen, die Wendelung mit differenzierter Steigung auszuführen, um den Schaft neben den Frequenzen des Hörrundfunks auch für den Betrieb in den Frequenzen des Mobilfunk -im 900-MHz- wie auch im 1,8-GHz-Bereichzu nutzen. Für die Anwendung in Kraftfahrzeugen ist die Bauhöhe solcher Antennen von besonderer Bedeutung. Sie werden bevorzugt auf dem Dach des Kraftfahrzeugs eingesetzt und stellen bei zu großer Länge ein Hindernis insbesondere bei Parkgaragen mit niedriger Bauhöhe und sogenannten Doppelparkern dar.
Die Strahlerbandbreite elektrisch kurzer Stabantennen wächst etwa mit der dritten Potenz der auf die Freiraumwellenlänge der Betriebsfrequenz bezogenen Länge des Antennenstabs. Im Gegensatz zu den Verhältnissen, die im Frequenzbereich des AM-Hörrundfunks vorliegen, stellt diese Gesetzmäßigkeit insbesondere im Frequenzbereich des UKW-Hörrundfunks mit der Bandbreite von circa 20 MHz in Verbindung mit dem in diesem Frequenzbereich bereits niedrigem Umgebungsrauschen eine besondere Schwierigkeit bei der Gestaltung sehr kurzer Stabantennen dar. Antennen nach dem genannten Stand der Technik besitzen in der Regel eine Länge von 40cm. Hinzu kommt die Forderung nach einer möglichst kostengünstigen Herstellbarkeit solcher Antennenstäbe, die in der Fahrzeugtechnik einem besonders hohen Kostendruck unterliegen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Antennenstab anzugeben, welcher einerseits im Frequenzbereich des UKW-Hörrundfunks eine bei möglichst kleiner Länge möglichst große Empfangsspannung liefert und ebenso den Betrieb bei den Funkdiensten mit höherer Frequenz sowie eine besonders kostengünstige Herstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1a: Antennenstab 1 (nicht beansprucht) mit gestrecktem elektrisch leitendem Element als Koppelleiter 4 zur elektromagnetischen Ankopplung an die Antennen-Wendel 2 über den verlustarmen Isolator 10 über die Länge der Überdeckung 9 zur Erhöhung der Empfangsspannung des Antennenstabs 1 im UKW-Frequenzbereich
Fig. 1b: Perspektivische Darstellung des im Wesentlichen mit rechteckförmigem Querschnitt gestalteten Antennenstabs 1 mit als Bandleiter gestaltetem Koppelleiter 4
Fig. 1c: Längsschnitt durch den Antennenstab 1 mit Darstellung des elektro-mechanischen Verbindungselements 14 in fester elektrischer Verbindung mit dem Koppelleiter 4
Fig. 1d: Antennenstab 1 wie in Figur 1a jedoch mit Parallelschwingkreis 35 zur Messung der Impedanz 33 mit zwei niederohmigen Resonanzstellen
Fig. 2: Gegen die Masse 29 gemessener Verlauf der Impedanz 33 des an den elektro-mechanischen Basisanschluss 5 angeschlossenen Antennenstabs 1 im Frequenzbereich zwischen 87 MHz und 108 MHz mit niederohmiger Resonanz bei 95,3 MHz. Der Antennenstab 1 ist auf den Frequenzbereich des UKW-Hörrundfunks abgestimmt.
Fig. 3: Am einen Ende eines mit seinem anderen Ende an den elektro-mechanischen Basisanschluss 5 angeschlossenen Parallelschwingkreises 35 - wie in Figur 1d - mit der Parallel-Resonanzfrequenz zwischen 120 MHz und 160 MHz gegen die Masse 29 gemessener Verlauf der Impedanz 33. Der Antennenstab 1 und der Parallelschwingkreis 35 sind in der Weise aufeinander abgestimmt, dass eine erste niederohmige Resonanz im UKW-Frequenzbereich und eine zweite im VHF- Bereich auftritt
Fig.4:
1. a) Antenne nach der Erfindung mit einer zusätzlichen Koppel-Wendel 32 zur Vergrößerung der Bandbreite. Bei geeigneter Dimensionierung ist ein Impedanzverlauf entsprechend einem Zwei-Kreis-Resonanzbandfilter erreichbar. Hierzu sollte die Wendel-Überdeckung 34 ¼ der Länge der Antennenwendel 2 nicht unterschreiten
2. b) Impedanzverlauf eines nach Fig. 4a gestalteten Antennenstabs 1 nach der Erfindung}
Fig. 5: Antennenstab 1 wie in Figur 1, wobei jedoch der Koppelleiter 4 als elektrisch leitende Hülse 16 mit elektro-mechanischem Basisanschluss 5 gestaltetet ist, in welche der die Antennen-Wendel 2 tragende Kunststoff-Stab 7 mit der Länge der Überdeckung 9 eingeschoben ist. Die mechanisch feste Verbindung zwischen der Hülse 16 und dem Kunststoff-Stab 7 ist über den rohrförmig gestalteten verlustarmen Isolator 10 gegeben
Fig. 6a:
1. a) Antennenstab 1 wie in Figur 5, jedoch mit einem als Hülse gestalteten verlustarmen Isolator 10 und einem aus einem elastischen Stabkern 17 mit Stabkern-Ummantelung 18 aus weicherem Kunststoff und der Kunststoff-Schutzummantelung 25 gestaltetem Kunststoff-Stab 7
2. b) Antennenstab 1 wie in Figur 5, jedoch mit einem Kunststoff-Stab 7 aus Glasfaser verstärktem Kunststoff mit rundem Querschnitt, auf welchem der drahtförmige Leiter 11 der Antennen-Wendel 2 aufgebracht ist. Zwischen dem verlustarmen, rohrförmigen Isolator 21 und der elektrisch leitenden Hülse 16 ist die Isolierscheibe 24 eingefügt. 7
3. c) Antennenstab 1 wie in Figur 6a, wobei jedoch der verlustarme Isolator 10 durch das dielektrisch verlustarm isolierend gewählte Material 27 für die Kunststoff-Schutzummantelung 25 durch Einfließen dieses Materials 27 zwischen die elektrisch leitende Hülse 16 und den die Antennen-Wendel 2 tragenden Kunststoff-Stab 7 bei der Umspritzung des Antennenstabs mit der Kunststoff-Schutzummantelung 25 gebildet ist

Fig. 1a zeigt einen im Wesentlichen vertikalen Antennenstab 1 für eine Stabantennen-Anordnung auf einer Fahrzeug-Karosserie 12, welche als Masse 29 der Stabantennen-Anordnung dient. Der Antennenstab 1 enthält einen Kunststoff-Stab 7, auf dem eine Antennen-Wendel 2 aufgebracht ist. Es erfolgt die Ankopplung an die Wendel 2 über einen Koppelleiter 4, welcher aus einem gestreckten, elektrisch leitenden Element besteht und parallel zur Stabachse 8 des Antennenstabs 1 geführt ist. Der Koppelleiter 4 ist in Überdeckung 9 von mehreren, jedoch mindestens zwei Windungen der Wendel 2 über einen dazwischen angeordneten verlustarmen Isolator 10 über die Länge der Überdeckung 9 zur Antennen-Wendel 2 galvanisch getrennt geführt, so dass über diese Länge eine kapazitive Ankopplung an die Antennen-Wendel 2 gegeben ist. Der Koppelleiter 4, der verlustarme Isolator 10 und der Antennenstab sind mechanisch fest miteinander verbunden und am unteren Ende des Koppelleiters 4 ist dieser mit einem elektro-mechanischen Verbindungselement 14 zum Anschluss an den elektro-mechanischen Basisanschluss 5 ausgestattet. Ein Antennenstab 1 dieser Art ist in der Regel mit dem elektro-mechanischen Basisanschluss 5 eines niedrigen und auf der Fahrzeug-Karosserie 12 befestigten Kunststoff-Basisteils 3 verbunden, welches die weiterführende Antennenschaltung 6 beinhaltet, die an den elektromechanischen Basisanschluss 5 angeschlossen ist. Ein solcher Antennenstab besitzt dabei gegenüber solchen des Standes der Technik den Vorteil, dass durch die Kombination der kapazitiven Ankopplung des Koppelleiters 4 über den verlustarmen Isolator 10 an die Antennen-Wendel 2 über die Länge der Überdeckung 9 eine Erhöhung der Empfangsspannung des Antennenstabs 1 im UKW-Frequenzbereich erzielbar ist. Mit der über die Länge der Überdeckung 9 an die Windungen der Antennenwendel 2 gegebene, verteilte Kapazität ist eine Transformation der Impedanz 33 des Antennenstabs 1 zu größeren Werten hin gegeben. Hierbei führt die Erhöhung des Realteils dieser Impedanz 33, welche im Wesentlichen den Strahlungswiderstand repräsentiert zu dieser erwünschten Erhöhung der Empfangsspannung. Ist der Antennenstab 1 mit dem elektro-mechanischen Basisanschluss 5 des niedrigen, auf der Fahrzeug-Karosserie 12 befestigten Kunststoff-Basisteils 3 verbunden, so ist der gegen die Masse 29 - welche durch die Fahrzeug-Karosserie 12 gegeben ist - auftretende, in Fig.2 dargestellte Frequenzverlauf der Impedanz 33 im UKW-Frequenzbereich erreichbar. Die dargestellte Impedanz 33 trifft auf eine Antennenstablänge 13 von h = 15 cm zu und weist bei geeigneter Abstimmung der Windungszahl der Antennen-Wendel 13, der Überdeckung 9 und der Kapazität zwischen dem Koppelleiter 4 und der Antennen-Wendel 2 im UKW-Frequenzbereich bei der Frequenz f = 95,3MHz eine niederohmige Resonanz der komplexen Impedanz 33 vom Charakter einer Serienresonanz eines gedämpften Schwingkreises auf. Dabei tritt jedoch, bewirkt durch die kapazitive Ankopplung des Koppelleiters 4, über mehrere Wendelungen an die Antennen-Wendel 2, ein wesentlich größerer Wirkanteil der Impedanz 33 auf, als er mit einer einfachen Antennen-Wendel ohne die Maßnahmen mit der auf die Wellenlänge A bezogenen Antennenstablänge 13 mit h/ λ = 0,05 gegeben wäre. Dieser erhöhte Strahlungswiderstand ist in einem weiten Frequenzbereich um den Durchlauf der Impedanz 33 im Frequenzpunkt der niederohmigen Resonanz vorteilhaft erhöht, wodurch eine Erhöhung der Empfangsspannung mit relativ großer Frequenzbandbreite gegeben ist. Im dargestellten Beispiel ist die Länge der Überdeckung 9 zu 5cm gewählt und sollte im Allgemeinen mindestens 2 cm und maximal 6 cm betragen. Bei einer Gesamtzahl von etwa 200 der Wendelungen mit konstanter Steigung hat sich eine Überdeckung 9 von etwa 60 Wendelungen als zweckmäßig erwiesen. Weiterhin erweist es sich weiterhin als zweckmäßig, die statische Kapazität zwischen dem Koppelleiter 4 und der Antennen-Wendel 2 hinreichend groß und nicht kleiner als 3pF zu gestalten. Allgemein ist die Abstimmung des Antennenstabes vorteilhaft in der Weise vorzunehmen, dass die niederohmige Resonanz im Frequenzbereich zwischen 75 MHz und 110 MHz auftritt. Ein wesentlicher mit der vorliegenden Erfindung verbundener Vorteil bei der aufwandsarmen Herstellung des Antennenstabs ergibt sich aus der festen mechanischen Verbindung zwischen dem Koppelleiter 4, dem verlustarmer Isolator 10 und dem Antennenstab. Zum elektrischen und mechanischen Anschluss an den elektro-mechanischen Basisanschluss 5 des Kunststoff-Basisteils 3 ist der Koppelleiter 4 an seinem unteren Ende mit einem elektro-mechanischen Verbindungselement 14 ausgestattet. Erfindungsgemäß besteht somit keine galvanisch leitende Verbindung zwischen der Antennen-Wendel 2 und dem Anschluss zur weiterführenden Antennenschaltung 6. Der die Antennen-Wendel 2 tragende Kunststoff-Stab 7 kann somit zum Beispiel endlos hergestellt, in entsprechende Längen abgetrennt und vollständig mit einem Isolierstoff ummantelt werden und - ohne Lötung - zum Beispiel durch Verklebung mit dem Koppelleiter 4 zum Antennenstab 1 ergänzt werden.
Fig. 1b zeigt die perspektivische Darstellung eines Antennenstabs 1, welcher im Wesentlichen mit rechteckförmigem Querschnitt gestaltet ist. Zur kapazitiven Ankopplung ist der Koppelleiter 4 vorteilhaft als flächiger Bandleiter ausgeführt. In Fig. 1c ist der Längsschnitt des Antennenstabs 1 mit Darstellung des elektro-mechanischen Verbindungselements 14 mit fester elektrischer Verbindung mit dem Koppelleiter 4 dargestellt.
Ein besonderer Vorteil eines Antennenstabs 1 ist seine besondere Eignung für die aufwandsarme Gestaltung für mehrere Funkdienste.
Eine mit der vorliegenden Erfindung erreichbare vorteilhafte Anhebung der Empfangsspannung im UKW-Frequenzbereich kann vorteilhaft ebenso genützt werden, wenn der Antennenstab 1 für eine Stabantennen-Anordnung für den zusätzlichen Empfang von VHF-Rundfunksignalen gestaltet ist. Ist der Antennenstab 1 mit dem elektro-mechanischen Basisanschluss 5 des Kunststoff-Basisteils 3 verbunden, wie im Zusammenhang mit der Fig. 1a beschrieben, und ist dem elektro-mechanischen Basisanschluss 5 ein Parallelschwingkreis 35 mit der Parallel-Resonanzfrequenz zwischen 120 MHz und 160 MHz, wie in Fig. 1d dargestellt, nachgeschaltet, so kann die Abstimmung des Antennenstabs 1 und des Parallelschwingkreises 35 jeweils in der Weise gestaltet werden, dass die zwischen dem freien Ende des Parallelschwingkreises 35 und der Masse 29 messbare Impedanz 33 den in Fig.3 dargestellten Frequenzverlauf besitzt.
Hierfür ist es erforderlich, dass die Impedanz 33 im Frequenzbereich zwischen 75 MHz und 110 MHz für die Funktion im UKW-Frequenzbereich eine erste niederohmige Resonanz und im Frequenzbereich zwischen 175 MHz und 240 MHz für die Funktion im VHF- Frequenzbereich eine zweite niederohmige Resonanz durchläuft.
Insbesondere bei sehr kleiner Antennenstablänge 13 von h = 15 cm und weniger sind für den Empfang des FM- und des VHF-Rundfunkbandes in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Durchmesser, die Steigung der Windungen und der Durchmesser des drahtförmigen Leiters 11 der Antennen-Wendel 2 auf folgende besondere Weise aufeinander abgestimmt. Diese Abstimmung erfolgt derart, dass bei Einfügung einer Serienschaltung aus einer Kapazität und einer Induktivität zwischen dem Basisanschluss 5 und der Masse 29 die parallel zur Induktivität gemessene Impedanz im Frequenzbereich zwischen 190 MHz und 230MHz eine niederohmige Resonanz durchläuft. Dabei ist die Induktivität vorteilhaft in der Weise zu wählen, dass sich bei Einsatz dieser Beschaltung in der weiterführenden Antennenschaltung 6 sowohl im Frequenzbereich des FM-Rundfunks als auch des VHF-Rundfunks bei Anschluss eines FM/VHF-Antennenverstärkers mit eingangsseitig hochohmigem Feldeffekttransistor parallel zur Induktivität jeweils die notwendige Bandbreite in diesen Frequenzbereichen ergibt. Hierfür ist die Kapazität für die Fortleitung der Signale in diesen Frequenzbereichen hinreichend jedoch andererseits nicht zu groß wählen, um bei Anschluss eines AM-Verstärkers mit eingangsseitig hochohmigem Feldeffekttransistor am Eingang des AM-Verstärkers zwischen dem Basisanschluss 5 und der Masse 29 diese Signale nicht zu sehr zu schwächen. Günstige Werte für eine derartige Kapazität liegen zwischen 5pF und 20pF; günstige Werte für die Induktivität liegen zwischen 500nH und 1500nH.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Koppelleiter 4 zur Gestaltung eines Antennenstabs 1 für eine Stabantennen-Anordnung für den Empfang von AM/FM/VHF- und einen Funkdienst im L-Band ausgebildet. Die Länge des Koppelleiters 15 für den Empfang eines Funkdienstes im L-Frequenzband ist etwa ¼ der Freiraum-Wellenlänge der Frequenz des Funkdienstes gewählt. Die für die Abstimmung der Antennen-Wendel 2 notwendige geringe Steigung der Drahtwendel führt zu einer im Frequenzbereich des L-Frequenzbandes hochohmigen Struktur, welche das Strahlungsverhalten des als L-Bandstrahlers ausgebildeten Koppelleiters 4 kaum beeinflusst. Ein derart vorteilhaft ausgestalteter Antennenstab 1 ermöglicht bei entsprechend breitbandiger Gestaltung des oben genannten FM/VHF-Antennenverstärkers als FMNHF/L-Band-Verstärker die Einbeziehung des Rundfunkbandes im L-Frequenzband. Durch frequenzselektive Zusammenführung der Ausgangssignale des FM/VHF/L-Band-Verstärkers und des AM-Verstärkers in der weiterführenden Antennenschaltung 6 ermöglicht der auf diese Weise gestaltete Antennenstab 1 den Empfang sämtlicher Rundfunkbänder AM, FM, VHF und L-Band bei der genannten vorteilhaft kleinen Antennenstablänge 13.
Im Interesse einer größeren Bandbreite des gegen die Masse 29 gemessenen Frequenzverlaufs der Impedanz 33 des an den elektromechanischen Basisanschluss 5 angeschlossenen Antennenstabs 1 im Frequenzbereich des UKW-Rundfunks ist - wie in Figur 4a angedeutet - auf den Kunststoff-Stab 7 (der Kunststoff-Stab 7 selbst ist aus Gründen der Übersicht nicht gezeichnet) zusätzlich eine Koppel-Wendel 32 aufgebracht. In einer einfachen Ausführungsform kann diese Koppel-Wendel 32 zum Beispiel aus Draht auf einen rohrförmigen Körper aufgebracht sein, welcher über die Antennen-Wendel 2 geschoben ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht die Gestaltung des Frequenzverlaufs der Impedanz 33 entsprechend dem eines Zwei-Kreis-Resonanzbandfilters, wie er in Figur 4b dargestellt ist. Die Vergrößerung der Bandbreite ergibt sich aus der Ausbildung der Schleife in der komplexen Impedanzebene, welche durch die geeignete Abstimmung der beiden Wendeln 2 und 32 in Bezug auf die Geometrie der beiden Wendelungen zusammen mit den dielektrischen Eigenschaften der Materialien erreicht werden kann. Die Wendel-Überdeckung 34 - das ist die Länge, über welche die Antennen-Wendel 2 von der Koppel-Wendel 32 überdeckt ist - sollte dabei 1/4 der Antennen-Wendel 2 nicht unterschreiten.
Erfindungsgemäß ist der Koppelleiter 4 - wie in Figur 5 dargestellt-als elektrisch leitende Hülse 16 gestaltet, welche aus einem im Wesentlichen rohrförmigen Körper mit einem an einem Ende befindlichen Deckel besteht. Die Hülse ist in einer beispielhaften Ausführungsform in ihrer inneren Berandung mit einem elektrisch isolierenden Kunststoffmantel als verlustarmer Isolator 10 ausgekleidet. Letzterer umfasst formschlüssig den in die elektrisch leitende Hülse 16 mit Kunststoffmantel eingebrachten, die Antennen-Wendel 2 tragenden Kunststoff-Stab 7 mindestens über die Länge der Überdeckung 9. Die elektrisch leitende Hülse 16 enthält an ihrem unteren Ende das elektro-mechanische Verbindungselement 14 zum Anschluss an den elektro-mechanischen Basisanschluss 5 des Kunststoff-Basisteils 3.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind - wie in Figur 6a dargestellt - der die Antennen-Wendel 2 tragende Kunststoff-Stab 7 und die elektrisch leitende Hülse 16 jeweils mit kreisförmigem Querschnitt gestaltet. Der verlustarme Isolator 10 ist durch eine Isolator-Hülse 22 gebildet, wobei Letztere formschlüssig in die elektrisch leitende Hülse 16 eingebracht ist und in welche wiederum der die Antennen-Wendel 2 tragende Kunststoff-Stab 7 mindestens über die Länge der Überdeckung 9 an seinem unteren Ende formschlüssig eingeführt ist.
In Figur 6b ist der rohrförmige Isolator 21 im Inneren der elektrisch leitenden Hülse 16 gestaltet, wobei an deren unterem Ende eine Isolierscheibe 24 zur Vermeidung eines galvanischen Kontakts zwischen der Antennen-Wendel 2 und der elektrisch leitenden Hülse 16 eingefügt ist. Ist aus konstruktiven Gründen eine sehr dünne Wandstärke des rohrförmigen Isolators 21 gefordert, so kann bei vorgegebener Dielektrizitätskonstante des Isolatormaterials die Rohrwandung zur Verkleinerung der Koppelkapazität mit Durchbrüchen versehen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist - wie ebenfalls in Figur 6b dargestellt - der die Antennen-Wendel 2 tragende Kunststoff-Stab 7 aus einem hoch-elastischen Stab 26 mit im wesentlichen rundem Querschnitt aus Glasfaser verstärktem Kunststoff zur Ausbildung der Rückstellkraft gebildet. Zur Gestaltung einer Antennen-Wendel 2 aus einem drahtförmigen Leiter 11 mit nicht zu kleinem Durchmesser sollte der Durchmesser des Kunststoff-Stabs 7 nicht kleiner als 2 mm gewählt werden.
In einer für die Herstellung besonders vorteilhaften Ausführungsform eines Antennenstabs 1 ist der verlustarme Isolator 10 - wie in Figur 6c dargestellt - durch das dielektrisch verlustarm isolierend gewählte Material 27 für die Kunststoff-Schutzummantelung 25 selbst gebildet. Hierfür ist der Durchmesser der elektrisch leitenden Hülse 16 entsprechend größer gewählt als der Durchmesser des die Antennen-Wendel 2 tragenden Kunststoff-Stabs 7. Dieser wird bei der Herstellung derart in die elektrisch leitende Hülse 16 eingebracht, dass der verlustarme Isolator 10 durch Einfließen des dielektrisch verlustarm isolierenden Materials 27 zwischen die elektrisch leitende Hülse 16 und den die Antennen-Wendel 2 tragenden Kunststoff-Stab 7 gebildet ist. Damit kann die Umspritzung des Antennenstabs 1 mit der Kunststoff-Schutzummantelung 25 und die Herstellung des verlustarmen Isolators 10 vorteilhaft in einem Arbeitsgang erfolgen.

Claims

Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung, wobei:
- der Antennenstab (1) einen Kunststoff-Stab (7) enthält, auf dem eine Antennen-Wendel (2) aufgebracht ist,

- am unteren Ende des Kunststoff-Stabes (7) und parallel zu dessen Stabachse (8) in Überdeckung (9) von mindestens zwei Windungen der Antennen-Wendel (2) ein gestrecktes elektrisch leitendes Element als Koppelleiter (4) zur elektromagnetischen Ankopplung an die Antennen-Wendel (2) geführt ist,

- der Koppelleiter (4) durch einen verlustarmen Isolator (10) von der Antennen-Wendel (2) galvanisch getrennt ist, so dass eine kapazitive Ankopplung an die Antennen-Wendel (2) gegeben ist,

- der Koppelleiter(4), der verlustarme Isolator (10) und der Antennenstab mechanisch fest miteinander verbunden sind, und

- der Koppelleiter (4) an seinem unteren Ende mit einem elektro-mechanischen Verbindungselement (14) ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Koppelleiter (4) als elektrisch leitende Hülse (16) gestaltet ist, welche in ihrer inneren Berandung mit einem elektrisch isolierenden Kunststoffmantel als verlustarmer Isolator (10) ausgekleidet ist, welcher den in die elektrisch leitende Hülse (16) mit Kunststoffmantel eingebrachten, die Antennen-Wendel (2) tragenden Kunststoff-Stab (7) mindestens über die Länge der Überdeckung (9) formschlüssig umfasst, und
dass die elektrisch leitende Hülse (16) an ihrem unteren Ende das elektro-mechanische Verbindungselement (14) enthält.
Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung nach Anspruch 1 für den Empfang von AM/FM,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
- die Antennenstablänge (13) ist kürzer als 45 cm,

- die Antennen-Wendel (2) ist aus einem mit im Wesentlichen mit konstanter Steigung auf den Kunststoff-Stab (7) gewickelten drahtförmigen Leiter (11) gestaltet,

- der Durchmesser, die Steigung der Windungen und der Durchmesser des drahtförmigen Leiters (11) der Antennen-Wendel (2) sind für die Funktion im UKW-Bereich in der Weise aufeinander abgestimmt, dass die gegen Masse (29) gemessene Impedanz des Antennenstabs (1) im Frequenzbereich zwischen 75 MHz und 120 MHz eine niederohmige Resonanz durchläuft,

- die Überdeckung (9) ist mindestens 2 cm und maximal 6 cm gewählt und der den Koppelleiter (4) mit dem Antennenstab (1) mechanisch verbindende verlustarme Isolator (10) ist in der Weise gewählt, dass die statische Kapazität zwischen dem Koppelleiter (4) und der Antennen-Wendel (2) mindestens 3 pF beträgt.
Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung nach Anspruch 2 für den Empfang von AM/FM- und den VHF-Rundfunk,
dadurch gekennzeichnet, dass jedoch
ein Parallelschwingkreis mit der Parallel-Resonanzfrequenz zwischen 120 MHz und 160 MHz am Eingang einer weiterführenden Antennenschaltung (6) vorgesehen ist, welcher mit seinem einen Anschluss mit dem elektro-mechanischen Verbindungselement (14) verbunden ist, dass der Durchmesser, die Steigung der Windungen und der Durchmesser des drahtförmigen Leiters (11) der Antennen-Wendel (2) in der Weise aufeinander abgestimmt sind, dass die am anderen Anschluss des Parallelschwingkreises gegen Masse (29) gemessene Impedanz im Frequenzbereich zwischen 75 MHz und 110 MHz für die Funktion im UKW-Frequenzbereich eine erste niederohmige Resonanz und im Frequenzbereich zwischen 175 MHz und 240 MHz für die Funktion im VHF- Frequenzbereich eine zweite niederohmige Resonanz durchläuft.
Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung nach Anspruch 3 für den Empfang von AM/FM/VHF- und einen Funkdienst im L-Band,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des Koppelleiters (15) für den Empfang eines Funkdienstes im L-Frequenzband etwa [1/4] der Freiraum-Wellenlänge der Frequenz des Funkdienstes beträgt.
Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung nach Anspruch 2 für den Empfang von AM/FM und einen Funkdienst im L-Band,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des Koppelleiters (15) für den Empfang eines Funkdienstes im L-Frequenzband etwa [1/4] der Freiraum-Wellenlänge der Frequenz des Funkdienstes beträgt.
Antennenstab (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der die Antennen-Wendel (2) tragende Kunststoff-Stab (7) und die elektrisch leitende Hülse (16) jeweils mit kreisförmigem Querschnitt gestaltet sind und eine Isolator-Hülse (22) mit einer Mindestlänge der Überdeckung (9) vorhanden ist, in welche der die Antennen-Wendel (2) tragende Kunststoff-Stab (7) an seinem unteren Ende formschlüssig eingeführt ist und diese wiederum formschlüssig in die elektrisch leitende Hülse (16) formschlüssig eingeführt ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedoch an Stelle der Isolator-Hülse (22) ein rohrförmiger Isolator (21) verwendet ist und im Inneren der elektrisch leitenden Hülse (16) an deren unterem Ende eine Isolierscheibe (24) zur Vermeidung eines galvanischen Kontakts zwischen der Antennen-Wendel (2) und der elektrisch leitenden Hülse (16) vorhanden ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der die Antennen-Wendel (2) tragende Kunststoff-Stab (7) aus einem hoch-elastischen Stab (26) mit im Wesentlichen rundem Querschnitt aus Glasfaser verstärktem Kunststoff zur Ausbildung einer Rückstellkraft besteht, dessen Durchmesser mindestens 2 mm gewählt ist und auf welchem die Antennen-Wendel (2) aufgebracht ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der die Antennen-Wendel (2) tragende Kunststoff-Stab (7) aus einem hoch-elastischen Stab (26) aus Glasfaser verstärktem Kunststoff mit kleinen Querschnittsabmessungen zur Ausbildung einer Rückstellkraft besteht, welcher von einer Stabkern-Ummantelung (17) aus weicherem, dielektrisch verlustarm isolierendem Material (27) zur Gestaltung eines geeigneten Querschnitts für die Aufbringung der Antennen-Wendel (2) umgeben ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum mechanischen Schutz der Antennen-Wendel (2) der die Antennen-Wendel (2) tragende Kunststoff-Stab (7) mit einer Kunststoff-Schutzummantelung (25) umgeben ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedoch der verlustarme Isolator (10) durch das dielektrisch verlustarm isolierend gewählte Material (27) für die Kunststoff-Schutzummantelung (25) gebildet ist, wobei der Durchmesser der elektrisch leitenden Hülse (16) entsprechend grösser gewählt ist als der Durchmesser des die Antennen-Wendel (2) tragenden Kunststoff-Stabs (7) und dieser bei der Herstellung derart in die elektrisch leitende Hülse (16) eingebracht ist, dass der verlustarme Isolator (10) durch Einfließen des dielektrisch verlustarm isolierenden Materials (27) zwischen die elektrisch leitende Hülse (16) und den die Antennen-Wendel (2) tragenden Kunststoff-Stab (7) bei der Umspritzung des Antennenstabs mit der Kunststoff-Schutzummantelung (25) gebildet ist.
Antennenstab (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antennenstab (1) einen runden Querschnitt aufweist, und die Antennenstablänge (13) etwa 150 mm, der Durchmesser des hoch-elastischen Stabs (26) aus Glasfaser verstärktem Kunststoff etwa 2 bis 3 mm, der Durchmesser der Stabkern-Ummantelung (18) etwa 4 bis 8 mm, die Überdeckung (9) und die Länge des Koppelleiters (15) etwa 30 bis 50 mm betragen.
Antennenstab (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur elektromagnetischen Ankopplung an die Antennen-Wendel (2) auf dem Kunststoff-Stab (7) eine Koppel-Wendel (32) vorhanden ist, welche die Antennen-Wendel (2) mit einer Wendel-Überdeckung (34) von mindestens 1/4 der Länge der Antennen-Wendel (2) überdeckt, galvanisch von dieser getrennt ist und beide Wendeln (2, 32) in der Weise aufeinander abgestimmt sind, dass der gegen die Masse (29) gemessene Frequenzverlauf der Impedanz des an den elektro-mechanischen Basisanschluss (5) angeschlossenen Antennenstabs (1) im Frequenzbereich des UKW-Rundfunks in der komplexen Impedanzebene eine breitbandige Schleife bildet und somit dem eines Zwei-Kreis-Resonanzbandfilters entspricht.
Antennenstab (1) für eine Stabantennen-Anordnung nach Anspruch 4 für den Empfang des AM/FM- und des VHF-Rundfunkbandes und für den Empfang eines Rundfunkdienstes im L-Band,
dadurch gekennzeichnet, dass jedoch
eine Kapazität mit einem Kapazitätswert zwischen 5pF und 20pF vorhanden ist, die mit ihrem ersten Anschluss mit dem elektro-mechanischen Basisanschluss (5) verbundenen ist, und zwischen einem zweitem Anschluss der Kapazität und Masse (29) ein Induktivität mit einem Induktivitätswert zwischen 500nH und 1500nH angeschlossen ist, und dass der Durchmesser, die Steigung der Windungen und der Durchmesser des drahtförmigen Leiters (11) der Antennen-Wendel (2) in der Weise aufeinander abgestimmt sind, dass die parallel zur Induktivität gemessene Impedanz im Frequenzbereich zwischen 190MHz und 230MHz eine niederohmige Resonanz durchläuft.