NO137924B

NO137924B - LAMINATED ANTENNA.

Info

Publication number: NO137924B
Application number: NO3902/72A
Authority: NO
Inventors: Helmut Reiber; Rolf Stapelfeldt
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1971-11-03
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1978-02-06
Also published as: DK136562B; US3789418A; JPS5220112B2; SE375192B; NL7214686A; JPS4858747A; NO137924C; DK136562C; DE2154651A1; ES408192A1; AU4836972A; BR7207661D0; CA968037A; DE2154651B2; FR2158492B1; CH547015A; AR195392A1; FR2158492A1; AU473917B2; IT969976B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en antenne med bøyelig og sammenleggbar konstruksjon, og særlig en antenne som er egnet for bærbart radioutstyr, og som omfatter to stålbånd som begge er buet på tvers av sin lengderetning og som deretter er satt sammen slik at de danner en bikonveks, hul struktur som dels holdes sammen av en samlende holder anbragt ved antennens fotpunkt, og dels av et ytre hylster, som omgir antennens ledende elementer. The present invention relates to an antenna with a flexible and collapsible construction, and in particular an antenna which is suitable for portable radio equipment, and which comprises two steel bands which are both curved across their longitudinal direction and which are then assembled so that they form a biconvex, hollow structure that is partly held together by a uniting holder placed at the base of the antenna, and partly by an outer sleeve, which surrounds the antenna's conducting elements.

Som regel er bærbart radioutstyr, og særlig radiotelefoner, utstyrt med teleskopiske antenner som trekkes ut under bruk, og slike antenner tillater en enkel håndtering og grei sammenpakning av utstyret når det ikke benyttes. As a rule, portable radio equipment, and especially radio telephones, are equipped with telescopic antennas that are pulled out during use, and such antennas allow easy handling and proper packing of the equipment when it is not in use.

Hvor hensiktsemmssige slike teleskopiske antenner enn kan As expedient as such telescopic antennas may be

være for normalt bruk, så er de imidlertid dårlig egnet under forhold hvor påkjenningene mekanisk sett kan bli store. Dette gjelder f.eks. på byggeplasser, under ekspedisjoner og ved militært bruk. Selv en svak knekk i en teleskopisk antenne gjør at det blir uråd å utnytte den teleskopiske effekt, og slike antenner er dessuten ubeskyttet overfor atmosfæriske innflytelser og forurensninger som lett vil kunne føre til elektriske feil i antennen. Videre vil refleksjonene fra den vanligvis speilpolerte antenneoverflaten være forstyrrende ved mange bruksområder. be for normal use, they are, however, ill-suited in conditions where the stresses can be great mechanically. This applies, for example, to on construction sites, during expeditions and in military use. Even a slight crack in a telescopic antenna makes it inadvisable to utilize the telescopic effect, and such antennas are also unprotected against atmospheric influences and pollution which could easily lead to electrical faults in the antenna. Furthermore, the reflections from the usually mirror-polished antenna surface will be disruptive in many applications.

Av ovennevnte grunner er det utviklet såkalte laminerte antenner som består av en laminering av flere på tvers buede stålbånd (tynne, flate stålbånd som er krumme på tvers av lengderet-ningen) , av forskjellige lengder. Disse stålbåndene kan være forskjøvet i forhold til hverandre, og stålbåndene er fast sammen-bundet til hverandre ved hjelp av en holder som samtidig kan utgjøre en plugg eller en skrue-forbindelse med utstyret slik at antennen kan være elektrisk og mekanisk forbundet med det tilhørende utstyr. Stålbåndene med den buede profil er med visse intervaller forsynt med tilsvarende avlange hull. Glidende i disse hullene er det anbragt nagler som holder de profilerte stålbåndene sammen. På overflaten er antennen forsynt med en lakk for å beskytte mot korrosjon og for å hindre refleksjon. For the above reasons, so-called laminated antennas have been developed which consist of a lamination of several transversely curved steel bands (thin, flat steel bands which are curved across the longitudinal direction), of different lengths. These steel bands can be offset in relation to each other, and the steel bands are firmly connected to each other by means of a holder which can also form a plug or a screw connection with the equipment so that the antenna can be electrically and mechanically connected to the associated equipment . The steel bands with the curved profile are provided with corresponding oblong holes at certain intervals. Sliding in these holes are rivets that hold the profiled steel bands together. On the surface, the antenna is provided with a varnish to protect against corrosion and to prevent reflection.

Den prinsipielle fordel med en slik konvensjonell laminert antenne er at den selv kveiler seg ut til helt utstrakt stilling grunnet den iboende fjæring, at den er svært fleksibel og at den kan bøyes og knekkes uten å bli ødelagt. Når den ikke benyttes, kan den foldes eller kveiles sammen og anbringes i et spesielt antennerom, f.eks. i radioutstyrets bæreveske. The principle advantage of such a conventional laminated antenna is that it coils itself to a fully extended position due to the inherent suspension, that it is very flexible and that it can be bent and broken without being damaged. When not in use, it can be folded or coiled up and placed in a special antenna compartment, e.g. in the radio equipment's carrying case.

Imidlertid har den ovenfor beskrevne konvensjonelle laminerte antenne også flere ulemper. Da alle stålbåndene er buet den samme veien, vil antennen oppvise ulike mekaniske egenskaper i de to retninger, dessuten kan fremmedpartikler og fuktighet lett trenge inn mellom båndene og vil derved føre til mekanisk beskadigelse og korrosjon, og følgelig til en nedsettelse av antennens elektriske karakteristikker. Videre vil det beskyttende lakksjikt lett bli beskadiget, og kraftige reflekser vil kunne oppstå ved disse steder. Endelig kan skade av personell inntreffe, da slike laminerte antenner er svært stive i sideretning samtidig som sidekantene er smale og skarpe. However, the conventional laminated antenna described above also has several disadvantages. As all the steel bands are curved in the same direction, the antenna will exhibit different mechanical properties in the two directions, moreover, foreign particles and moisture can easily penetrate between the bands and will thereby lead to mechanical damage and corrosion, and consequently to a reduction in the antenna's electrical characteristics. Furthermore, the protective lacquer layer will be easily damaged, and strong reflections can occur in these places. Finally, injury to personnel can occur, as such laminated antennas are very rigid in the lateral direction at the same time as the side edges are narrow and sharp.

Videre er det fra US patentene nr. 3 434 254 og 3 434 674 kjent antennekonstruksjoner fremstilt av to bånd med C-formet tverrsnitt, hvor båndene er anbragt slik at de danner et bikonvekst rør. Disse antennekonstruksjoner oppviser imidlertid stort sett de samme ulemper som er nevnt ovenfor for laminerte antenner, selv om de jo mekanisk sett blir mer symmetriske. Dessuten vil slike kon-struksjoner lett kunne splittes opp i sine enkelte elementer, i hvert fall langs en del av antennens lengde, når de utsettes for de mekaniske påkjenninger som nødvendigvis følger med.sammenrulling av antennen. Furthermore, from US patents no. 3,434,254 and 3,434,674 antenna constructions are known, made from two bands with a C-shaped cross-section, where the bands are arranged so that they form a biconvex tube. However, these antenna constructions mostly exhibit the same disadvantages as mentioned above for laminated antennas, even if they are mechanically more symmetrical. Moreover, such constructions will easily be split up into their individual elements, at least along part of the length of the antenna, when they are exposed to the mechanical stresses that necessarily accompany the collapsing of the antenna.

Endelig er det i norsk patent nr. 125.787, side 2, 4. avsnitt, omtalt en konstruksjon som omfatter to bånd med C-formet tverrsnitt satt sammen og eventuelt omgitt av en ytre strømpe e.l. Denne ut-førelsen er imidlertid bare kort nevnt som en upraktisk, uhåndterlig og klumpet løsning, og er derfor ikke funnet å være anvendbar. Finally, in Norwegian patent no. 125,787, page 2, paragraph 4, a construction is described which comprises two bands with a C-shaped cross-section put together and possibly surrounded by an outer stocking or the like. However, this embodiment is only briefly mentioned as an impractical, unwieldy and bulky solution, and is therefore not found to be applicable.

Som en sammenfatning kan det sies at følgende to hovedtyper av antennekonstruksjoner av disse typer tidligere er blitt beskrevet: 1) Laminerte antenner med buet tverrsnitt, men alle elementer i laminatet er buet samme vei. 2) En utførelse som tidligere har vært ansett for å være upraktisk, og hvor to buede, men ikke-laminerte bånd er lagt inn i en omgivende strømpe. As a summary, it can be said that the following two main types of antenna constructions of these types have previously been described: 1) Laminated antennas with a curved cross-section, but all elements in the laminate are curved in the same direction. 2) An embodiment which has previously been considered impractical, and where two curved but non-laminated bands are inserted into a surrounding stocking.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe The purpose of the present invention is to provide

en laminert antenne som ikke oppviser.de ovennevnte ulemper. Dette oppnås ved å utforme den laminerte antennen i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav. a laminated antenna which does not exhibit the above-mentioned disadvantages. This is achieved by designing the laminated antenna in accordance with the patent claims set out below.

De viktigste fordeler som oppnås med en laminert antenne i henhold til foreliggende oppfinnelse, er at det bikonvekse arrangement av de to grupper med buede stålbånd gir den samme mekaniske stivhet i begge retninger, hvorved antennen stabiliseres med hensyn til sine mekaniske egenskaper. Ved den hylsterformede beskyttelse holdes stålbåndene sammen samtidig som hylsteret gir en perfekt beskyttelse mot forurensninger og korrosjon og ikke gir refleksjon selv om en viss avskrapning finner sted, og utform-ingen reduserer dessuten muligheten for at operatøren skader seg, da det ikke foreligger noen skarpe kanter på en antennekonstruksjon i henhold til foreliggende oppfinnelse. Til og med den spisse avslutningen av antennen, med de faremomenter den innebar, er eliminert ved en foretrukken utførelse av en antenne i henhold til foreliggende oppfinnelse. Ved at de enkelte elementer i laminatene har ulike lengder blir påkjenningene av det ytre hylsteret fordelt langs hylsteret. Likeledes blir påkjenningen av hylsteret sterkt redusert ved at de lengste elementene i hvert laminat ligger i kontakt med hylsterets innside. Ytterligere reduksjon av påkjenningen kan, om ønskelig, oppnås ved å la de ytterste og lengste elementene være løst anbragt slik at de i stor grad følger med i hylsterets bevegelser istedenfor å stadig gli aksielt i forhold til dette når antennen bøyes. The most important advantages achieved with a laminated antenna according to the present invention is that the biconvex arrangement of the two groups of curved steel bands provides the same mechanical stiffness in both directions, whereby the antenna is stabilized with regard to its mechanical properties. With the sleeve-shaped protection, the steel bands are held together while the sleeve provides perfect protection against contamination and corrosion and does not reflect even if some scraping takes place, and the design also reduces the possibility of the operator injuring himself, as there are no sharp edges on an antenna structure according to the present invention. Even the pointed end of the antenna, with the dangers it involved, is eliminated by a preferred embodiment of an antenna according to the present invention. As the individual elements in the laminates have different lengths, the stresses of the outer casing are distributed along the casing. Likewise, the stress on the casing is greatly reduced by the fact that the longest elements in each laminate are in contact with the inside of the casing. Further reduction of the stress can, if desired, be achieved by leaving the outermost and longest elements loosely arranged so that they largely follow the movements of the casing instead of constantly sliding axially in relation to it when the antenna is bent.

For å gi en klarere forståelse av oppfinnelsen, vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av et utførelseseksempel, og til de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 viser et sideriss av en laminert antenne i henhold til foreliggende oppfinnelse, Figur 2 viser et frontalriss av antennen som er vist i figur 1, Figur 3 viser et snitt gjennom antennen i figur 1 langs linjen I-l i forstørret skala, og Figur 4 viser et snitt gjennom linjen II-II i figur 1 i forstørret skala. Figurene 1 og 2 viser formen til en laminert antenne i henhold til oppfinnelsen. Hele antennekonstruksjonen, som hoved-sakelig består av lag av buede stålbånd 3 (fig. 3) av forskjellige In order to provide a clearer understanding of the invention, reference is made to the detailed description below of an exemplary embodiment, and to the accompanying drawings, where: Figure 1 shows a side view of a laminated antenna according to the present invention, Figure 2 shows a frontal view of the antenna which is shown in Figure 1, Figure 3 shows a section through the antenna in Figure 1 along the line I-l on an enlarged scale, and Figure 4 shows a section through the line II-II in Figure 1 on an enlarged scale. Figures 1 and 2 show the shape of a laminated antenna according to the invention. The entire antenna structure, which mainly consists of layers of curved steel bands 3 (Fig. 3) of different

lengder, er dekket av et hylster 5 som kan bestå av krympeplast. lengths, is covered by a sleeve 5 which may consist of shrink plastic.

Ved antennens fotpunkt strekker hylsteret seg over en holder 1 At the base of the antenna, the sheath extends over a holder 1

(fig. 3), som tjener til å sammenholde stålbåndene. Denne holderen er fortrinnsvis utstyrt med en riflet kappemutter lb for å feste den innpluggbare antennen til det tilhørende radioutstyr. Den frie ende av antennehylsteret er formet som en elastisk tunge 5b i antennens forlengelse. Denne tunge dannes av krympeplaststrømpen 5, som strekker seg noen centimeter utenfor de lengste stålbåndene, og er sveiset eller klebet sammen for å danne en flat, myk tunge. Denne elastiske forlengelse av antennen har særlig til hensikt å hindre øyenskader. (fig. 3), which serves to hold the steel bands together. This holder is preferably equipped with a knurled cap nut lb for attaching the plug-in antenna to the associated radio equipment. The free end of the antenna casing is shaped like an elastic tongue 5b in the extension of the antenna. This tongue is formed by the shrink plastic stocking 5, which extends a few centimeters beyond the longest steel bands, and is welded or glued together to form a flat, soft tongue. This elastic extension of the antenna is particularly intended to prevent eye damage.

Tverrsnittet i figur 3 viser strukturen av en laminert antenne i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fotpunktet til antennen er utformet i overensstemmelse med holderen 1, som er forsynt med en støtte la, som er tilpasset det innvendige hulrom i antennen. Som det fremgår av figur 4, er de individuelle stålbånd svakt buet i sin tverr-retning. Hver av de to grupper med stålbånd omfatter flere stålbånd med litt forskjellige lengder, og hvor stålbåndene er for-skjøvet noe i forhold til hverandre slik at de ytre stålbånd rager lengst opp i antennekonstruksjonen. Selv de båndavsnitt som er arrangert på samme måte i de to grupper med stålbånd, er forskjøvet innbyrdes i lengderetning. Bare de aller ytterste stålbånd 3a er nøyaktig like lange. De således frembragte to grupper med ulike lange stålbånd anbringes mot hverandre som vist på figur 4, slik at tverrsnittet til den monterte antenne blir bikonveks. Begge stålbåndgrupper festes forsvarlig til støtten la i holderen ved hjelp åv nagler 2. For å oppnå best mulige friksjonsforhold i staven under bøyning, kan de ytre stålbånd tilsettes løst slik at de ikke nagles fast. Den frie enden til den laminerte antennen, som med den viste konstruksjon nærmest utelukkende består av de ytre, løst tilføyede stålbånd, er forsynt med en beskyttelseshette 4 av plast eller metall, som både sammenholder de to stålbåndgrupper, og som fremfor alt beskytter det utvendige hylster mot beskadigelse på grunn av de skarpe kanter til stålbåndene. The cross-section in Figure 3 shows the structure of a laminated antenna according to the present invention. The base of the antenna is designed in accordance with the holder 1, which is provided with a support la, which is adapted to the internal cavity of the antenna. As can be seen from figure 4, the individual steel bands are slightly curved in their transverse direction. Each of the two groups of steel bands comprises several steel bands of slightly different lengths, and where the steel bands are offset somewhat in relation to each other so that the outer steel bands project furthest up into the antenna structure. Even the strip sections which are arranged in the same way in the two groups of steel strips are offset from each other in the longitudinal direction. Only the outermost steel bands 3a are exactly the same length. The thus produced two groups with different long steel bands are placed against each other as shown in figure 4, so that the cross-section of the mounted antenna becomes biconvex. Both groups of steel bands are securely attached to the support in the holder using rivets 2. To achieve the best possible friction conditions in the rod during bending, the outer steel bands can be added loosely so that they are not riveted. The free end of the laminated antenna, which with the construction shown consists almost exclusively of the outer, loosely added steel bands, is provided with a protective cap 4 of plastic or metal, which both holds the two groups of steel bands together, and which above all protects the outer casing against damage due to the sharp edges of the steel bands.

Som det allerede er nevnt, er hele det beskrevne arrangement dekket av en krympeplaststrømpe 5. Denne strømpen er en svært viktig komponent i konstruksjonen, idet den holder stålbåndene tett sammen langs hele antennens lengde, medfører en gjensidig avstivende effekt innbyrdes mellom de enkelte stålbånd og beskytter samtidig disse mot forurensninger, korrosjon og beskadigelse. For å redusere friksjonen, er innsiden av hylsteret forsynt med et smøremiddel, f.eks. i form av et talkumpuiver. Som det fremgår av figur 4, har strømpen 5 forsterkninger 5a langs sidekantene for å hindre beskadigelse eller gjennom-hulling av de sterkt påkjente sidekanter. Som det er vist i figur 3, rager hylsteret av krympeplast noen centimeter over den frie enden av de buede stålbånd 3a, og er som tidligere nevnt sveiset eller klebet sammen for å danne en elastisk tunge 5b. As already mentioned, the entire arrangement described is covered by a shrink plastic stocking 5. This stocking is a very important component in the construction, as it holds the steel bands together along the entire length of the antenna, causes a mutual stiffening effect between the individual steel bands and protects at the same time these against pollution, corrosion and damage. To reduce friction, the inside of the casing is provided with a lubricant, e.g. in the form of a talcum powder. As can be seen from figure 4, the stocking 5 has reinforcements 5a along the side edges to prevent damage or perforation of the heavily stressed side edges. As shown in Figure 3, the sleeve of shrink plastic projects a few centimeters above the free end of the curved steel bands 3a, and is, as previously mentioned, welded or glued together to form an elastic tongue 5b.

Overflaten til krympeplasthylsteret er mørk og matt slik at lysrefkeksjoner unngås. The surface of the shrink plastic casing is dark and matt so that light reflections are avoided.

Claims

1. Antenna of flexible and collapsible construction and particularly suitable for use in connection with portable radio equipment, which antenna comprises two steel bands which are both curved across their longitudinal direction and which are then assembled to form a biconvex, hollow structure which is held together partly by a connecting holder placed at the base of the antenna and partly by an outer casing that surrounds the antenna's conducting elements, characterized by the fact that each of the two curved steel bands is composed of several, thin and individually curved steel bands of different lengths, all of which emanate from the antenna's footing point and ends at different distances from this, and that the longest steel band (3a) in each such laminated steel band (3) is placed at the outer end against the casing (5) which is made of shrink plastic.

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the length of the individual laminate included in the transversely curved steel bands (3) increases towards the outside of the structure, and that all laminates found in the antenna have different lengths so that not even symmetrical placed laminates in the two bands are of equal length, except for the two outermost laminates which are of equal length.

3. Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that all laminates included in the antenna are securely attached to the holder (la) at the base of the antenna, except for the two outer laminates of equal length which are loosely added so that they are exclusively held in place of the casing (5).

4. Antenna according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the casing (5) is provided with reinforcements (5a) along the antenna's longitudinal edges and that the casing extends outside the antenna's active, conducting elements in the antenna's longitudinal direction, and is welded together to form a tongue-shaped termination (5b) on the antenna.

5. Antenna according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the free end of the two laminated steel strips (3) is covered by a protective sleeve (4), preferably made of metal.

6. Antenna according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the protective sleeve (5) is internally inserted with a lubricant.