DE1029054B

DE1029054B - Als Koaxialstrahler ausgebildete Breitbandantenne

Info

Publication number: DE1029054B
Application number: DER16112A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Rudolf Greif; Dipl-Ing Hans Reinhold Huber
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1955-03-01
Filing date: 1955-03-01
Publication date: 1958-04-30

Description

Insbesondere für den Ultrakurzwellenbereich finden bekanntlich Breitbandantennen Verwendung, die als Dipole mit abgewinkelten Schenkeln ausgebildet sind. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß ihr Strahlungsfeld im Vergleich zum gestreckten Dipol ein angehobenes Minimum aufweist. Dieser Vorteil läßt sich für den drahtlosen Nachrichtenverkehr mit Luftfahrzeugen bei vertikaler Aufstellung der Antenne zwar nutzbringend verwerten. Es ist dafür jedoch bisher keine geeignete Ankopplung der Energielei'stung bekanntgeworden.

Dieser Mangel ist durch die Erfindung behoben, indem eine als Koaxialstrahler ausgebildete Breitbandantenne insbesondere für den Ultrakurzwellenbereich einen Strahler mit einseitig ausladenden Endbelastungen aufweist, die Länge des Koaxials zwischen 0,3 und 0,5 λ oder einem ganzzahligen Vielfachen dieses Betrages liegt und der als Topfkreis ausgebildete untere Strahlerteil mit einer elektrischen Verlängerung versehen ist. Die Erfindung ist dabei durch das Vorhandensein aller dieser Merkmale bestimmt.

Es sind zwar bereits Koaxialdipole bekannt, in deren unteren Strahler ein metallischer Mantel derart eingesetzt ist, daß er aus dem Strahlerrohr etwas hervorragt. Bei diesen Anordnungen handelt es sich aber nicht um eine elektrische Verlängerung des Strahlers. Weiterhin weist die bekannte Anordnung auch kein angehobenes Strahlungsminimum auf.

Die erfindungsgemäße Breitbandantenne zeichnet sich den bekannten Anordnungen gegenüber durch ein günstiges Strahlungsfeld aus und weist darüber hinaus eine diese Strahlung nicht beeinflussende Ankoppelung der Energieleitung auf, die auch noch deshalb vorteilhaft ist, weil sie durch den Antennenmast hindurch erfolgt. Durch die ein Merkmal der Erfindung ausmachende Bemessung ist schließlich gewährleistet, daß sich die von den Endbelastungen ausgehenden Feldvektoren ohne nennenswerte Schwächung addieren, und das Merkmal der elektrischen Verlängerung im unteren Topfkreis bringt es mit sich, daß sich eine Antenne mit guter Entkopplung gegen Mantelwellen ergibt.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung können sich die Endbelastungen senkrecht zur Achse des Koaxials derart erstrecken, daß sich zusammen mit der Länge des Koaxials ein in Halbwellenresonanz schwingendes System ergibt. Hierdurch wird eine besonders günstige Anpassung der Antenne an das Speisekabel zustande gebracht. Wird weiterhin erfindungsgemäß der obere Strahlerteil des Koaxials als Topfkreis ausgebildet, so erzielt man eine weitere Steigerung der Breitbandigkeit der Antenne.

Weitere Merkmale 'der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung er-

Als Koaxialstrahler ausgebildete
Breitbandantenne

Anmelder:

Rohde & Schwarz,

München 9, Tassiloplatz 7

Dipl.-Ph.ys. Dr. Rudolf Greif, München,

und Dipl.-Ing. Hans Reinhold Huber, München-Pasing,

sind als Erfinder genannt worden

läutert. Darin sind verschiedene Ausführungsbeispiele dafür dargestellt.

«ο Fig. 1 zeigt die Antenne im Längsschnitt; aus
Fig. 2 ist der Grundriß zur Fig. 1 ersichtlich;
Fig. 3 und 4 lassen im Längsschnitt Abwandlungen der Ausbildung des oberen Strahlerteils erkennen.
Nach den Fig. 1 und 2 besteht die vorzugsweise für den Ultrakürzwellenbereich bestimmte Breitbandantenne aus dem Koaxialstrahler 1 mit den nach jeweils einer Seite ausladenden Endbelastungen 2 und 3. Die aus dem Innenleiter 4 und dem Außenleiter 5 bestehende Energieleitung ist von unten her durch das Isolierstück 6 in den Koaxialstrahler 1 hineingeführt. Der Innenleiter 4 ist nach seiner Durchführung durch das Isolierstück 7 im Mittelteil des Strahlers 1 an der Stelle 8 mit dem oberen Strahlerteil 9 metallisch verbunden. Der Außenleiter 5 ist bis zum oberen Ende des Isolierstückes 7 weitergeführt und am unteren Ende des Isolierstückes 7 mit der metallischen Scheibe 10 verbunden, die ihrerseits mit dem unteren Strahlerteil 11 in metallischer Verbindung steht. Im unteren Strahlerteil 11 ist unmittelbar oberhalb der Isolierung 6 als elektrische Verlängerung der auf dem Außenleiter 5 aufsitzende zylindrische Metallkörper 12 aufgebracht.

Auch im oberen Strahlerteil 9 kann nach Fig. 3 ein Topfkreis mit elektrischer Verlängerung vorgesehen sein. Der Außenleiter 5' ist dann bis zur Endbelastung 2' durch den oberen Strahlerteil 9' fortgesetzt, wobei der Innenleiter 4' durch eine Ausnehmung im Außenleiter 5' an der Stelle 13 durch diesen hindurchgeführt ist. Die elektrische Verlängerung ist ähnlich wie bei dem unteren Strahlerteil 11 nach Fig. 1 durch den auf dem Außenleiter 5' aufsitzenden zylindrischen Metallkörper 14 bewirkt, der hierbei unmittelbar oberhalb der Ausnehmung 13 und damit auch in unmittelbarer Nähe des Isolierstückes T angeordnet ist.

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Eine andere Verwirklichung der elektrischen Verlängerung im oberen Strahlerteil 9" ist nach Fig. 4 durch Einschachtelung des koaxialen Rohrstückes 15 herbeigeführt. Es sitzt auf dem Außenleiter 5" unten mittels des Metallringes 16 auf und ist oben durch den Isolierring 17 abgestützt. Die Verbindung des Innenleiters 4" mit dem oberen Strahlerteil 9" ist auch hierbei durch eine Ausnehmung im Außenleiter 5" zustande gebracht, die sich an der Stelle 13' unmittelbar oberhalb des Isolierstückes 7" befindet. Statt eines koaxialen Rohrstückes 15 können im oberen Strahierten 9" auch mehrere solcher Rohrstücke ineinandergeschachtelt sein.

Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann die elektrische Verlängerung im unteren Strahlerteil 11 nach Fig. 1 auch durch ein koaxiales Rohrstück nach Fig. 4 zustande gebracht sein. Weiterhin kann der auf dem Außenleiter 5 bzw. 5' aufsitzende zylindrische Metallkörper 12 bzw. 14 auch mehrfach stufenweise bzw. stetig nach oben hin abgesetzt sein. Schließlich ist es möglich, die Endbelastungen 2 und 3 des Koaxials 1 statt in gleicher Richtung auch in zueinander um 180° versetzten Richtungen ausladen zu lassen.

Claims

Patentansprüche:

1. Als Koaxialstrahler ausgebildete Breitbandantenne, insbesondere für den Ultrakurzwellen-

25 bereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler mit einseitig ausladenden Endbelastungen versehen ist. daß die Länge des Koaxials zwischen 0,3 und 0,5 λ oder einem ganzzahligen Vielfachen dieses Betrages liegt und daß der als Topfkreis ausgebildete untere Strahlerteil eine elektrische Verlängerung aufweist.

2. Breitbandantenne nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Endbelastungen von solcher Ausdehnung senkrecht zur Achse des Koaxials, daß sich zusammen mit der Länge des Koaxials ein in Halbwellenresonanz schwingendes System ergibt.

3. Breitbandantenne nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Koaxial mit einem als Topfkreis ausgebildeten oberen Strahlerteil.

4. Breitbandantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische \'erlängerung durch eine teilweise Verringerung des Topfkreis-Wellenwiderstandes herbeigeführt ist (Fig. 1 und 3).

5. Breitbandantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verlängerung durch Einschachtelung mirittestens eines koaxialen Rohrstückes erfolgt (Fig. 4). '

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 931 605;
Radio Mentor, Bd. 17. 1951, H. 9, S. 447.

Hierzu I Blatt Zeichnungen